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宁蒗县2022-2023学年高一下学期期末考试
物理试卷
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. 把一个物体从地面竖直向上抛出，该物体上升的最大高度为h，若物体的质量为m，所受空气阻力大小恒为f，则从物体被抛出到落回地面的全过程中(　　)
A. 重力势能的变化量为2mgh B. 重力势能的变化量为零
C. 空气阻力做的功为零 D. 空气阻力做的功为2fh
2. 如图所示，一个箱子在与水平方向成α角的恒力F作用下，由静止开始，沿水平面向右运动了一段距离x，所用时间为t，在此过程中，恒力F对箱子做功的平均功率为(　　)
D.
3. 如图所示，直角三角形ABC中∠B＝30°，点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB，测得在C处的某正点电荷所受静电力的合力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是(　　)
A带正电，QA∶QB＝1∶8
B. A带负电，QA∶QB＝1∶8
C. A带正电，QA∶QB＝1∶4
D. A带负电，QA∶QB＝1∶4
4. 某跳水运动员在3 m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是()
A. 人和踏板由C到B的过程中，人向上做匀加速运动
B. 人和踏板由C到A的过程中，人处于超重状态
C. 人和踏板由C到A的过程中，先超重后失重
D. 人在C点具有最大速度
5. 如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在同一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角)，如图所示，则由此条件不可求的是(　　)
水星和金星绕太阳运动的周期之比
B. 水星和金星绕太阳运动的向心加速度之比
C. 水星和金星绕太阳运动的轨道半径之比
D. 水星和金星的密度之比
6. 在光滑水平面上以速度v运动的物体，从某一时刻开始受到一个跟运动方向共线的力F的作用，其速度－时间图像如图所示．那么它受到的力F随时间t变化的关系图像是下列图中的(　　)
A. B.
C. D.
7. 闹钟是带有闹时装置的钟。既能指示时间，又能按人们预定的时刻发出音响信号或其他信号。如图所示，机械式闹钟中的三个齿轮的半径之比为1∶3∶5，当齿轮转动的时候，小齿轮边缘的M点和大齿轮边缘的N点的线速度大小之比和角速度之比分别为(　　)
A. 1∶1　1∶5 B. 1∶1　5∶1
C. 5∶1　1∶5 D. 5∶1　5∶1
8. 如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量的叙述正确的应是(　　)
重力势能和动能之和总保持不变
B. 重力势能和弹性势能之和总保持不变
C. 动能和弹性势能之和总保持不变
D. 重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变
二、多选题（共4小题，每题4分，共16分）
9. 下列关于加速度的说法中正确的是(　　)
A. 由a＝可知，a与Δv成正比，与Δt成反比
B. 加速度是表示物体速度变化快慢的物理量
C. a的方向与Δv的方向相同，与v的方向无关
D. 物体运动速度越大，其加速度一定越大
10. 如图所示，发射同步卫星的一般程序：先让卫星进入一个近地的圆轨道，然后在P点变轨，进入椭圆转移轨道(该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P点，远地点为同步圆轨道上的Q点)，到达远地点Q时再次变轨，进入同步轨道．设卫星在近地圆轨道上的运行速率为v1，在椭圆转移轨道的近地点P的速率为v2，沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3，在同步轨道上的速率为v4，三个轨道上运动的周期分别为T1、T2、T3，则下列说法正确的是(　　)
A. 在P点变轨时需要加速，Q点变轨时要减速
B. 在P点变轨时需要减速，Q点变轨时要加速
C. T1D. v2>v1>v4>v3
11. 如图所示，一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块，并留在木块当中，在此过程中子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为l，木块与子弹间的摩擦力大小为F，则(　　)
F对木块做功为Fl
B. F对木块做功为F(l+d)
C. F对子弹做功为-Fd
D. F对子弹做功为-F(l+d)
12. 如图所示，小车在岸上拉船，细绳一端固定在竖直墙壁上，另一端跨过车后的定滑轮与船相连(忽略滑轮与细绳间的摩擦)，拉车的两段轻绳水平．已知船的质量为m，船受到的阻力恒为Ff，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时车的拉力大小为F，则下列说法正确的是(　　)
车的速度为
B. 车的速度为
C. 船的加速度为
D. 船的加速度为
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（共2小题）
13. 某物理兴趣小组在做“探究平抛运动的特点”实验时，分成两组，其中一个实验小组让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图所示的照片，已知每个小方格的边长为10 cm，当地的重力加速度g取10 m/s2，其中第4点处的位置被污迹覆盖.
(1)若以拍摄的第1点为坐标原点，以水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，被拍摄的小球在第4点的位置坐标为(________cm，________cm)；
(2)小球做平抛运动的初速度大小为________m/s；
(3)另一个实验小组的同学正确地进行了实验并描绘了运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值，根据所测得的数据以y为纵轴，x2为横轴，在坐标纸上画出对应的图像为过原点的直线，并测出直线斜率为2，则平抛运动的初速度v0＝________ m/s.
14. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50 Hz，当地重力加速度的值为9.80 m/s2，测得所用重物的质量为1.0 kg.甲、乙、丙三个学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18 cm、0.18 cm和0.25 cm，可看出其中肯定有一个学生在操作上出现了问题，出现的问题可能是_________．若按正确的实验要求选出的纸带如图所示(相邻计数点的时间间隔为0.02 s)，那么：
(1)纸带的________(选填“左”或“右”)端与重物相连．
(2)打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB＝________m/s.
(3)从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量ΔEp减＝________J，此过程中重物动能的增加量ΔEk＝________J.
(4)通过计算，数值上ΔEp减________(选填“>”“＝”或“<”)ΔEk，这是因为__________．
(5)实验的结论是_______________________________________________________．
四、计算题（共3小题）
15. 在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示.P是个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒.高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h，重力加速度为g.
(1)若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；
(2)求能被探测屏探测到的微粒的初速度范围.
16. 中国自行研制、具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，A点距地面的高度为h1，飞船飞行5圈后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示．设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，若已知地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R，忽略地球的自转，求：
(1)飞船在B点经椭圆轨道进入预定圆轨道是加速还是减速；
(2)飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小；
(3)椭圆轨道远地点B距地面的高度h2.
17. 如图所示，一根轻弹簧左端固定于竖直墙上，右端被质量m＝1 kg可视为质点的小物块压缩而处于静止状态，且弹簧与物块不拴接，弹簧原长小于光滑平台的长度．在平台的右端有一传送带，AB长L＝5 m，物块与传送带间的动摩擦因数μ1＝0.2，与传送带相邻的粗糙水平面BC长s＝1.5 m，它与物块间的动摩擦因数μ2＝0.3，在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧与BC平滑连接，圆弧对应的圆心角为θ＝120°，在圆弧的最高点F处有一固定挡板，物块撞上挡板后会以原速率反弹回来．若传送带以v＝5 m/s的速率顺时针转动，不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失．当弹簧储存的Ep＝18 J能量全部释放时，小物块恰能滑到与圆心等高的E点，取g＝10 m/s2.
(1)求右侧圆弧的轨道半径R；
(2)求小物块最终停下时与C点的距离；
(3)若传送带的速度大小可调，欲使小物块与挡板只碰一次，且碰后不脱离轨道，求传送带速度的可调节范围．
1. B 2. A 3. B 4. C 5. D 6. A 7. B 8. D
9. BC 10. CD 11. AD 12. AC
13. 【答案】(1)60　60　(2)2　(3)
14. 【答案】先释放纸带后接通电源　(1)左　(2)0.98　(3)0.49　0.48
(4)>　实验中存在阻力，重物的重力势能不能完全转化为动能
(5)在误差允许的范围内重物的机械能守恒
【解析】如果重物做自由落体运动，第1、2两点间的距离应小于0.2 cm，而丙同学的纸带上第1、2两点间的距离大于这个值，说明重物在打第1个点时已有速度，故丙同学在操作时出现的问题可能是先释放纸带后接通电源．
(1)纸带左端相邻两点之间的距离较小，故纸带左端与重物相连．
(2)B点对应的速度vB＝＝0.98 m/s.
(3)ΔEp减＝mghOB≈0.49 J，ΔEk＝mvB2≈0.48 J.
(4)ΔEp减>ΔEk，在实验中存在阻力，重物的重力势能不能完全转化为动能．
(5)在实验误差允许的范围内，重物的机械能守恒．
15. 【答案】(1)　(2)L≤v≤L
【解析】(1)由题意可知，微粒被射出后在空中的运动为平抛运动，则微粒打在探测屏AB中点时有h＝gt2，
解得t＝.
(2)打在B点的微粒的初速度v1＝，2h＝gt12，
解得v1＝L，
同理，打在A点的微粒的初速度v2＝L，
所以能被探测屏探测到的微粒的初速度范围为L≤v≤L.
16. 【答案】(1)加速　(2)　(3)－R
【解析】(1)飞船要进入预定圆轨道，需在B点做离心运动，故应加速．
(2)在地球表面有mg＝①
根据牛顿第二定律有G＝maA②
由①②式联立解得，飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小为aA＝.
(3)飞船在预定圆轨道上，由万有引力提供向心力，有G＝m(R＋h2)③
由题意可知，飞船在预定圆轨道上运行的周期为T＝④
由①③④式联立解得h2＝－R.
17. 【答案】(1)0.8 m　(2) m　(3) m/s≤v≤ m/s
【解析】(1)物块被弹簧弹出时，由Ep＝mv02，可知v0＝6 m/s.
因为v0>v，故物块滑上传送带后先减速．
物块与传送带相对滑动过程中，有
μ1mg＝ma1，v＝v0－a1t1，x1＝v0t1－a1t12，
解得a1＝2 m/s2，t1＝0.5 s，x1＝2.75 m.
因为x1由动能定理，可知mv2＝μ2mgs＋mgR.
代入数据，解得R＝0.8 m.
(2)设物块从E点返回至B点的速度为vB，有
mv2－mvB2＝μ2mg·2s，解得vB＝ m/s.
因为vB>0，故物块会再次滑上传送带，物块在恒定摩擦力的作用下先减速至0再反向加速，由运动的对称性，可知其以相同的速率离开传送带，设最终停在距C点x处，有mvB2＝μ2mg(s－x)，解得x＝ m.
(3)设传送带速度为v1时物块恰能到F点，在F点满足
mgsin 30°＝m，
从B到F过程中，由动能定理，可知
mv12－mvF2＝μ2mgs＋mg(R＋Rsin 30°)．
解得v1＝ m/s.
设传送带速度为v2时，物块撞挡板后返回能再次上滑恰到E点，
则有mv22＝μ2mg·3s＋mgR，解得v2＝ m/s.
若物块在传送带上一直加速运动，则有
mvBm2－mv02＝μ1mgL，
知其到B点的最大速度vBm＝ m/s.
综合上述分析可知，只要传送带速度 m/s≤v≤ m/s就满足条件．
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