河北省沧州市2022-2023学年高一下学期期末物理试题（Word版附解析）

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考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 如图所示为一辆自行车大齿轮、小齿轮和后轮结构示意图，它们的边缘有三个点a、b、c，半径从大到小依次为a、c和b，下列判断正确的是（ ）

A. b和c的角速度相等B. a比b的向心加速度大
C. a比b的角速度大D. a比c的线速度小
2. 2023年4月16日，长征四号乙运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，成功将中国首颗降水测量专用卫星风云三号07星送入预定圆轨道，发射任务取得圆满成功。关于此风云三号07星（简称为“G星”）和另一颗绕地球做圆周运动的人造卫星（简称为“L星”），下列说法正确的是（ ）
A. 若“G星”和“L星”的线速度大小相等，则“G星”的轨道半径比“L星”的大
B. 若“G星”和“L星”的周期相等，则“G星”的轨道半径比“L星”的小
C. 若“G星”比“L星”的角速度大，则“G星”的运行周期比“L星”的大
D. 若“G星”比“L星”线速度大，则“G星”的角速度比“L星”的大
3. 一名船夫驾船过河，小船在静水中的速度大小为v1，水流速度大小为v2，v2 > v1，河宽为d，下列说法正确的是（ ）
A. 小船过河的最短时间为B. 小船过河的最小位移为d
C. 小船过河的实际速度大小大于v1D. 小船过河的实际速度大小等于
4. 天文学家哈雷成功预言了哈雷彗星的回归，海王星的发现和哈雷彗星的“按时回归”确立了万有引力定律的地位，也成为科学史上的美谈。海王星的质量是地球的17倍，半径是地球的4倍，则卫星绕海王星表面做圆周运动的线速度大小约为（ ）
A. 64 km/sB. 16 km/sC. 4 km/sD. 2 km/s
5. 2023年4月21日，世界乒乓球职业大联盟（WTT）澳门冠军赛女子单打四分之一决赛中，中国选手王艺迪以3比0战胜中国台北选手郑怡静，晋级四强。王艺迪在某次发球时，把乒乓球水平击出，落在乒乓球台上，若只增加发球速度，仍落在球台上，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A. 落在乒乓球台上时重力做功的瞬时功率增大
B. 下落过程中乒乓球增加的机械能减小
C. 运动时间不变，水平位移不变
D. 王艺迪对乒乓球做的功一定增大
6. 科学家卡文迪什在1789年测量出了引力常量，进而计算出了地球质量，被誉为第一个称量地球质量的人。已知引力常量为G，现在要测量地球的质量，还须知道（ ）
A. 地球半径和卫星绕地球的运行速度
B. 地球密度和卫星绕地球的运行速度
C. 地球半径和地球表面的重力加速度
D. 地球上某高度处的重力加速度
7. 一物块静止开始沿倾角的斜面向下滑动，最后停在水平面上。斜面与水平面平滑连接，物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为（未知）。在整个运动过程中，小物块速度的平方与水平位移x的关系图像如图所示，图中、均为未知量，，则的值为（ ）

A. B. C. D.
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 假设存在这样一个孤立星球，质量分布均匀，球心为O，质量为M，半径为R。挖一个过O点的狭窄直通道，在直通道一端由静止释放一个质量为m的小球（小球与通道壁不接触）。已知引力常量为G，质量分布均匀的球壳对球壳内物体的万有引力为零，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A. 小球一定在直通道的两端点间做往复运动
B. 小球运动到O点时受到星球的万有引力会很大
C. 若把小球从通道外一点静止释放，最终小球会脱离星球引力束缚而离开该星球
D. 小球运动位移时受到万有引力大小为
9. 如图所示，轻质细杆一端固定质量为m的小球，另一端可绕光滑的固定轴O在竖直平面内做半径为L的圆周运动，小球恰好能通过最高点A。B为圆心等高点，C为圆周最低点，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）

A 小球经过A、B、C三点时机械能相等
B. 小球经过A、C两点时球对杆作用力的大小之比为
C. 小球经过B、C两点时小球动能之比为
D. 小球经过C时小球重力的瞬时功率为
10. 如图所示，竖直面内两轻杆长度均为L，固定成夹角，可绕O点在竖直面内自由转动。两轻杆的另一端分别固定质量均为m的小球P和Q，OQ竖直。现把小球从静止释放，重力加速度为g，不计一切阻力。从释放到P获得最大速度的过程中（ ）

A. 小球P的机械能守恒B. 轻杆对Q一直做负功
C. 轻杆对P做功为D. P的最大速度为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学用小球的自由落体运动来研究机械能守恒定律。由打点计时器打点得到的一条点迹清晰的纸带如图所示。O为打下的第一个点，打点计时器所用交流电源的频率为f，重力加速度为g。

（1）实验中的小球应该选________________。（填选项序号）
A．塑料球 B．铁球 C．木球
（2）打A、B两点时小球的速度大小分别为vA = ________、vB = ________（用已知量和纸带上的字母表示），只需验证关系式________（用vA、vB、g和纸带上的字母表示）成立，便能验证小球从A到B的过程中机械能守恒。
12. 用如图所示的装置研究平抛运动。在水平实验桌右端固定一个光电门，桌上固定竖直挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，弹簧水平。倾斜长木板上的上端P和桌面等高，木板紧挨着桌面且弹簧对着木板的中央，然后把木板固定，与水平面夹角。用小铁球压缩弹簧，然后由静止释放，小铁球离开桌面，落在斜面上，标记出落点位置Q。通过研究小球压缩弹簧的形变量不同，平抛的初速度不同，落在斜面上的位置不同，探索光电门记录的扫光时间t和P、Q间距离L的关系，进而研究平抛运动。已知小球直径d，查资料可知当地重力加速度g，请回答下列问题：

（1）完成此实验，还需要的实验器材有________。（填选项序号）
A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.弹簧测力计
（2）在坐标纸上，以L为纵坐标，以________（选填“t”、“”或）为横坐标，把记录的各组数据在坐标纸上描点，连线得到一条过原点的直线。若斜率为________，就说明平抛运动水平方向做________运动和竖直方向做________运动。
（3）从实验数据可知，若小球的初速度增加1倍，则P、Q间的距离将变为原来的________倍。
13. 若宇航员乘宇宙飞船来到某星球表面，飞船绕该星球表面运动一周所用时间为T。降落该星球以后，在星球表面某高度处将一质量为m的小球由静止释放，得到小球的动能随小球下降高度的变化图线如图所示，图中均为已知量，不计空气阻力，求：
（1）该星球表面的重力加速度大小；
（2）该星球的半径R和第一宇宙速度v。

14. 体育课上，小明同学在一次投掷铅球练习中，把铅球水平抛出。铅球经过点时速度与水平方向夹角，速度大小，P到地面的距离为，不计空气阻力，重力加速度g取，，，求：
（1）铅球落地时速度与水平方向夹角的正切值；
（2）铅球投掷点距底面的高度。
15. 如图所示，在水平地面上竖直固定一挡板，轻质弹簧的左端固定在挡板上。质量为、长度为的长木板静止放置在地面上，刚好与处于原长的水平弹簧的右端接触，木板右端在点（为底面上一点）。现对木板施加一个水平向左的推力，使木板向左缓缓移动一段距离，然后撤去推力，重力加速度g取。
（1）若木板与水平底面间的动摩擦因数，弹簧压缩了，水平推力做功，此时撤去推力，求木板向右运动的距离；
（2）若点左侧底面光滑，右侧粗糙，木板与地面的动摩擦因数为，水平推力做功，求撤去推力后最终木板右端与点的距离。