云南省弥勒市第四中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案）

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弥勒市第四中学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8小题，每题3分，共24分）
1. 关于物体的惯性，下列说法正确的是()
A. 静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大的缘故
B. 高速运动的汽车不能很快地停下来，是因为汽车的速度越大，惯性也越大
C. 宇航员在宇宙飞船中能漂起来是因为此时宇航员不存在惯性
D. 乒乓球可以快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小
2. 如图所示，在一辆上表面光滑的小车上，有质量分别为m1、m2的两个小球随车一起匀速运动，当车突然停止时，如不考虑其他阻力，设车足够长，则()
若m1B. 若m1＝m2，则两个小球一定相碰
C. 若m1>m2，则两个小球一定相碰
D. 两个小球一定不相碰
3. 如图所示，一只鸽子在空中以加速度a沿图中虚线斜
向上匀加速飞行，在此过程中，下列说法正确的是(　　)
A. 鸽子处于超重状态
B. 鸽子处于完全失重状态
C. 空气对鸽子的作用力可能等于鸽子所受重力
D. 鸽子受到空气的作用力的方向与其飞行的速度方向相同
4. “过水门”是由两辆消防车相对喷水形成类似水门的造型而得名，这项寓意为“接风洗尘”的仪式，是国际民航中最高级别的礼仪．如图所示，若水柱轨迹在两相互平行的竖直面内，甲、乙两喷水口的高度相同，甲喷出的水柱最高点更高，不计空气阻力，则(　　)
甲喷口处的水速度一定更大
B. 甲喷出的水射得一定更远
C. 甲喷出的水在空中运动时间一定更长
D. 甲喷口处的水柱与水平面的夹角一定更大
5. 杂技演员有一个基本练习项目叫杂耍抛接球．假设演员每隔0.4 s从同一高度以8 m/s的初速度竖直向上抛出一个小球，假设小球在空中不相碰，取重力加速度大小g＝10 m/s2，不计空气阻力，则第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为(　　)
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
6. 如图所示，轻杆的一端拴一小球，另一端与竖直杆铰接．当竖直杆以角速度ω匀速转动时，轻杆与竖直杆张角为θ.下列图像中能正确表示角速度ω与张角θ关系的是(　　)
A. B. C. D.
7. 如图所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角并与横杆固定，下端连接一小铁球，横杆右边用一根细线连接一质量相等的小铁球．当小车做匀变速直线运动时，细线与竖直方向成α角，若θ＜α，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　)
A. 轻杆对小铁球的弹力方向与细线平行
B. 轻杆对小铁球的弹力方向沿轻杆方向向上
C. 轻杆对小铁球的弹力方向既不与细线平行也不沿着轻杆方向
D. 小车一定以加速度gtanα向右运动
8. 质量为2 kg的物体以50 J的初动能在粗糙的水平面上滑行，其动能的变化与位移的关系如图所示，则该物体在水平面上滑行的时间为(　　)
5 s
4 s
2 s
D. 2 s
第Ⅰ卷 选择题
二、多选题（共4小题，每题4分）
9. 质量为2 kg的质点在xOy平面上运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示，下列说法中正确的是(　　)
质点的初速度大小为5 m/s
B. 质点做匀变速曲线运动
C. 2 s末质点速度大小为10 m/s
D. 质点所受的合力为4 N
10. 光滑斜面的长度为L，一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端，经历的时间为t，则下列说法正确的是(　　)
A. 物体运动全过程中的平均速度是
B. 物体运动到斜面中点时的瞬时速度是
C. 物体从顶端运动到斜面中点所需的时间是
D. 物体在时的瞬时速度是
11. 由三颗星体构成的系统，忽略其他星体对它们的作用，存在着一种运动形式：三颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心O在三角形所在平面内以相同角速度做匀速圆周运动．如图所示，三颗星体的质量均为m，三角形的边长为a，引力常量为G，下列说法正确的是(　　)
每颗星体受到的引力大小均为3
B. 每颗星体的角速度均为
C. 若a不变，m是原来的2倍，则周期是原来的
D. 若m不变，a是原来的4倍，则线速度是原来的
12. 如图所示，A、B、C是三个质量相同的小球，A、B之间用轻弹簧连接，B、C之间用细绳连接，A通过细绳悬挂在天花板上，整个系统保持静止，重力加速度为g。则剪断OA间细绳的瞬间(　　)
小球A的加速度大小为2g
B. 小球A的加速度大小为3g
C. 小球C的加速度大小为0
D. 小球C的加速度大小为g
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（共2小题）
13. 如图是用打点计时器测小车瞬时速度时得到的一条纸带的一部分，从0点开始按照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6、…，现在量得0、1间的距离x1＝5.18 cm,1、2间的距离x2＝4.40 cm,2、3间的距离x3＝3.62 cm,3、4间的距离x4＝2.78 cm,4、5间的距离x5＝2.00 cm,5、6间的距离x6＝1.22 cm.(每0.02 s打一次点)
(1) 在实验中，使用打点计时器时应先________再________(填“释放纸带”或“启动电源”)．
(2)根据上面的记录，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时小车的速度值并填在表中．
(3)根据(2)中表格，在图中画出小车的速度－时间图像，并说明小车速度变化的特点．
14. 如图所示，某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两个光电门计时器A和B验证质量为M的滑块(含遮光条)和质量为m的钩码组成的系统机械能守恒．已知遮光条的宽度为d，先后通过A、B光电门的时间分别为Δt1、Δt2，光电门A、B之间的距离为s.滑块运动通过光电门B时，钩码未落地．(重力加速度为g)
(1)实验中需要用到的器材有________(填选项前的字母)．
A．天平　　B．刻度尺　　C．打点计时器
D．秒表　　E．弹簧测力计
(2)滑块先后通过A、B两个光电门时的瞬时速度的表达式为v1＝________，v2＝________.(用题中给定字母表示)
(3)验证本系统机械能守恒的表达式为_________________(用已知量和能直接测量的量表示)．
(4)下列情况下可能增大实验误差的是________．
A．气垫导轨未调水平
B．滑块质量M和钩码质量m不满足mC．遮光条宽度较小
D．两光电门间距过小
四、计算题（共3小题）
15. 假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星，已知引力常量为G，忽略该天体的自转影响．
(1)若卫星距该天体表面的高度为h，测得卫星在该处做圆周运动的周期为T1，则该天体的密度是多少？
(2)若卫星贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为T2，则该天体的密度是多少？
16. 一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现在他前面x0＝13 m远处以v0＝8 m/s的速度匀速向前行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶，经t0＝2.5 s，警车发动起来，以加速度a＝2 m/s2做匀加速直线运动.求：
(1)警车发动后追上违章的货车所用的时间t；
(2)在警车追上货车之前，两车间的最大距离Δxm.
17. 如图所示，一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切，C为圆弧轨道的最低点，圆弧BC所对圆心角θ＝37°.已知圆弧轨道半径为R＝0.5 m，斜面AB的长度为L＝2.875 m．质量为m＝1 kg的小物块(可视为质点)从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑，从B点进入圆弧轨道，恰能通过最高点D．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2.求：
(1)物块通过C、D点的速度大小；
(2)物块经过C点时对圆弧轨道的压力大小FC；
(3)物块与斜面间的动摩擦因数μ.
1. D
2. D
3. A
4. C
5. B
6. D
7. A
8. D
9. ABD
10. ABC
11. BD
12. BC
13. (1)启动电源　释放纸带
(2)(3)见解析
【解析】(2)某点的瞬时速度可用包含该点的一段位移内的平均速度表示，打相邻两计数点的时间间隔Δt＝2×0.02 s＝0.04 s，则
打1点时：v1＝≈1.20 m/s
打2点时：v2＝≈1.00 m/s
打3点时：v3＝＝0.80 m/s
打4点时：v4＝≈0.60 m/s
打5点时：v5＝≈0.40 m/s
将数值填入表格中：
(3)描点并连线得小车的速度－时间图像，如图所示，由图像可知，小车速度随时间的推移逐渐减小．
14. (1)AB　(2)　
(3)mgs＝(M＋m)　(4)AD
【解析】(1)对于钩码和滑块(含遮光条)组成的系统，有mgs＝(M＋m)(v22－v12)，需要用天平测量质量M和m，用刻度尺测量两个光电门之间的距离s，所以实验中需要用到的器材有A、B.
(3)由mgs＝(M＋m)v22－(M＋m)v12，其中v1＝，v2＝，可知验证本系统机械能守恒的表达式为mgs＝(M＋m).
(4)气垫导轨未调水平、两光电门间距过小、遮光条宽度太大等都可能增大实验误差．
15. 【解析】设卫星的质量为m，天体的质量为M.
(1)卫星距天体表面的高度为h时，有
G＝m(R＋h)，则有M＝，
天体的体积为V＝πR3，
故该天体的密度为ρ＝＝＝.
(2)卫星贴近天体表面运动时，有G＝mR，则有M＝，
则该天体的密度为ρ＝＝＝.
16. 【解析】(1)警车开始运动时，货车在它前面
Δx＝x0＋v0t0＝13 m＋8×2.5 m＝33 m
警车运动位移：x1＝at2
货车运动位移：x2＝v0t
警车要追上货车需满足：x1＝x2＋Δx
联立并代入数据解得：t＝11 s(t＝－3 s舍去).
(2)当警车速度与货车速度相同时相距最远，
对警车有：v0＝at′
x1′＝at′2，对货车有：x2′＝v0t′
两车间的最大距离：Δxm＝x2′－x1′＋Δx＝49 m.
17. 【解析】(1)由题意知小物块沿光滑轨道从C到D且恰能通过最高点，
在最高点D由牛顿第二定律有mg＝m
解得vD＝m/s
从C到D由机械能守恒定律得mvC2＝mvD2＋mg·2R
解得vC＝5 m/s；
(2)在C点时由牛顿第二定律可得FC′－mg＝m
由牛顿第三定律得FC＝FC′
代入数据得FC＝60 N
(3)对小物块从A经B到C过程，由动能定理有
mg[Lsinθ＋R(1－cosθ)]－μmgLcosθ＝mvC2－0
代入数据得μ＝0.25.
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