2022-2023学年四川省巴中市、资阳市高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2022-2023学年四川省巴中市、资阳市高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。
1.一游泳健儿以恒定的速度渡河，河水的流速离岸边越远，速度越大，则游泳者垂直河岸方向移动相等距离所需的时间将( )
A. 不变
B. 减小
C. 增大
D. 先增大后减小
2.女子短道速滑接力赛的交接训练中，如图所示，接棒选手的质量为40kg，刚滑到4m/s时，质量为30kg的交棒选手以12m/s速度从后面滑来，快速推送接棒选手，完成接力过程，两选手分开瞬间交棒选手的速度为5m/s。已知交接棒过程中两选手的速度方向均在同一直线上，忽略冰面上的一切摩擦。则完成交接棒后，接棒选手的速度大小为( )
A. 8.5m/sB. 9.25m/sC. 10m/sD. 11m/s
3.宇宙世界含有大量的未知星体，判断星体的物质组成需要估算该星体的平均密度，现在发射航天器在该星体表面绕球心飞行，假定该星体是质量分布均匀的球体，引力常量为G，则要估算该星体的平均密度，只需测量出( )
A. 航天器的质量B. 航天器的体积
C. 未知星体的质量D. 航天器飞行一周的时间
4.一质量为m的小球(小球视为质点)以初速度v0在水平轨道上自由滑行，最后停止在水平轨道某处，则整个过程小球克服摩擦力做功为( )
A. 14mv02B. 12mv02C. μmgsD. 2μmgs
5.在科创活动中，夏明同学展示出如图所示的作品，将一个光滑塑料小球置于内壁光滑的玻璃漏斗形器皿中，快速晃动器皿后，小球会滑动很多很多圈之后才从中间的小孔落出去.如果小球在不同位置的运动都简化成只有水平面内的匀速圆周运动，摩擦阻力忽略不计，则小球在P、Q两点做匀速圆周运动中( )
A. 做匀速圆周运动的圆心均为O点B. 做匀速圆周运动的向心力相等
C. 受到轨道支持力的竖直分量相同D. 做匀速圆周运动的角速度大小ωP>ωQ
6.2023年5月10日，太空快递车-天舟六号货运飞船发射升空，天舟六号在近地轨道Ⅰ短暂停留，经转移轨道Ⅱ后，用时6.5h快速完成与神舟十六号载人飞船对接，形成三舱三船组合体，如图所示，已知地球半径R，神舟十六号载人飞船距地面的高度为h，则( )
A. 神舟十六号飞船中宇航员不受地球引力作用
B. 飞船在近地轨道运动的速率大于神舟十六号轨道上运动的速率
C. 飞船在近地轨道上A点的加速度小于转移轨道上A点的加速度
D. 飞船在近地轨道运动的周期大于神舟十六号轨道上运动的周期
7.
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.如图所示，小华同学在体育课上练习用头颠球。设足球被竖直顶起，到落回原位置称为一次颠球，每次足球落到头顶后以等大速率反弹，不计空气阻力，足球每次与头部作用过程中( )
A. 足球所受合外力的冲量为零
B. 足球所受合外力的冲量不为零
C. 合外力对足球的做功为零
D. 合外力对足球的做功不为零
9.如图甲所示，将尾部装有弹簧的圆珠笔，竖直向下按压在水平桌面上，突然松手后弹簧笔将竖直向上弹起，其运动示意图如图乙所示，B点为最低点，A点为弹簧原长位置，则弹簧笔(包括弹簧)上升的过程中( )
A. 动能先增大后减小
B. 加速度先减小再增大后不变
C. 机械能守恒
D. 机械能不断增大
10.天文爱好者观测到一组稳定的双星系统，如图所示，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动。天体A的质量为m，星体B的质量为km，引力常量为G，则两颗星体的( )
A. 角速度大小相等B. 线速度大小之和为恒定值
C. 轨道半径之比rA：rB=1：kD. 向心力大小之比FA：FB=k：1
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.实验小组利用图甲的实验装置来“研究平抛物体运动”。实验中坐标纸上得到图乙所示的部分轨迹点，已知相机拍摄时每0.1s曝光一次，则：
(1)在安装器材时，斜槽末端______(选填“需要”或“不需要”)保持水平，在建立坐标系的时候，确定y轴时______(选填“需要”或“不需要”)确保y轴与铅垂线平行；
(2)该小球平抛的初速度大小为______m/s(g取10m/s2)；
(3)根据牛顿的设想，把物体从地球表面的高山上水平抛出，只要速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。则发射人造卫星的最小速度叫第______宇宙速度。
12.某实验小组利用如图所示的装置图来验证机械能守恒定律，框架上装有固定不动的光电门1和可上下移动的光电门2，框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端，可以读出两个光电门到零刻度线的距离x1和x2。切断电磁铁电源，让小钢球自由下落，下落过程中小钢球经过光电门1和光电门2，光电计时器记录下小钢球通过光电门1、2的时间Δt1，Δt2.已知小钢球的直径为l，当地的重力加速度为g。
(1)小钢球通过光电门1时的瞬时速度v1=______(用题中所给的物理量表示)，实验中______(填“需要”、“不需要”)用天平测出小球的质量(实验中空气阻力很小，可忽略不计)。
(2)如果考虑小球运动中受空气阻力，小球在两光电门之间下落过程中，重力势能的减少量______(填“大于”、“小于”或“等于”)动能的增加量。
(3)保持光电门1位置不变，上下调节光电门2，多次实验，作出1(Δt2)2随(x2−x1)变化的图像，如果不考虑空气阻力，得到图线的斜率k=______(用题中所给的物理量表示)，就可以验证小钢球下落过程中机械能守恒。
(4)如果考虑小球运动中受空气阻力，则实验得出的1(Δt2)2随(x2−x1)变化的图像的斜率一定______(填“大于”、“小于”或“等于”)不考虑空气阻力时图线的斜率。
四、简答题：本大题共3小题，共41分。
13.如图所示，半径为R的光滑半圆形竖直轨道PQ与水平面AP相切于P点，斜面AB与竖直线PO的夹角45∘，AB延长线过Q点，B点略低于Q点。小球以某一初速度从P点进入半圆形轨道，小球运动到半圆形轨道最高点时对轨道的压力恰好为零。求：
(1)小球初速度为多大(结果可保留根号)；
(2)小球经最高点Q点水平射出后落点C(图中未画出)距离A点多远(不考虑小球反弹，结果可保留根号)。
14.如图所示，质量M=8kg、长度L=10m的木板静止在光滑水平面上，一个质量m=2kg、可视为质点的小木块，以初速度v0=10m/s冲上木板左端，小木块恰好未滑离木板，g=10m/s2。求：
(1)小木块和木板达到的共同速度大小；
(2)系统损失的动能；
(3)木块与木板间的动摩擦因数、木块在木板上滑行的时间。
15.如图所示，一足够长光滑的水平面轨道，左侧与光滑曲面轨道、右侧与倾角α=37∘的斜面平滑相接，质量为m的滑块A静置于水平轨道的最左端。质量也为m的滑块B从右侧斜面上离水平面H高处静止释放，此后做多次往复运动。已知A、B之间的碰撞为弹性正碰，滑块B与斜面的动摩擦因数μ=112，不计空气阻力，滑块A、B均视作质点，重力加速度为g，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8。求：
(1)滑块B第一次运动到斜面底端时速度的大小(结果用根号表示)；
(2)滑块A、B发生第二次弹性碰撞后B的速度大小(结果用根号表示)；
(3)滑块B第二次冲上斜面的高度、滑块B在斜面上往返运动的总路程。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：游泳者垂直河岸方向移动的时间与水速无关，只与游泳者垂直河岸的速度有关，根据：t=xv
游泳者以恒定的速度渡河，所以沿河岸方向移动相等距离x所需的时间不变，故BCD错误，A正确。
故选：A。
游泳者实际参与了两个分运动，垂直于河岸方向的直线运动和顺着水流方向的直线运动，由于分运动与合运动同时进行，互不干扰，故游泳者垂直河岸方向移动相等距离所需的时间，与水流速度无关。
本题关键抓住垂直于河岸的时间只与沿垂直于河岸向方向的分运动有关，与沿水流方向的分运动无关。
2.【答案】B
【解析】解：以两选手的运动方向为正方向，设交棒选手质量为m1，接棒选手的质量为m2，选初速度方向为正方向，由动量守恒定律可得
m1v1+m2v2=m1v′1+m2v′2
即30kg×12m/s+40kg×4m/s=30kg×5m/s+40kg×v′2
解得：v′2=9.25m/s，故B正确，ACD错误；
故选：B。
完成交接棒的过程中，两选手组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律列式得出接棒选手的速度大小。
本题主要考查了动量守恒定律的相关应用，理解动量守恒定律的条件并代入数据即可完成分析，难度不大。
3.【答案】D
【解析】解：设该行星的质量为M，半径为R，航天飞船的质量为m，绕行周期为T，根据万有引力提供向心力：
GMmR2=m4π2T2R
根据密度公式ρ=MV
V=43πR3
联立解得
ρ=3πGT2
因此只需测出航天器飞行一周的时间就可以估算出星体的平均密度，故D正确，ABC错误。
故选：D。
根据万有引力提供向心力、结合密度和体积公式，分析星体的平均密度。
本题解题关键是掌握万有引力提供向心力，是一道基础题。
4.【答案】B
【解析】解：AB、设整个过程小球克服摩擦力做功为W，根据动能定理得：−W=0−12mv02，得W=12mv02，故A错误，B正确；
CD、整个过程小球滑行的距离未知，不能根据功的计算公式求小球克服摩擦力做功，故CD错误。
故选：B。
在整个过程中，只有摩擦力对小球做功，根据动能定理求小球克服摩擦力做功。
解答本题时，要知道动能定理是求功，特别是变力做功常用的方法。
5.【答案】C
【解析】解：A、在P、Q两处做圆周运动的圆心在各自的水平面上，故A错误；
B、设在P、Q所在弧的切线与水平方向的夹角为α、β，则α