眉山县级学校高一年级期末联考
物理试卷
时间：75 分钟 满分：100 分
一、单项选择题：（( 本 题包括7个小题，每小题 4 分，共 28 分，每小题只有一个选项符合题意）
1．以下说法正确的是（ ）
A．开普勒提出日心说，并指出行星绕太阳转动其轨道为椭圆
B．卡文迪许测量出万有引力常量，并提出万有引力定律
C．牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力
D．洲际导弹的速度有时可达到6000m/s，此速度在相对论中属于高速，导弹的质量会明显增大
2.中国计划 2023 年 5 月发射天舟六号货运飞船和神舟十六号载人飞船，并形成三舱三船组合体，此次任务将上行航天员驻留和消耗物资、维修备件、推进剂和应用任务载荷样品，并下行在轨废弃物．飞船发射后会在停泊轨道(Ⅰ )上进行数据确认，后择机经转移轨道 ( Ⅱ ) 完成与中国空间站的交会对接，其变轨过程可简化如图所示， 已知停泊轨道半径近似为地球半径 R，中国空间站轨道距地面的平均高度为 h，飞船在停泊轨道上的周期为 T1 ，则：（ ）
A. 飞船在停泊轨道上的速度大于第一宇宙速度
B. 飞船在转移轨道上 P 、Q 两点的速率之比为 R : (R +h)
C. 飞船应提前 时间于 P 点点火加速进而在 Q 点完成交会对接
D. 中国空间站的物品或宇航员可以漂浮，说明此时它们或他们不受地球引力作用
3．疫情防控期间，小明同学在家中对着竖直墙壁打乒乓球，某次在空中A点将球斜向上击出，球垂直撞在墙上的O点后沿与碰撞前速度相反的方向弹回落地，落地点B正好在发球点A的正下方，如图所示。不计球的旋转及空气阻力，以O点为坐标原点、垂直于墙壁向左为x轴正方向、平行于墙壁向下为y轴正方向建立平面直角坐标系，关于球从A点到刚落到B点的运动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．球的机械能守恒
B．球在B点时的动能一定大于在A点时的动能
C．过A、B两点的轨迹的切线与x轴相交于同一点
D．球在B点时的水平速度比在A点时的水平速度大
4.如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，现用支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动，运动过程中保持铅笔的高度不变，悬挂橡皮的那段细线保持竖直，则在铅笔未碰到橡皮前，橡皮的运动情况是( )
A．橡皮的运动轨迹是一条直线
B．橡皮在水平方向上作匀速运动
C．橡皮在竖直方向上作匀速运动
D．橡皮在图示位置时的速度大小为
5.物体静止在光滑的水平面上，先对物体施加一水平向右的恒力F1，经过t时间后撤去F1，立即再对它施加一个水平向左的恒力F2，又经过2t时间后物体回到出发点，在这一过程中，F1、F2分别对物体做的功W1、W2之间的关系是( )
A. W1＝W2 B. 2W1＝W2 C. 5W1＝4W2 D. W1＝3W2
6．如图所示，左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗，碗口直径AB水平，O点为球心，碗的内表面及碗口光滑．右侧是一个足够长的固定光滑斜面．一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及竖直固定的轻质光滑定滑轮，细绳两端分别系有可视为质点的小球和物块，且小球质量m1大于物块质量m2.开始时小球恰在A点，物块在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时滑轮右侧的细绳与斜面平行且恰好伸直，C点在球心O的正下方．当小球由静止释放开始运动，则下列说法中正确的是( )
A．在小球从A点运动到C点的过程中，小球与物块组成的系统机械能守恒
B．当小球运动到C点时，小球的速率是物块速率的
C．小球能沿碗面上升到B点
D．物块沿斜面上滑的过程中，地面对斜面的支持力减小
7.如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能Ek与运动路程s的关系如图（b）所示，重力加速度大小取10m/s2，物块质量m和所受摩擦力大小f分别为（ ）
A. m=0.7kg，f=0.5N
B. m=0.7kg，f=1.0N
C. m=0.8kg，f=0.5N
D. m=0.8kg，f=1.0N
二、多项选择题：（本题包括3个小题，每小题 5 分，共 15 分，每小题给出的 4 个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得 5 分，选对但不全得得 3 分，有错选的得零分）
8.下列说法中正确的是( )
A. 物体在恒定的合外力作用下不一定做直线运动
B. 若物体机械能发生变化，则物体合外力必定不为零
C. 做变速运动的物体，其动能可能保持不变
D. 已知地球公转周期和轨道半径以及引力常量G，可求出地球质量
9.如图所示，竖直固定的光滑直杆上套有一个质量为m的小滑块，一原长为l的轻质弹簧左端固定在O点，右端与滑块相连。直杆上有a、b、c、d四个点，b点与O点在同一水平线上且Ob＝l，Oa、Oc与Ob的夹角均为37°，Od与Ob的夹角为53°。现将滑块从a点静止释放，在滑块下滑到最低点d的过程中，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，sin 37°＝0.6。在此过程中滑块( )
A. 在b点时动能最大
B. 在c点的速度大小为
C. 从a点到c点的过程中，弹簧弹力做功为零
D. 从c点下滑到d点的过程中机械能的减少量为
10.如图所示，倾角为30°的斜面上半部分光滑、下半部分粗糙(分界线处光滑)，长为R的轻绳一端固定在分界线上的O点，另一端系一个质量为m的小球，小球与斜面下半部分各处动摩擦因数相同，在最低点P给小球一个垂直于绳子向右的初速度，小球刚好能沿斜面做一个完整的圆周运动，已知重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法中正确的是( )
小球通过圆周最高点Q时的速度为
小球第一次通过与圆心O等高的N点时的速度为
小球第一次通过与圆心O等高的N点时绳子拉力为
D. 小球第一次回到P点时绳子拉力为2mg
三、 实验题（本题共两小题，每空2分，共 18 分）
11.某实验小组利用如图甲所示的装置完成“验证机械能守恒定律实验”。将气垫导轨沿倾斜方向固定在水平桌面上。将光电门固定在气垫导轨上，带有挡光条的滑块从光电门上方由静止释放。
(1)实验中测出滑块及挡光条的总质量为m，挡光条的宽度为d，释放点到光电门的竖直高度为h，挡光条经过光电门的挡光时间为t，重力加速度为g，挡光条经过光电门时的速度大小为 。滑块及挡光条由释放点运动到光电门的过程中，动能的增加量为 ，重力势能的减少量为 ，若关系式 成立，则滑块下滑过程中机械能守恒。(用题中所给物理量符号表示)
(2)改变h，多次实验，并记录滑块每次经过光电门时的挡光时间t，该小组的同学利用图像法验证机械能守恒定律。以h为横轴、以为纵轴建立坐标系，根据实验数据得到图乙所示的图线，若该图线的斜率k＝ 时，滑块下滑过程中的机械能守恒。(用题中所给物理量符号表示)
12.如图是“研究平抛物体的运动”的实验装置。
(1)实验中经过多次平抛小球，得到多个痕迹点，下列做法正确的是 。
A．每次从同一位置释放小球
B．为了减少误差，斜槽应尽可能光滑。
C．用一条平滑的曲线把各个痕迹点连接起来
D．画出一条平滑的曲线使得各个痕迹点均匀分布在曲线上或曲线附近
(2)实验过程通过描点法获得了平抛小球的运动轨迹，以抛出点为坐标原点O，以过抛出点竖直向下为y轴，以过抛出点垂直于y轴的直线为x轴建立了平面，在轨迹上确定了一系列测量点，测出各点的坐标，做图像，能说明小球的运动轨迹是抛物线的是下列几图中的 图。
A． B． C．
(3)某同学以抛出点为坐标原点O，在轨迹图上确定A、B、C三点，测出其y坐标值分别为，又测得A、B两点间水平距离是，那么小球平抛的初速度
，小球过C点时的速大小是 。(结果保留两位有效数字，取)
四、计算题（本题共 3 小题，共 39 分）
13 ．(12分)随着国产汽车的日益崛起，越来越多的人选择购买国产汽车，某国产汽车发动机的额定功率为P，驾驶员和汽车的总质量为m = 3000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到的阻力为车重力的 0.1 倍。若汽车从静止开始在水平路面上匀加速启动，t1= 5s时，速度v1= 10m/s，功率达到额定功率，此后汽车以额定功率运行，t2= 65s时速度达到最大值vm = 30m/s，汽车运动的v — t图像如图所示，取g= 10m/s2，求：
（1）汽车的额定功率P；
（2）汽车在 0至t1期间牵引力的大小F以及汽车在 0 至t1期间牵引力故的功w；
（3）汽车在t1至t2期间的位移的S2大小。
14.（12分）“嫦娥五号”探测器是中国首个实施无人月面取样的航天器，其发射的简化过程如图．先将探测器送入 近地圆轨道Ⅰ ,在近地点多次变轨后依次进入椭圆轨道Ⅱ和地月转移轨道．被月球俘获后，再多次变轨进入近月圆轨道Ⅲ .已知轨道Ⅱ远地点和近地点到地心距离之此为 a ，探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ运行的周期之比为 b ，求：
（1）地球和月球的平均密度之比；
（2）探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ运行的周期之比．
15．（15分）如图所示，一质量为1kg的小物块从半径为0.8m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A点由静止开始下滑，A点和圆弧对应的圆心O点等高，小物块从B点离开后水平抛出，恰好能从C点沿CD方向滑上以10m/s的速度沿逆时针方向匀速转动的传送带。已知传送带长27.75m，倾角为θ等于37°，传送带与物块之间的动摩擦因数为0.5（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）。求：
（1）小物块在圆弧轨道最低点B对轨道的压力大小；
（2）B点到水平线MN的高度h；
（3）小物块从传送带顶端C运动到底端D的过程中因摩擦而产生的热量。眉山县级学校高一年级期末联考
物理答案
一、单项选择题：
1-7 CCCBC AA
二、多项选择题
8-10AC CD BC
三、 实验题
11.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)挡光条经过光电门时的速度大小为，
滑块及挡光条由释放点运动到光电门的过程中，动能的增加量为，
重力势能的减少量为，
若滑块下滑过程中机械能守恒，则有，，整理，可得，
(2)由第一问分析，可得，，结合图像，可知，
12.
【答案】 (1)AC (2)A (3)3.0 5.0
【解析】
(3)实验中得到多个痕迹点，为得到钢球平抛运动的轨迹，由于存在实验误差，不可能使所有的点落在同一曲线上，所以应画出一条平滑的曲线，尽量使得各个痕迹点均匀分布在曲线上或曲线附近。故选C。
(4)建立坐标后，小球在竖直方向上做自由落体运动，有，水平方向上做匀速直线运动，有，联立两式，消去可得，即，图像为一条过坐标原点的直线。故选A。
(5)依题意，根据，得，根据，得，则小球平抛的初速度；小球过C点时的竖直分速度大小为，可得小球过C点时的速度大小为
13.
14．
15解：（1）物块由A到B的过程中，由机械能守恒定律得：
（1分）
解得：vB=4m/s
设在B点物块受到的支持力为N，由牛顿第二定律有：
（1分）
物块对圆弧轨道的压力，由牛顿第三定律有
联立以上方程，带入数据得 =30N （1分）
（2）物块离开B点后做平抛运动，由题意可知，物块到达C点时速度偏向角为θ则
（1分）
又 ，
（1分）
解得： 0.45m ， 5m/s （1分）
（3）物块进入传送带，由牛顿第二定律有：
设物块与传送带速度相同需时间t1,，物块的位移为，此过程传送带的位移为。由运动学公式有
解得： 3.75m，5m （2分）
物块与传送带速度相同后，由牛顿运动定律有
传送带滑到底端所需时间为t2，物块的位移为，此过程传送带的位移为则
解得：2s，24m，20m （2分）
此过程因摩擦产生的热量 （1分）
综上解得：Q=21J
