宁夏石嘴山市重点中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题及参考答案

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石嘴山重点中学2022—2023学年第二学期高一年级期末物理试题 一．单项选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1．下列物理量属于矢量的是（　　）A．功 B．加速度 C．动能       D．路程2．地球的两颗同步卫星，他们一定具有相同的（　　）A．质量 B．向心力 C．速度       D．周期3． 如图所示，从水平地面上方某点，将一小球以的初速度沿水平方向抛出。不计空气阻力，取重力加速度大小，小球抛出点离地面的高度为。下列说法正确的是(     )  A. 小球经过落地 B. 小球落地瞬间的速度大小为 C. 小球从抛出到落地的位移大小为 D. 小球在整个运动过程中的水平分位移大小与竖直分位移大小的比值为4.关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法正确的是(　　)A．只受重力和弹力作用时，机械能才守恒B．当有其他外力作用时，只要合外力为零，机械能守恒C．当有除重力或系统内弹力以外的其他外力作用时，只要其他外力不做功，机械能守恒D．木箱沿斜面匀速下滑的过程，物体机械能守恒5.下列说法正确的是（　　）A．作用力做正功时，反作用力也可以做正功 B．作用力做正功时，反作用力一定做负功 C．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功 D．系统内相互作用的两物体间的一对摩擦力做功的总和等于零6.地球的两颗人造卫星质量之比m1：m2＝1：2，轨道半径之比r1：r2＝1：2，则（　　）A．两颗人造卫星的线速度之比为2：1   B．两颗人造卫星的角速度之比为：1 C．两颗人造卫星的周期之比为：4    D．两颗人造卫星的向心力之比为1：17.为了探测火星，搭载着登陆舱的探测飞船（总质量为）在以火星中心为圆心、半径为的圆轨道上运动，周期为，随后登陆舱脱离飞船，变轨到离火星更近的半径为的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为，引力常量为，则（　　）A．火星的质量为        B．火星表面的重力加速度大小为C．登陆舱在半径为与的轨道上运动时的速度大小之比为D．登陆舱在半径为的轨道上做圆周运动的周期为8．如图所示，一条不可伸长的细绳跨过一个小定滑轮，将A、B两物体连在一起，B以速度v0向左匀速运动，当细线与水平方向成θ角时（0＜θ＜90°），物体的速度和绳的拉力与A物体重力之间的关系为（　　）A．A物体的速度为v0cosθ，绳的拉力大于A物体重力 B．A物体的速度为v0cosθ，绳的拉力等于A物体重力 C．A物体的速度为v0sinθ，绳的拉力大于A物体重力 D．A物体的速度为v0sinθ，绳的拉力等于A物体重力 9.如图所示，质量的物体在斜向下的推力作用下，沿水平面以的速度匀速前进，已知与水平方向的夹角，重力加速度，则(    )A.推力做的功为100J  B.推力的功率为100W  C.物体与水平面间的动摩擦因数为 D.物体克服摩擦力做功为50J10.2022年10月9日，在酒泉卫星发射中心成功发射了“夸父一号”综合性太阳探测卫星，首次实现在同一颗卫星上对太阳高能成像和大气不同层次变化的同时观测。已知“夸父一号”绕地球做匀速圆周运动，离地高度为h，运动周期为，地球的半径，则根据以上信息可知（　　）A．“夸父一号”为综合性太阳探测卫星，所以发射速度大于第二宇宙速度B．“夸父一号”的运行速度大于第一宇宙速度C．“夸父一号”的周期与近地卫星的周期之比为D．第一宇宙速度的大小为11. 如图所示，河水流速以及渡船在静水中的划行速度大小均恒定，渡船从平直河岸边的A处开始渡河，当船头方向垂直河岸时，渡船到达正对岸岸边B处下游的C处，A、C连线与水流方向的夹角为60°。若要使渡船从A处开始渡河，能够沿直线到达B处，则船头方向与水流反方向的夹角θ的正切值应为（　　）A． B． C． D．12．如图所示，一小球以的速度水平抛出，空气阻力忽略不计，在落地之前经过空中A、B两点。在A点小球速度大小为，方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（取），以下判断中正确的是（　　）A．小球从抛出点到A点的运动时间是B．A、B两点间的高度差C．小球经过A、B两点间的时间D．小球从抛出点到A点和从A点到B点的过程，重力做功之比是 13．如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块．现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中(    )    A. 支持力对小物块做功为0B. 支持力对小物块做功为         C. 摩擦力对小物块做功为D. 滑动摩擦力对小物块做功14．如图所示，一质量为的滑块以初速度从固定于地面的斜面底端开始冲上斜面，到达某一高度后返回斜面底端，斜面与滑块之间有摩擦，代表动能，代表机械能，代表势能，代表加速度，代表路程，代表时间，下图中能正确反映物理量之间关系的图像是（    ）A. B. C. D. 15．如图所示，固定粗糙足够长斜面的倾角，下端有一固定挡板。两小物块A、B放在斜面上，中间用轻质弹簧相连。A物块表面光滑，其质量为3m；B物块与斜面间的动摩擦因数为，其质量为2m。可视为质点的电动玩具小车通过跨过光滑轻小定滑轮的轻绳与B物块相连。初始时刻B物块恰好没有沿斜面向上运动，滑轮左侧轻绳与斜面平行，右侧轻绳竖直，滑轮距地高度为L且绳中无弹力。当玩具小车缓慢向右运动L距离时A恰好离开挡板。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A．B物块的机械能守恒B．绳的拉力对B物块做功为  C．若小车以速度向右匀速运动L，B物块机械能的增加量为(D．若小车以速度向右匀速运动时，B物块的速度大小为 二．多项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，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)16．小球做匀速圆周运动的过程中，以下各量发生变化的是（　　）A．线速度 B．角速度 C．向心加速度 D．向心力17.下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析，其中说法错误的是（    ）A．汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎B．铁路的转弯处，外轨比内轨高是为了利用轮缘与内轨的侧压力来帮助火车转弯C．“水流星”表演中，在最高点处水对桶底一定有压力D．洗衣机的脱水是利用了失重现象18.如图，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　)A．运动员踢球时对足球做功mv2        B．足球上升过程克服重力做功mghC．运动员踢球时对足球做功mgh＋mv2   D．足球上升过程克服重力做功mgh＋mv219.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道，然后在点点火，使卫星进入椭圆轨道运行，最后在点再次点火，将卫星送入同步圆轨道。则(    )A. 卫星在轨道2上经过点时的速率大于它在轨道上经过点时的速率  B. 卫星在轨道3上的机械能小于在轨道上的机械能  C. 卫星在轨道1上经过点时的速率小于它在轨道上经过点时的速率  D. 卫星在轨道2上经过点时的加速度大于它在轨道上经过点时的加速度  20.“双星系统”是由相距较近的两颗恒星组成，每个恒星的半径远小于两个恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动。如图为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则（　　）A．A的质量一定大于B的质量B．A的加速度一定大于B的加速度C．L一定时，M越小，T越小D．L一定时，A的质量减小Δm而B的质量增加Δm，它们的向心力减小 21．如图所示，倾斜放置的传送带 AB，以大小为 v=1m/s 的恒定速率顺时针转动，传送带的倾角 =37°，一个质量为2kg的物块轻放在传送带A端，同时给物块施加一个沿斜面向上的恒定拉力F，物块运动的 v-t 图像如图所示，2.2s 后运动到 B 端，取 g=10m/s2，sin37°=0.6， cos37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在物块向上运动过程中（　　　）A．传送带 AB 长为 6.6mB．物块与传送带的动摩擦因数为C．物块与传送带之间，因摩擦产生的热量为 12.75JD．摩擦力对传送带做的功为4.5J 三.实验题（共12分）22.（1）某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。    ①实验现象是，小球A、B______（填“同时”或“先后”）落地；②现将A、B球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间______（填“变长”“不变”或“变短”）；③上述现象说明平抛运动的竖直分运动是______运动； ④然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点，丙图中小方格的边长均为2cm，g取，则小球运动中水平分速度的大小为______。（结果可保留根号）（2）某实验小组利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验：①除带夹子的重物纸带、铁架台(含铁夹)、电火花计时器、导线和开关外， 在下列器材中，还必须使用的两种器材是_______。A.交流电源   交流电源C.刻度尺          天平(含砝码)②实验中，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．为第一个点，、、为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出),已知打点计时器每隔打一个点，重物质量为，当地的重力加速度为。打点计时器打下计数点时，重物的速度________；点到点过程中，重物重力势能的减小量________，动能的增加量________ 。（结果均保留位有效数字）  ③该同学根据纸带算出了各点对应的瞬时速度，测出与此相对应的重物下落高度，以为纵坐标，以为横坐标，建立坐标系，作出图像，从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确，得到的图像如图所示。已知图像的斜率为，可求得当地的重力加速度________。四．计算题（本大题共5小题，共39分）23.（6分）如图所示，用的水平拉力，使物体从点由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动到达点，已知、之间的距离求：(1)拉力在此过程中所做的功；(2)若物体从到刚好用时，求拉力做功的平均功率。         24.（6分）一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长的钢绳一端系着质量的座椅，另一端固定在半径为的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为，不计钢绳的重力取，，画出座椅的受力图，并求出座椅所受合力的大小  求出座椅做匀速圆周运动的半径的大小．求转盘转动的角速度的大小．             25.（7分）如图所示，A是地球的同步卫星。另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为ω0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。(1)求地球的质量：(2)求卫星B的运行周期；(3)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？至少经过多长时间，它们第一次相距最远？            26.（8分）某型号汽车的质量为m＝2×103kg，发动机的额定输出功率为P0＝80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的K＝0.1倍．若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a＝1m/s2．达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了S＝800m，速度增大到最大速度后才匀速行驶．试求：（g取10m/s2）（1）汽车的最大行驶速度；（2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度；（3）当速度为＝5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率；（4）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间t．         27.（12分）如图所示，P是倾角为30o的光滑固定斜面，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在斜面底端的固定挡板C上，另一端与质量为m的物块A相连接，细绳的一端系在物块A上，细绳跨过不计质量和摩擦的定滑轮，另一端有一个不计质量的小挂钩，小挂钩不挂任何物体时，物体A处于静止状态，细绳与斜面平行，在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块B后，物块A沿斜面向上运动，斜面足够长，运动过程中B始终未接触地面，已知重力加速度为g。求：（1）求小挂钩不挂任何物体时弹簧的压缩量。（2）设物块A沿斜面上升通过Q点位置时速度最大，求Q点到出发点的距离x0和最大速度。（3）把物块B的质量变为原来的N倍(N>0.5)，小明同学认为，只要N足够大，就可以使物块A沿斜面上滑到Q点时的速度增大到2，你认为是否正确？如果正确，请说明理由，如果不正确，请求出A沿斜面上升到Q点位置的速度的范围。                石嘴山市重点中学2022-2023年度高一第二学期期末物理答案选择题(1~15为单选题，每题3分，共45分;16~21为多选题，每题4分，共24 分，多选错选不得分，少选得2分。) 123456789101112131415161718192021BDACACDACDABDDBACDBCDBCACBDBCD实验题（12分）22、(（1）① 同时     ②不变     ③自由落体    ④ （2）①BC；②；；；③ 23、（6分）解：由功的公式知，拉力在此过程中所做的功由功率的定义可得：24、（6分）解：座椅受力如图所示：由受力图可得；即；由示意图可以看出座椅做匀速圆周运动的半径为：；设转盘转动角速度为，座椅随转盘一起做匀速圆周运动，以座椅为研究对象，由牛顿第二定律得：      即解得。 25、（7分）(1)M=     (2)2π ；(3)；【详解】(1)  M= （2）由万有引力定律和向心力公式得(3)再一次相距最近时，由题意得又所以第一次相距最远时，由题意得 所以 26、（8分）【解答】解：（1）当汽车牵引力F＝f＝kmg＝0.1×2×103×10N＝2×103N时，达到最大速度Vm，故  （2）对汽车，匀加速启动阶段，据牛顿第二定律有  F1﹣f＝ma可得匀加速阶段的牵引力故匀加速启动阶段结束时的速度（3）当速度为V2＝5m/s时，处于匀加速启动阶段，故汽车牵引力的瞬时功率（4）汽车匀加速启动阶段所用时间对汽车，速度从V1增大到Vm过程，根据动能定理有可得速度从V1增大到Vm所用时间t2＝35s故汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间t＝t1+t2＝20+35＝55s27（12分）解：物块处于静止状态时受力如图：由平衡条件有：解得：（2）A加速上升阶段，弹簧恢复原长前对用牛顿第二定律有对由牛顿第二定律有  ，解得，物体在上升过程中，减小，减小，增大；弹簧变为伸长后同理得，上升过程增大，减小，继续增大；可见，当时，速度达到最大，此时弹簧的伸长量点速度最大，对应的弹力大小恰好是，弹性势能和初始状态相同．故A上升到点过程，、的位移大小都是对、和弹簧系统用机械能守恒定律有 可得（3）不正确由能的转化与守恒得： 解得，当时，，当时，故A沿斜面上升到点位置时的速度的范围是．