2022-2023年高一下学期物理期末复习必刷卷（1）（含解析）

2022-2023年高一下学期物理期末复习必刷卷（1）
一、单选题(第小题4分，共28分）
1．如图为高空拍摄的克鲁伦河蛇曲景观地形图，以下水流速度方向大致相同的点是（　　）

A．A点和C点 B．C点和B点
C．A点和B点 D．B点和D点
2．如图所示为发动机的结构简图，几个齿轮之间通过皮带进行传动。已知其中A轮和B轮的半径之比为3:1，则A轮边缘上的点与B轮边缘上的点的周期之比为（　　）
A．3:1 B．9:1
C．1:3 D．1:9
3．如图所示，质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中达到的最高点位置2的高度为h，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．足球由1运动到2的过程中，重力做的功为mgh
B．足球由1运动到3的过程中，重力做的功为2mgh
C．足球由2运动到3的过程中，重力势能减少了mgh
D．如果没有选定参考平面，就无法确定重力势能变化了多少
4．如图所示，一根长为L的细线将质量为m的小球悬挂于水平桌面上方的O点，小球获得水平初速度后绕O'点在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ。当小球运动稳定时，调节水平激光笔2的高度和竖直激光笔1的位置，小球刚好运动到最左端时，让激光恰好照射到小球的球心。重力加速度为g，从水平桌面上出现小球的影子开始计时，竖直挡板上出现小球影子的时刻可能是（　　）

A． B． C． D．
5．如图所示，小车在岸上拉船，轻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，拉车的两段轻绳水平。小车以速度v匀速向左运动，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度大小为（　　）
A． B． C． D．
6．在无风的环境下，跳伞员沿竖直方向下落，最初一段时间降落伞并不张开，跳伞员在重力和空气阻力作用下做加速运动，下落一定高度后，降落伞张开，跳伞员做减速运动，速度降至一定值后便不再降低，跳伞员以这一速度匀速下降。在跳伞过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．降落伞打开前，跳伞员在加速降落过程中机械能增加
B．跳伞员在整个下落过程中机械能一直减小
C．跳伞员在整个下落过程中机械能先增大后减小
D．如果在下落过程中受到水平风的作用跳伞员将做平抛运动
7．汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车的速度v与牵引力F大小倒数的图像，表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，平行于v轴，反向延长过原点O。已知阻力恒定，汽车质量为，下列说法正确的是（　　）

A．汽车从a到b持续的时间为12.5s
B．汽车由b到c过程做匀加速直线运动
C．汽车额定功率为60kW
D．汽车能够获得的最大速度为
二、多选题(第小题4分，共16分）
8．下列关于运动和力的叙述，正确的是（　　）
A．图甲中，蹲在体重计上的人突然站起的瞬间指针示数会大于人的重力
B．图乙中，在玻璃漏斗中做匀速圆周运动的小球受到的合外力是恒力
C．图丙中，在水平直跑道上减速的飞机，伞对飞机的拉力大于飞机对伞的拉力
D．图丁中，滑冰运动员通过圆弧弯道处，若此时地面摩擦力突然消失，则运动员将在冰面上沿着圆弧切线方向“离心”而去
9．任何有质量的物体周围都存在引力场，万有引力是通过引力场发生作用的．引入“引力场强度”A来表示引力场的强弱和方向，质量为m的物体在距离地心r处（r大于地球半径）受到的万有引力为F，则地球在该处产生的引力场强度A=，以下说法正确的是（ ）
A．A的单位与加速度的单位相同
B．A的方向与该处物体所受万有引力的方向一致
C．r越大，A越大
D．m越大，A越小
10．2023年3月1日，国际小行星中心发布了一颗新彗星的确认公告，这颗彗星由中科院紫金山天文台首次发现，明年有望成为肉眼可见的大彗星。目前这颗彗星正在朝着它的近日点方向运动，其运行轨道可简化为半长轴为a的椭圆轨道，即图中的II轨道。I、III为绕太阳做匀速圆周运动的两个行星，其做匀速圆周运动运行半径分别为r1、r3，且有a=r3。行星I的绕行速率为v1，周期为T1，彗星运行到B点时的速率为v，周期为T2，运行到E点时的速率为v，行星III的绕行速率为v3，周期为T3。则下列说法正确的是（　　）

A．行星I的绕行周期T1小于行星III的绕行周期T3
B．
C．行星I的绕行周期T1等于彗星沿椭圆轨道运行周期T2
D．彗星运行到P点的加速度等于行星III运行到P点的加速度
11．如图所示，倾角的足够长的斜面固定在水平面上，斜面下端固定一挡板，劲度系数k=20N/m的轻弹簧一端与挡板连接，另一端与质量的滑块连接。绕过光滑轻质定滑轮的轻绳一端与滑块相连，另一端与质量为的石块相连。已知滑块与斜面间的动摩擦因数，轻弹簧的弹性势能与形变量的关系为（x为弹簧的形变量），开始时托住石块，轻绳恰好伸直且与斜面平行，滑块m恰好不上滑。现由静止释放石块，整个过程弹簧都在弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑块与石块均可视为质点，重力加速度取，，则（　　）
A．释放石块瞬间，轻弹簧的弹性势能为5J
B．石块的速度最大时，轻弹簧的形变量为0.5m
C．石块的最大速度为m/s
D．滑块沿斜面向上运动的最大距离为2m
三、实验题(共12分）
12．(本题4分)在“研究平抛运动”实验中，以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O，建立水平与竖直坐标轴。使小球从斜槽上离水平桌面高为h处由静止释放后，沿水平方向抛出，通过多次描点可得出小球做平抛运动的轨迹。
（1）为了得到较准确的运动轨迹，在下列操作中正确的是( )
A．实验时应保持斜槽的末端水平
B．为减小实验误差，应使小球每次从斜槽上不同位置滚下最后取平均值
C．为消除斜槽摩擦力的影响，应使斜槽末端倾斜，直到小球能在斜槽末端做匀速运动
D．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
（2）如图所示，在轨迹上取一点 A，读取其坐标（）。由此可计算出小球做平抛运动的初速度大小为( )
A． B．
C． D．
13．(本题8分)某同学利用如图1所示的装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘.向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。

回答下列问题：
（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能与小球抛出时的动能相等。已知重力加速度大小为g。为求得，至少需要测量下列物理量中的__________（填正确答案序号）
A．小球的质量m
B．小球抛出点到落地点的水平距离s
C．桌面到地面的高度h
D．弹簧的压缩量
E．弹簧原长
（2）用所选取的测量量和已知量表示，得______。
（3）图2中的直线是实验测量得到的图线。从理论上可推出，如果h不变。m增加，图线的斜率会__________（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，图线的斜率会__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。由图中给出的直线关系和的表达式可知，与的__________次方成正比。

（4）对上述全过程，请根据动能定理、重力做功与重力势能的关系和弹簧弹力做功与弹性势能的关系，证明在该过程中系统机械能守恒_________________。
四、解答题(共44分）
14．(本题8分)已知月球质量为地球质量的，月球半径为地球半径的，地球表面的重力加速度大小。若在月球上离水平地面高度处以初速度水平抛出一小球，求：（结果均保留两位有效数字）
（1）月球表面的重力加速度大小；
（2）小球落在月球的水平地面前瞬间速度大小v。
15．(本题10分)在水上闯关游戏中，有一种常见的转盘关卡，如图所示，一质量m=60kg的闯关者试图通过该关卡，圆盘水平且沿中心轴以角速度匀速转动，圆盘的半径r=2m，圆盘上的立柱到中心的距离r1=1.5m，重力加速度g取，闯关者与圆盘间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）求圆盘边缘的线速度大小v；
（2）若闯关者抓住立柱随圆盘转动，求闯关者对立柱作用力的最小值F。
16．(本题12分)发动机最大净功率是指汽车运行时，除去浪费掉的能源和直接驱动发电机发电或压缩机等的能量外，完全使汽车行驶所做功的功率。如图为某品牌汽车的铭牌，已知汽车的质量为最大允许总质量，汽车所受阻力恒为自身车重的0.1倍，重力加速度大小取。求：
中国合肥长安汽车有限公司制造 品牌长安 整车型号SC6479ABB6 发动机型号L476ZQCF 发动机排量 发动机最大净功率 最大允许总质量 制造年月2022-08-11 乘坐人数5
（1）该汽车能达到的最大速度；
（2）该汽车在天府大道南延线上行驶时，被电子警察记录下以的瞬时速度超速行驶，若此时汽车处于匀速行驶状态，求汽车经过电子警察时发动机的净功率。
17．(本题14分)如图，水平轻质弹簧左端固定于竖直墙上，右端与质量m=2kg的小物块接触但不栓接，弹簧原长小于光滑平台OA的长度。在平台的右端有一传送带，AB长L=16m，物块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.1。粗糙水平面BD的BC部分长s=2.5m，物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ2=0.2。C点处有一半径为R的光滑竖直圆轨道与水平面BC平滑连接。已知传送带以v=4m/s的速率顺时针转动，不考虑水平面与传送带连接处物块的机械能损失。开始时弹簧处于压缩状态，小物块固定，弹簧储存的弹性势能Ep=36J。放开物块，小物块通过圆轨道最高点时对轨道的压力恰好等于物块的重力，物块最终停在粗糙水平面上，重力加速度g=10m/s2。求
（1）物块运动到B点的动能Ek；
（2）竖直圆轨道的半径R；
（3）若传送带速度大小可调，要使物块不脱离轨道，传送带的速度大小满足的条件。
参考答案：
1．A
【详解】由曲线运动的特点可知，曲线运动的速度方向是曲线上该点的切线方向，由此可知图中的A点和C点水流速度方向大致相同，A正确，BCD错误。
故选A。
2．A
【详解】齿轮带动过程中，轮边缘上的点的线速度大小均相等，根据
可解得两者的周期之比为3:1。
故选A。
3．C
【详解】A．足球由1运动到2的过程中，高度增加，重力做负功，应用-mgh表示，A错误。
B．足球由1运动到3的过程中，足球的高度初末位置一致，重力不做功，B错误；
C．足球由2运动到3的过程中，足球的高度越来越低，重力做正功，重力势能减少，23两位置的高度差是h，所以重力势能减少了mgh，C正确；
D．分析重力势能的变化，只要找出高度的变化即可，与选不选参考平面没有关系，D错误。
故选C。
4．C
【详解】对小球受力分析，由牛顿第二定律得
由几何关系得
解得
从水平桌面上出现小球的影子开始计时，竖直挡板上出现小球影子的时刻为
（，，）
故选C。
5．C
【详解】将船的速度分解为沿绳子方向的速度v1和垂直绳子方向的速度，可知
v1=v船cosθ
对小车而言
v1=2v
则
故选C。
6．B
【详解】A．降落伞打开前，跳伞员受重力和空气阻力作用，空气阻力对其做负功，所以跳伞员在加速降落过程中机械能减少，A错误；
BC．跳伞员在整个下落过程中，空气阻力一直对其做负功，所以他的机械能一直减小，B正确，C错误；
D．如果在下落过程中受到水平风的作用，跳伞员在水平方向做加速运动而非匀速运动，在竖直方向的运动也不是自由落体运动，故其不可能做平抛运动，D错误。
故选B。
7．A
【详解】A．根据图像可知汽车从a到b做匀加速直线运动，牵引力与末速度
，
由于
则有
反向延长过原点O，可知该过程保持额定功率恒定，在b点有
在c点有
根据图像可知
根据
，
解得
A正确；
B．根据上述，b到c过程功率一定，速度增大，则牵引力减小，可知汽车由b到c过程做加速度减小的变加速直线运动，B错误；
C．根据上述可知，b到c过程汽车保持以额定功率运行，则有
C错误；
D．根据
结合上述解得
D错误。
故选A。
8．AD
【详解】A．图甲中，蹲在体重计上的人突然站起的瞬间处于超重状态，所以体重计的示数大于人的重力，故A正确；
B．图乙中，在玻璃漏斗中做匀速圆周运动的小球受到的合外力提供向心力，所以合外力的大小恒定，方向时刻变化，故B错误；
C．图丙中，在水平直跑道上减速的飞机，伞对飞机的拉力与飞机对伞的拉力为作用力与反作用力，所以两力大小相等，方向相反，故C错误；
D．图丁中，滑冰运动员通过圆弧弯道处，若此时地面摩擦力突然消失，则运动员将沿圆弧切线做“离心”运动，故D正确。
故选AD。
9．AB
【详解】AB、F为质量为m的物体在距离地心r处（r大于地球半径）受到的万有引力，则A=表示的就是物体的加速度，根据牛顿第二定律定律，A的方向与该处物体所受万有引力的方向一致，故AB正确．
CD、由万有引力定律F=G知，r越大，引力F越小，则A越小；由A=知，A与m无关，故CD错误．
10．AD
【详解】A．根据万有引力提供向心力，有
所以
由此可知，轨道半径越大，周期越长，所以行星I的绕行周期T1小于行星III的绕行周期T3，故A正确；
B．根据万有引力提供向心力
所以
轨道半径越大，速度越小，所以
彗星沿椭圆轨道运行，在近日点速度大于远日点速度，即
行星由轨道I变轨到轨道II，需在B点做离心运动，所以
设经过E点有一颗绕太阳做匀速圆周运动的行星，该行星运行速度大于vE，但根据高轨低速，所以该行星的速度小于v3，所以
所以
故B错误；
C．根据开普勒第三定律，有
由于r1小于a，所以
故C错误；
D．根据牛顿第二定律，有
所以
所以彗星运行到P点的加速度等于行星III运行到P点的加速度，故D正确。
故选AD。
11．BD
【详解】A．释放石块前，滑块受到弹簧弹力、静摩擦力、重力、支持力，四力平衡，且滑块恰好不上滑，则沿斜面方向有
代入数据解得
则释放石块瞬间，轻弹簧的弹性势能为
故A错误；
B．松手后，滑块做加速度减小的加速运动，当滑块受到的合力为零时，速度最大，当滑块加速度为零时，石块的加速度也为零，对滑块受力分析得
对石块受力分析得
代入数据解得
故B正确；
C．根据能量守恒定律，松手后到滑块最大速度的过程中有
根据前面选项的分析可知，从松手后到滑块最大速度的过程中，弹簧从压缩0.5m变为拉伸0.5m，则
代入数据解得最大速度为
故C错误；
D．当滑块向上滑行的距离最大时，滑块与石块的速度都为0，石块的重力势能转化为滑块的重力势能、弹性势能和摩擦产生的内能，根据能量守恒定律有
代入数据解得滑块沿斜面向上运动的最大距离为
故D正确。
故选BD。
12． AD/DA D
【详解】（1）[1]A．为了使小球做平抛运动，实验时应保持斜槽末端水平，A正确；
BD．为了保证小球到达斜槽末端的初速度相同，应使小球每次从斜槽上同一位置由静止开始释放，B错误，D正确；
C．为减小实验误差，应使斜槽末端水平，使小球在斜槽末端保持静止状态，C错误。
故选AD。
（2）[2]由平抛运动得，水平方向
竖直方向
联立解得，小球做平抛运动的初速度大小为
故选D。
13． ABC 减小 增大 2 见解析
【详解】（1）[1]设小球抛出的初速度为，小球抛出点到落地点的水平距离，桌面到地面的高度，根据平抛运动规律可得
，
解得
则小球抛出时的动能为
为了求得，至少需要测量小球的质量、小球抛出点到落地点的水平距离、桌面到地面的高度。
故选ABC。
（2）[2]用所选取的测量量和已知量表示，则有
（3）[3]由题意可知,如果不变，增加，则相同的对应的抛出速度变小，物体下落的时间不变，对应的水平位移变小，图线的斜率会减小；
[4]如果不变，增加，则物体下落的时间增加，则相同的对应的抛出速度不变，对应的水平位移变大，故图线的斜率会增大；
[5]弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能，则有
可得
可知与的2次方成正比。
（4）设初状态弹簧的弹性势能为，小球的动能为，重力势能为，则初状态系统的机械能为
设末状态弹簧的弹性势能为，小球的动能为，重力势能为，则末状态系统的机械能为
根据动能定理可得
根据重力做功与重力势能的关系可得
根据弹簧弹力做功与弹性势能的关系可得
联立可得
可知该过程中系统机械能守恒。
14．（1）；（2）
【详解】（1）对月球表面物体有
对地球表面物体有
解得
（2）小球在月球表面做平抛运动，竖直方向有
小球落在月球的水平地面前瞬间速度大小
解得
15．（1）6m/s；（2）510N
【详解】（1）根据线速度与角速度的关系有
解得
v=6m/s
（2）对于闯关者进行受力分析有
其中
解得
由牛顿第三定律知闯关者对立柱的作用力的最小值为510N。
16．（1）61.5m/s；（2）50kW
【详解】（1）汽车所受阻力为
汽车能达到的最大速度时，受力平衡
汽车能达到的最大速度
（2）瞬时速度
此时汽车处于匀速行驶状态，受力平衡
汽车经过电子警察时发动机的净功率
17．（1）16J；（2）0.1m；（3）或
【详解】（1）物体被弹出，弹簧的弹性势能全部转化为动能，弹簧与物块组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律有
解得
由于可知，物块滑上传送带之后立即减速，从减速到与传送带共速的过程中有
，
解得
故物体减速至与传送带共速后与传送带相对静止，并最终以4m/s的速度滑下传送带，因此运动到B点时物块的动能
（2）由物体通过轨道最高点时对轨道的压力恰好等于物块的重力可知，在轨道最高点有
从B点运动至轨道最高点的整个过程，根据动能定理有
解得
（3）当物块恰能通过最高点时，在轨道最高点有
解得
根据动能定理有
解得
当物体从v0减速到v3时有
解得
故当物块能通过最高点时传送带速度需满足
当物体恰能运动到与圆心等高处，根据动能定理有
解得
当物体从v0减速到v4时有
解得
故当物块运动到与圆心等高处之下时传送带速度需满足
因此，物块不脱离轨道，传送带速度需要满足的条件为
或