新疆生产建设兵团第三师图木舒克市第二高级中学2022-2023学年高二下学期期末考试物理（文）试题（含解析）

图木舒克市第二高级中学2022-2023学年高二下学期期末考试
文科物理
一、单选题(每题3分，共33分）
1．(本题3分)下列现象中，与离心现象无关的是（　　）
A．公路拐弯处设置限速标志 B．汽车突然加速时人向后倾倒
C．用洗衣机脱去湿衣服中的水 D．医务人员利用离心机从血液中分离血浆和红细胞
2．(本题3分)下列各组物理量中，都是标量的一组是（　　）
A．力、位移、功 B．质量、速度、动能
C．重力、重力势能、重力势能的变化 D．动能、重力势能、弹性势能
3．(本题3分)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．(本题3分)发现行星运动三定律、万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（　　）
A．第谷、开普勒、牛顿 B．开普勒、伽利略、牛顿
C．伽利略、牛顿、卡文迪许 D．开普勒、牛顿、卡文迪许
5．(本题3分)在一次交通事故中，警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是16m，该车辆的刹车加速度大小是，该路段的限速为60km/h．则该车（　　）
A．刹车所用的时间为4s B．该肇事车没有超速
C．刹车过程的平均速度为16m/s D．刹车最后一秒的位移为8m
6．(本题3分)在一次军事行动中，甲、乙、丙三支小队在命令开始后，按要求同时到达了A地，行动过程指挥部大屏幕地图上显示的运动信息如图所示，则在整个行动过程中，以下结论正确的是（　　）
A．甲队一定做变速直线运动 B．乙队一定做匀加速直线运动
C．乙队一定做匀速直线运动 D．丙队可能做减速运动
7．(本题3分)运动员在100m赛跑中取得的成绩，取决于他在这100m中（　　）
A．某时刻瞬时速度的大小 B．平均速度的大小
C．撞线时瞬时速度的大小 D．起跑时加速度的大小
8．(本题3分)一个物体从A点运动到B点，下列结论正确的是（　）
A．物体的位移一定等于路程
B．物体的位移与路程的方向相同，都从A指向B
C．物体的位移的大小总是小于或等于它的路程 D．物体的位移是曲线，而路程是直线
9．(本题3分)如图所示，杂技演员在表演“水流星”，用长为1.6 m轻绳的一端系一个盛水容器，盛水容器和水的总质量为0.5 kg，忽略容器的体积，以轻绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，不计空气阻力， g取10 m/s2。若“水流星”通过最高点时的速度大小为4 m/s，则下列说法正确的是（　　）
A．“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出
B．“水流星”通过最高点时，绳的拉力及容器底部受到的压力均为零
C．“水流星”通过最高点时处于完全失重状态，不受力的作用
D．“水流星”通过最高点时，绳的拉力大小为5 N
10．(本题3分)如图所示，用细绳把小球悬挂起来，当小球静止时，下列说法正确的是（ ）
A．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力
B．小球受到的重力和细绳对小球的拉力不是一对平衡力
C．小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力与反作用力
D．小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对作用力与反作用力
11．(本题3分)一物体沿光滑水平面运动时，其速度v随位移x变化的关系如图所示，则物体
A．相同时间内速度变化量相同 B．相同时间内速度变化量越来越小
C．相同位移内所受外力做功相同 D．相同位移内所受外力的冲量相同
二、多选题(每题4分，共16分）
12．(本题4分)在一次抗洪抢险战斗中，一位武警战士驾船把群众送到河对岸的安全地方。设河水流速为3m/s，河宽为600m，船相对静水的速度为4m/s。则下列说法正确的是（　　）
A．渡河的最短时间为120s B．渡河的最短时间为150s
C．渡河的最短航程为600m D．渡河的最短航程为750m
13．(本题4分)关于速度，速度改变量，加速度，正确的说法是（　　）
A．物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大
B．速度很大的物体，其加速度可以很小，可以为零 C．加速度很大时，运动物体的速度一定很大
D．某时刻物体的速度为零，其加速度可能不为零
14．(本题4分)2022年9月2日0时33分，经过约6小时的出舱活动，神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同，完成出舱活动期间全部既定任务，陈冬、刘洋已安全返回天问实验舱，出舱活动取得圆满成功。下列与上述出舱任务相关的情景描述正确的是（　　）
A．文中2022年9月2日0时33分是指时间 B．以天问实验舱为参考系，神舟十四号飞船是静止的
C．图中，研究宇航员在舱外的活动姿态时，宇航员可以视为质点
D．研究神舟十四号飞船绕地球运行的周期时，飞船可以视为质点
15．(本题4分)如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面向右运动，物体A恰匀速上升，那么以下说法正确的是（　　）
A．物体B正向右作匀减速运动 B．物体B正向右作加速运动
C．地面对B的摩擦力增大 D．斜绳与水平方向成30°时，
三、实验题(每空2分，共14分）
16．(本题8分)在验证机械能守恒定律的实验中，质量的重锤拖着纸带由静止开始下落，在下落过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点．在纸带上选取三个相邻计数点、和，相邻计数点时间间隔为，为重锤开始下落时记录的点，各计数点到点的距离如图所示，长度单位是，当地重力加速度为．
(1)打点计时器打下计数点时，重锤下落的速度__________（保留三位有效数字）.
(2)从打下计数点到打下计数点的过程中，重锤重力势能减小量__________，重锤动能增加量__________（保留三位有效数字）.
(3)即使在实验操作规范，数据测量及数据处理均正确的前提下，该实验求得的通常略大于，这是由于实验存在系统误差，该系统误差产生的主要原因是：______________________________．
17．(本题6分)某同学利用如图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、天平、砝码盘和砝码等。用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，调节滑轮高度，使细绳保持与导轨平面平行。令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从气垫导轨的右边开始运动，与计算机连接的光电门能测量出遮光片经过、两处光电门时的遮光时间及遮光片从到所用时间。
（1）在该实验中用砝码盘和盘中砝码所受的总重力作为滑块所受的合力，为减小系统误差，应使砝码和砝码盘的总质量_____________（选填“远大于”、“远小于”或“等于”）滑块的质量。同时为补偿阻力，实验前应进行的操作为：滑块未连接轻绳时，开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，使滑块上的遮光片分别经过两个光电门的遮光时间_____________；
（2）某次实验时，测量出遮光片经过、两处光电门时的遮光时间分别为、及遮光片从到所用时间为，则此过程中滑块的加速度_____________（用题目中给定的字母表示）。
四、解答题(共37分）
18．(本题8分)如图所示，质量的物体，在大小的水平拉力作用下，由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动，取。求：
（1）物体加速度的大小；
（2）物体在时间内通过位移的大小。
19．(本题8分)为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施投弹爆破，飞机在河道上空高处以速度水平匀速飞行，投掷下炸弹并击中目标，（不计空气阻力）求：（g取10m/s2）
（1）炸弹脱离飞机到击中目标所用时间
（2）飞机所飞行的水平距离s；
20．(本题10分)2021年11月8日，天问一号火星探测器的“环绕器”成功实施第五次近火制动，准确进入遥感使命轨道，开展火星全球遥感探测。若其绕火星运行的轨道半径为r，火星的半径为R，火星表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，求：
（1）火星的质量M；
（2）环绕器的运行周期T。
21．(本题11分)如图所示，竖直平面内的一半径R＝0.5 m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，质量m＝0.1 kg的小球（可看作质点）从B点正上方H＝0.75 m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出，不计空气阻力，（取g＝10 m/s2）求：
(1)小球经过B点时的动能；
(2)小球经过最低点C时的速度大小v；
(3)小球经过最低点C时对轨道的压力大小。
参考答案：
1．B
【详解】离心现象是做圆周运动的物体，在所受向心力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，产生的逐渐远离圆心移动的物理现象。公路拐弯处限速是防止速度过大而产生离心现象；洗衣机是利用离心现象使水脱离衣服；医务人员的利用的离心机从血液中分离血浆和红细胞也是离心现象。而汽车突然加速时人向后倾倒是由于人具有惯性，而不是离心现象。
故选B。
2．D
【详解】A．力是矢量，位移是矢量，功是标量，A不符合题意；
B．质量是标量，速度是矢量，动能是标量，B不符合题意；
C．重力是矢量，重力势能和重力势能的变化都是标量，C不符合题意；
D．动能、重力势能、弹性势能都是标量，D符合题意。
故选D。
3．D
【详解】AB．小车做曲线运动，所受合外力指向曲线的凹侧，故AB错误；
CD．小车沿轨道从左向右运动，动能一直增加，故合外力与运动方向夹角为锐角，C错误，D正确。
故选D。
4．D
【详解】开普勒在研究第谷大量天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的三定律；牛顿根据行星运动规律和牛顿运动定律推导并总结出万有引力定律；卡文迪许利用扭秤实验测出了万有引力常量。
故选D。
5．B
【详解】A．刹车所用的时间为
选项A错误；
B．刚刹车时的速度
该肇事车没有超速，选项B正确；
C．刹车过程的平均速度为
选项C错误；
D．由逆向思维可知，刹车最后一秒的位移为
选项D错误。
故选B。
6．D
【详解】A. 甲、乙、丙三支小队在命令开始后，按要求同时到达了A地，由图可知甲、乙、丙三支小队的运动轨迹，甲的轨迹是曲线，所以不是直线运动，故A错误；
BC．乙的轨迹直线，为直线运动，为直线运动，但是看不出速度的变化，可能是匀速直线也可能是匀加速直线，还可能是变加速直线运动，故BC错误；
D. 丙是曲线运动，但图像看不出速度的变化，所以速度可能增加，可能减小，故D正确。
故选D。
7．B
【详解】运动员在100m赛跑中取得的成绩为整个过程所用的时间，根据
可知其所用的时间取决于平均速度的大小。
故选B。
8．C
【详解】A．位移和路程是两个完全不同的概念，在比较两者时是比较位移的大小与路程的关系，由图可知物体从A到B的位移大小小于路程，故A错误；
B．物体的位移方向从A指向B，而物体的路程是标量，没有方向之说，故B错误；
C．物体的位移的大小总是小于或等于它的路程，故C正确；
D．物体的位移是直线，而路程是曲线，故D错误。
故选C。
9．B
【详解】A．“水流星”恰好能通过最高点时
解得
可知没有水从容器中流出，故A错误；
B．由A项分析知“水流星”恰好能通过最高点，由重力提供向心力，绳的拉力及容器底部受到的压力均为零，故B正确；
C．由A项分析知“水流星”通过最高点时加速度为重力加速度，处于完全失重状态，仅受重力作用，故C错误；
D．“水流星”从最高点至最低点由动能定理可得
在最低点有
解得
故D错误。
故选B。
10．A
【详解】ABC．小球处于平衡状态，小球受重力，细绳的拉力，均作用在小球上，大小相等方向相反，故小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平衡力，BC错误A正确；
D．小球受到的重力方向竖直向下，小球对细绳的拉力也是竖直向下，方向相同，即不是平衡力也不是作用力和反作用力，D错误。
故选A。
11．D
【分析】本题考查速度位移图像的理解，速度和位移成正比，分析相关物理量的变化。
【详解】由图得速度和位移成正比，物体不是做匀变速直线运动。
AB．随着位移增大，物体速度均匀增大，所以相同时间内物体位移越来越大，速度变化量越来越大，AB错误；
CD．相同位移速度变化量相同，对同一物体，动量变化量相同，但动能变化量不同，所以所受外力的冲量相同，做功不同，C错误，D正确；
故选D。
12．BC
【详解】AB．当船头指向与河岸垂直时，渡河时间最短，则有
A错误，B正确；
CD．由于船相对静水的速度4m/s大于水的流速3m/s，则当船头指向上游与河岸夹角为时，合速度能够垂直于河岸
此时渡河的最短航程为600m，C正确，D错误。
故选BC。
13．BD
【详解】A．根据加速度定义式可知，加速度的大小与速度该变量的大小和时间无关，则物体运动的速度改变量很大，它的加速度不一定很大，故A错误；
B．速度很大的物体，加速度可以很小，可以为零，比如以较大速度做匀速直线运动时，加速度为0，故B正确；
C．加速度很大，可知速度变化快，但是速度不一定大，故C错误；
D．某时刻物体的速度为零，其加速度可能不为零，例如汽车启动时，速度为0，加速度不为0，故D正确。
故选BD。
14．BD
【详解】A.文中2022年9月2日0时33分是指时刻，故A错误；
B.以天问实验舱为参考系，神舟十四号飞船是静止的，故B正确；
C.研究宇航员在舱外的活动姿态时，宇航员不可以视为质点，故C错误；
D.研究神舟十四号飞船绕地球运行的周期时，飞船可以视为质点，故D正确。
故选BD。
15．CD
【详解】AB．将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于A的速度，如图所示，根据平行四边形定则有

所以
减小，所以B的速度减小，但不是匀减速运动，故AB错误；
C．在竖直方向上，对B有
减小，则支持力增大，根据，摩擦力增大，故C正确；
D、根据，斜绳与水平成30°时，解得
故D正确。
故选CD。
16． 2.91 0.856 0.847 重锤和纸带都会受到阻力作用，机械能有损失
【详解】（1）重锤下落速度．
（）从到过程，重锤重力势能减小量：
．
重锤动能增加量：
．
（）实验求得略大于原因是：重锤和纸带都会受到阻力作用，机械能有损失．
点睛：纸带的处理在高中实验中用到多次，需要牢固的掌握．实验原理是比较减少的重力势能和增加的动能之间的关系，围绕实验原理记忆实验过程和出现误差的原因．
17． 远小于 相等
【详解】（1）[1]设滑块质量为M，砝码、砝码盘总质量为m，加速度为a，绳拉力为F，由牛顿第二定律得
由丄式得
解得
只有m远小于M，F才近似的等于砝码、砝码盘总重力mg。
[2]滑块未连接轻绳时，开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，使滑块上的遮光片分别经过两个光电门的遮光时间相等时，滑块在导轨上的运动可以看做是匀速运动，表明气垫导轨放置水平，并已经消除了各种阻力的影响。
（2）[3]遮光片经过A、两处光电门时的遮光时间分别为、，则经过两光电门时速度分别为
遮光片从A到B所用时间为
18．（1）；（2）
【详解】（1）对物体受力分析可知物体所受合外力为F，设物体的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有
解得
（2）物体做初速度为零的匀加速直线运动，设物体在时间内通过位移的大小为s，则有
19．（1）4s；（2）80m
【详解】（1）炸弹脱离飞机到击中目标所用时间t
解得
（2）飞机所飞行的水平距离s
20．（1）；（2）
【详解】（1）在火星表面，有
解得
（2）环绕器运行时，有
解得
21．(1)0.75J；(2)5m/s；(3)6N
【分析】(1)小球从开始运动到B点的过程中，机械能守恒，由机械能守恒列出方程即可求解。
(2)A到C的过程中，机械能守恒，由机械能守恒列出方程即可求解；
(3)在C点时，做圆周运动，由机械能守恒求C点的速度。在C点，由重力和支持力的合力作为向心力，由向心力的公式可以求得轨道对它的支持力，再由牛顿第三定律求出小球经过最低点C时对轨道的压力大小。
【详解】(1)小球从A点到B点，根据机械能守恒定律得
代入数据解得
(2)小球从A点到C点，设经过C点速度为，根据机械能守恒定律得
代入数据解得
(3)小球在C点，受到的支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得
代入数据解得
由牛顿第三定律有小球对轨道压力的大小