云南省文山州马关县2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案）

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马关县2022-2023学年高一下学期期末考试
物理 试卷
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. 图示为儿童蹦极的照片，儿童绑上安全带，在两根弹性绳
的牵引下上下运动．在儿童从最高点下降到最低点的过程中(　　)
重力对儿童做负功
B. 儿童重力的功率一直增加
C. 儿童重力的功率一直减小
D. 儿童的重力势能减少
2. 甲车和乙车从同一位置出发沿平直公路行驶，它们运动的速度－时间图像分别为如图所示的直线甲和曲线乙，t＝3 s时，直线甲和曲线乙刚好相切．有关两车在0～5 s内的运动，下列说法正确的是(　　)
A. 乙车一直做加速运动，加速度先增大后减小
B. t＝1 s时两车间距离为2 m
C. t＝2 s时乙车的加速度大于2 m/s2
D. t＝3 s时甲车和乙车相距最远，最远距离大于7 m
3. 如图所示，m1＝1 kg，m2＝2 kg，m1和m2之间的动摩擦因数μ1＝0.2，水平面光滑，要使m1和m2之间不发生相对运动，则F最大不得超过(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2)()
2 N
4 N
6 N
D. 8 N
4. 某物体在一个足够大的光滑水平面上向西运动，当它受到一个向南的恒定外力作用时，物体将做(　　)
A. 匀变速直线运动
B. 匀变速曲线运动，加速度的方向和大小均不变
C. 非匀变速曲线运动，加速度的方向改变而大小不变
D. 非匀变速曲线运动，加速度的方向和大小均改变
5. 如图所示，我国在轨运行的气象类卫星有两类，一类是极地轨道卫星，如风云1号，绕地球做匀速圆周运动的周期为12 h，另一类是地球同步轨道卫星，如风云2号，运行周期为24 h．下列说法正确的是(　　)
A. 风云1号的线速度大于风云2号的线速度
B. 风云1号的向心加速度小于风云2号的向心加速度
C. 风云1号的发射速度大于风云2号的发射速度
D. 风云1号、风云2号相对地面均静止
6. 双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，设质量分别用m1、m2表示，且m1∶m2=5∶2。则可知（　　）
A. m1、m2做圆周运动的线速度之比为5∶2
B. m1、m2做圆周运动的角速度之比为5∶2
C. 双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越大
D. 双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大
7. 如图所示，将一个大小为50 N、与水平方向成60°角的力F作用在一个质量为6 kg的物体上，物体沿水平地面匀速前进了8 m，g＝10 m/s2，下列关于物体所受各力做功的说法正确的是(　　)
力F对物体做功为400 J
B. 摩擦力对物体做功为200 J
C. 重力做功为480 J
D. 合力做功为0
8. 如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为m0，货物的质量为m，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为v时，连接货车的绳与水平方向夹角为θ，不计一切摩擦，下列说法正确的是(　　)
A. 货车的速度等于v cos θ B. 货车的速度等于
C. 缆绳中的拉力T等于(m0＋m)g D. 货物匀速上升
二、多选题（共4小题,每题4分，共16分）
9. 如图所示，光滑的大圆环固定在竖直平面上，圆心为O点，P为环上最高点，轻弹簧的一端固定在P点，另一端拴接一个套在大环上质量为m的小球，小球静止，弹簧与竖直方向的夹角θ为30°，重力加速度为g，则(　　)
小球所受弹簧的弹力大小等于mg
B. 小球所受弹簧的弹力大小等于mg
C. 小球所受大圆环的支持力大小等于mg
D. 大圆环对小球的弹力方向一定沿OQ指向圆心O
10. 如图所示，a、b两颗人造地球卫星分别在半径不同的
轨道上绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(　　)
a的加速度大于b的加速度
B. a的周期小于b的周期
C. a的线速度大于b的线速度
D. 地球对a的引力小于地球对b的引力
11. 如图所示，A、B、C三个物体放在水平旋转的圆盘上，三个物体与转盘的最大静摩擦力均为重力的μ倍，A的质量是2m，B和C的质量均为m，A、B离轴距离为r，C离轴距离为2r，若三个物体均相对圆盘静止，则(　　)
A. 每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用
B. C的向心加速度最大
C. B的摩擦力最小
D. 当圆盘转速增大时，C比B先滑动，A和B同时滑动
12. 如图甲所示，水平地面上固定一足够长的光滑斜面，斜面顶端有一理想定滑轮，一轻绳跨过滑轮，绳两端分别连接小物块A和B.保持A的质量不变，改变B的质量m，当B的质量连续改变时，得到A的加速度a随B的质量m变化的图线，如图乙所示．设加速度沿斜面向上的方向为正方向，空气阻力不计，重力加速度g取9.8 m/s2，斜面的倾角为θ，下列说法正确的是(　　)
若θ已知，可求出A的质量
B. 若θ未知，可求出图乙中a1的值
C. 若θ已知，可求出图乙中a2的值
D. 若θ已知，可求出图乙中m0的值
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（共2小题）
13. 某同学用图(a)所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，图(b)是用“6 V、50 Hz”的打点计时器打出的一条纸带，O点为重锤下落的起点，选取的计数点A、B、C、D到O点的距离在图中已标出，重力加速度g取9.8 m/s2，重锤的质量为1 kg.(计算结果均保留两位有效数字)
(1)打点计时器打下B点时，重锤下落的速度vB＝________ m/s，重锤的动能EkB＝________J.
(2)从起点O到打下B点过程中，重锤的重力势能的减小量为________J.
(3)根据(1)、(2)计算，在误差允许范围内，从起点O到打下B点过程中，你得到的结论是________________________________________________________________________．
(4)图是根据某次实验数据绘出的－h图像，图线不过坐标原点的原因是_____________．
14. 光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合力、质量关系，NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2.
(1)该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持Mm，这样做的目的是______________________．
(2)为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量_______________，若上述测量量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a＝________.
(3)某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合力的关系图像．
(4)由图像可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是__________．
第Ⅱ卷 非选择题
四、计算题（共3小题）
15. 火星探测器在距火星表面高度为h的轨道绕其飞行，该运动可看作匀速圆周运动．已知探测器飞行一周的时间为T，火星可视为半径为R的均匀球体，引力常量为G，求：
(1)火星的质量；
(2)火星表面的重力加速度．
16. 如图所示，两绳系一质量m＝0.1 kg的小球，上面绳长L＝2 m，两端都拉直时与轴的夹角分别为30°与45°，(g取10 m/s2)问：
(1)球的角速度在什么范围内，两绳始终张紧？
(2)当角速度为3 rad/s时，上、下两绳的拉力分别为多大？
17. 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.
1. D 2. C 3. C 4. B 5. A 6. D 7. D 8. B
9. AC 10. ABC 11. BCD 12. BC
13. (1)1.2　0.72(0.68～0.72均可)　(2)0.73
(3)重锤下落过程中机械能守恒
(4)开始打点时重锤有一定的速度
14. (1)使小车所受合力大小等于(或约等于)mg
(2)两光电门之间的距离(或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间”)
(3)如图所示
(4)木板倾角偏小(或“平衡摩擦力不足”或“未完全平衡摩擦力”)
15. 【解析】(1)设火星的质量为m火，火星探测器的质量为m，对火星探测器，有G＝m(R＋h)，
解得m火＝.
(2)物体在火星表面受到的重力等于万有引力，有＝mg，
解得火星表面的重力加速度g＝.
16. 【解析】(1)当AC绳拉直但没有力的作用时，即FT1＝0时，由重力和绳BC的拉力FT2的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有mgtan 45°＝mωmax2r，
其中r＝Lsin 30°，
解得ωmax＝3.16 rad/s.
当FT2恰为零时，根据牛顿第二定律，有
mgtan 30°＝mωmin2r，
解得ωmin＝2.40 rad/s，
所以当2.40 rad/s<ω<3.16 rad/s时，两绳始终张紧．
(2)当ω＝3 rad/s时，两绳均处于张紧状态，此时小球受mg、FT1、FT2三力作用，正交分解后可得，
水平方向：FT1sin 30°＋FT2sin 45°＝mω2Lsin 30°，
竖直方向：FT1cos 30°＋FT2cos 45°＝mg，
代入数据后解得FT1＝0.27 N，FT2＝1.08 N.
17. 【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.
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