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2020-2021学年山西省怀仁市高一下学期期中考试 物理
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这是一份2020-2021学年山西省怀仁市高一下学期期中考试 物理，共10页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
物理I卷
(考试时间90分钟，满分100分)
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分；在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.一质量为2kg的质点在xOy平面内运动，在x方向的x－t图像和y方向的v－t图像分别如图所示。下列关于该质点的说法正确的是
A.所受的合外力为3N B.做匀变速直线运动
C.初速度方向与合外力方向垂直 D.初速度为3m/s
2.如图所示，倾角θ=30°的斜面AB，在斜面顶端B向左水平抛出小球1，同时在底端A正上方与B点等高度处C水平向右抛出小球2，小球1、2同时落在P点，P点为斜边AB的中点，则
A.小球2一定垂直撞在斜面上
B.小球1、2的初速度大小可以不相等
C.改变小球1的初速度，小球1落在斜面上的速度方向都平行
D.小球1落在P点时速度方向与斜面的夹角为30°
3.如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M，C点与O点距离为L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平(转过了90°角)。下列有关此过程的说法中正确的是
A.重物M做匀速直线运动 B.重物M做匀变速直线运动
C.整个过程中重物一直处于失重状态 D.重物M的速度先增大后减小，最大速度为ωL
4.如图所示，三个可视为质点的、相同的木块A、B和C放在转盘上，质量均为m，C放在A的上面，A和B两者用长为L的细绳连接，木块与转盘、木块与木块之间的动摩擦因数均为k，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动。开始时，绳恰好伸直，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，以下说法正确的是
A.当ω>，绳子一定有弹力
B.当ω>时，A、B相对于转盘会滑动
C.当ω=，C受到的摩擦力为kmg
D.ω在<ω<范围内增大时，绳子的拉力不变
5.如下图所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体，己知mA=6kg、mB=2kg，A、B间动摩擦因数µ=0.2，现用水平力F向右拉A，g取10m/s2，(已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，则
A.当拉力F<12N时，A静止不动
B.当拉力F=12N时，A相对B滑动
C.当拉力F=10N时，B受A的摩擦力等于10N
D.当拉力F=60N时，B受A的摩擦力等于12N
6.在某玻璃自动切割生产线上，宽6m的成型玻璃板以2m/s的速度匀速向前运动，在切割工序处，金刚钻的割刀速度为4m/s，为了使割下的玻璃都成规定尺寸的矩形，则下列说法正确的是
A.金刚钻的割刀速度与玻璃板的运动方向成30°
B.金刚钻的割刀速度与玻璃板的运动方向成60°
C.切割一次的时间为4s
D.切割一次的时间为3s
7.三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m且与水平方向的夹角均为37%。现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，下列说法正确的是
A.物块A、B不同时到达传送带底端 B.物块A先到达传送带底端
C.物块A、B在传送带上的划痕长度不相同 D.传送带对物块A无摩擦力作用
8.假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球半径为R，引力常数为G，则不正确的是
A.地球同步卫星距地表的高度为 B.地球的质量为
C.地球的第一宇宙速度为 D.地球密度为
9.某物体做直线运动，设该物体运动的时间为t，位移为x，其图象如图所示，则下列说法正确的是
A.物体做的是匀加速直线运动
B.t=0时，物体的速度为ab
C.0～b时间内物体的位移为2ab2
D.0～b时间内物体做匀减速直线运动，b～2b时间内物体做反向的匀加速直线运动
10.A、B两个物体相互接触，但并不粘合，放置在水平上，两物体的质量mA为4kg，为mB为6kg。两物体与接触面间的动摩擦因数µ=0.02，从t=0开始，推力FA和拉力FB分别作用于A、B上，FA、FB随时间的变化规律为：FA=(8－2t)(N)，FB=(2+2t)(N)，则
A.前1.5s内，克服摩擦力做功1.8J B.第2s内B的位移为1.5m
C.t=3.6s时，A物体的速度为2.24m/s D.A、B分离时，B物体所受合力的功率为9.6W
11.如图所示，物体A、B的质量均为m，二者用细绳连接后跨过定滑轮，A静止在倾角θ=30°的斜面上，B悬挂着，且斜面上方的细绳与斜面平行。若将斜面倾角θ缓慢增大到45°，物体A仍保持静止，不计滑轮摩擦。则下列判断正确的是
A.物体A对斜面的压力可能增大 B.物体A受的静摩擦力一定减小
C.物体A受的静摩擦力可能增大 D.物体A受斜面的作用力一定减小
12.火星周围笼罩着空气层，与地球空气层相似。若宇航员在火星表面附近由静止释放一个质量为m的小球，小球在下落过程中由于受到空气阻力，其加速度a随位移x变化的关系图像如图所示。已知火星的半径为R、自转周期为T，引力常量为G，忽略火星自转对重力的影响，则下列说法正确的是
A.火星的“第一宇宙速度”为 B.火星的质量为
C.火星静止轨道卫星的轨道半径为T D.小球下落过程中的最大速度为
二、实验题(本题2小题，共13分)
13.(5分)用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f=50Hz。平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次。
(1)在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a－F图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有 。
A.木板右端垫起的高度过小(即平衡摩擦力不足)
B.木板右端垫起的高度过大(即平衡摩擦力过度)
C.砂桶和沙子的总质量m远小于小车和砝码的总质量M(即m<D.砂桶和沙子的总质量m未远小于小车和砝码的总质量M
(2)实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，则小车运动的加速度a＝ m/s2。(结果保留2位有效数字)
14.(8分)某实验小组做“测量滑块与长木板之间的动摩擦因数”实验时，实验装置如图甲所示。
在水平桌面上固定放置一块长木板，长木板的一端固定一轻质定滑轮，靠近定滑轮的B处固定一个光电门，现有一滑块上端固定遮光片，侧面固定另一轻质滑轮，如图甲所示，在绳子的作用下从长木板另一端A处由静止释放，经过一段时间滑块通过B处的光电门。A、B之间的距离保持L=0.5m不变。不计滑轮质量及其与绳子之间的摩擦。
(1)实验时，下列必要的操作是 (请填正确答案标号)；
A.用天平测出重物的质量
B.将长木板不带滑轮的一端略微垫高，以平衡摩擦力
C.调整滑轮及力传感器的位置，使绳子处于水平状态
D.为减小实验误差，实验中一定要保证重物质量远小于滑块及遮光片的总质量
(2)某次实验时，光电门显示遮光时间为t，此时力传感器示数为F。已知遮光片的宽度为d，则遮光片通过光电门时的速度v= (用给定字母表示)，从而可以得到一组(v2，F)数据；然后多次改变所挂重物的质量进行实验，每次实验时，滑块都从长木板的A处由静止释放，得到多组数据。根据这些数据，作出的滑块的速度平方与力传感器示数F的关系图像如图乙所示，g=10m/s2，则滑块和遮光片的总质量为 kg，滑块与长木板之间的动摩擦因数为 。
三、计算题(本题共3小题，总分39分。)
15.(12分)宇航员在某星球表面以初速度v0=2.0m/s水平抛出一物体，图中O点为平抛轨迹上的一点，以O点为坐标原点，v0方向为x轴正向建立坐标系如图，已知该星球半径R=3.4×106m，引力常量G=6.67×10－11 N·m2·kg－2，不计任何阻力，求：(计算结果保留两位有效数字)
(1)该星球表面重力加速度；(2)忽略星球自转，该星球的质量；(3)该星球的第一宇宙速度。
16.(13分)如图在水平圆盘上放有质量分别为m、m、2m的可视为质点的三个物体A、B、C，圆盘可绕垂直圆盘的中心轴OO'转动。三个物体与圆盘的滑动摩擦因数相同为µ，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力。三个物体与轴O共线且OA=OB=BC=r，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力。当圆盘从静止开始转动，角速度极其缓慢地增大，ABC均未相对圆盘滑动，则对于这个过程中
(1)当角速度ω1多大时，物体B和物体C之间的绳上恰好有张力？
(2)当角速度ω2多大时，物体A和物体B之间的绳上恰好有张力？
(3)当角速度ω3多大时，物体A受到的静摩擦力为零？
17.(14分)如图所示，长L=5m的水平传送带以v0=8m/s的速度逆时针匀速转动，左端通过光滑水平轨道与竖直面内一光滑半圆形轨道连接，半圆形轨道半径r=0.5m，O为其圆心，长l=0.6m的竖直挡板中心与圆心等高，到圆心距离d=1m。质量为0.2kg的小物块在传送带上可从不同的位置由静止释放，小物块与传送带间动摩擦因数µ=0.8，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2，求：
(1)若小物块从传送带最右端由静止释放，求小物块运动到传送带最左端时的速度大小；
(2)若小物块恰能从半圆形轨道最高点飞出，求小物块在最高点的速度大小；
(3)若小物块经最高点飞出后恰好击中竖直挡板最下端，求小物块在最高点的速度大小？
物理I卷
(考试时间90分钟，满分100分)
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分；在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.一质量为2kg的质点在xOy平面内运动，在x方向的x－t图像和y方向的v－t图像分别如图所示。下列关于该质点的说法正确的是
A.所受的合外力为3N B.做匀变速直线运动
C.初速度方向与合外力方向垂直 D.初速度为3m/s
2.如图所示，倾角θ=30°的斜面AB，在斜面顶端B向左水平抛出小球1，同时在底端A正上方与B点等高度处C水平向右抛出小球2，小球1、2同时落在P点，P点为斜边AB的中点，则
A.小球2一定垂直撞在斜面上
B.小球1、2的初速度大小可以不相等
C.改变小球1的初速度，小球1落在斜面上的速度方向都平行
D.小球1落在P点时速度方向与斜面的夹角为30°
3.如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M，C点与O点距离为L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平(转过了90°角)。下列有关此过程的说法中正确的是
A.重物M做匀速直线运动 B.重物M做匀变速直线运动
C.整个过程中重物一直处于失重状态 D.重物M的速度先增大后减小，最大速度为ωL
4.如图所示，三个可视为质点的、相同的木块A、B和C放在转盘上，质量均为m，C放在A的上面，A和B两者用长为L的细绳连接，木块与转盘、木块与木块之间的动摩擦因数均为k，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动。开始时，绳恰好伸直，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，以下说法正确的是
A.当ω>，绳子一定有弹力
B.当ω>时，A、B相对于转盘会滑动
C.当ω=，C受到的摩擦力为kmg
D.ω在<ω<范围内增大时，绳子的拉力不变
5.如下图所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体，己知mA=6kg、mB=2kg，A、B间动摩擦因数µ=0.2，现用水平力F向右拉A，g取10m/s2，(已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，则
A.当拉力F<12N时，A静止不动
B.当拉力F=12N时，A相对B滑动
C.当拉力F=10N时，B受A的摩擦力等于10N
D.当拉力F=60N时，B受A的摩擦力等于12N
6.在某玻璃自动切割生产线上，宽6m的成型玻璃板以2m/s的速度匀速向前运动，在切割工序处，金刚钻的割刀速度为4m/s，为了使割下的玻璃都成规定尺寸的矩形，则下列说法正确的是
A.金刚钻的割刀速度与玻璃板的运动方向成30°
B.金刚钻的割刀速度与玻璃板的运动方向成60°
C.切割一次的时间为4s
D.切割一次的时间为3s
7.三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m且与水平方向的夹角均为37%。现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，下列说法正确的是
A.物块A、B不同时到达传送带底端 B.物块A先到达传送带底端
C.物块A、B在传送带上的划痕长度不相同 D.传送带对物块A无摩擦力作用
8.假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球半径为R，引力常数为G，则不正确的是
A.地球同步卫星距地表的高度为 B.地球的质量为
C.地球的第一宇宙速度为 D.地球密度为
9.某物体做直线运动，设该物体运动的时间为t，位移为x，其图象如图所示，则下列说法正确的是
A.物体做的是匀加速直线运动
B.t=0时，物体的速度为ab
C.0～b时间内物体的位移为2ab2
D.0～b时间内物体做匀减速直线运动，b～2b时间内物体做反向的匀加速直线运动
10.A、B两个物体相互接触，但并不粘合，放置在水平上，两物体的质量mA为4kg，为mB为6kg。两物体与接触面间的动摩擦因数µ=0.02，从t=0开始，推力FA和拉力FB分别作用于A、B上，FA、FB随时间的变化规律为：FA=(8－2t)(N)，FB=(2+2t)(N)，则
A.前1.5s内，克服摩擦力做功1.8J B.第2s内B的位移为1.5m
C.t=3.6s时，A物体的速度为2.24m/s D.A、B分离时，B物体所受合力的功率为9.6W
11.如图所示，物体A、B的质量均为m，二者用细绳连接后跨过定滑轮，A静止在倾角θ=30°的斜面上，B悬挂着，且斜面上方的细绳与斜面平行。若将斜面倾角θ缓慢增大到45°，物体A仍保持静止，不计滑轮摩擦。则下列判断正确的是
A.物体A对斜面的压力可能增大 B.物体A受的静摩擦力一定减小
C.物体A受的静摩擦力可能增大 D.物体A受斜面的作用力一定减小
12.火星周围笼罩着空气层，与地球空气层相似。若宇航员在火星表面附近由静止释放一个质量为m的小球，小球在下落过程中由于受到空气阻力，其加速度a随位移x变化的关系图像如图所示。已知火星的半径为R、自转周期为T，引力常量为G，忽略火星自转对重力的影响，则下列说法正确的是
A.火星的“第一宇宙速度”为 B.火星的质量为
C.火星静止轨道卫星的轨道半径为T D.小球下落过程中的最大速度为
二、实验题(本题2小题，共13分)
13.(5分)用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f=50Hz。平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次。
(1)在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a－F图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有 。
A.木板右端垫起的高度过小(即平衡摩擦力不足)
B.木板右端垫起的高度过大(即平衡摩擦力过度)
C.砂桶和沙子的总质量m远小于小车和砝码的总质量M(即m<
(2)实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，则小车运动的加速度a＝ m/s2。(结果保留2位有效数字)
14.(8分)某实验小组做“测量滑块与长木板之间的动摩擦因数”实验时，实验装置如图甲所示。
在水平桌面上固定放置一块长木板，长木板的一端固定一轻质定滑轮，靠近定滑轮的B处固定一个光电门，现有一滑块上端固定遮光片，侧面固定另一轻质滑轮，如图甲所示，在绳子的作用下从长木板另一端A处由静止释放，经过一段时间滑块通过B处的光电门。A、B之间的距离保持L=0.5m不变。不计滑轮质量及其与绳子之间的摩擦。
(1)实验时，下列必要的操作是 (请填正确答案标号)；
A.用天平测出重物的质量
B.将长木板不带滑轮的一端略微垫高，以平衡摩擦力
C.调整滑轮及力传感器的位置，使绳子处于水平状态
D.为减小实验误差，实验中一定要保证重物质量远小于滑块及遮光片的总质量
(2)某次实验时，光电门显示遮光时间为t，此时力传感器示数为F。已知遮光片的宽度为d，则遮光片通过光电门时的速度v= (用给定字母表示)，从而可以得到一组(v2，F)数据；然后多次改变所挂重物的质量进行实验，每次实验时，滑块都从长木板的A处由静止释放，得到多组数据。根据这些数据，作出的滑块的速度平方与力传感器示数F的关系图像如图乙所示，g=10m/s2，则滑块和遮光片的总质量为 kg，滑块与长木板之间的动摩擦因数为 。
三、计算题(本题共3小题，总分39分。)
15.(12分)宇航员在某星球表面以初速度v0=2.0m/s水平抛出一物体，图中O点为平抛轨迹上的一点，以O点为坐标原点，v0方向为x轴正向建立坐标系如图，已知该星球半径R=3.4×106m，引力常量G=6.67×10－11 N·m2·kg－2，不计任何阻力，求：(计算结果保留两位有效数字)
(1)该星球表面重力加速度；(2)忽略星球自转，该星球的质量；(3)该星球的第一宇宙速度。
16.(13分)如图在水平圆盘上放有质量分别为m、m、2m的可视为质点的三个物体A、B、C，圆盘可绕垂直圆盘的中心轴OO'转动。三个物体与圆盘的滑动摩擦因数相同为µ，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力。三个物体与轴O共线且OA=OB=BC=r，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力。当圆盘从静止开始转动，角速度极其缓慢地增大，ABC均未相对圆盘滑动，则对于这个过程中
(1)当角速度ω1多大时，物体B和物体C之间的绳上恰好有张力？
(2)当角速度ω2多大时，物体A和物体B之间的绳上恰好有张力？
(3)当角速度ω3多大时，物体A受到的静摩擦力为零？
17.(14分)如图所示，长L=5m的水平传送带以v0=8m/s的速度逆时针匀速转动，左端通过光滑水平轨道与竖直面内一光滑半圆形轨道连接，半圆形轨道半径r=0.5m，O为其圆心，长l=0.6m的竖直挡板中心与圆心等高，到圆心距离d=1m。质量为0.2kg的小物块在传送带上可从不同的位置由静止释放，小物块与传送带间动摩擦因数µ=0.8，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2，求：
(1)若小物块从传送带最右端由静止释放，求小物块运动到传送带最左端时的速度大小；
(2)若小物块恰能从半圆形轨道最高点飞出，求小物块在最高点的速度大小；
(3)若小物块经最高点飞出后恰好击中竖直挡板最下端，求小物块在最高点的速度大小？
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