山西省朔州市平鲁区李林中学2022-2023学年高一下学期期末物理试卷(含答案)

这是一份山西省朔州市平鲁区李林中学2022-2023学年高一下学期期末物理试卷(含答案)，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．一辆汽车在水平路面上行驶时对路面的压力为，在拱形路面上行驶中经过最高处时对路面的压力，已知这辆汽车的重力为G，则( )
A.B.C.D.
2．关于行星运动定律，下列说法正确的是( )
A.牛顿发现了行星运动定律
B.表达式，T代表行星运动的自转周期
C.表达式，k与行星有关
D.行星绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点运行的速率大于远日点运行的速率
3．如图所示，在距水平地面H和4H高度处，同时将质量相同的a、b两小球以相同的初速度水平抛出，则以下判断正确的是( )
A.a、b两小球同时落地
B.两小球落地速度大小相同
C.a、b两小球水平位移之比为
D.a、b两小球水平位移之比为
4．经典力学有一定的适用范围和局限性，不适合用经典力学描述的运动是( )
A.子弹的飞行B.飞船绕地球的运行
C.列车的运行D.粒子接近光速的运动
5．如图所示，质量相同的可视为质点的甲、乙两小球，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断正确的是( )
A.两小球到达底端时速度相同
B.两小球由静止运动到底端的过程中重力做功不相同
C.两小球到达底端时动能相同
D.两球到达底端时，甲球重力做功的瞬时功率为零，乙球重力做功的瞬时功率也为零
6．如图，从空中以30m/s的初速度平抛一质量的物体，物体在空中运动4s落地，不计空气阻力，，则物体下落过程中的重力做功的平均功率和落地前瞬间重力的瞬时功率分别为( )
A.400W，200WB.200W，400W
C.200W，500WD.400W，500W
7．汽车爬坡时，驾驶员的操作是：加大油门，同时将变速器换成低速档。加大油门是使发动机发挥最大的功率，换用低速档是为了减速。那么，在爬坡时，减少汽车的速度是为了( )
A.保证安全B.获取更大的动力C.省油D.增大惯性
8．某同学在操场上踢足球，足球质量为m，该同学将足球以速度从地面上的A点踢起，最高可以到达离地面高度为h的B点位置，从A到B足球克服空气阻力做的功为W，选地面为零势能的参考平面，则下列说法中正确的是( )
A.足球从A到B机械能守恒
B.该同学对足球做的功等于
C.足球在A点处的机械能为
D.足球在B点处的动能为
9．如图所示，假设在某次比赛中运动员从10m高处的跳台跳下，设水的平均阻力约为其重力的3倍，在粗略估算中，把运动员当作质点处理，为了保证运动员的人身安全，池水深度至少为(不计空气阻力)( )
A.5mB.3mC.7mD.1m
10．如图所示，可视为质点的小球A和B用一根长为0.2m的轻杆相连，两球质量相等，开始时两小球置于光滑的水平面上，并给两小球一个2m/s的初速度，经一段时间两小球滑上一个倾角为的光滑斜面，不计球与斜面碰撞时的机械能损失，g取，在两小球的速度减小为零的过程中，下列判断正确的是( )
A.杆对小球A做负功
B.小球A的机械能守恒
C.杆对小球B做正功
D.小球B速度为零时距水平面的高度为0.15m
二、多选题
11．2019年3月31日，我国成功将“天链二号01星”送入地球同步轨道.可“天宫二号”在距地面390km的轨道上运行，“天链二号01星”可为“天宫二号”与地面测控站间数据传输提供中继服务.则( )
A.“天宫二号”的速度小于第一宇宙速度
B.“天链二号01星”能一直位于“天宫二号”的正上方
C.“天链二号01星”能持续不断地与“天宫二号”保持直接通讯
D.“天链二号01星”的加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度
12．如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定O点处。将小球拉至A处时，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点速度为v，已知的竖直高度差为h，重力加速度为g，不计空气阻力，则( )
A.由A到B过程合力对小球做的功等于
B.小球到达位置B时弹簧的弹性势能为
C.由A到B过程小球克服弹力做功为
D.由A到B过程小球的重力势能减少
13．从地面竖直向上抛出一物体，该物体的机械能和重力势能随它离开地面的高度h的变化如图所示（取地面为重力势能零点）。取重力加速度大小，下列说法正确的是( )
A.该物体上抛的过程机械能守恒
B.物体的质量为1kg
C.物体上抛的初速度为10m/s
D.从地面至，物体的动能减少7.5J
14．如图甲所示，一个质量为1kg的物块正在光滑的水平面上匀速运动，现给物块施加一个如图乙所示的水平力F，拉力的方向与物块运动方向相同，时拉力的瞬时功率大小为30W，则( )
A.时,物块的速度大小为
B.物块匀速运动时速度大小为
C.内拉力做的功为
D.内拉力的平均功率为0
15．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。则卫星在各轨道上正常运行时，以下说法正确的是( )
A.卫星在轨道3上的速度小于在轨道1上的速度
B.卫星在轨道3上的P点的速度大于在轨道2上经过P点时的速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D.卫星在轨道2上运动的周期大于在轨道3上运动的周期
三、实验题
16．在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量为m的重锤拖着一条纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点。把重锤开始下落时打出的点标为O，然后按先后顺序依次选取三个计数点A、B、C，如图所示。通过测量得到O、A间距离为，O、B间距离为，O、C间距离为。已知相邻计数点间的时间间隔为T，当地重力加速度为g。从开始下落到打B点时，重锤减少的重力势能为_____，打B点时重锤的动能为______。
17．某实验小组利用如图所示装置进行“探究动能定理”的实验，实验步骤如下：
A.挂上钩码，调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；
B.打开速度传感器，取下轻绳和钩码，保持A中调节好的长木板倾角不变，让小车从长木板顶端由静止下滑，分别记录小车通过速度传感器1和速度传感器2时的速度大小和；
C.重新挂上细绳和钩码，改变钩码的个数，重复A到B的步骤.
回答下列问题：
(1)按上述方案做实验，长木板表面粗糙对实验结果是否有影响？_____(选填“是”或“否”)；
(2)若要验证动能定理的表达式，还需测量的物理量有_____；
A.悬挂钩码的总质量mB.长木板的倾角θ
C.两传感器间的距离lD.小车的质量M
(3)根据实验所测的物理量，动能定理的表达式为______。(重力加速度为g)
四、计算题
18．某实验小组成员站在高处沿水平方向抛出一物体。已知抛出时物体距地面5m，物体落到地面时的水平位移为9m。取重力加速度，不计空气阻力，求物体抛出时水平速度的大小。
19．在某质量分布均匀的星球表面离地h处静止释放一个小球，经时间t落地，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：
(1)该星球表面的重力加速度g；
(2)该星球的第一宇宙速度v；
(3)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T。
20．质量为m的物体，在距地面高h处以g的加速度由静止竖直下落到地面。在此过程中，物体的重力势能和动能的变化量分别是多少？
21．如图所示，竖直平面内的一半径的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，质量的小球（可看作质点）从B点正上方高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出，不计空气阻力，（取）求：
（1）小球经过B点时的动能；
（2）小球经过最低点C时的速度大小；
（3）小球经过最低点C时对轨道的压力大小。
22．如图所示，质量均为的物体A和B（均视为质点）分别系在一根轻质细绳的两端.细绳跨过固定在倾角的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上。开始时把物体B拉到斜面底端，这时物体A离地面的高度。若斜面足够长，物体B与斜面、细绳、滑轮间的摩擦均不计，从静止开始放手让它们运动。取重力加速度大小，。
(1)求物体A着地前瞬间的速度大小；
(2)若物体A着地前瞬间物体B与细绳断开，求从此时刻起物体B又回到斜面底端时的速度大小和所需的时间t。
参考答案
1．答案：C
解析：汽车在水平路面上行驶时对路面的压力等于其重力；汽车通过凸圆弧形路面顶部时，由汽车的重力和桥面的支持力的合力提供汽车的向心力，即：
解得：
则：
根据牛顿第三定律可知，汽车对路面的压力为
A.与分析不符，故A项错误；
B.与分析不符，故B项错误；
C.与分析相符，故C项正确；
D.与分析不符，故D项错误.
2．答案：D
解析：A.开普勒发现了行星运动定律，A错误；
BC.表达式中，T代表行星运动的公转周期，k与太阳有关，与行星无关，BC错误；
D.根据开普勒第二定律可知行星绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点运行的速率大于远日点运行的速率，D正确。
故选D。
3．答案：C
解析：A.两个小球在竖直方向上做自由落体运动，所以有
可得
两球平抛运动的高度之比为，则下落的时间之比为，故A错误；
B.两个小球从抛出到落地只受到重力做功，所以根据动能定理可得
可得
因为两球抛出时的高度不同，所以落地速度大小也不相同，故B错误；
CD.根据
可知两球的初速度相同，时间之比为，则水平位移之比也为，故C正确，D错误。
故选C。
4．答案：D
解析：经典力学的局限性是宏观物体极低速运动。当达到高速时，经典力学就不再适用。子弹的飞行、飞船绕地球的运行及列车的运行都属低速，经典力学能适用。而粒子接近光速运动，则经典力学就不再适用。
故选D。
5．答案：C
解析：AC、由静止滑下到底端过程，根据动能定理有，解得，可见，两物块到达底端时动能相等，物块的速度大小相等，但是速度方向不同，故A错误，C正确；B、两物块运动到底端的过程中，下落的高度相同，重力做功均为，重力做功相同，故B错误；D、两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，而乙球重力做功的瞬时功率不为零，故D错误。故选：C。
6．答案：B
解析：物体做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，所以物体落地瞬间竖直方向上的速度为
则落地瞬间重力的瞬时功率为
物体在竖直方向上的位移为
则重力做功为
则重力的平均功率为
B正确，ACD错误。
故选B。
7．答案：B
解析：解：爬坡时需要发动机有很大的牵引力，而单靠增大功率无法达到必要的牵引力，而由得：要想使F增大，只能减小速度。当功率为最大时，速度最小时牵引力最大；
故减小速度可以增大发动机的牵引力；而不是为了保证安全；而油量取决于油门的大小，故也无法省油；机械效率取决于损耗能量的多少，而减小速度不会减小能量的损耗；
故选：B。
8．答案：D
解析：A.根据题意可知，运动过程中，空气阻力做功，则足球从A到B机械能不守恒，故A错误；
B.根据题意，设该同学对足球做的功等于，由动能定理有
故B错误；
C.选地面为零势能面，足球在A点处的机械能为
故C错误；
D.根据题意，由动能定理有
解得
故D正确。
故选D。
9．答案：A
解析：设水深h，对运动全程运用动能定理，即，得故A正确，BCD错误.
10．答案：D
解析：D.设小球的质量均为m，最后小球B上升的高度为h，对小球A、B组成的系统，根据机械能守恒定律有
解得
D正确；
AB.以小球A为研究对象，由动能定理有
可知
可见杆对小球A做正功，则小球A的机械能增加，AB错误；
C.小球A、B组成的系统机械能守恒，因小球A机械能增加，故小球B机械能减小，可知杆对小球B做负功，C错误。
故选D。
11．答案：AD
解析：A.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，根据可知，“天宫二号”的卫星半径大于地球半径，所以运行速度小于第一宇宙速度，A正确.
BC.根据可知，天宫二号的角速度大，所以“天链二号01星”不能一直位于“天宫二号”的正上方，且会出现，地球位于两卫星连线的中间时刻，此时无法直接通信，BC错误.
D.同步轨道上的“天链二号01星”相对地面静止，与赤道上物体具有相同的角速度，根据，“天链二号01星”的轨道半径大，所以向心加速度大，D正确.
12．答案：BC
解析：A.由A到B过程重力对小球做的功等于，弹簧弹力对小球做负功，故合力对小球做的功小于，A错误；
B.从A到B过程由能量守恒可得
故小球到达位置B时弹簧的弹性势能为，B正确；
C.小球克服弹簧弹力所做的功等于弹簧弹性势能的增加量，故由A到B过程小球克服弹力做功为，C正确；
D.由A到B过程小球的重力势能减少mgh，不等于，D错误。
故选BC。
13．答案：CD
解析：A.由图可知，该上抛过程中物体机械能减少，选项A错误；
B.根据
根据图像解得
选项B错误；
C.物体上抛瞬间
解得
选项C正确；
D.根据
可知在时，则物体动能减少了
选项D正确。
故选CD。
14．答案：ACD
解析：A.由题意可知，时，物块的速度大小为：
，
故A正确；
B.内，物块运动的加速度大小为：，内物块运动的加速度大小为：，从开始到2s时的过程由速度关系得：
解得：，故B错误；
C.根据动能定理，内拉力做的功为：
，
故C正确；
D.时物块的速度大小为：
根据动能定理可知内拉力做功：
，
因此拉力做功的平均功率为0，故D正确.
15．答案：ABC
解析：A.根据
可得
可知卫星在轨道3上的速度小于在轨道1上的速度，A正确；
B.卫星从轨道2上的P点进入轨道3需要加速，故卫星在轨道3上的P点的速度大于在轨道2上经过P点时的速度，B正确；
C.卫星在轨道1上经过Q点时所受的万有引力大小等于它在轨道2上经过Q点时所受的万有引力大小，所以卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，C正确；
D.根据开普勒第三定律
则卫星在轨道2上运动的周期小于在轨道3上运动的周期，D错误。
故选ABC。
16．答案：；
解析：从开始下落到达B点时，重锤重力势能的减少量
打B点的速度为
打B点时重锤的动能为
17．答案：(1)否(2)ACD(3)
解析：(1)小车在重力、斜面弹力、摩擦力、细线拉力作用下处于平衡状态，撤去钩码后小车的合外力等于钩码的重力，所以长木板表面粗糙对实验结果没有影响；
(2)(3)根据动能定理可知，合外力对小车做的功等于小车动能的变化量，则有：，所以要测量悬挂钩码的总质量m，两传感器间的距离l，小车的质量M，故选ACD。
18．答案：9m/s
解析：物体做平抛运动，水平方向
竖直方向
解得
19．答案：(1)(2)(3)
解析：(1)小球在星球上做自由落体运动，则
解得
(2)设该星球的第一宇宙速度为v
解得
(3)当人造卫星靠近星球表面做圆周运动时，人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动有最小周期T，则
20．答案：，
解析：重力势能的变化量为
由动能定理可知动能的变化量为
21．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）小球从A点到B点，根据机械能守恒定律得
代入数据解得
（2）小球从A点到C点，设经过C点速度为，根据机械能守恒定律得
代入数据解得
（3）小球在C点，受到的支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得
代入数据解得
由牛顿第三定律有小球对轨道压力的大小
22．答案：(1)(2)；0.9s
解析：(1)以A、B为系统，物体A从释放到刚着地过程由机械能守恒定律有
解得
(2)该过程由机械能守恒定律有
所以
设物体B在斜面上运动的加速度大小为a，有
解得
方向沿斜面向下，又
解得