云南省砚山县2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案）

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砚山县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8小题，每题3分，共24分）
1. 下列说法错误的有（　　）
A. 同一个物体的运动，对于不同的参考系，其观察结果可以是不同的
B. 地球公转，且有自转，但有时可被视为质点
C. 研究运动员跳高的动作时，可以把运动员视为质点
D. 比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系
2. 如图所示，a、b和c三个小球从同一竖直线上的A、B两点水平抛出，落到同一水平面上，其中b和c是从同一点抛出的，a、b两球落在同一点.设a、b和c三个小球的初速度分别为va、vb、vc，运动时间分别为ta、tb、tc，不考虑空气阻力，则(　　)
va>vb＝vc，ta>tb>tc
B. va>vb>vc，taC. vatc
D. va>vb>vc，ta>tb＝tc
3. 某行星沿椭圆轨道绕太阳运行，如图所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点．若该行星运动周期为T，则该行星(　　)
A. 从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间
B. 从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间
C. 从a到b的时间tab>
D. 从c到d的时间tcd>
4. 如果我们能测出月球表面的重力加速度g，月球的半径R和月球绕地球的转动周期T，就能够根据万有引力定律“称量”月球的质量了．已知引力常量为G，关于月球质量m月的表达式正确的是(　　)
A. m月＝ B. m月＝ C. m月＝ D. m月＝
5. 如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(g取10 m/s2)(　　)
A. 物体加速度大小为2 m/s2 B. F的大小为21 N
C. 4 s末F的瞬时功率为42 W D. 4 s内F做功的平均功率为42 W
6. 如图所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度v0抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为(　　)
mv02＋mgH
B. mv02＋mgh
C. mgH－mgh
D. mv02＋mg(H－h)
7. 如图所示，一小球在细绳作用下在水平面内做匀速圆周运动，小球质量为m，细绳的长度为L，细绳与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，不计空气阻力和小球尺寸．下列说法正确的是(　　)
小球共受到三个力的作用
B. 小球的向心力大小为mgsin θ
C. 小球受到的拉力大小为
D. 小球做圆周运动的角速度大小为
8. 甲、乙两辆汽车同时从同一地点沿同一直线由静止出发，它们的速度—时间图像如图所示，下列说法中正确的是(　　)
乙车在0～d时间内始终做匀减速运动
B. 乙车在a时刻以后一直做匀变速运动
C. 两辆汽车在b时刻相距最远
D. 甲车在c时刻被乙车追上
二、多选题（共4小题，每题4分，共16分）
9. 如图所示，光滑半球c放在光滑的水平面上，a、b两个光滑球放在半球上并分别与光滑的竖直挡板M、N接触．a、b两球质量相等，a、b、c处于静止状态，下列说法正确的是(　　)
A. N板对b的作用力等于M板对a的作用力
B. c对b的作用力等于c对a的作用力
C. c对b的作用力大于b的重力
D. 水平面对c的作用力小于a、b、c三者的总重力
10. 如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1顺时针运行．小物块(可看作质点)从与传送带等高的光滑水平地面上的A处，以大小为v2的初速度水平向左滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v－t图像(以地面为参考系)如图乙所示，已知v2>v1，则()
A. t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B. t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C. 0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D. 0～t2时间内，小物块始终受到不变的摩擦力作用
11. 如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力)，小球运动到最高点时绳对小球的拉力为FT，小球在最高点的速度大小为v，其FT－v2图像如图乙所示，则(　　)
轻质绳长为
B. 当地的重力加速度为
C. 当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为＋a
D. 当v2＝2b时，小球受到的拉力与重力大小相等
12. 如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑到图中B处时，下滑距离也为d，下列说法正确的是(　　)
A. 小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mg
B. 小环到达B处时，重物上升的高度也为d
C. 小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为∶1
D. 小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为∶2
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（共2小题）
13. 为了测定木块A和木板B之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，图甲为其实验装置示意图．该同学在实验中主要操作有：
A．用弹簧测力计测出木块A的重力为G＝6.00 N
B．用弹簧测力计测出木板B的重力为G′＝9.25 N
C．按图甲的装置安装器材，安装过程中用手按住木块和木板
D．松开按住木块和木板的手，让其运动，并即刻读出弹簧测力计的示数
(1)该同学的上述操作中有一个步骤是多余的，有一个步骤存在错误．多余的步骤是______，存在错误的步骤是__________．
(2)按正确方法重新操作，弹簧测力计的示数如图乙所示，其示数为__________ N.
(3)根据该同学的测量数据，可得到木块A和木板B之间的动摩擦因数为__________．
14. 图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置图.
(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线________，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保证每次小球抛出时______________________________.
(2)图乙是实验取得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为________ m/s.(g＝9.8 m/s2)
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个小方格的边长L＝5 cm，实验记录了小球在运动中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为________m/s，小球运动到B点的竖直分速度为________m/s，平抛运动初位置的坐标为________(如图丙所示，以O点为原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，g＝10 m/s2).
四、计算题（共3小题）
15. 如图所示，物体A置于水平桌面上，物体B的重力为6 N，物体A、B均处于静止状态，连接物体A的绳水平，绳OC与水平方向成37°角．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.
(1)求绳OC中拉力的大小；
(2)求物体A受到的摩擦力的大小；
(3)若物体A与水平桌面间的最大静摩擦力为10 N，为使物体A、B保持静止状态，则物体B的重力不能超过多大？
16. 如图所示，A和B两物块(可视为质点)放在转盘上，A的质量为m，B的质量为2m，两者用长为l的细绳连接，A距转轴距离为l，两物块与转盘间的动摩擦因数均为μ，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动，开始时，细绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，重力加速度为g，求：
(1)角速度ω为何值时，绳上刚好出现拉力；
(2)角速度ω为何值时，A、B开始与转盘发生相对滑动。
17. 如图，半径R＝0.5 m的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD与C处平滑连接，O为圆弧轨道ABC的圆心，B点为圆弧轨道的最低点，半径OA、OC与OB的夹角分别为53°和37°.在高h＝0.8 m的光滑水平平台上，一质量m＝1.0 kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep，若打开锁扣K，小物块将以一定的水平速度v0向右滑下平台，做平抛运动恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道．已知物块与轨道CD间的动摩擦因数μ＝0.8，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：
(1)弹簧储存的弹性势能Ep；
(2)物块经过B点时，对圆弧轨道压力FN的大小；
(3)物块在轨道CD上运动的路程s.(结果保留两位小数)
1. C 2. B 3. D 4. A 5. C 6. B 7. C 8. B
9. ABC 10. BD 11. AD 12. AC
13. (1)B　D　(2)2.10　(3)0.35
14. (1)水平　初速度相同　(2)1.2　(3)2.0　2.0　(－0.1 m,0)
【解析】(1)平抛物体的初速度方向为水平方向，故应调节实验装置直到斜槽末端切线水平；每次让小球从同一位置由静止释放，小球下落高度相同才能保证每次平抛得到相同的初速度.
(2)根据平抛运动规律h＝gt2，x＝v0t，
代入数据解得v0＝1.2 m/s.
(3)由题图丙可知，从A到B和从B到C，小球水平方向通过的位移相等，故两段运动时间相同.
由hBC－hAB＝g(Δt)2，
可得Δt＝0.1 s，
所以v0′＝＝2.0 m/s，
vBy＝＝2.0 m/s.
则小球从抛出点运动到B点时所经历的时间tB＝＝0.2 s，故平抛运动初位置的水平坐标x＝6×0.05 m－v0′tB＝－0.1 m，竖直坐标y＝4×0.05 m－gtB2＝0，所以平抛运动初位置的坐标为(－0.1 m,0).
15. 【解析】(1)对点O进行受力分析，根据物体平衡条件得
FCsin 37°＝GB
则FC＝＝ N＝10 N.
(2)根据物体的平衡条件得FCcos 37°＝FA
代入数据解得FA＝8 N
物体A在水平方向受到的摩擦力Ff＝FA＝8 N.
(3)连接物体A的绳中的最大拉力为FAm＝Ffmax＝10 N.
根据物体平衡条件得＝tan 37°
解得GBm＝FAmtan 37°＝7.5 N.
16.【解析】(1)两物块都靠静摩擦力提供向心力，转动半径更大的B先达到最大静摩擦力，此时绳子开始出现拉力，
有μ·2mg＝2mω·2l
解得ω1＝，
故角速度为时，绳上刚好出现拉力。
(2)当A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，
A、B相对于转盘会滑动，对A有μmg－T＝mωl，
对B有μ·2mg＋T＝2mω·2l，
联立解得ω2＝，
故角速度为时，A、B开始与转盘发生相对滑动。
17. 【解析】(1)由平抛运动规律，可得小物块在A处的竖直分速度为vy＝
解得vy＝4 m/s
则小物块做平抛运动的初速度为v0＝vytan 37°＝3 m/s
所以弹簧储存的弹性势能为Ep＝mv02＝4.5 J；
(2)小物块从水平平台抛出到B点的过程，由动能定理有mg(h＋R－Rcos 53°)＝mvB2－mv02
经过B点时，根据牛顿第二定律有FN′－mg＝m
代入数据解得FN′＝68 N
由牛顿第三定律知，对轨道的压力大小为
FN＝68 N；
(3)因μmgcos 37°>mgsin 37°
物块沿轨道CD向上做匀减速运动，速度减为零后不会下滑，从B上滑至最高点的过程，由动能定理有
－mgR(1－cos 37°)－(mgsin 37°＋μmgcos 37°)·s＝0－mvB2
代入数据可解得s＝m≈1.09 m.
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