云南省普洱市镇沅县2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案）

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云南省镇沅县2022-2023学年高一下学期期末考试
高一 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8小题，每题3分，共24分）
1. 下列事例中属于静电的应用的有(　　)
A. 油罐车拖一条铁链 B. 飞机机轮用导电橡胶制成
C. 织地毯时夹一些不锈钢丝 D. 静电复印
2. 关于自由落体运动，下列说法正确的是(　　)
A. 物体从静止开始下落的运动叫作自由落体运动
B. 物体在只有重力作用下的运动叫作自由落体运动
C. 自由落体运动初速度可以不为零
D. 在有空气的空间里，如果空气阻力与重力相比可以忽略不计，物体从静止开始下落的运动可以看作自由落体运动
3. 如图所示，一根轻质弹簧固定在天花板上，下端系着质量为m的物体A，A的下面再用细线悬挂一质量也为m的物体B，平衡时将细线剪断，在此瞬间，A和B的加速度分别为(取竖直向下为正方向，重力加速度为g)( )
aA＝0，aB＝g
B. aA＝－g，aB＝0
C. aA＝－2g，aB＝g
D. aA＝－g，aB＝g
4. 下列说法中表示时刻的是(　　)
A. 近地卫星运行周期约为84分钟
B. 同步卫星运行周期约为24小时
C. “高分十三号卫星”于10月12日00时57分发射
D. “天问一号”飞行约7个月才能到达火星
5. 如图是一辆汽车做直线运动的x－t图像，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是(　　)
A. OA段运动速度最大
B. AB段汽车静止
C. CD段的运动方向与初始运动方向相同
D. 运动4 h汽车的路程为0
6. 在全国铁路第六次大提速后，列车的最高时速可达250 km/h，若某列车正以216 km/h的速度匀速行驶，在列车头经过路标A时，司机突然接到报告要求紧急刹车，因前方900 m处出现特殊情况，为避免危险发生，列车至少应以多大加速度刹车(　　)
A. 1 m/s2 B. 1.5 m/s2 C. 2 m/s2 D. 2.4 m/s2
7. 如图所示，A、B两人用安全带连接在一起，从飞机上跳下进行双人跳伞运动，不计空气对人的阻力，下列说法正确的是(　　)
A. 在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力一定为零
B. 在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力大于B的重力
C. 在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力等于B的重力
D. 在降落伞打开后减速下降过程中，安全带的作用力小于B的重力
8. 高台跳水项目要求运动员从距离水面H的高台上跳下，在完成空中动作后进入水中。若某运动员起跳瞬间重心离高台台面的高度为h1，斜向上跳离高台瞬间速度的大小为v，跳至最高点时重心离台面的高度为h2，入水(手刚触及水面)时重心离水面的高度为h3，如图所示，图中虚线为运动员重心的运动轨迹。已知运动员的质量为m，不计空气阻力，取跳台面为零势能面，下列说法正确的是(　　)
跳台对运动员做的功mv2+mgh1
B. 运动员在最高点的动能为0
C. 运动员在最高点的机械能为mv2+mgh1
D. 运动员在入水时的机械能为mgh2
二、多选题（共4小题,每题4分，共16分）
9. 如图所示，小球A、B质量均为m，初始带电荷量均为＋q，都用长为L的绝缘细线挂在绝缘的竖直墙上O点，A球紧靠绝缘的墙壁且其悬线刚好竖直，B悬线偏离竖直方向θ角而静止．如果保持B球的电荷量不变，使小球A的电荷量缓慢减小，当两球间距缓慢变为原来的时，下列判断正确的是(　　)
小球B受到细线的拉力大小不变
B. 小球B受到细线的拉力变小
C. 两球之间的库仑力大小不变
D. 小球A的电荷量减小为原来的
10. “天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空．与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距地面约380 km的圆轨道上飞行，则其(　　)
A. 角速度小于地球的自转角速度 B. 线速度小于第一宇宙速度
C. 周期小于地球的自转周期 D. 向心加速度小于地面的重力加速度
11. 如图甲所示，一人用由0逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图
乙所示，g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　)
木箱所受的最大静摩擦力Fmax＝21 N
B. 木箱所受的最大静摩擦力Fmax＝20 N
C. 木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.21
D. 木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.2
12. 如图所示，“雪如意”是北京2022年冬奥会的首座跳台滑雪场地，其主体建筑设计灵感来自中国传统饰物“如意”。“雪如意”内的部分赛道可简化为倾角为θ、高为h的斜坡雪道。运动员从斜坡雪道的顶端由静止开始下滑，到达底端后以不变的速率进入水平雪道，然后又在水平雪道上滑行s后停止。已知运动员与雪道间的动摩擦因数μ处处相同，不考虑空气阻力，则μ和运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功W分别为(　　)
A. μ＝ B. μ＝
C. W＝mgh D. W＝mgh
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（共2小题）
13. 根据“探究小车速度随时间变化的规律”实验，完成下列问题：
(1)实验中用到的电火花计时器的工作电压是220 V的_____(填“交流”或“直流”)电．
(2)下列操作对该实验没有必要的或者错误的是______．
A．要用天平测出钩码质量
B．先释放小车后接通打点计时器
C．为了便于测量，应该舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作为计时起点
D．作图像时，描出的各点都必须要连在同一条曲线上
(3)某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究小车做匀变速直线运动的情况，实验中获得一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有4个点未画出，已知所用电源的频率为50 Hz，则打A点时小车运动的速度v＝________m/s，小车运动的加速度a＝________m/s2(结果均保留三位有效数字)．
14. 小星利用气垫导轨设计了一个“验证机械能守恒定律”的实验，如图所示，在导轨旁边固定一与导轨平行的刻度尺，然后用一手机固定于导轨上方，使摄像头正对导轨，开启视频录像功能，调节导轨的倾斜角度θ(通过量角器量出)，使滑块从导轨顶端静止滑下，并用手机记录下滑块做匀加速直线运动的全程情况，然后通过录像回放。取滑块出发点为参考点，得到滑块相对于该点的距离x和所用时间t(通过手机读取)的数据，然后改变轨道倾角θ，得到多组x、t值(已知滑块的质量为m＝0.5 kg，g取10 m/s2，sin37°＝0.6，sin53°＝0.8，结果保留两位小数)。
(1)若小星在实验中得到了如下数据：当倾角θ＝37°时，取x＝27.0 cm，测得t＝0.3 s，则滑块在此过程中重力势能的减小量为__________，动能的增加量为__________。
(2)小星改变导轨倾角，使θ＝53°，取x＝98.0 cm，测得t＝0.5 s，则滑块在此过程中重力势能的减小量为__________，动能的增加量为__________。由以上数据，你能得到的结论是___________________________________________。
(3)但小星通过推理发现可画sinθ-图像来验证机械能是否守恒，结果她得到的图像如图。该图线不过原点的原因为____________________________。
四、计算题（共4小题）
15. 如图所示，半径为R的光滑半圆弧轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡．在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压，处于静止状态．同时释放小球，与弹簧分离后，a球恰好能通过圆弧轨道的最高点A，b球恰好能到达斜轨道的最高点B.已知a球质量为m1，b球质量为m2，重力加速度为g.求：
(1)a球离开弹簧时的速度大小va；
(2)b球离开弹簧时的速度大小vb；
(3)释放小球前弹簧的弹性势能Ep.
16. 在一个水平面上建立x轴，在过原点O右侧空间有一个匀强电场，电场强度大小E＝6×105N/C，方向与x轴正方向相同，在O处放一个带电荷量q＝5×10－8C、质量m＝0.010 kg的带负电绝缘物块，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，沿x轴正方向给物块一个初速度v0＝2 m/s，如图所示，(g取10 m/s2)求：
(1)物块最终停止时的位置；
(2)物块在电场运动过程中的机械能增量．
17. 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．
18. 如图所示，竖直平面内的一半径R=0.50 m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，一水平面与圆弧槽相接于D点，质量m=0.10 kg的小球从B点正上方h1=0.95 m高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出后落在水平面上的Q点，DQ间的距离x=2.4 m，球从D点飞出后的运动过程中相对水平面上升的最大高度h2=0.80 m，g取10 m/s2，不计空气阻力，求：
(1)小球经过C点时轨道对它的支持力大小FN；
(2)小球经过最高点P的速度大小vP；
(3)D点与圆心O的高度差hOD。
1. D 2. D 3. D 4. C 5. B 6. C 7. A 8. C
9. AD 10. BCD 11. AD 12. BC
13. (1)交流　(2)ABD　(3)0.337　0.383
【解析】(1)实验中用到的电火花计时器的工作电压是220 V的交流电．
(2)实验时不需要测出钩码质量，故A符合题意；实验时应先接通打点计时器后释放小车，故B符合题意；在纸带上确定计时起点时，应从打点清晰的地方开始选计时起点，故C不符合题意；作图像时，要尽量使描出的各点在同一条直线上，不在同一条直线上的点尽量均匀分布在直线两侧，故D符合题意，故选A、B、D.
(3)两相邻计数点间有4个点未画出，所以两相邻计数点的时间间隔为T＝0.1 s，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，得v＝＝ m/s＝0.337 m/s.
根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2得
a1＝，
a2＝，
a＝＝
＝≈0.383 m/s2.
14. (1)0.81 J　0.81 J　(2)3.92 J J　3.84 J　在误差允许范围内，机械能守恒　 (3)受空气阻力的影响
【解析】(1)由题知重力势能的减小量为ΔEp＝mgh＝mgxsinθ＝0.81 J；因初速度为0，故匀加速直线运动的末速度为vt＝，故动能增量为ΔEk＝mvt2＝0.81 J。
(2)重力势能的减小量为ΔEp′＝mgxsinθ＝3.92 J，因初速度为0，故匀加速直线运动的末速度为vt＝，动能增量为ΔEk′＝mvt2＝3.84 J；由以上数据可得，在只有重力做功时，在误差允许的范围内，物体的机械能守恒。
(3)由mgxsinθ＝m2，得sinθ＝，故图线应为过原点的直线，当有外部阻力时，由mgxsinθ－Fx＝m2，得sinθ＝＋，可知有外部阻力，是空气阻力。
15. (1)　(2)2　(3)(m1＋10m2)gR
【解析】(1)由a球恰好能通过A点知m1g＝m1
由机械能守恒定律得m1va2－m1vA2＝m1g·2R，
得va＝.
(2)对于b球，由机械能守恒定律得：
m2vb2＝m2g·10R
得vb＝2.
(3)由机械能守恒定律得Ep＝m1va2＋m2vb2，
得Ep＝(m1＋10m2)gR.
16. (1)原点O左侧0.2 m处　(2)－0.016 J
【解析】(1)第一个过程：物块向右做匀减速运动到速度为零，
Ff＝μmg，电场力F＝qE
由牛顿第二定律得Ff＋F＝ma
由运动学公式得2ax1＝v，解得x1＝0.4 m
第二个过程：物块向左做匀加速运动，离开电场后再做匀减速运动直到停止．由动能定理得：Fx1－Ff(x1＋x2)＝0
得x2＝0.2 m，则物块停止在原点O左侧0.2 m处．
(2)物块在电场运动过程中的机械能增量ΔE＝Wf＝－2μmgx1＝－0.016 J.
17. (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．
18. (1)6.8 N (2)3.0 m/s (3)0.30 m
【解析】(1)设小球经过C点时速度为v1，取C点所在水平面为参考平面，由机械能守恒有
mg(h1+R)=
由牛顿第二定律有FN-mg=
代入数据解得FN=6.8 N。
(2)小球从P到Q做平抛运动，有
h2=gt2，=vPt
代入数据解得vP=3.0 m/s。
(3)取C点所在水平面为参考平面，由机械能守恒定律，有
+mg(h2+hCD)=mg(h1+hOD+hCD)，
代入数据，解得hOD=0.30 m。
答案第2页 总2页