2022成都新都区高一下学期期末测试物理试题含解析

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新都区2022年（春）高一年级期末测试物理试题第I卷（选择题，共44分）一、单项选择题（本题8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。）1. 下列说法正确的是（　　）A. 速度发生变化的运动，一定是曲线运动B. 以一定的初速度水平抛出的物体的运动是平抛运动C. 运动合成与分解的实质是对描述运动的物理量（位移、速度、加速度）的合成与分解D. 做圆周运动的物体所受到的合外力一定等于向心力2. 下列说法正确的是（　　）A. 所有行星绕太阳运行的轨道都是圆轨道B. 牛顿利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量C. 两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大D. 在地球上，若物体的速度达到7.9km／s，则物体将飞离地面3. 质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是（　　）A. 小明在垂直绳方向的加速度为零 B. 小明在沿绳方向上的加速度为零C. 小明的速度为零，所受合力为零 D. 小明的加速度为零，所受合力为零4. 由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆与横杆链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆始终保持水平。杆绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是（   ）A. P点的线速度大小不变B. P点的加速度方向不变C. Q点在竖直方向做匀速运动D. Q点在水平方向做匀速运动5. 如图所示，长度为L=2.5m的轻质细杆OA的A端有一质量为m =2.0kg的小球，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是5.0m/s，重力加速度g取10m/s2，则此时小球对细杆OA的作用力为（　　）A. 20.0N的拉力 B. 零C. 20.0N的压力 D. 40.0N的压力6. 下列关于物体的动量、动能和力的做功、冲量说法，正确的是（　　）A. 物体的动能发生变化，其动量一定发生变化B. 动能和动量是过程量，功和冲量是状态量C. 某个力做功为零，其冲量也为零D. 动能大的物体，其动量也一定大7. 如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼，下列关于两人受到力做功判断正确的是（　　）A. 甲图中支持力对人不做功 B. 乙图中支持力对人做正功C. 甲图中摩擦力对人做负功 D. 乙图中摩擦力对人做正功8. 物体的运动状态可用位置和动量描述，称为相，对应图像中的一个点。物体运动状态的变化可用图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是（　　）A.  B.  C.  D. 二、多项选择题（本题5小题，每小4分，共20分。每小给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）9. 河水速度与河岸平行，v的大小保持不变，小船相对静水的速度为。一小船从A点出发，船头与河岸的夹角始终保持不变，如图所示，B为A的正对岸，河宽为d，则（　　）A. 小船不可能到达B点B. 小船渡河时间一定等于C. 小船一定做匀速直线运动D. 小船到达对岸的速度大小有可能大于10. 关于功率公式和P＝Fv的说法正确的是     (  )A. 由知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B. 由P＝Fv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率C. 由P＝Fv知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限制地增大D. 由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比11. 如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为f，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x。此过程中，以下结论正确的是（　　）A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为（F-f）（L+x）B. 小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为fxC. 小物块和小车增加的内能为f（L＋x）D. 小物块和小车增加的机械能为Fx12. 中国“FAST”球面射电望远镜发现一个脉冲双星系统。科学家通过对脉冲星计时观测得知该双星系统由一颗脉冲星与一颗白矮星组成，如图所示。质量分布均匀的恒星A、B双星系统绕O点沿逆时针方向做匀速圆周运动，运动周期为，两者间距为L；C为B的卫星，绕B沿逆时针方向做匀速圆周运动，周期为，且。A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。引力常量为G，则（　　）A. 恒星A、B的质量之比等于它们的轨道半径之比B. 恒星A、B的质量之和为C. 已知卫星C的轨道半径r和恒星B的半径，可求得恒星B的密度为D. 三星A、B、C相邻两次共线的时间间隔为13. 如图，质量分别为、的A、B小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高H=25m处，两球同时由静止开始向下运动，已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两侧轻绳下端恰好触地，取，不计细绳与滑轮间的摩擦，则下列说法正确的是（　　）A. A与细绳间为滑动摩擦力，B与细绳间为静摩擦力B. A、B同时落地C. A落地时重力功率为400W，B落地时动能为850JD. 两球下落过程损失的机械能总量为300J第II卷（非选择题共56分）三、实验探究题（本题2小题，共14分）14. 某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个小方格的边长为1cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。完成下列填空：（结果均保留2位有效数字）（1）小球做平抛运动初速度大小为______m/s；（2）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的大小为______m/s；（3）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为______m/s2。15. 某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块（质量为，其上可放钩码）、刻度尺，当地重力加速度为，实验操作步骤如下：①安装器材，调整两个光电门距离为，轻细绳下端悬挂4个钩码，如图1所示；②接通电源，释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度；③保持最下端悬挂4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码质量，重复上述步骤；④完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统（包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码）总动能的增加量及系统总机械能的减少量，结果如下表所示：0.2000.2500.3000.3500.4000.5820.4900.3920.2940.1950.3930.490 0.6860.785回答下列问题：（1）实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为______J（保留三位有效数字）；（2）步骤④中的数据所缺数据为______；（3）若M为横轴，为纵轴，选择合适的标度，在图2中绘出图像______；若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功，则物块与木板之间的摩擦因数为______（保留两位有效数字）四、计算题（本题4小题，共42分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤）16. 将一个质量为0.1kg小球从某高度以5m/s的初速度水平抛出。到落地时运动的水平距离为3m（不计空气阻力，g取），求：（1）小球在空中运动的时间；（2）从抛出点到落地过程重力做的功。17. 双人滑冰是2022年北京冬奥会比赛项目之一。如图甲所示为某次训练中男运动员以自己为轴拉着女运动员做圆周运动的情形，若女运动员的质量，伸直的手臂与竖直方向的夹角，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径，如图乙所示。忽略女运动员受到的摩擦力，重力加速度取，，。求：（1）当女运动员角速度为时，女运动员对冰面压力的大小；（2）当女运动员刚要离开冰面时，女运动员的角速度的大小。18. 静止在水平地面上可视为质点的两小物块A、B，质量分别，；两者之间夹有少量炸药，A与其右侧的竖直墙壁距离l=2.0m，如图所示。某时刻，将炸药引爆，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为。炸开后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度取。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。求：（1）炸开瞬间A、B的速度大小；（2）A与B之间的最终距离是多少。19. 如图所示，竖直平面内由倾角α=60°的斜面轨道AB、半径均为R的半圆形细圆管轨道BCDE和圆周细圆管轨道EFG构成一游戏装置固定于地面，B、E两处轨道平滑连接，轨道所在平面与竖直墙面垂直。轨道出口处G和圆心O2的连线，以及O2、E、O1和B等四点连成的直线与水平线间的夹角均为θ=30°，G点与竖直墙面的距离。现将质量为m的小球从斜面的某高度h处静止释放。小球只有与竖直墙面间的碰撞可视为弹性碰撞，不计小球大小和所受阻力。(1)若释放处高度h=h0，当小球第一次运动到圆管最低点C时，求速度大小vc及在此过程中所受合力的冲量的大小和方向；(2)求小球在圆管内与圆心O1点等高的D点所受弹力FN与h的关系式；(3)若小球释放后能从原路返回到出发点，高度h应该满足什么条件？