双鸭山市第一中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案）

这是一份双鸭山市第一中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。
双鸭山市第一中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1、下列说法正确的是( )
A.第谷在天文观测数据上总结出了行星运动的三大定律
B.牛顿提出了万有引力定律，并用实验测出了引力常量
C.钱学森为中国的航天事业发展作出了巨大贡献，被誉为“中国航天之父”
D.爱因斯坦提出的相对论否定了经典力学理论
2、下列对几种现象的解释中，正确的是( )
A.击钉时不用橡皮锤，是因为橡皮锤太轻
B.跳高时在沙坑里填沙，是为了减小冲量
C.推车时推不动，是因为车受合外力的冲量为零
D.动能相同的两个物体受相同的阻力作用时，质量大的先停下来
3、如图所示，将相同的小球a，b从距离水平地面同一高度，以相同的速率分别水平抛出和竖直向上抛出，不计空气阻力，以地面为重力势能的零势能面，则( )

A.落地前瞬间小球a的速度比小球b的大
B.从抛出到落地的过程中，小球a重力做的功比小球b重力做的功大
C.刚抛出时，小球a的机械能小于小球b的机械能
D.从抛出到落地前瞬间，小球a的动量变化量比小球b的小
4、有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是( )

A.如图甲，“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力大于其在最低处水对碗底的压力
B.如图乙，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
C.如图丙，两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角θ不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的角速度相同
D.如图丁，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等
5、已知某星球半径为R，表面处的重力加速度为g，一探测器在距该星球表面高度为3R处绕其做匀速圆周运动，下列说法不正确的是( )
A.该星球的平均密度为 B.探测器的向心加速度大小为
C.探测器的线速度为 D.探测器的周期为
6、质量为m的物体从静止出发以的加速度竖直下降h，下列说法中不正确的( )
A.物体的克服空气阻力做功 B.物体的重力势能减少
C.物体的动能增加 D.机械能减少
7、如图，不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a静置于水平地面，用手托住b，b距地面高度为h，此时轻绳刚好拉紧。b球质量是a球质量的K倍，现将b球释放，b球着地瞬间a球的速度大小为，不计阻力，则( )

A.2 B.3 C.4 D.5
8、 如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物体。现缓慢抬高A端，使木板以左端为轴转动。当木板转到跟水平面的夹角为α时，小物体开始滑动，此时停止转动木板，小物体滑到底端的速度为v，则在整个过程中( )

A.木板对小物体做功为 B.重力对小物体做功为
C.支持力对小物体做功为零 D.克服摩擦力做功为
二、多选题
9、如图所示，长为l的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直面内做圆周运动，关于最高点的速度v，下列说法正确的是( )

A.v的极小值为
B.v由零逐渐增大，向心力也增大
C.当v由逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大
D.当v由逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大
10、随着人们生活水平的提高，打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐。如图所示，假设甲、乙、丙三位运动员从同一点O沿不同方向斜向上击出的高尔夫球分别落在水平地面上不同位置A、B、C，三条路径的最高点在同一水平面内，不计空气阻力的影响，则下列说法正确的是( )

A.甲击出的高尔夫球落地的速率最大
B.丙击出的高尔夫球在空中运动时间最长
C.三个高尔夫球击出的初速度竖直分量相等
D.三个高尔夫球击出的初速度水平分量相等
三、计算题
11、如图所示，半径和动能相等的两小球相向而行.甲球质量大于乙球质量，水平面是光滑的，两球做对心碰撞以后的运动情况可能是下述哪些情况( )

A.甲球速度为零，乙球速度不为零 B.两球速度都不为零
C.乙球速度为零，甲球速度不为零 D.两球都以各自原来的速率反向运动
12、质量为M的带有1/4光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为M的小球以速度水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，则( )

A.小球以后将向左做平抛运动
B.小球将做自由落体运动
C.此过程小球对小车做的功为
D.小球在弧形槽上上升的最大高度为
13、如图所示，一个质量为的小球以某一初速度从P点水平抛出，从粗糙圆弧ABC的A点沿切线方向进入(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)且恰好沿圆弧通过最高点C，已知圆弧的圆心为O，半径，，.试求：

(1)小球到达A点的速度的大小；
(2)P点与A点的竖直高度H；
(3)小球从圆弧A点运动到最高点C的过程中克服摩擦力所做的功.
14、 如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径，A和B的质量相等均为1kg，A和B整体与桌面之间的动摩擦因数。取重力加速度。求：

（1）碰撞前瞬间A的速率v；
（2）A和B系统碰撞过程损失的机械能；
（3）A和B整体在桌面上滑动的距离L。
15、如图所示，质量为的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半径为的四分之一圆弧，圆弧底部与滑道水平部分相切，滑道水平部分右端固定一个轻弹簧，滑道CD部分粗糙，长为，动摩擦因数，其余部分均光滑。现让质量为的物块（可视为质点）自A点由静止释放，此后整个运动过程中弹簧始终处于弹性限度内，取，求：

（1）物块第一次到达B点时的速度大小；
（2）在整个运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能；
（3）物块最终停止的位置。
四、实验题
16、用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1，回答以下问题：

(1)在该实验中，主要利用了________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。
A.理想实验法 B.微元法 C.控制变量法 D.等效替代法
(2)探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量________(选填“相同”或“不同”)的小球，分别放在挡板C与________(选填“挡板A”或“挡板B”)处。
(3)当用两个质量相等的小球做实验，将小球分别放在挡板B和挡板C处，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1:2，则左、右两边塔轮的半径之比为________。
17、某实验小组利用如图甲装置进行“验证机械能守恒定律”的实验.

(1)下列说法正确的是________.
A.实验中，应该先释放重物再接通打点计时器电源
B.实验中可以不测重物的质量
C.应选用质量较大的重物，使重物和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力
D.应选用质量较小的重物，使重物的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动
(2)若甲同学按实验要求规范操作，选出合适的纸带进行测量，量得连续三个计时点A、B、C到第一个点O的距离如图乙所示(相邻两点时间间隔为0.02s)，O为打点计时器打出的第一个点.当地重力加速度，重物质量为0.50kg，那么打下点B时重物的动能为________J，从O到B的过程中重力势能的减少量为________J.(计算结果均保留三位有效数字)

(3)在实验中，乙同学根据自己实验测得的数据，通过计算发现，重物在下落过程中，重物动能的增加量略大于重力势能的减少量.若实验测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是：________.
A.重物的质量偏大 B.交电源的电压偏高
C.交流电源的频率小于50Hz D.重物下落时受到的阻力过大
参考答案
1、答案：C
解析：A.开普勒根据丹麦天文学家第谷的行星观测数据总结出了开普勒三大定律，故A错误；
B.牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许用实验测出了引力常量，故B错误；
C.钱学森为中国的航天事业发展作出了巨大贡献，被誉为“中国航天之父”，故C正确；
D.爱因斯坦提出的相对论，但相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，只是说明了经典力学的局限性，故D错误。
故选C。
2、答案：C
解析：A.击钉时不用橡皮锤，是因为橡皮锤具有弹性，在对钉子冲量一定的情况下，与钉子之间的作用时间长，对钉子的作用力小，故A错误；B.跳远时在沙坑里墳沙，是为了在冲量一定的情况下增大作用时间，从而减小身体受到的冲击力，故B错误；C.推车时推不动，是因为车受合外力的冲量为零，故C正确;D.根据，可知，动能相同的两个物体，质量越大其动量越大，根据动量定理，可知，若两个物体受相同的阻力作用时，质量大的后停下来，故D错误。故选C。
3、答案：D
解析：AB.从抛出到落地的过程中，设下落高度为h，重力做的功为可知小球a受到的重力做的功与小球b受到的重力做的功相等；设小球抛出时的速度大小为，根据动能定理可得，解得小球落地前瞬间的速度大小为，可知落地前瞬间小球a的速度大小与小球b的相等，故AB错误；
C.以地面为重力势能的零势能面，刚抛出时，小球的机械能为，可知刚抛出时，小球a的机械能等于小球b的机械能，故C错误；
D.从抛出到落地前瞬间，根据动量定理可得，由于小球a的下落时间小于小球b的下落时间，则小球a的动量变化量比小球b的小，故D正确。
4、答案：C
解析：A.如图甲，“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力

在最低处水对碗底的压力

则在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力，选项A错误；
B.在最高点其加速度向下，汽车处于失重状态，选项B错误；
C.对小球进行受力分析，由牛顿第二定律有，得，可见只要圆锥高相同，则两圆锥摆的角速度相同，选项C正确；
D.对小球进行受力分析，设圆锥半顶角为θ，由牛顿第二定律有


得
因在AB两位置转动半径不同，则角速度不同，但所受筒壁的支持力大小相等，选项D错误.故选C。
5、答案：D
解析：A.星球的平均密度；
B.万有引力提供向心力
解得：
AB正确。
C.万有引力提供向心力
解得
C正确；
D.在地表
万有引力提供向心力
解得
D错误。
6、答案：B
解析：AD.设物体受到的阻力为f，
根据牛顿第二定律可得

解得
物体的克服空气阻力做功为
AD正确，不符合题意；
B.物体竖直下降h过程，重力做功为
则重力势能变化
即物体的重力势能减少，B错误，符合题意；
C.根据动能定理，物体的动能增加

C正确，不符合题意。
7、答案：B
解析：在b球落地前a、b球组成的系统机械能守恒，且a、b两球速度大小相等，设为v，
根据机械能守恒定律有
并结合b球着地瞬间a球的速度大小为
可解得：
故B对；ACD错；
综上所述本题答案是：B.
8、答案：A
解析：AB.在整个过程中重力做功为零，由动能定理可得，木板对物体所做的功等于物体动能的增量，即，选项A正确，B错误；
CD.在木板被抬起过程，静摩擦力与运动方向垂直，摩擦力不做功；支持力与运动方向相同，支持力做功。物体下滑过程中支持力不做功，重力和摩擦力做功，由动能定理得，
解得，
所以整个过程中，摩擦力做的功为，
克服摩擦力做的功为，
在木板被抬起过程由动能定理得支持力所做的功为，故BCD错误。
故选A。
9、答案：BCD
解析：A.杆可以提供拉力和支持力，故小球在最高点的速度可以为0，故A错误；
B.由可知，随速度增大，向心力增大，故B正确；
CD.当时，杆中弹力恰好为0，若
则
故随速度增大，杆中弹力减小，随速度减小杆中弹力增大，故D正确；
若，则
故随速度增大，杆对小球的弹力增大，故C正确；故选BCD。
10、答案：AC
解析：B.根据题意可知，三个高尔夫球竖直方向运动的高度相等，则根据
可知，运动时间相等，故B错误；
C.根据题意可知，三个高尔夫球竖直方向运动的高度相等，则根据
可知，三个高尔夫球击出的初速度竖直分量相等，故C正确；
AD.由图可知，甲的水平位移最大，根据
可知，甲的初速度水平分量最大，根据运动的对称性和速度的合成可知，甲击出的高尔夫球落地的速率最大，故D错误A正确。
故选AC。
11、答案：AB
解析：由动能与动量，得到动能与动量的关系式：，由于两球的动能相等，而甲球质量大于乙球质量，所以，碰撞前总动量向右.由动量守恒定律，碰撞后若甲球速度为零，而乙球向右，则总动量向右，所以选项A正确.由动量守恒定律，碰撞后若甲、乙球速度均不为零，合为一整体向右，则总动量也向右，所以选项B正确.若乙球速度为零，则甲球一定向左运动，则总动量向左，与动量守恒不相符，所以选项C错误.两球都以各自原来的速率反向运动，由于总动量大小向左，所以与动量守恒不相符，所以选项D错误.故选AB.
12、答案：BC
解析：AB.从小球冲上小车到小球离开小车的过程，系统在水平方向上动量守恒且无摩擦力做功，所以系统机械能守恒，设小球离开小车时候的小球速度为，小车速度为，根据动量守恒有

根据机械能守恒

联立解得


即作用后两者交换速度，小球速度变为零，开始做自由落体运动，A错误，B正确；
C.根据动能定理小球对小车所作的功

C正确；
D.小球上升到最高点时,与小车相对静止，有相同的速度v，根据动量守恒定律

根据机械能守恒定律

联立解得
13、答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）小球恰好从圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧，则小球到A点的速度与水平方向的夹角为θ，所以：。
（2），由平抛运动的规律得：
带入数据解得：
或者利用动能定理，

（3）物体刚好过C点，则有：
A到C的运动过程中，运用动能定理得：
联立并代入数据得：
14、答案：（1）2m/s
（2）1J
（3）0.25m
解析：（1）对A从圆弧最高点到最低点的过程有
解得
（2）A在轨道底部和B相撞，满足动量守恒，有
可得
A和B系统碰撞过程损失的机械能
解得
（3）AB一起滑动过程，由动能定理得
解得
15、答案：（1）2m/s
（2）2.8J
（3）最终停在D点
解析：（1）下滑过程和组成的系统在水平方向动量守恒，有：

系统能量守恒，有

代入数据，联立解得

（2）滑块每次经过CD段系统损耗的机械能
弹簧第一次被压缩至最短时，具有最大的弹性势能，依能量守恒：
（3）系统机械能最终被摩擦生热损耗，设滑块在CD段运动的总路程为s，有：

解得
考虑到运动过程，可知系统静止时滑块最终停在D点。
16、答案：(1)C
(2)相同；挡板B
(3)2:1
解析：(1)在该实验中，主要利用了控制变量法来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。
(2)根据，探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量相同的小球，为了使角速度相等，要选择半径相同的两个塔轮，为了使圆周运动的半径不相等，两个小球分别放在挡板C与挡板B处。
(3)设轨迹半径为r，塔轮半径为R，根据向心力公式，角速度与线速度的关系，解得，左、右两边塔轮的半径之比为。
17、答案：（1）BC
（2）1.00J
（3）1.05J
解析：(1)实验中，应该先接通打点计时器电源再释放纸带，A项错误；由于机械能守恒表达式中质量可被消去，故实验中可以不测重物的质量而进行验证，B项正确；应选用质量较大的重物，使重物和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力，下落时更接近于自由落体运动，C项正确，D项错误.故选B、C两项.
(2)打下点B时重物的速度大小为，重物的动能为；从O到B的过程中重力势能的减少量为.
(3)机械能是否守恒与重物的质量无关，A项错误；交流电源的电压高低不影响打点计时器的工作频率，对测量、计算结果没有影响，B项错误；交流电源的频率小于50Hz，导致计算所用时间间隔偏小，则瞬时速度偏大，会使重物动能的增加量略大于重力势能的减少量，C项正确；重物下落时受到的阻力过大，则重物动能的增加量应小于重力势能的减少量，D项错误.故选C项.