四川省成都市武侯区2022-2023学年高一下学期期末物理试题（解析版）

这是一份四川省成都市武侯区2022-2023学年高一下学期期末物理试题（解析版），共21页。试卷主要包含了考生使用答题卡作答，9km/s，01s等内容，欢迎下载使用。
2022~2023学年度下期期末适应性考试试题
高一物理
注意事项：
1.考生使用答题卡作答。
2.在作答前，考生务必将自己的姓名、考生号和座位号填写在答题卡上。考试结束，监考人员将答题卡收回。
4. 选择题部分请使用2B铅笔填涂；非选择题部分请使用0.5毫米黑色墨水签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
5. 请按照题号在答题卡上各题目对应的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
6.保持答题卡面清洁，不得折叠、污染、破损等。
一、单项选择题（本题共7小题。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1. 图为汽车正在水平路面上沿圆轨道匀速转弯，且没有发生侧滑。对转弯时的汽车，下列说法正确的是（　　）

A. 向心力由车轮和路面间的静摩擦力提供
B. 汽车受重力、支持力、摩擦力和向心力
C. 汽车处于平衡状态
D. 当汽车速度减小时，汽车受到的静摩擦力可能不变
【答案】A
【解析】
【详解】AB．汽车受重力、支持力和摩擦力，其中向心力由车轮和路面间的静摩擦力提供，选项A正确，B错误；
C．汽车的加速度不为零，不是处于平衡状态，选项C错误；
D．根据

当汽车速度减小时，汽车受到的静摩擦力减小，选项D错误。
故选A。
2. 图为中国速滑运动员在北京冬奥会比赛中的精彩瞬间。假定他正沿圆弧弯道匀速滑行，在极短时间内滑行转过某一角度，在这一过程中合外力（　　）

A. 做功不为零，冲量为零 B. 做功不为零，冲量不为零
C. 做功为零，冲量为零 D. 做功为零，冲量不为零
【答案】D
【解析】
【详解】由动能定理，合外力做的功等于动能的变化量。匀速滑行过程中动能不变，合外力做功为零。速度的大小不变，速度的方向在变，动量变化量不为零。由动量定理，合外力的冲量等于动量的变化量。合外力的冲量不为零。
故选D。
3. 2023年5月30日9时31分，“神舟十六号”宇宙飞船发射升空，准确进入预定轨道，顺利与中国空间站核心舱交会对接。中国空间站绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的。对“神舟十六号”的描述，下列说法正确的是（　　）
A. 在轨道上运行速度大于7.9km/s
B. 在轨道上运行周期小于24h
C. 与核心舱对接后，核心舱由于质量增大，轨道半径将变小
D. 进入轨道后受地球的万有引力大小约为它在地面时的倍
【答案】B
【解析】
【详解】A．第一宇宙速度为7.9km/s，为最大的卫星环绕速度，由

得

随着轨道半径的增大，线速度减小，在轨道上运行速度小于7.9km/s，A错误；
B．地球同步卫星的运行周期为24h，同时距离地球表面约5.6倍地球半径的高度，由

得卫星周期为

随着轨道半径的减小，周期减小，“神舟十六号”在轨道上运行半径小于同步卫星的轨道半径，故周期小于24h，B正确；
C．由于地球的万有引力提供向心力，由

知飞船与核心舱对接后，核心舱质量增大，但只要运行速度不变，运行轨道半径就不会发生变化，C错误；
D．“神舟十六号”进入轨道后受地球的万有引力大小为

在地面时受地球的万有引力大小为

即

D错误；
故选B。
4. 图为成都某游乐场的水滑梯。滑梯由倾斜的光滑轨道和水平的阻力轨道组成。若人（视为质点）从距水平轨道7.2m 高的水滑梯顶端由静止开始下滑，要求人不能碰撞水平轨道的末端，人在水平轨道上受到的平均阻力为其所受重力的。水平轨道的长度至少为（　　）

A. 12m B. 18m C. 25m D. 36m
【答案】D
【解析】
【详解】由动能定理

解得

故选D
5. 图甲是物理实验室常用的感应起电机。它由两个大小相等、直径约为30cm的感应玻璃盘起电，其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接。图乙为侧视图，玻璃盘以100 r/min 的转速旋转，已知主动轮的半径约为8cm，从动轮的半径约为2cm，P和Q是玻璃盘边缘上的两点，若转动时皮带不打滑，下列说法正确的是（　　）

A. P、Q的线速度相同
B. 从动轮的转动周期为0.01s
C. P点的线速度大小约为1.6m/s
D. 主动轮的转速约为400 r/min
【答案】C
【解析】
【详解】A．线速度也有一定的方向，由于线速度的方向沿曲线的切线方向，由图可知，P、Q两点的线速度的方向一定不同，故A错误；
B．玻璃盘以100 r/min 的转速旋转，故从动轮的转速为

由

得从动轮的转动周期为


故B错误；
C．P点的转动半径为

线速度大小为

故C正确；
D．由于主动轮与从动轮边缘上的速度大小相同，有

得主动轮的转速为

故D错误。
故选C。
6. 某汽车以恒定功率匀速行驶，看到前方红灯，司机将汽车功率减半，并保持该功率行驶，看到红灯转为绿灯，立即恢复原来功率，以后保持该功率行驶。设汽车所受阻力大小始终不变，则在该过程中，汽车的速度随时间变化图像可能是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】阶段，设汽车以速度做匀速运动，牵引力与阻力f平衡，此时功率恒为，则有

阶段，时刻使汽车功率减半瞬间，汽车的速度不变，根据

可知牵引力突然减小为原来的一半，则汽车开始做减速运动，功率保持为不变，根据可知随着速度的减小，牵引力又逐渐增大，因
f-F=ma
可知加速度减小，则汽车做加速度减小的减速运动；
阶段，当时刻牵引力又增大到等于阻力，汽车开始做匀速运动，此时汽车的速度为

阶段，看到红灯转为绿灯，立即恢复原来功率，牵引力突然增大，根据可知随着速度的增加，牵引力减小，汽车做加速度减小的加速运动，当牵引力减小到与阻力平衡时，汽车开始匀速运动，速度大小为

若t2时刻牵引力还没有增大到等于阻力时红灯就转为绿灯，则t2~t3阶段将不存在，图像直接跳到t3~t4阶段。
故选A。
7. 如图，一直角边长为 R的光滑等腰直角三角形与半径为 R 的光滑圆柱的一部分无缝相接，固定在水平桌面上。质量分别为2m和m的物体A 和小球B通过一根不可伸长的细线相连，小球B（视为质点）恰好位于桌面上。已知重力加速度为 g。从静止释放小球 B，在运动到圆柱顶点的过程中（　　）

A. 物体 A的机械能守恒
B. 当小球B到达圆柱顶点时，物体 A的速度大小为
C. 绳张力对小球 B 所做的功为
D. 绳的张力对物体 A 所做的功为
【答案】C
【解析】
【详解】A．物体 B的动能和重力势能均增大，B的机械能增大，因为系统的机械能守恒，所以A的机械能减少，A错误；
B．根据机械能守恒定律得

解得

B错误；
C．根据动能功和能的关系得

绳的张力对小球 B 所做的功为，C正确；
D．根据机械能守恒定律，绳的张力对物体 A 所做的功为

D错误。
故选C。
二、多项选择题（本题共4小题。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求）
8. 有关机械振动和机械波的描述，下列说法正确的是（　　）
A. 机械波中各个质点通过受迫振动形式传递能量和信息
B. 单摆具有等时性，是因为其振动周期与摆球的质量和振幅均无关
C. 弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度也一定相同
D. 潜艇声呐发出的超声波从深水区传到浅水区时传播方向会改变，这是波的衍射现象
【答案】AB
【解析】
【详解】A．机械波传播机械振动的运动形式，机械波中各个质点通过受迫振动的形式传递能量和信息，A正确；
B．单摆具有等时性，是因为其振动周期取决于摆长与所在处的重力加速度，与摆球的质量和振幅均无关，B正确；
C．弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度大小一定相同，方向可能相同也可能相反，C错误；
D．潜艇声呐发出的超声波从深水区传到浅水区时传播方向会改变，这是波的折射现象，D错误。
故选AB。
9. 2023年5月28日，中国棒球联赛（成都站）在四川省棒球垒球曲棍球运动管理中心棒球场鸣哨开赛。如图，在某次比赛中，一质量为0.2kg的垒球，以10m/s的水平速度飞至球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为30m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s，下列判断正确的是（　　）

A. 球棒对垒球做功为80J
B. 垒球动量变化量的大小为4kg·m/s
C. 球棒对垒球的平均作用力大小为800N
D. 球棒与垒球作用时间极短，故垒球动量守恒
【答案】AC
【解析】
【详解】A．设垒球水平飞回的速度方向为正方向，则、，球棒与垒球的作用过程由动能定理得球棒对垒球做功

代入数据得球棒对垒球做功为

A正确；
B．垒球动量变化量为

代入数据得

B错误；
C．由动量定理

得球棒对垒球的平均作用力大小为

C正确；
D．球棒与垒球之间存在力的作用，故垒球动量不守恒，D错误。
故选AC。
10. 月球是地球唯一的天然卫星，是太阳系中第五大卫星。为了测量月球的各项数据，宇航员在月球上设计实验装置，用电磁铁吸住小球，启动装置后电磁铁断电，小球自由下落，得到小球的速度 v随时间t变化的图像如图。已知月球半径为 R，引力常量为G，则下列判断正确的是（　　）

A. 月球的第一宇宙速度为 B. 月球的平均密度为
C. 月球表面的重力加速度大小为 D. 月球的卫星运行周期至少为
【答案】BC
【解析】
【详解】C．由题图得小球自由下落，月球表面的重力加速度大小为

C项正确；
A．由月球表面重力提供向心力，有

月球的第一宇宙速度为

A项错误；
B．月球表面万有引力等于重力有

得月球的质量为

月球的密度为

B项正确；
D．由月球的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力有

月球的卫星运行周期为

随着卫星轨道半径的增大，周期增大，卫星在月球表面运行时，周期最小，运行周期至少为

D项错误。
故选BC。
11. 如图甲，竖直轻弹簧下端固定在地面上，上端与物块B相连并处于静止状态。物块A在外力作用下静止在物块B正上方某高度处，取物块A静止时的位置为原点O、竖直向下为正方向建立x轴。某时刻撤去外力，物块A自由下落，与物块B碰撞后以相同的速度向下运动，碰撞过程时间极短。测得物块A的动能与其位置坐标x的关系如图乙（弹簧始终处于弹性限度内），图中除之间的图线为直线外，其余部分均为曲线。已知物块A、B均可视为质点，则（　　）

A. 物块A与物块B的质量之比
B. 物块A从到的过程中，重力的瞬时功率先增大后减小
C. 物块A、B与弹簧组成的系统在整个运动过程中损失的能量为
D. 弹簧的劲度系数
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据图像可知碰撞后A的动能变为原来的 ，根据

设碰撞前瞬间物块A的速度为，则碰撞后瞬间A、B的速度为，取初速度方向为正方向，由动量守恒定律有

解得

故A错误；
B．物块A从到的过程中，物块A的动能先增大后减小，则速度先增大后减小，根据

可知重力的瞬时功率先增大后减小，故B正确；
C．物块A、B碰撞过程损失的机械能为

又
，
联立可得

故C错误；
D．设A、B的质量为，由图乙可知，处动能达到最大，根据平衡条件可得此时弹簧弹力为，从到过程中，弹簧弹力增加，由胡克定律知

则有

从O到，由动能定理有

联立解得

故D正确。
故选BD。
三、非选择题（本题5 小题）
12. 某同学设计如图甲的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，光电计时器记录小球通过光电门1和光电门2的时间、，已知两光电门之间的距离为h，小球的直径为d，当地的重力加速度为g。

（1）为了验证机械能守恒定律，该实验______（“需要”或“不需要”）测量小球质量m。
（2）小球通过光电门1时的瞬时速度v1=______（用题中所给物理量的字母表示）。
（3）保持光电门1位置不变，上下调节光电门2，多次实验记录多组数据，作出随h变化的图像如图乙，如果不考虑空气阻力，该图线的斜率k=______，就可以验证小球下落过程中机械能守恒（用题中所给物理量的字母表示）。
【答案】 ①. 不需要 ②. ③.
【解析】
【详解】（1）[1]为了验证机械能守恒定律，则有

由上式可知，小球质量不需要测量。
（2）[2]由瞬时速度公式，小球通过光电门1时的瞬时速度为

（3）[3]由

代入速度可得

整理可得

故该图线的斜率

13. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。

接下来的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞.重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、N、P离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。
①对于上述实验操作，下列说法正确的是________
A.小球1每次必须在斜槽上相同位置从静止滚下
B.小球1可以在斜槽上不同的位置从静止滚下
C斜槽轨道末端必须水平
D.斜槽轨道必须光滑
②若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则______
A. ， B. ，
C. ， D. ，
③上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有________。
A.A、B两点间的高度差 B.B点离地面的高度
C.小球1和小球2的质量、 D.小球1和小球2的半径、
④当所测物理量满足表达式______________（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律.如果还满足表达式______________（用所测物理量的字母、、OM、OP、ON表示）时，即说明两球碰撞是弹性碰撞。
【答案】 ①. AC##CA
②. B ③. C ④. ⑤.
【解析】
【详解】①[1]AB．小球每次从斜槽上相同的位置自由释放，使得小球与另一小球碰撞前的速度不变，故A正确，B错误；
C．斜槽轨道末端必须水平，保证小球碰撞前速度水平，故C正确；
D．斜槽的粗糙与光滑不影响实验的效果，只要到达底端时速度相同即行，故D错误。
故选AC。
②[2]要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，即r1、r2大小关系为
r1=r2
为防止入射球碰撞后反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：m1、m2大小关系为
m1＞m2
故选B。
③[3]选水平向右为正方向，碰撞过程动量守恒，则
m1v1=m1v1′+m2v2′
由于两球碰撞后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t得
m1v1t=m1v1′t+m2v2′t
则有

可知实验中除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量两个小球的质量，故选C。
[4]因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，当所测物理量满足表达式

说明两球碰撞遵守动量守恒定律；
[5]由功能关系可知，只要

成立则机械能守恒，即

说明碰撞过程中机械能守恒。
14. 一列简谐横波在 t=0.4s时的波形图如图甲，波上质点A从t=0时刻开始的振动图像如图乙，求该简谐波：
（1）振幅、波长、周期；
（2）传播速度并判断其传播方向。

【答案】（1），，；（2），沿轴正向传播
【解析】
【详解】（1）由图甲可知，振幅

波长

由图乙可知，周期

（2）由图乙可知时刻，A点振动方向向下，由“同侧法”可知，波沿轴正向传播，所以该列波的传播速度为

15. 如图，粗糙水平面与竖直面内的光滑半圆形轨道BC在B点平滑相接，轨道半径R=0.4m，一质量m=2.0kg的小滑块（视为质点）与弹簧无拴接，将弹簧压缩至A点后由静止释放，小滑块经过B点后恰好能通过最高点C做平抛运动，并刚好落在A点。已知小滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g取10m/s²，求：
（1）小滑块通过最高点C时的速度大小；
（2）小滑块运动到B点时对轨道的压力；
（3）弹簧压缩至A点时具有的弹性势能。

【答案】（1）；（2），方向竖直向下；（3）
【解析】
【详解】（1）在C点，由牛顿第二定律有

解得

（2）B到C，根据动能定理有

在B点根据牛顿第二定律有

解得

根据牛顿第三定律可知小滑块在B点对轨道的压力为

负号表示方向竖直向下。
（3）物体从点C做平抛运动，并刚好落在A点过程有

得

A至C，根据动能定理有

代入数据得

16. 如图，倾角θ=30°的足够长的斜面固定在水平面上，斜面上放一长 L=1.6m的“L”形木板，质量M=3.0kg。将质量m=1.0kg的小物块（视为质点）置于木板的上端，小物块与木板间的摩擦可忽略不计，木板与斜面间的动摩擦因数。小物块和木板由静止释放，小物块与木板发生弹性碰撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）小物块和木板刚释放时的加速度大小；
（2）小物块第一次与木板碰撞后瞬间两者的速度大小；
（3）小物块与木板从静止释放到发生第二次碰撞的过程中系统损失的机械能。

【答案】（1），0；（2）小物块速度大小为，木板速度大小为；（3）
【解析】
【详解】（1）由木板的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，设最大静摩擦力为，即

代入数据得

设木板重力沿着斜面向下的分力为，有

代入数据得

即木板在沿着斜面方向受力平衡，木板最初受力平衡处于静止状态，由于小物块与木板间的摩擦可忽略不计，小木块沿着木板向下做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为，由牛顿第二定律有

得加速度为

（2）设沿着斜面向下为正方向，小物块碰撞木板前的速度为，由

得

设小物块第一次与木板碰撞后小物块速度为，木板速度为，小物块与木板碰撞瞬间，由动量守恒定律有

碰撞过程为弹性碰撞，由能量守恒有

解得

即小物块速度大小为，方向沿着斜面向上，木板速度大小为，方向沿着斜面向下。
（3）小物块与木板碰撞后，小物块先沿着斜面向上做匀减速直线运动，后沿着斜面向下做匀加速直线运动，最终与木板相碰，该过程木板一直沿着斜面向下做匀速直线运动，设小物块第一次与木板碰撞到第二次碰撞过程，所用时间为，由小物块和木板的位移相等，有

解得

由于系统中只有木板与斜面间存在摩擦力，系统损失的机械能为木板下滑过程中克服摩擦力做的功，即

系统损失的机械能为