云南省玉溪市新平县2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（Word版含答案）

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新平县2022-2023学年高一下学期期末考试
物理
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10小题，每题3分，共30分）
1. 下列说法中错误的是(　　)
A. 力的合成遵循平行四边形定则
B. 一切矢量的合成都遵循平行四边形定则
C. 以两个分力为邻边的平行四边形的两条对角线都是它们的合力
D. 与两个分力共点的那一条对角线所表示的力是它们的合力
2. 如果某人雾天开车在公路上行驶，能见度仅为30 m，该人的反应时间为0.5 s，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5 m/s2，为了安全行驶，汽车行驶的最大速度为(　　)
A. 10 m/s B. 15 m/s C. 17.3 m/s D. 20 m/s
3. 如图所示，天车下吊着两个质量都是m的工件A和B，整体一起向左匀速运动．系A的吊绳较短，系B的吊绳较长，若天车运动到某处突然静止，此后A和B两工件的向心加速度aA、aB的大小关系是(　　)
aA＝aB
B. aA＞aB
C. aA＜aB
D. 无法比较
4. 一个物体做直线运动，依次经过A、B、C三个点，B为AC段的中点，物体在AB段的加速度恒为a1，在BC段的加速度恒为a2，已知A、B、C三个点的速度分别为vA、vB、vC，有vAA. a1a2 D. 条件不足无法确定
5. 某星球由于自转，使处于赤道上的物体对星球表面的压力恰好为零，设该物体的线速度为v1，该星球的第一宇宙速度为v2，该星球同步卫星的线速度为v3，三者的大小关系为(　　)
A. v1＝v2＝v3 B. v1＝v3v3 D. v16. 如图所示，从地面上方某点，将一小球以5 m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1 s落地．不计空气阻力，g取10 m/s2，则可求出(　　)
A. 小球抛出时离地面的高度是5 m
B. 小球从抛出点到落地点的水平位移大小是6 m
C. 小球落地时的速度大小是15 m/s
D. 小球落地时的速度方向与水平地面成30°角
7. 如图所示，A、B两物体叠放在一起，A被不可伸长的水平细绳系于左墙上，B在拉力F作用下，向右匀速运动，在此过程中，A、B间的摩擦力做功情况是(　　)
对A、B都做负功
B. 对A、B都不做功
C. 对A不做功，对B做负功
D. 对A做正功，对B做负功
8. 某质量为6×107kg战舰的额定功率为1.5×105kW，最大航速为54 km/h。在一次航行中，战舰上的速度计显示为13.5 km/h，已知此时战舰以额定功率航行，航行过程中战舰所受阻力不变。此时战舰的加速度大小是(　　)
A. 0.5 m/s2 B. 5×10-2 m/s2 C. 5×10-3 m/s2 D. 5×10-4 m/s2
9. 图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的“魔盘”上，当“魔盘”转速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙．若“魔盘”转速缓慢增大，则游客在滑动之前(　　)
游客受到“魔盘”的摩擦力缓慢增大
B. 游客始终处于平衡状态
C. 游客受到“魔盘”的支持力缓慢增大
D. 游客受到的合外力大小不变
10. 智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱。如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重质量为0.5 kg，绳长为0.5 m，悬挂点P到腰带中心点O的距离为0.2 m。水平固定好腰带。通过人体微小扭动，使配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为θ，运动过程中腰带可看作不动，重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6，下列说法正确的是(　　)
A. 当θ从37°增加到53°时，配重的周期变小
B. 当θ稳定在37°时，配重的角速度为5 rad/s
C. 若增大转速，腰带受到的合力变大
D. 若增大配重的线速度，则角速度变小，θ变大
二、多选题（共4小题，每题4分）
11. (多选)质量为m的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P和汽车受到的阻力Ff均恒定不变，在时间t内，汽车的速度由v0增大到最大速度vm，汽车前进的距离为s，则此段时间内发动机所做的功W可表示为(　　)
A. W＝Pt B. W＝Ffs
C. W＝mvm2－mv02＋Ffs D. W＝mvm2＋Ffs
12. (多选)用起重机提升货物，货物上升过程中的v－t图像如图所示．在t＝3～5 s内，重力对货物做的功为W1、绳索拉力对货物做的功为W2、货物所受合力做的功为W3，则(　　)
A. W1>0 B. W2>0 C. W2<0 D. W3<0
13. (多选)如图，粗糙水平面上，两相同物块A和B，质量都为2 kg，轻质弹簧左端固定，右端与A相连．A、B在外力作用下静止，此时弹簧压缩了0.2 m，物块与地面间动摩擦因数μ＝0.2，弹簧劲度系数k＝200 N/m，从撤去下至两物块恰好分离，下列说法正确的是(　　)
A. 分离前A对B一直做正功 B. 分离前弹簧对A先做正功后做负功
C. 分离前B物体动能一直增大 D. 此过程摩擦产生热量为0.8 J
14. 设想在赤道上建造如图甲垂直于水平面的“太空电梯”，宇航员通过电梯直通太空站。图乙中r为宇航员到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球引力对宇航员产生的加速度大小与r的关系；直线B为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系，关于相对地面静止在不同高度的宇航员，下列说法正确的有（　　）
随着r增大，宇航员的线速度也增大
B. 宇航员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度
C. 图中r0为地球同步卫星的轨道半径
D. 随着r增大，宇航员感受到“重力”也增大
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（共2小题，共15分）
15. (2020年南县一中高一下学期期中)如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．
(1)实验中还需要的测量工具有________．
(2)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴表示钩码质量m，横轴表示弹簧的形变量x.由图可知，图线不通过原点，其原因是______________；弹簧的劲度系数k＝________N/m(计算结果保留两位有效数字，重力加速度g取9.8 m/s2)．
(3)如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图线，下列说法正确的是________．
A．a的原长比b的长
B．a的劲度系数比b的大
C．a的劲度系数比b的小
D．弹力与弹簧长度成正比
16. 某同学用如图所示的实验装置研究小车做匀变速直线运动的特点．
(1)实验中，除打点计时器(含交流电源、纸带、复写纸)、小车、长木板和槽码外，在下面的器材中，必须使用的是________(选填选项前的字母)；
A．刻度尺 B．秒表 C．天平
(2)下列实验步骤的正确顺序是________(用字母填写)；
A．关闭电源，取下纸带
B．接通电源后，放开小车
C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连
D．把打点计时器固定在长木板上，让纸带穿过限位孔
(3)实验中获得的一条纸带如图所示，在纸带上依次取O、A、B、C、D、E、F若干个计数点，相邻计数点间有4个点未画，利用实验数据计算出打点时小车的速度v.请在该坐标系中标出计数点C(v3＝0.86 m/s)对应的坐标点，并画出v－t图像．
(4)观察v－t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是________________________，根据v－t图像计算出小车的加速度a＝________ m/s2(结果保留两位有效数字)；
(5)某同学测量了相邻两计数点间的距离：OA＝7.05 cm，AB＝7.68 cm，BC＝8.31 cm，CD＝8.95 cm，DE＝9.57 cm，EF＝10.20 cm，通过分析小车的位移变化情况，也能判断小车是否做匀变速直线运动，请你说明这样分析的依据是__________________；
(6)为了计算打下O点时小车的瞬时速度v0，甲同学用v0＝计算，乙同学用v0＝计算，得到不同的计算结果，从理论上讲，________(选填“甲”或“乙”)同学的计算结果更接近v0的真实值．你可以利用图像数据得到v0＝________ m/s.(结果保留两位有效数字)
四、计算题（共3小题）
17. 宇航员在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球．经过时间t，小球落到星球表面上，测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时初速度增大为原来的2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L.已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，引力常量为G.求该星球的质量M.
18. 如图所示，A、B两车相距s0＝9 m时，A车正以vA＝4 m/s的速度向右匀速运动，而B车此时正以vB＝12 m/s的初速度向右做匀减速运动，加速度a＝－2 m/s2.求：
(1)A、B两车何时速度相等；
(2)A追上B之前两车之间的最大距离；
(3)A追上B所经历的时间．
19. 如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧轨道，其半径为R＝0.5 m，平台与轨道的最高点等高．一质量m＝0.8 kg的小球(可视为质点)从平台边缘的A处以v0＝3 m/s的水平速度射出，恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径OP与竖直线的夹角为53°，已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.
(1)求小球到达P点时的速度大小vP；
(2)求小球到达圆弧轨道最低点时的速度大小以及对轨道的压力；
(3)小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时对轨道的内壁还是外壁有弹力，并求出弹力的大小．
1. C 2. B 3. B 4. A 5. A 6. A 7. C 8. A 9. A 10. A 11. AC 12. BD 13. AD 14. AC
15. 【答案】(1)毫米刻度尺(直尺)　(2)弹簧自身有重力　4.9　(3)B
【解析】(1)实验需要测量弹簧的长度，故还需要的测量工具是毫米刻度尺．
(2)由题图乙可知，当m＝0，即F＝0时，x大于0，说明没有挂重物时，弹簧已经伸长，这是由于弹簧自身的重力造成的；由题中图线可知k＝＝N/m＝4.9 N/m.
(3)在F－L图像中横截距表示弹簧的原长，则b的原长比a的长，故A错误；F－L图像的斜率表示弹簧的劲度系数k，则a的劲度系数比b的大，故B正确，C错误；弹簧的弹力与弹簧形变量的关系满足胡克定律，弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误．
16. 【答案】(1)A
(2)DCBA
(3)见解析图
(4)图线为一条直线，速度随时间均匀变化　0.64
(5)连续相等时间间隔内位移差相等(在误差允许范围内)
(6)甲　0.67(或0.68)
【解析】(1)在下列器材中，还需要刻度尺，来测量各点的位移大小，从而算出各自瞬时速度大小，不需要秒表和天平，
故选A；
(2)安排实验步骤要先安装器材，然后进行实验，一般每完成一次实验，都要进行重复实验，实验步骤要符合逻辑，不能颠三倒四，故顺序为DCBA；
(3)如图所示
(4)由图像可知，图线为一条直线，速度随时间均匀变化，可知小车做匀变速直线运动；v－t图像的斜率表示加速度，则a＝＝m/s2＝0.64 m/s2；
(5)由数据可知，连续相等时间内位移差为AB－OA＝0.63 cm，BC－AB＝0.63 cm，CD－BC＝0.64 cm，DE－CD＝0.62 cm，EF－DE＝0.63 cm，在误差允许范围内近似相等，即可说明小车是做匀变速直线运动；
(6)当不知道小车是否做匀变速直线运动时，若用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对Δt的要求是越小越好，故甲同学的计算结果更接近v0的真实值.
利用图像数据得到v0＝0.67 m/s,
由于有误差，0.68 m/s也可以．
17. 【答案】
【解析】设小球抛出点的竖直高度为h，第一次平抛的水平射程为x，则有
x2＋h2＝L2，
由平抛运动规律知，当初速度增大为原来的2倍时，其水平射程也增大到2x，
可得(2x)2＋h2＝(L)2，
设该星球表面的重力加速度为g，由平抛运动的规律得
h＝gt2，
根据在星球表面上的物体的重力近似等于万有引力可得
mg＝G，
联立以上各式解得M＝.
18. 【答案】(1)t=4 s时　(2)25 m　(3)11.25 s
【解析】(1)B车的速度vB′＝vB＋at1，
两车速度相等时有vB′＝vA，
解得t1＝4 s．
(2)两车速度相等时距离最大,A车位移s1＝vAt1,
B车位移s2＝vBt1＋at12,
最大距离为xm＝s2－s1＋s0，
代入数据得xm＝25 m.
(3)设A车t时间追上B车，两车的位移关系为sA＝s0＋sB，sA＝vAt
sB＝vBt＋at2,解得t＝9 s，t＝－1 s(舍去)．
B车做减速运动，设其速度减为0所用的时间为t0，由速度时间公式得t0＝＝6 s；
由于t＝9 s>t0，所以B车先停下，之后A车才追上B车，
B车的位移xB＝vBt0＋at02＝36 m，
所以A车追上B车所经历的时间为t2＝，
代入数据有t2＝11.25 s．
19. 【答案】(1)5 m/s　(2)m/s　54.4 N，方向竖直向下　(3)外壁　6.4 N
【解析】(1)平抛运动的水平速度不变，始终为v0，小球恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧，轨道半径OP与竖直线的夹角为53°，说明速度与水平方向夹角为53°，将P点速度分解，如图所示，
vP＝＝m/s＝5 m/s；
(2)从抛出到圆弧轨道最低点，根据动能定理有
mg·2R＝mv12－mv02
解得v1＝m/s
在最低点根据牛顿第二定律和向心力公式有FN－mg＝m
解得FN＝54.4 N
根据牛顿第三定律有F压＝FN＝54.4 N，方向竖直向下；
(3)平台与轨道的最高点等高，根据动能定理可知vQ＝v0＝3 m/s
设小球受到向下的弹力F1，根据牛顿第二定律和向心力公式有
F1＋mg＝m
解得F1＝6.4 N>0
根据牛顿第三定律知，小球对外壁有弹力，大小为6.4 N.
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