精品解析：云南省玉溪市新平彝族傣族自治县第一中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题（解析版）

这是一份精品解析：云南省玉溪市新平彝族傣族自治县第一中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题（解析版），共17页。试卷主要包含了答题前填写好自己的班级，请将正确答案填写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。

云南省新平一中2022—2023学年下学期高一年级期末考试
高一物理
注意事项：
1、答题前填写好自己的班级、姓名、考号等信息
2、请将正确答案填写在答题卡上
第Ⅰ卷 选择题
一、单选题（共10小题，每题3分，共30分）
1. 下列说法中错误的是（　　）
A. 力的合成遵循平行四边形定则
B. 一切矢量的合成都遵循平行四边形定则
C. 以两个分力为邻边的平行四边形的两条对角线都是它们的合力
D. 与两个分力共点的那一条对角线所表示的力是它们的合力
【答案】C
【解析】
【详解】平行四边形定则是矢量的合成法则，比如力、速度、加速度的合成均遵循平行四边形定则，故AB正确；需要注意的是合力用与两分力共点的对角线表示，故C错误，D正确．
2. 如果某人雾天开车在公路上行驶，能见度仅为30m，该人反应时间为0.5s，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5m/s2,为了安全行驶，汽车行驶的最大速度为（ ）
A. 10m/s B. 15m/s C. 17.3m/s D. 20m/s
【答案】B
【解析】
【详解】在人的反应时间内，汽车做匀速运动，然后做匀减速运动，设初速度为v，在速度减为0前，汽车运动位移为x=30m，则有

得
v=15m/s；
A．10m/s，与结论不相符，选项A错误；
B．15m/s，与结论相符，选项B正确；
C．17.3m/s，与结论不相符，选项C错误；
D．20m/s，与结论不相符，选项D错误；
3. 如图所示，天车下吊着两个质量都是m的工件A和B，整体一起向左匀速运动。系A的吊绳较短，系B的吊绳较长，若天车运动到某处突然静止，此后A和B两工件的向心加速度aA、aB的大小关系是（　　）

A aA=aB B. aA>aB C. aA 【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】天车匀速运动到某处突然停止后，两物体竖直平面内做圆周运动，而其速度大小在该瞬间不变，由向心加速度公式

可知，吊绳较短的向心加速度大，故
aA>aB
故B正确。
故选B。
4. 物体做变加速直线运动，依次经过A、B、C三点，B为AC的中点，物体在AB段加速度恒为a1，在BC段加速度恒为a2，已知A、B、C三点的速度vA、vB、vC，有vA A. a1a2 D. 条件不足无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可得


并且

联立可得

故

故A正确，BCD错误。
故选A。
5. 某星球由于自转使处于赤道上的物体对星球表面压力恰好为零，设该物体的线速度为，该星球的第一宇宙速度为，该星球同步卫星的线速度为，三者的大小关系为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由于物体对星球表面压力恰好为零，万有引力完全充当向心力，所以该物体的线速度为

因为第一宇宙速度为星球表面的环绕速度，所以也有

两种情况下运动半径相同，万有引力相同，所以，第一宇宙速度为最大环绕速度，故，C正确；
故选C。
6. 如图所示，从地面上方某点，将一小球以5 m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1 s落地。不计空气阻力，g取10 m/s2，则可求出（　　）

A. 小球抛出时离地面的高度是5 m
B. 小球从抛出点到落地点的水平位移大小是6 m
C. 小球落地时的速度大小是15 m/s
D. 小球落地时的速度方向与水平地面成30°角
【答案】A
【解析】
【详解】A．小球抛出时离地面的高度为

A正确；
B．小球从抛出点到落地点的水平位移大小为

B错误；
C．小球落地时的速度大小为

C错误；
D．设小球落地时的速度方向与水平地面夹角为，由速度偏角公式可得

故不等于30°，D错误。
故选A。
7. 如图所示，A、B两物体叠放在一起，A被不可伸长的细绳水平系于左墙上，B在拉力F作用下，向右匀速运动，在此过程中，A、B间的摩擦力做功情况是(　　)

A. 对A、B都做负功
B. 对A、B都不做功
C. 对A不做功，对B做负功
D. 对A做正功，对B做负功
【答案】C
【解析】
【详解】B向右匀速运动，B对A的摩擦力向右，由于A没有发生位移，所以摩擦力对A不做功．A对B的摩擦力方向向左，B的位移向右，两者方向相反，所以摩擦力对B做负功，故C正确，ABD错误．
故选C。
8. 某质量为的战舰，其额定功率为，最大航速为。在一次航行中，战舰上的速度计显示速度为，已知此时战舰以额定功率航行，则其加速度的大小是（　　）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】战舰以最大航速匀速前进时，有

则

在一次航行中，速度为有

得

又

解得战舰的加速度大小

选项A正确，BCD错误。
故选A
9. 图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前（　　）

A. 游客受到魔盘的摩擦力缓慢增大
B. 游客始终处于平衡状态
C. 游客受到魔盘的支持力缓慢增大
D. 游客受到的合外力大小不变
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AC．对游客受力分析如图

分别对水平和竖直方向列方程，水平方向

竖直方向

则随着魔盘转速缓慢增大，游客需要的向心力增大，但必须保证竖直方向受力平衡，因为重力不变，则f、N两个力只能一个增大一个减小，结合水平方向，只能f增大，N减小。故A正确，C错误；
BD．滑动之前，游客在竖直方向受力平衡，水平方向的向心力即为合外力，随着转速缓慢增大，需要的向心力增大，即合外力增大，故BD错误。
故选A。
10. 智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱。如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重质量为0.5kg，绳长为0.5m，悬挂点P到腰带中心点O的距离为0.2m。水平固定好腰带。通过人体微小扭动，使配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为，运动过程中腰带可看作不动，重力加速度g取10m/s2，，下列说法正确的是（　　）

A. 当从37°增加到53°时，配重的周期变小 B. 当稳定在37°时，配重的角速度为5rad/s
C. 若增大转速，腰带受到的合力变大 D. 若增大配重的线速度，则角速度变小，变大
【答案】A
【解析】
【详解】C．运动过程中，腰带可看做不动，则处于平衡状态，合力始终为零，故C错误；
B．对配重，由牛顿第二定律得

解得

当当稳定在37°时，解得

故B错误；
A．根据得当时

可知角速度增大，根据

知周期变小，故A正确；
D．根据以上分析知，当变大，角速度变大，运动半径也变大，则线速度变大，故D错误。
故选A。
二、多选题（共4小题，每题4分）
11. 质量为m的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P和汽车受到的阻力f均恒定不变，在时间t内，汽车的速度由v0增加到最大速度vm，汽车前进的距离为s，则此段时间内发动机所做的功W可表示为（　　）
A W=Pt B. W= fs
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】由题意知，发动机功率不变，故t时间内发动机做功
W=Pt
选项A正确；
B．车做加速运动，故牵引力大于阻力f，选项B错误；
CD．根据动能定理

选项C正确，D错误。
故选AC。
考点：本题考查动能定理、机车启动
12. 用起重机提升货物，货物上升过程中的图像如图所示。在到内，重力对货物做的功为、绳索拉力对货物做的功为、货物所受合力做的功为，则（　　）

A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．易知重力对货物做负功，，故A错误；
BC．绳索拉力F方向与货物位移方向一致，绳索拉力F对货物做正功，，故B正确，C错误；
D．由题图知，在到内，货物减速上升，绳索拉力，合力方向向下，故， 故D正确。故选BD。

13. 如图，粗糙水平面上，两相同物块A和B，质量都为2kg，轻质弹簧左端固定，右端与A相连。A、B在外力作用下静止，此时弹簧压缩了0.2m，物块与地面间动摩擦因数μ＝0.2，弹簧劲度系数k＝200N/m，从撤去F至两物块恰好分离，下列说法正确的是（　　）

A. 分离前A对B一直做正功 B. 分离前弹簧对A先做正功后做负功
C. 分离前B物体动能一直增大 D. 此过程摩擦产生热量为0.8J
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．撤去后，一开始弹簧弹力大于A、B的摩擦力，A、B一起向右加速运动；当弹簧弹力等于A、B的摩擦力时，A、B的速度达到最大；之后弹簧弹力小于A、B的摩擦力，，A、B一起向右减速运动；当弹簧恢复到原长时，A、B恰好分离；可知分离前A对B的作用力一直向右，对B一直做正功；分离前弹簧对A的作用力一直向右，对A一直做正功；分离前B物体动能先增大后减小，故A正确，BC错误；
D．此过程摩擦产生热量为

故D错误。
故选A。
14. 设想在赤道上建造如图甲所示的“太空电梯”，宇航员可通过竖直的电梯直通太空站。图乙中r为宇航员到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球引力对宇航员产生的加速度大小与r的关系；直线B为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系。关于相对地面静止在不同高度的宇航员，下列说法正确的有（　　）

A. 随着r增大，宇航员的线速度增大
B. 图中r0为地球同步卫星的轨道半径
C. 宇航员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度
D. 随着r增大，宇航员感受到“重力”也增大
【答案】AB
【解析】
【详解】A．相对地面静止在不同高度的宇航员，地球自转角速度不变，根据可知宇航员的线速度随着r的增大而增大，故A正确；
B．当时，引力加速度正好等于宇航员做圆周运动的向心加速度，即万有引力提供做圆周运动的向心力，所以宇航员相当于卫星，此时宇航员的角速度跟地球的自转角速度一致，可以看作是地球的同步卫星，即为地球同步卫星的轨道半径，故B正确；
C．宇航员在处是在地面上，除了受到万有引力还受到地面的支持力，线速度远小于第一宇宙速度，故C错误；
D．宇航员乘坐太空舱在“太空电梯”的某位置时，由牛顿第二定律可得

其中为太空舱对宇航员的支持力，宇航员感受的“重力”为

其中：为地球引力对宇航员产生的加速度大小，为地球自转而产生的向心加速度大小，由图可知：在时，随着r增大而减小，宇航员感受的“重力”随r的增大而减小，故D错误。
故选AB。
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（共2小题，共15分）
（2020年南县一中高一下学期期中）
15. 如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验。

（1）实验中还需要的测量工具有：___________
（2）如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x，由图可知：图线不通过原点的原因是由于___________；弹簧的劲度系数k=___________N/m。计算结果保留2位有效数字，重力加速度g=9.8m/s2
（3）如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图像，下列正确的是___________。
A．a的原长比b的长 B．的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小 D．弹力与弹簧长度成正比
【答案】 ①. 刻度尺 ②. 测量弹簧的原长时，弹簧没有处于自然下垂状态 ③. 4.9 ④. B
【解析】
【详解】（1）[1]实验需要测量弹簧伸长的长度，需要刻度尺。
（2）[2]测量弹簧的原长时，弹簧没有处于自然下垂状态。
[3]由图线乙，弹簧的劲度系数为

（3）[4] A．由图丙知，F-L图像横坐标的截距表示原长，故b的原长比a的长， A错误；
BC．斜率越大，劲度系数越大，a的劲度系数比b的大， B正确，C错误；
D．弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，D错误。
故选B。
16. 某同学用图所示的实验装置研究小车做匀变速直线运动的特点。

(1)实验中，除打点计时器（含交流电源、纸带、复写纸）、小车、平板和重物外，在下面的器材中，必须使用的是__________（选填选项前的字母）；
A．刻度尺 B．秒表 C．天平
(2)下列实验步骤的正确顺序是_________（用字母填写）；
A．关闭电源，取下纸带
B．接通电源后，放开小车
C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连
D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔
(3)实验中获得的一条纸带如图所示，在纸带上依次取O、A、B、C、D、E、F若干个计数点，计数点间有4个点未画，利用实验数据计算出打点时小车的速度v。请在该图3中标出计数点C（v3=0.86m/s）对应的坐标点，并画出v－t图像。（ ）


(4)观察v－t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是_____________，根据v－t图像计算出小车的加速度a=__________m/s2。（结果保留两位有效数字）；
(5)某同学测量了相邻两计数点间的距离：OA=7.05cm，AB=7.68cm，BC=8.31cm，CD=8.95cm，DE=9.57cm，EF=10.20cm，通过分析小车的位移变化情况，也能判断小车是否做匀变速直线运动，请你说明这样分析的依据是___________；
(6)为了计算打下O点时小车的瞬时速度v0，甲同学用v0=计算，乙同学用v0=计算，得到不同的计算结果，从理论上讲，________（选填“甲”或“乙”）同学的计算结果更接近v0的真实值。你可以利用图像数据得到v0=_______m/s。（结果保留两位有效数字）
【答案】 ①. A ②. DCBA ③. ④. 图像为一条直线，速度随时间均匀变化 ⑤. 0.64 ⑥. 邻相等时间间隔内位移差相等（在误差允许） ⑦. 甲 ⑧. 0.67（0.68）
【解析】
【详解】(1)[1]在下列仪器和器材中，还需要刻度尺，来测量各点的位移大小，从而算出各自速度大小，不需要秒表和天平
故选A；
(2)[2]安排实验步骤要本着先安装器材，然后进行实验的思路进行，一般每完成一次实验，都要进行重复实验，实验步骤要符合逻辑，不能颠三倒四的，故顺序为DCBA
(3)[3]如图所示

(4)[4]由图线可知，图像为一条直线，速度随时间均匀变化，可知小车做匀变速直线运动；
[5]v－t图像斜率表示加速度，则

(5)[6]由数据可知，连续相等时间内位移差为
，，
，
在误差允许范围内近似相等，即可说明小车是做匀变速直线运动
(6)[7]当不知道小车是否做匀变速直线运动，若用平均速度 表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对∆t的要求是越小越好，则同学的计算结果更接近v0的真实值
[8]利用图像数据得到

由于误差0.68m/s也可
四、计算题（共3小题）
17. 宇航员在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球。经过时间t，小球落到星球表面上，测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时初速度增大为原来的2倍，则抛出点与落地点之间的距离为。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，引力常量为G。求该星球的质量M。
【答案】
【解析】
【详解】设小球抛出点的竖直高度为h，第一次平抛的水平射程为x，则有

由平抛运动规律知，当初速度增大为原来的2倍时，其水平射程也增大到2x，可得

设该星球表面的重力加速度为g，由平抛运动的规律得

根据在星球表面上的物体的重力近似等于万有引力可得

联立以上各式解得

18. 如图所示， A、B两车相距x0=9m时，A车正以vA=4 m/s的速度向右匀速运动，而B车此时正以vB=12m/s的初速度向右匀减速运动，加速度的大小为2m/s2，求：
(1)A、B两车何时速度相等；
(2)A追上B之前两车最大的距离；
(3)A追上B所经历的时间。

【答案】(1)4s；(2)25m；(3)11.25s
【解析】
【详解】(1)设经过t1时间速度相等

解得
t1=4 s
(2) 两车速度相等时距离最大
A车位移

B车位移

最大距离为

解得

(3)设A车追上B车的时间为t2

解得

19. 如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧轨道，其半径为，平台与轨道的最高点等高。一质量的小球从平台边缘的处以=3m/s的水平速度射出，恰能沿圆弧轨道上点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径与竖直线的夹角为53°，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：
（1）小球到达点时的速度；
（2）小球到达圆弧轨道最低点时的速度大小以及对轨道的压力。
（3）小球沿轨道通过圆弧的最高点时对轨道的内壁还是外壁有弹力，并求出弹力的大小。

【答案】（1）5m/s；（2）；54.4N；方向竖直向下；（3）对外壁弹力为6.4N
【解析】
【详解】（1）平抛运动的水平速度不变，始终为，小球恰能沿圆弧轨道上点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径与竖直线的夹角为53°，说明速度与水平方向夹角53°，将P点速度分解，根据三角形知识


（2）从抛出到圆弧轨道最低点，根据动能定理

解得

根据牛顿第二定律和向心力公式

解得

根据牛顿第三定律
，方向竖直向下
（3）平台与轨道的最高点等高，根据机械能守恒或动能定理可知

设小球受到向下的压力，根据牛顿第二定律和向心力公式

解得

根据牛顿第三定律，小球对外壁有压力，大小为6.4N。