河南省开封市2022-2023学年高一下学期7月期末考试物理试题（含答案）

开封市2022-2023学年高一下学期7月期末考试
物理试题
本试卷共6页，选择题12题，非选择题5题，共17题，满分100分，考试时间90分钟。。
注意事项：
1.答题时，考生务必将自己的姓名、准考证号填在答题卡上；
2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔将答题卡上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，答在试题卷上无效。
3.实验题和计算题答在答题卡上每题对应的答案区域内，答在试题卷上无效。
一、选择题（每小题4分，共48分。其中第1~8题只有一个选项符合题意，第9~12题有多个选项符合题意要求，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得0分）
1.小明对遥控车进行性能测评，现让车沿曲线由M向N行驶，并实现弯道加速。小车转弯时所受合力F的方向可能正确的是
2.关于下列运动过程（忽略空气阻力），说法正确的是
A．图1中“蛟龙号”被吊车匀速吊下水的过程中它的机械能守恒
B．图2中投出去的铅球在运动过程中机械能守恒
C．图3中体验滑草运动中的游客在下滑过程中机械能守恒
D．图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒
3.如图所示，工厂生产流水线上的玻璃以某-速度连续不断地随流水线向右匀速运动，在切割工序的P处有一玻璃割刀。为了使割下的玻璃都成规定尺寸的矩形，关于割刀相对地的速度方向。下列说法正确的是（其中1与玻璃运动方向垂直）
A．割刀相对地的速度方向一定沿方向1
B．割刀相对地的速度方向可能沿方向2
C．割刀相对地的速度方向可能沿方向3
D．割刀相对地的速度方向可能沿方向4
4.在太阳系中，八大行星几乎在同一平面上，以相同方向沿椭圆轨道绕着太阳做周期性运动，在火星和木星轨道之间存在着一个小行星带。假设该行星带中的小行星只受太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动，下列说法正确的是
A．小行星带内的小行星都围绕太阳旋转属于同轴转动。都具有相同的角速度
B．小行星带内侧小行星的向心加速度小于外侧小行星的向心加速度
C．若从地球向该区域发射探测器，发射速度应介于地球第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
D．各小行星绕太阳运行的周期均大于一年
5.如图所示，水平圆盘上放置A、B两物体（可看作质点），质量分别为m和M，A放在圆盘中心轴处，且A．B用一根长为L的轻绳相连，轻绳刚好被拉直。两物体与圆盘间的动摩擦因数为μ，现让圆盘转速从零开始逐渐增大，要使A、B与圆盘均不发生相对滑动，则圆盘转动的角速度不能超过
A． B.
C. D.
6.某同学玩掷飞镖游戏，先后将两只飞镖a、b由同一位置水平投出，已知飞镖投出的初速度，不计空气阻力，则两只飞镖插在竖直靶上的状态（侧视图）可能是
7.如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它经过O点正下方的B点，已知AB的竖直高度差为h，不计空气阻力，则
A．小球到达B点的动能小于mgh。
B．小球由A到B过程重力的功率一直增大
C．小球到达B点时弹簧的弹性势能等于mgh
D．小球由A到B过程机械能守恒
8.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道。半径OA水平，OB竖直，一个质量为m的小球自A点正上方的P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时，对轨道的压力大小等于小球的重力。已知AP=3R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中
A．机械能减少mgR B．克服摩擦力做功2mgR
C．动能增加2mgR D．合外力做功2mgR
9.红旗渠是20世纪60年代林县人民在极其艰难的条件下，从太行山腰修建的引漳入林的水利工程，全长1500公里，参与修建人数近10万，耗时近10年的伟大工程。被誉为“世界第八大奇迹”，孕育并形成了“自力更生、艰苦创业、团结协作。无私奉献”的红旗渠精神。如图甲所示为林县人民穿山凿路贯通的一段山路，乙图为俯视图，一辆汽车欲安全通过此弯道公路，下列说法正确的是
A．若汽车以大小不变的角速度转弯，选择内侧较为安全
B．若汽车以大小不变的线速度转弯，选择内侧较为安全
C．为增大转弯的安全性。修建时可以使外侧路面稍高于内侧路面
D．汽车在转弯时受到重力。支持力。摩擦力和向心力作用
10.如图所示，用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于苹果的运动
A．苹果从最高点c到最右侧点d的过程，手掌对苹果的摩擦力越来越大
B．苹果从最高点c到最右侧点d的过程，手掌对苹果的支持力越来越小
C．苹果从最左侧点b到最右侧点d的过程，苹果先处于超重状态后处于失重状态
D．苹果所受合外力大小不变
11.发展新能源汽车是当前一项国家战略，更是世界发展的潮流。河南宇通客车作为中国驰名品牌目前已累计出口客车超68000辆。在卡塔尔、沙特、乌慈别克斯坦、波兰等多个国家，宇通客车均成为了该国唯一的或最大的新能源客车供应商，助力当地公共交通发展绿色转型。假设有一辆纯电动客车质量，汽车沿平直的公路以恒定功率P从静止开始启动，如图所示为牵引力F与速度口的关系，加速过程在图中的B点结束，所用的时间t= 10s，10s后汽车做匀速运动。若汽车所受阻力始终不变，下列说法正确的是
A．汽车的功率P=64kW
B．图中A点对应的时刻为5s
C．图中A点对应时刻汽车的加速度大小为4m/s2
D．0~10s汽车通过的路程为128m
12.地铁是响应“节能减排”而诞生的新型绿色环保交通工具，为快节奏的城市生活带来了新的转机。但在现阶段的地铁技术中，还存在能耗巨大的问题。地铁线路纵断面的设计便是解决这一问题的关键，而节能坡则是一种新型的地铁线路纵断面设计理念。如图是某一地铁站使用的节能坡。某次列车以18m/s 的速度冲上高度为4m的坡顶车站时，速度减为2m/s，设该过程节能坡的转化率为η（列车重力势能的增加量与其动能减小量之比），则
A．该过程列车的机械能守恒 B．该过程列车的机械能减少
C．η约为10% D．η约为25%
二、、实验题（本题共2个小题，每空2分，共16分。）
13.（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确且有必要的选项前面的字母填在横线上 。
A．通过调节使斜槽的末端保持水平
B．斜槽必须尽可能光滑
C．每次必须由静止开始从同一位置释放小球
D．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）有一个同学在实验中，只画出了平抛轨迹的一部分曲线，如图所示他在曲线上取水平距离x相等的三点A、B、C，量得x=0. 2m。又量出它们之间的竖直距离分别为y1=0.1m，y2 =0.2m，利用这些数据，可求得物体抛出时的初速度大小v0=___________ m/s。 （g取10m/s2）
14.有两个实验小组在完成验证机械能守恒定律的实验中，分别用了以下两种方法：
（1）第一组利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。
①该小组同学进行了如下实验操作：
A．打点计时器接到电源的“直流输出”上
B．释放纸带后接通电源，打出一-条纸带，并更换纸带重复若干次
C．选择理想的纸带，在纸带上选取距起始点较远的几个连续点，测出这些点到起始点的距离
D．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中操作不当的步骤是___________________；（填选项前的字母）
②该组同学更正错误后重新操作，若所用电源的周期为T，经正确操作得到如图所示的纸带，O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出三个连续点A、B、C与O点之间的距离h1、h2、h3，重物质量为m，重力加速度为g。根据以上数据可知，从O点到B点重物的重力势能的减少量等于__ ，动能的增加量等于 ；（用所给的符号表示）
（2）另一组同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。物体A和B系在轻质细绳两端跨过光滑轻质定滑轮，让A、B由静止释放（）。1、2 处分别安装光电门，用来测量物体上的遮光片通过该处的时间。
①实验中测出物体A、B的质量、遮光片的宽度d、遮光片通过光电门1、2的时间t1、t2，则可计算出遮光片经过光电门1时速率为__ ；
②为完成本实验还需要测量 ；
③若实验满足表达式_ （用①②中测出物理量的符号和重力加速度g表示），则可验证机械能守恒。
三、计算题（本题共三个小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15.宇航员登陆某星球后，从该星球地表以速度v0竖直向上抛出一可视为质点的小球，经过时间t，小球落回抛出点。在登陆该星球前，人类已经多次发射探测器至该星球，已经测的该星球的半径为R。已知引力常量为G，该星球可视为质量分布均匀的球体，且大气稀薄，不计小球上抛运动过程中的阻力，忽略该星球的自转影响。求：
（1）该星球的质量；
（2）该星球的第一宇宙速度。
16. 航模比賽是广大青少年喜欢参与的一项活动。某航模比赛中，要求选手操控无人机在一定的高度上完成一系列水平动作。为了精准确定无人机的飞行坐标，现在在该高度建立一个平面直角坐标OXY ，无人机在OXY平面上运动。t=0时，无人机位于y轴上。它在x轴方向和y轴方向的运动图像分别如甲图和乙图所示。（已知sin37°=0. 6，cos37°=0. 8）
（1）求t=2s时无人机的速度大小和方向。
（2）求t=4s时无人机的位置坐标P（x，y）。
17. 如图所示，光滑倾斜轨道AB和水平轨道BC平滑连接（小球经过时速度大小不变），轨道AB距地面高h的A点有一个质量m=1kg的小球无初速释放，小球从C点向右进入半径R= 1m的光滑圆形轨道，圆形轨道底部C处前后错开，小球可以从C点向右离开圆形轨道，在水平轨道上继续前进。已知小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4，水平轨道BC长L= 1m，不计其它阻力，重力加速度g= 10m/s2。
（1）若释放点A高度h1=3m，求小球经过圆形轨道最高点E时对轨道压力大小；
（2）要使小球完成圆周运动，则释放点A的高度h需要满足什么条件；
（3）若小球恰好不脱离轨道，求小球最后静止的位置到圆轨道最低点C的距离。
高一物理期末答案
一、选择题：
1、B、2、B、3、C、4、D、5、C、6、D、7、A、8、A、9、AC、 10、AD、 11、ACD、12、BD
二、实验题：
13（1）AC （2）2
14①。AB ②。Mgh2 ③。 ④ ⑤。光电门1、2间的距离h
⑥
三、计算题：
15. （1）设该星 球表面的重力加速度大小为g，由竖直上抛运动的规律可得
整理得
设小球的质量为m0，该星球的质量为M，在该星球表面，根据万有引力与重力的关系，有
解得
（2）第一宇宙速度指卫星（物体）贴着地表做匀速圆周运动时的速度，根据牛顿第二定律有
解得
16.（1）t=2s时由甲图可知Vx=3m/s由乙图可知Y方向做匀速运动Vy=4m/s
因此：
设V与Y轴正方向的夹角为θ，则（其他结果正确的也得分）
（2）t=4s时由甲图可知图像所围面积表示X轴方向的位移
由乙图可知此时无人机的纵坐标为0。综上t=4s时无人机的坐标为P（12m，0m）
17. （1）设小球到最高点E时的动能为v，根据动能定理有
小球经过圆形轨道最高点E时，轨道对小球的弹力为
代入数据解得：
F= 2N
根据牛顿第三定律，小球经过圆形轨道最高点E时对轨道的压力是2N；
（2）要使小球完成圆周运动，则小球在最高点时最小速度需重力提供向心力，则有
根据动能定理有：
解得：h= 2.9m
则可知要使小球完成圆周运动，则释放点A的高度h需要不小于2.9m；
（3）若小球恰好不脱离轨道，第一种情况是，即小球从2.9m高处滑下，过圆最高点后，从C点向右离开圆形轨道，小球最后静止的位置到圆轨道最低点C的距离为x，根据动能定理
解得x = 6.25m
即小球最后静止的位置在C点的右侧，距圆轨道最低点C的距离为6.25m；
若小球恰好不脱离轨道，第二种情况是，小球从斜面滑下后最高点只刚好到与圆心等高处，然后滑回来过C点向左滑，根据动能定理有
mgR-umgx'=0 解得： x'=2.5m
即小球最后静止的位置在C点的左侧，因BC长L=1m，所以小球最后停在BC中点处、距圆轨道最低点C的距离为0.5m；
综上所述，小球最后静止的位置可能在C点的左侧0.5m处或在C点右侧6.25m处。