2021省哈尔滨师大附中高一下学期期末考试物理（分文理）含答案

哈师大附中2020级高一下期末考试

物理试卷

1. 2021年2月5日“天问一号”火星探测器顺利完成地火转移段第四次轨道中途修正，以确保按计划实施火星捕获。如图所示，其过程简化为探测器先进入绕火星圆轨道I，经过与其相切的绕火星椭圆轨道II再转移到绕火星圆轨道III，A、B分别为椭圆轨道II上的近火点和远火点，探测器在变轨过程中质量视为不变，则下列说法正确的是（　　）

A．探测器在轨道I上的机械能大于在轨道II上的机械能

B．探测器在轨道II上的运行周期大于在轨道I上的运行周期

C．探测器在轨道II上B点的加速度小于在轨道I上B点的加速度

D．探测器在轨道II上A点时的速率小于在轨道III上A点的速率

2. 为了探测某星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为的圆轨道上运动，周期为，总质量为，随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为的圆轨道上运动，登陆舱的质量为，则（　　）

A．该星球的质量为

B．该星球表面的重力加速度为

C．登陆舱在半径为r1与半径为r2的轨道上运动时的速度大小之比为

D．登陆舱在半径为r2的轨道上做圆周运动的周期为

3. 如图所示，质量为m的物块与水平转台间的动摩擦因数为μ，物块与转轴相距R，物块随转台由静止开始转动。当转速增至某一值时，物块即将在转台上滑动，此时转台已开始匀速转动，在这一过程中，摩擦力对物块做的功是（假设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　）

A．0    B．2μmgR    C．   D．

4. 如下图所示，两个完全相同的物体分别自斜面AC和BC顶端由静止开始下滑，物体与两斜面的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底部C点时的动能分别为和，下滑过程中产生的热量分别为和，则（  ）

A．       B．

C．   D．

5. 中国高铁成为了走出国门的“中国名片”。小宏同学评估高铁在运行时撞击飞鸟的安全问题，假设飞鸟的质量有，列车的速度是，忽略小鸟的初速度，两者相撞的作用时间是，请你帮助小宏同学估算飞鸟对飞机的平均撞击力最接近于（　　）

 A． B． C．     D．

6. 如图，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧，BC段是长为的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车从A总由静止开始沿轨道滑下，然后滑人BC轨道，最后恰好停在C点，已知小车质量M=m，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则（　　）

A．小车和滑块组成的系统动量守恒

B．滑块运动过程中，最大速度为

C．滑块从B到C运动过程中，小车的位移为

D．滑块运动过程中对小车的最大压力为mg

8. 如图所示，同一竖直平面内有四分之一圆环BC和倾角为53°的斜面AC，A、B两点与圆环BC的圆心O等高。现将甲、乙小球分别从A、B两点以初速度v1、v2沿水平方向同时抛出，两球恰好在C点相碰（不计空气阻力），已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，下列说法正确的是（　　）

A．初速度v1、v2大小之比为3：4

B．若仅增大v1，则两球不再相碰

C．若v1大小变为原来的一半，则甲球恰能落在斜面的中点D

D．若只抛出甲球并适当改变v1大小，则甲球可能垂直击中圆环BC

9. 100年前爱因斯坦预测存在引力波，2016年经过美国科学家探测，证实了引力波的存在。双星运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成，它们围绕连线上某点做匀速圆周运动，测得双星的周期为T，两颗星的距离为l，两颗星的轨道半径之差为（a星的轨道半径大于b星的轨道半径），引力常量为G，则（　　）

A．双星的质量和为     B．a星的线速度大小为

C．两颗星的质量之比为  D．两颗星的向心加速度之比为

10. 如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，OM水平，ON竖直且光滑，用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在OM和ON杆上，B球的质量为2kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B均处于静止状态，此时OA=0.3m，OB=0.4m，改变水平力F的大小，使A球向右加速运动，已知A球向右运动0.1m时速度大小为3m/s，则此时B球的瞬时速度为vB和在此过程中绳对B球的拉力所做的功为（取g=10m/s2）（　　）

A．vB=4m/s B．vB =5m/s C．16J D．18J

11. 在大型物流系统中，广泛使用传送带来搬运货物。如图甲所示，倾角为θ的传送带以恒定的速率逆时针方向转动，皮带始终是绷紧的，将m＝1kg的货物放在传送带上的A端，经过1.2s到达传送带的B端。用速度传感器分别测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图像如图乙所示。已知重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，可知（　　）

A．货物与传送带间的动摩擦因数为0.05

B．A、B两点间的距离为1.2m

C．货物从A运动到B的过程中，传送带对货物做功－11.2J

D．货物从A运动到B的过程中，货物与传送带间因摩擦产生的热量为4.8J

12. 一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度分别为2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。开始时OA边处于水平位置，由静止释放，重力加速度为g，则（　　）

A．A球的最大速度为2

B．A球的速度最大时，两小球的总重力势能最小

C．A球第一次转动到与竖直方向的夹角为45°时，A球的速度大小为

D．A、B两球的最大速度之比vA∶vB＝3∶1

二、实验题（本题共2小题，共16分，其中第13题6分，第14题10分）

13. 小悦同学用如图所示装置来验证动量守恒定律。

（1）实验中，质量为的入射小球A和质量为的被碰小球B的质量关系是___________（填“大于”“等于”或“小于”）。

（2）当满足关系式___________时，证明A、B两小球碰撞过程中动量守恒；若碰撞前后系统无机械能损失，则系统机械能守恒的表达式为___________。

A．

B．

C．

14. “验证机械能守恒定律”的实验如图采用重物自由下落的方法：

(1)实验中，下面哪些测量工具是必需的?_______．

A．天平     B．直流电源    C．刻度尺    D．秒表

（2）实验中，发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能，造成这种现象的主要原因是______

A．选用的重锤质量过大

B．数据处理时出现计算错误

C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力

D．实验时操作不够细，实验数据测量不准确

（3）实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，所用重物的质量为1.00kg，实验中得到一点迹清晰的纸带，把第一点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D到O点的距离分别为62.99cm,70.18cm,77.76cm,85.73cm,根据以上的数据，可知重物由O运动到C点，重力势能的减小量等于__________J,动能的增加量等于__________J．（本题中计算结果均保留三位有效数字）

（4）通过实验得出的结论是：_______________________________________．

三、论述计算题（本题共3小题，共36分，其中第15题10分，16题10分，17题16分）

15. 第24届冬季奥运会将于2022年在北京和张家口举行，国人瞩目，万众期盼。跳台滑雪项目是冬奥会极具观赏性的项目之一、“跳台滑雪”可以简化为如图所示的模型，AO为助滑道，其中OC段是半径为R的一小段圆弧（与AC段平滑对接）；OB为着陆坡，其倾角为θ。质量为m的运动员从助滑道上的A点由静止自由下滑，然后从O点沿水平方向飞出，最后落在着陆坡上某点（图中未画出）。已知A点与O点的高度差为，重力加速度为g。运动员和滑雪板整体可看作一个质点，一切摩擦和空气阻力均可忽略。求运动员：

（1）滑到O点时对滑道的压力大小；

（2）从O点飞出到离着陆坡OB的距离最大的过程经历的时间；

（3）当运动员掉落至斜面上时重力的瞬时功率。

16. 如图所示，在光滑水平面上有一块长为L的木板B，其上表面粗糙．在其左端有一个光滑的  圆弧槽C与长木板接触但不连接，圆弧槽的下端与木板的上表面相平，B、C静止在水平面上．现有很小的滑块A以初速度v0从右端滑上B，并以  的速度滑离B，恰好能到达C的最高点．A、B、C的质量均为m，求：

(1)滑块A与木板B上表面间的动摩擦因数μ；

(2) 圆弧槽C的半径R.

17. 如图，一轻弹簧放在水平面上，左端固定在竖直墙壁上，质量均为m的小物块A、B放在水平面上的Q点。将物块A向左推并挤压弹簧至P点，此时弹簧的压缩量为L，，由静止释放物块A，A被弹簧弹出后与物块B发生正碰，A、B碰后粘在一起向右滑动刚好停在O点，MN是以水平面右端点O为圆心、半径为3L的固定圆弧轨道。已知Q点左侧水平面光滑，右侧水平面粗糙，两物块与水平面QO间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度为g，弹簧的形变在弹性限度内，忽略空气阻力，求：

（1）弹簧被压缩至P点时具有的弹性势能；

（2）若物块A在P点由静止释放后与物块B发生的是弹性碰撞，则碰撞后物块B从O点抛出后，落到圆弧轨道上时的动能多大。