云南省昭通市云天化中学教研联盟2022-2023学年高一下学期期末检测物理试题（A卷）（含解析）

云天化中学教研联盟2022-2023学年高一下学期期末检测
物理A
考生注意：
1．本试卷满分100分，考试时间900分钟．
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚．
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效．
4．本卷命题范围：高考范围．
Ⅰ卷 （选择题 共40分）
一、选择题（1-6小题每小题只有一个选项符合题意，7-10有多个选项符合题意，错选不得分，选不全得2分，共40分）
1．如图所示是汽车的速度计，某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化．开始时指针指示在如图甲所示的位置，经过后指针指示在如图乙所示的位置，若汽车做匀变速直线运动，那么它的加速度约为（ ）
A． B． C． D．
2．图是可用来制作豆腐的石磨．木柄静止时，连接的轻绳处于绷紧状态．O点是三根轻绳的结点，和分别表示三根绳的拉力大小，且．下列关系式正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．2018年2月，我国口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“”，其自转周期，假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为．以周期稳定自转的星体的密度最小值约为（ ）
A． B． C． D．
4．1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动，如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为，近地点到地心的距离为，地球质量为，引力常量为则（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，物体从时刻开始由静止做直线运动，内其合外力随时间变化的关系图线为正弦曲线，下列表述不正确的是（ ）
A．内合外力的冲量一直增大 B．内合外力的冲量为零
C．末物体的动量方向发生变化 D．内物体动量的方向一直不变
6．如图所示，曲面体静止于光滑水平面上，物块自的上端静止释放．与的接触面光滑，在上运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．对做功为零
B．和之间的相互作用力做功之和为零
C．和构成的系统机械能守恒、动量守恒
D．和构成的系统机械能不守恒、动量守恒
7．如图所示，质量为的小球在竖直平面内的光滑圆形轨道内侧运动，小球经过最高点时恰好不脱离轨道的速度，重力加速度大小为，若小球以经过轨道最低点时，小球对轨道的压力大小和方向为（ ）
A． B．方向竖直向下 C． D．方向竖直向上
8．如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（ ）
A．比先落入篮筐
B．、运动的最大高度相同
C．在最高点的速度比在最高点的速度大
D．、上升到某一相同高度时的速度方向相同
9．如图所示，从倾角为的足够长的斜面顶端以速度抛出一个小球，落在斜面上某处点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为．若把初速度变为，小球仍落在斜面上，则以下说法正确的是（ ）
A．夹角将保持不变 B．夹角将变大
C．小球在空中的运动时间是原来的4倍 D．小球在空中的运动时间是原来的2倍
10．如甲图所示，水平地面上有一静止的平板车，车上放置一个的小物块，现开始用力控制小车沿水平面做直线运动，平板车和小物块运动的图象分别如乙图中所示．平板车足够长，取，则在这个过程中（ ）
A．物块和平板车之间的滑动摩擦因数为0.1
B．物块在平板车上相对于车滑行的距离为
C．物块和平板车之间因摩擦产生的热量为
D．物块相对平板车向后运动的最远距离为
Ⅱ卷 （非选择题 60分）
一、实验与操作题（共15分）
11．（7分）某同学为“验证机械能守恒定律”，采用了如图甲所示的装置，将质量相等的两个重物用轻绳连接，放在光滑的轻质滑轮上，系统处于静止状态．该同学在左侧重物上附加一个小铁块，使系统从静止开始运动，滑轮右侧重物拖着纸带打出一系列的点．某次实验打出的纸带如图乙所示，0是打下的第一个点，两相邻点间还有4个点未标出，交流电频率为，（重力加速度收）
（1）（2分）依据实验装置和操作过程，下列说法正确的是（ ）
A．只需要测出小铁块质量m，不需要测出重物质量M
B．固定打点计时器时，两个限位孔可以不在同一竖直面内
C．实验过程中先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放纸带
D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
（2）（3分）如果五物，小铁块．为了计算从点0到点5的过程中系统动能的增加量，需要先计算点5位置的速度_________，系统重力势能的减少量_________J（结果均保组三位有效数字）；
（3）（2分）在误 允许的范围内，系统机械能变化的相对误差_________（保留一位有效数字）
12．（8分）某同学用如图甲所示装置验证小车加速度与力的关系．小车通过细绳与钩码相连，固定在小车上的挡光片宽度为，光电门传感器固定在轨道上．实验时，将小车从某一位置由静止释放，通过光电门测出挡光片的挡光时间，实验中小车从同一位置由静止释放，记录弹簧测力计的示数．改变动滑轮下悬挂的钩码个数，进行多次测量，测得多组和，根据测得的数据在坐标系中，得到如图乙所示的点和一条过原点的直线．
（1）（3分）关于该实验的说法，下列正确的是_________；
A．实验操作过程中需要适度抬高轨道的左端来平衡摩擦
B．该实验中，钩码的质量需远小于小车质量
C．小车加速时，弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半
D．在误差允许的范围内，小车加速度与悬挂的钩码所受的重力大小的一半成正比．
（2）（3分）在实验操作完全正 的情况下，若小车的位移为，小车的质量为，请写出关于的函数表达式_________；
（3）（2分）该同学实验后发现图像在纵轴上有一正截距，原因可能是_________．
三、解答题（写出必要文字说明和重要的方程式，共45分）
13．（14分）如图a，在光滑水平而上放置一小板，在上放置物块和的质量均为．与之问的动摩擦因数．时刻起，对施加沿水平方向的力，和由静止开始运动．取水平向右为正方向，相对于的速度用製示，其中和分別为和相对水平面的速度．在时间内，相对速度随时间变化的关系如图b所示．运动过程中始终未脱离，重力加速度取．求：
（1）（9分）时间内，相对水平面的位移大小
（2）（5分）时刻，相对水平面的速度
14．（15分）复兴号型城际电力动车组由6节车厢编组而成，每节车厢的质量均为，其中第节和第4节车厢带有动力，牵引电机的额定功率分别为和．该动车组以恒定的加速度沿水平直轨道由静止开始匀加速启动，当第4节车厢的牵引电机达到额定功率时，第4节车厢的牵引电机立即启动，继续使动车组保持的匀加速运动．当第4节车厢的牵引电机也达到额定功率时，整列动车再保持恒定功率进一步加速．动车组行驶过程中受到的阻力为车重力的0.1倍，重力加速度．求：
（1）（5分）从静止开始到第4节车厢的牵引电机刚要启动时所经历的时间
（2）（5分）动车组能达到的最大速度
（3）（5分）当动车组的速度为时，第3节车厢对第4节车厢的拉力
15．（16分）设置一倾斜角的光滑斜面，底端有一垂直于斜面的固定挡板．将质量的长木板静置于斜面上，木板上叠放一质量为滑块，在木板下端距挡板时从静止释放全系统，在木板第二次与挡板碰撞后滑块刚好与挡板碰撞，滑块与挡板间的擦因数，已知木板或者是滑块只要与挡板碰撞一次就会损失的动能，设不考虑碰撞时间，重力加速度大小．求：
（1）（5分）木板与挡板碰前瞬间的最大速度
（2）（9分）木板与滑块发生相对运动的时间t
（3）（2分）为保证滑块不从木板上掉下的木板的最小长度值
【A卷】
高一物理参考答案
Ⅰ卷（选择题 共40分）
一、选择题（1-6小题每小题只有一个选项符合题意，7—10有多个选项符合题意，错选不得分，选不全得2分，共40分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D C B C B AB CD AD AC
1．【解析】由题图可知，初速度约为，末速度约为，根据加速度的定义式，将速度换算成国际单位后，代入上式，可得，因此B正确，A、C、D错误．
2．【解析】以点为研究对象，受力分析如图，由几何关系可知由平衡条件可得：联立可得：，故D正确，ABC错误．故选D．
3．【解析】在天体中万有引力提供向心力，即，天体的密度公式，结合这两个公式求解．设脉冲星值量为，密度为，根据天体运动规律知：，
4．【解析】“东方红一号”从近地点到远地点万有引力做负功，动能减小，所以，过近地点圆周运动的速度为，由于“东方红一号”在椭圆上运动，所以，故B正确．
5．【解析】根据图象中图线与轴围成的面积表示冲量，可知在内合外力的冲量一直增大，故A正确；内合外力的冲量为零，故B正确；末冲量方向发生变化，物体的动量开始减小，但方向不发生变化，内物体动量的方向一直不变，故C错误，D正确．
6．【解析】A．在上运动的过程中，对的弹力方向垂直于接触面，与的位移方向夹角大于，则对做功不为零．故A错误；BCD．在上运动的过程中，整个系统只有重力做功，机械能守恒，和之间的相互作用力属于内力并且等大反向，二者在力的方向上发生的位移相等，所以做功之和为零．系统在水平方向合力为零，即水平方向动量守恒．系统在竖直方向所受合力不为零，则竖直方向动量不守恒．故B正确；CD错误．
7．【解析】经过最高点时恰好不脱离轨道，重力提供向心力，根据牛顿第二定律有：代数据得，若小球以经过轨道最低点时，根据牛顿第二定律有代入数据得，根据牛顿第三定律可知小球对轨道的压力为，方向竖直向下．AB正确
8．【解析】AB．若研究两个过程的逆过程，可看做是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动，落到同一高度上的两点，则A上升的高度较大，高度决定时间，可知A运动时间较长，即B先落入篮筐中，AB错误；
C．因为两球抛射角相同，A的射程较远，则A球的水平速度较大，即在最高点的速度比B在最高点的速度大，C正确；D．由斜抛运动的对称性可知，当A、B上升到与篮筐相同高度时的速度方向相同，D正确．
9．【解析】由平抛运动规律：二级结论AD正确
10．【解析】A．由图像可知，平板车停止运动后，物块在平板车上做减速运动的加速度为，则根据：，可知，物块和平板车之间的滑动摩擦因数为：故A正确；B．图像面积等于位移，达到共速之前，物块的位移
小车的位移：，即物块相对平板车向后滑行：
达到共速之后到停止，物块的位移：，小车的位移：，即物块相对平板车向前滑行：故B错误；
C．物块和平板车之间因摩擦产生的热量为：，故C正确；
D．由上述分析可知，物块相对平板车向后运动的最远距离为，故D错误．故选C．
Ⅱ卷（非选择 题60分）
11．答案：C 0.975 0.239 0.4
【解析】（1）[1]A．设小铁块下落高度为h时，小铁块的速度为v，则实验中系统减小的重力势能为：
，系统动能的增加量为：
即实验需要验证的关系是：
所以实验需要测出小铁块质量和重物质量，故A错误；
B．为减小实验误差，固定打点计时器时，两个限位孔必须在同一竖直面内，故B错误；
C．实验过程中先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放纸带，故C正确；
D．数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，从而减小实验误差，故D错误．故选C．
（2）[2]由于两相邻点间还有4个点未标出，则两相邻点间的时间间隔为：
结合图乙可得，点5位置的速度为：
[3]从点0到点5的过程中，系统重力势能的减少量为：
（3）[4]从点0到点5的过程中，系统动能的增加量为：
，故在误差允许范围内，相对误差为0.4
12．答案：AC 平衡摩擦力过度
【解析】（1）A．为了使得弹簧测力计的读数等于小车的合力，则实验操作过程中需要适度抬高轨道的左端来平衡摩擦，选项A正确；
B．该实验中，由于有弹簧测力计测量小车的拉力，则不需要钩码的质量需远小于小车质量，选项B错误；
C．小车加速时，钩码失重，则弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半，选项C正确；
D．由于弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半，则小车加速度与悬挂的钩码所受的重力大小的一半不是成正比，选项D错误．故选AC．
（2）[2]小车经过光电门时的速度：，则：，解得：
（3）[3]图线在纵轴上有一段正截距，说明没有加力时，小车已经运动，据此可知木板一端抬的过高，小车平衡摩擦力过度．
13．答案（1） （2）0
【解析】（1）（9分）由题知始终末脱离，由图象可知，内，，在方向向右的摩擦力作用下向右匀加速运动，内，，在向左的摩擦力作用下向右匀减速运动，对物块，由牛顿第二定律，，得，则物块在时，
物块在末，，
在内位移
所以相对水平面的位移大小．
（2）（5分）由题图b可知时，，又此时的速度由得．
14．答案（1）；（2）；（3）
【解析】（1）（5分）设从静止开始到第4节车厢的牵引电机刚要启动时电机的牵引力为，动车组的速度为，则有：代入数据解得
从静止开始到第4节车厢的牵引电机刚要启动时所经历的时间：
（2）（5分）当动车组达到最大速度时，有：
代入数据得，动车组能达到的最大速度为：
（3）（5分）设当第四节车厢牵引电机刚好达到额定功率时，列车的速度为，则有：
解得：
所以当时，对整个动车组有：
对4、5、6节车厢有：
解得第3节车厢对第4节车厢的拉力：
15．答案（1） （2） （3）
【解析】（1）（5分）B和A一起沿斜面向下运动，由机械能守恒定律有
解得：
（2）（9分）第一次碰后，对B有：
对A有：
解得：
设第1次反弹的速度大小为，
由动能定理有：
，解得：
设第2次反弹的速度大小为，由动能定理有：，解得：
即与挡板第2次碰后停在底端，与挡板碰后反弹速度为，加速度大小为，由动能定理有：
故B沿A向上做匀减速运动的时间
当B速度为0时，因，故B将静止在上，
所以木板与滑块发生相对运动的时间．
（3）（2分）为保证滑块不从木板上掉下的木板长度最小值