云南省丽江市华坪县第一中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题

这是一份云南省丽江市华坪县第一中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题，共9页。试卷主要包含了物理等内容，欢迎下载使用。

云南省华坪县一中2022-2023学年高一年级下学期期末考试
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8小题，每题3分，共24分）
1.下列描述中，机械能守恒的是(　　)
A.沿斜面匀速向上行驶的汽车 B.被匀速向上吊起的集装箱
C.在真空中水平抛出的石块 D.物体以45g的加速度竖直向上做匀减速运动
2.如图所示，一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B(均可视为质点).将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑，当轻杆到达位置2时球A与球形容器球心等高，其速度大小为v1，已知此时轻杆与水平方向成θ＝30°角，B球的速度大小为v2，则v1与v2的关系为(　　)

A.v2＝12v1 B.v2＝2v1 C.v2＝v1 D.v2＝3v1
3.近年来，人类发射的火星探测器已经在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探索，为我们将来登上火星、开发和利用火星奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得它运动的周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为(k为某个常量)(　　)
A.ρ＝kT B.ρ＝kT C.ρ＝kT2 D.ρ＝kT2
4.北京时间2021年10月16日0时23分，神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。飞船的某段运动可近似为如图所示的情境，圆形轨道Ⅰ为空间站运行轨道，椭圆轨道II为载人飞船运行轨道，两轨道相切于A点，设圆形轨道I的半径为r，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，地球的自转周期为T，椭圆轨道II的半长轴为a，下列说法正确的是（　　）

A.根据题中信息，可求出地球的质量
B.载人飞船若要进入轨道I，需要在A点减速
C.载人飞船在轨道I上A点的加速度大于在轨道II上A点的加速度
D.空间站运行的周期与载人飞船在椭圆轨道II上运行的周期之比为r3∶a3
5.如图，河宽d＝20 m，小船要行驶到河对岸，P处为小船的正对岸位置，已知小船的划行速度v1＝5 m/s，水流速度v2＝3 m/s。下列说法正确的是(　　)
A.小船行驶到对岸P点的时间为4 s
B.小船行驶到对岸P点的时间为5 s
C.若水流速变大，小船行驶到对岸的最短时间变长
D.若水流速变大，小船行驶到对岸的最短时间变短
6.如图所示，在水平力F的作用下，木块A、B保持静止．
若木块A与B的接触面是水平的，且F≠0.则木块B的受力
个数可能是(　　)
A. 3个或4个 B. 3个或5个
C. 4个或5个 D. 4个或6个
7.某同学对着墙壁练习打网球，假定网球在墙面上以20 m/s的速度沿水平方向反弹，网球在墙面上反弹点距地面的高度在1.25 m至1.80 m之间，忽略空气阻力，g取10 m/s2，则网球反弹后到第一次落地(　　)
A.飞行的最短时间为0.6 s B.飞行的最长时间为1.1 s
C.飞行的最远水平距离为10 m D.飞行的最大位移将超过12 m
8.如图所示，把一个原长为20 cm，劲度系数为360 N/m的弹簧一端固定，作为圆心，弹簧的另一端连接一个质量为0.50 kg的小球，当小球以r/min的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的伸长量应为(　　)
A. 5.2 cm B. 5.3 cm C. 5.0 cm D. 5.4 cm

第Ⅰ卷选择题
二、多选题（共4小题，每题4分，共16分）
9.汽车在公路上行驶时发现了前方正在起步的公交车，于是开始紧急停车避免了一场交通事故，两辆车的v－t图像如图所示，下列说法正确的是(　　)
A. 甲是公交车，乙是小汽车
B.乙车的速度方向和加速度方向相同
C.甲车的加速度大于乙车的加速度
D.t0时刻两车相距最近
10.如图所示，质量为2m的物体A和质量为m的物体B相互接触放在水平面上，若对A施加水平推力F，使两物体沿水平方向做匀加速直线运动，下列说法正确的是()
A.若水平面光滑，则物体A的加速度为
B.若水平面光滑，则物体A对B的作用力为
C.若物体A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，则物体B的加速度为
D.若物体A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，则物体A对B的作用力大小为
11.质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t＝0时刻开始受到水平力的作用．力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则(　　)
A. 3t0时刻的瞬时功率为5F02t0m
B. 3t0时刻的瞬时功率为15F02t0m
C.在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为23F02t04m
D.在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为25F02t06m
12如图所示，小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l.忽略空气阻力，则(　　)
A. A和B的位移大小相等
B.A的运动时间是B的2倍
C.A的初速度是B的
D.A的末速度比B的大

第Ⅱ卷非选择题
三、实验题（共2小题）
13.在做“探究平抛运动的特点”实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置.先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x＝10.00 cm，A、B间距离y1＝5.02 cm，B、C间距离y2＝14.82 cm.请回答以下问题：(g＝9.80 m/s2)

(1)为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放______________.
(2)每次把木板移动相同的水平距离，原因__________.
(3)根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0＝________.(用题中所给字母表示)
(4)小球初速度的值为v0＝________ m/s.
14.小星利用气垫导轨设计了一个“验证机械能守恒定律”的实验，如图所示，在导轨旁边固定一与导轨平行的刻度尺，然后用一手机固定于导轨上方，使摄像头正对导轨，开启视频录像功能，调节导轨的倾斜角度θ(通过量角器量出)，使滑块从导轨顶端静止滑下，并用手机记录下滑块做匀加速直线运动的全程情况，然后通过录像回放。取滑块出发点为参考点，得到滑块相对于该点的距离x和所用时间t(通过手机读取)的数据，然后改变轨道倾角θ，得到多组x、t值(已知滑块的质量为m＝0.5 kg，g取10 m/s2，sin37°＝0.6，sin53°＝0.8，结果保留两位小数)。

(1)若小星在实验中得到了如下数据：当倾角θ＝37°时，取x＝27.0 cm，测得t＝0.3 s，则滑块在此过程中重力势能的减小量为__________，动能的增加量为__________。
(2)小星改变导轨倾角，使θ＝53°，取x＝98.0 cm，测得t＝0.5 s，则滑块在此过程中重力势能的减小量为__________，动能的增加量为__________。由以上数据，你能得到的结论是___________________________________________。
(3)但小星通过推理发现可画sinθ-图像来验证机械能是否守恒，结果她得到的图像如图。该图线不过原点的原因为____________________________。



四、计算题（共3小题）
15.若宇航员登上月球后，在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者几乎同时落地．若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面．已知引力常量为G，月球的半径为R.求：(不考虑月球自转的影响)
(1)月球表面的自由落体加速度大小g月；
(2)月球的质量M；
(3)月球的平均密度ρ.






16.如图所示，竖直平面内的一半径R=0.50 m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，一水平面与圆弧槽相接于D点，质量m=0.10 kg的小球从B点正上方h1=0.95 m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出后落在水平面上的Q点，DQ间的距离x=2.4 m，球从D点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h2=0.80 m，g取10 m/s2，不计空气阻力，求：
(1)小球经过C点时轨道对它的支持力大小FN；
(2)小球经过最高点P的速度大小vP；
(3)D点与圆心O的高度差hOD。






17.如图所示，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，轻弹簧下端固定，上端恰好与管口D端齐平，质量为m的物体在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑，进入管口C端时与管壁间恰好无作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为Ep，已知物体与BC间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度为g，求：
(1)物体达到B点时的速度大小vB；
(2)水平面BC的长度s；
(3)在压缩弹簧过程中物体的最大速度vm.

1. C2. C3. D4. D5. B6. C7. D8. C
9. AD10. BC11. BD12. AD

13.【解析】(1)为了确保小球每次抛出的轨迹相同，应该使小球抛出时的初速度相同，因此每次都应使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放；
(2)因为小球水平方向做匀速直线运动，由x＝v0t知，若x相同，则时间t相等.
(3)在竖直方向上有Δy＝y2－y1＝gt2，t＝y2-y1g，
水平方向上有x＝v0t，初速度为v0＝xt＝xgy2-y1；
(4)代入数据解得v0＝1.00 m/s.


14.(1)0.81 J　0.81 J　(2)3.92 J J　3.84 J　在误差允许范围内，机械能守恒　(3)受空气阻力的影响
【解析】(1)由题知重力势能的减小量为ΔEp＝mgh＝mgxsinθ＝0.81 J；因初速度为0，故匀加速直线运动的末速度为vt＝，故动能增量为ΔEk＝mvt2＝0.81 J。
(2)重力势能的减小量为ΔEp′＝mgxsinθ＝3.92 J，因初速度为0，故匀加速直线运动的末速度为vt＝，动能增量为ΔEk′＝mvt2＝3.84 J；由以上数据可得，在只有重力做功时，在误差允许的范围内，物体的机械能守恒。
(3)由mgxsinθ＝m2，得sinθ＝，故图线应为过原点的直线，当有外部阻力时，由mgxsinθ－Fx＝m2，得sinθ＝＋，可知有外部阻力，是空气阻力。


15.【解析】(1)月球表面附近的物体做自由落体运动，
则h＝g月t2，
解得g月＝.
(2)因不考虑月球自转的影响，则有G＝mg月，
月球的质量M＝＝.
(3)月球的平均密度ρ＝＝＝.

16.【解析】(1)设小球经过C点时速度为v1，取C点所在水平面为参考平面，由机械能守恒有
mg(h1+R)=12mv12
由牛顿第二定律有FN-mg=mv12R
代入数据解得FN=6.8 N。
(2)小球从P到Q做平抛运动，有
h2=12gt2，x2=vPt
代入数据解得vP=3.0 m/s。
(3)取C点所在水平面为参考平面，由机械能守恒定律，有
12mvP2+mg(h2+hCD)=mg(h1+hOD+hCD)，
代入数据，解得hOD=0.30 m。


17.【解析】(1)物体在曲面上下滑的过程，由机械能守恒定律，得mg·2r＝mvB2，解得vB＝2
(2)物体在C端时与管壁间恰好无作用力，结合牛顿第二定律和向心力公式，有mg＝m
可得vC＝，由A至C，由动能定理，得mg·2r－μmgs＝mvC2，解得s＝3r
(3)设在压缩弹簧过程中物体速度最大时离D端的距离为x，则有kx＝mg，则x＝
由功能关系，得mg(r＋x)－Ep＝mvm2－mvC2，解得vm＝.