2022-2023学年新疆乌鲁木齐重点中学高一（下）期末物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年新疆乌鲁木齐重点中学高一（下）期末物理试卷1.如图所示，质量分别为m、2m的a、b两物块用不计质量的细绳相连接，悬挂在定滑轮的两侧，不计滑轮质量和一切摩擦。开始时，a、b两物块距离地面高度相同，用手托住物块b，然后将其由静止释放，直至a、b物块间高度差为h。在此过程中，下列说法正确的是(重力加速度为g)(

)A.物块a的机械能守恒

B.物块b的机械能减少了23mgh

C.物块b的重力势能减少量等于它克服细绳拉力所做的功

2.我国计划在2023年发射“嫦娥六号”，它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第六颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地理、资源等方面的信息，进一步完善月球档案资料。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，嫦娥六号的质量为m，离月球中心的距离为r。根据以上信息可求出(

)A.月球的第一宇宙速度为gr

B.“嫦娥六号”绕月运行的动能为mgR22r

3.小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是(

)A. B. C. D.4.如图所示，小球甲在真空中做自由落体运动，另一同样的小球乙在油中由静止开始下落，它们都由高度为h1的地方下落到高度为h2的地方。在这两种情况下，下列说法错误的是(

)A.甲球的重力势能变化量大 B.甲球的末机械能大

C.甲球的平均速度大 D.甲球的重力平均功率大5.下列关于物理相关的常识说法正确的是(

)A.伽利略通过理想斜面实验得出了“力是维持物体运动状态的原因”的结论

B.米、摩尔和千克都是国际单位制中的基本单位

C.牛顿提出了万有引力定律，并通过扭秤实验测量出了引力常量G

D.爱因斯坦的相对论否定了牛顿力学理论，成功地解决了宏观物体的高速运动问题6.如图所示，某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为R的圆面，某时间内该地区的风速为v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为ρ，设该风力发电机将此圆内空气动能转化为电能的效率为η，则此风力发电机发电的功率为(

)

A.ηρv3πR22 B.7.如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的。其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的齿轮边缘的两点，则下列说法中正确的是(

)

A.A、B两点的角速度相等

B.A、B两点的线速度大小相等

C.A点的周期等于B点的周期

D.A点的向心加速度等于B点的向心加速度8.如图所示，某一斜面与水平面平滑连接，一小木块从斜面由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停下，已知小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数相同，取水平面为参考平面，则此过程中木块的重力势能Ep、动能Ek、机械能E和产生的内能Q与水平位移x的关系图线错误的是(

)

A. B.

C. D.9.一长木板静止于光滑水平面上，一小物块(可视为质点)从左侧以某一速度滑上木板，最终和木板相对静止一起向右做匀速直线运动。在物块从滑上木板到和木板相对静止的过程中，物块的位移是木板位移的4倍，设板块间滑动摩擦力大小不变，则(

)A.物块动能的减少量等于木板动能的增加量

B.摩擦力对木板做的功等于木板动能的增加量

C.因摩擦而产生的内能等于物块克服摩擦力所做的功

D.因摩擦而产生的内能是木板动能增量的3倍10.如图1所示，小物块静止在倾角θ=37°的粗糙斜面上．现对物块施加一个沿斜面向下的推力F，力F的大小随时间t的变化情况如图2所示，物块的速率υ随时间t的变化规律如图3所示，取sin37°=0.6，cA.物块的质量为1kg

B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.7

C.0～3s时间内力F做功的平均功率为0.3211.蹦床运动员与床垫接触的过程可简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的床垫(A位置)上，随床垫一同向下做变速运动到达最低点(B位置)，如图．有关运动员从A运动至B的过程，说法正确是(

)

A.运动员的机械能守恒 B.运动员的速度一直减小

C.合力对运动员做负功 D.运动员先失重后超重12.空中轨道列车(简称空轨)是一种悬挂式单轨交通系统，具有建设成本低、工程建设快、占地面积小、环保低噪节能、适应复杂地形等优点，如图所示，一空轨的质量为m，在平直轨道上从静止开始匀加速直线行驶，经过时间t前进的距离为x，发动机输出功率恰好达到额定功率P，空轨所受阻力恒定，下列说法正确的是(

)A.匀加速行驶过程中，空轨的牵引力大小为Ptx

B.空轨运行过程中所受阻力大小为Pt2x−2mxt13.某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示。实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能12mv2，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒。请根据实验原理和步骤完成下列问题：

(1)关于上述实验，下列说法中正确的是______。

A.重物最好选择密度较小的木块

B.重物的质量可以不测量

C.实验中应先接通电源，后释放纸带

D.可以利用公式v=2gh来求解瞬时速度

(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94cm、32.78cm、38.02cm、43.65cm、49.66cm、56.07cm。已知打点计时器所用的电源是50Hz的交流电，重物的质量为0.5kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能△Ep=______J；重物增加的动能△Ek=______J，两者不完全相等的原因可能是14.质量m=1.5×103kg、发动机额定功率P=80kW的汽车在平直公路上行驶，汽车行驶过程中所受阻力大小恒为f=2×103N15.如图所示，将一个质量为1kg的小球水平抛出，抛出点距水平地面的高度h=1.8m，小球落地点与抛出点的水平距离x=4.8m。不计空气阻力。取g=10m/s2。求：

(16.如图是由弧形轨道、圆轨道、水平直轨道平滑连接而成的力学探究装置。水平轨道AC末端装有一体积不计的理想弹射器，圆轨道与水平直轨道相交于B点，且B点位置可改变。现将质量m=2kg的滑块(可视为质点)从弧形轨道高H=0.6m处静止释放，且将B点置于AC中点处。已知圆轨道半径R=0.1m，水平轨道长LAC=1.0m，滑块与AC间动摩擦因数μ=0.2，弧形轨道和圆轨道均视为光滑，不计其他阻力与能量损耗，求：

(1答案和解析1.【答案】B

【解析】解：A、物体a加速上升，动能和重力势能均增加，故机械能增加，故A错误；

B、a、b间高度差为h，a上升的高度与b下降的高度均为h2，物体a、b构成的系统机械能守恒，有2mg×h2=mg×h2+12mv2+12×2mv2，解得v=gh3，物体b动能增加量为12×2mv2=13mgh，重力势能减小mgh，故机械能减小23mg2.【答案】B

【解析】解：A、设月球的质量为M。在月球表面，忽略自转，根据重力等于万有引力有GMmR2=mg

解得：GM=gR2

对于近月卫星，根据万有引力提供向心力，有

GMmR2=mv12R

可得月球的第一宇宙速度为：v1=gR，故A错误；

B、“嫦娥六号”绕月运行时，根据万有引力提供向心力，有

GMmr2=mv2r

解得：v=gR2r

3.【答案】D

【解析】解：根据曲线运动的特点可知，曲线运动速度方向沿运动轨迹的切线方向，合力方向指向运动轨迹的凹侧。小车做曲线运动，且动能一直增加，则小车所受合力方向与运动方向夹角为锐角，故ABC错误，D正确。

故选：D。

曲线运动速度方向沿运动轨迹的切线方向，合力方向指向运动轨迹的凹侧；小车动能增加，则小车所受合力方向与运动方向夹角为锐角，据此分析即可。

本题考查曲线运动，解题关键是知道曲线运动受力方向特点和速度方向特点。

4.【答案】A

【解析】A、在这两种情况下，小球下落高度相同，由WG=mgh可知，重力做功相等，则重力势能变化量相等，故A错误；

B、两球初机械能相等。甲球在真空中下落，只有重力做功，其机械能守恒；乙球在油中运动时，阻力对乙球做负功，机械能有损失，则甲球的末机械能大，故B正确；

C、甲球的运动时间短，而两球通过的位移相等，则甲球的平均速度大，故C正确；

D、重力做功相等，甲球的运动时间短，由P=Wt5.【答案】B

【解析】解：A、伽利略通过理想斜面实验否定了“力是维持物体运动状态的原因”这个结论，得出“力不是维持物体运动状态的原因”的结论，故A错误；

B、米、摩尔和千克都是国际单位制中的基本单位，故B正确；

C、牛顿提出了万有引力定律，卡文迪什通过实验测出了引力常量G，故C错误；

D、爱因斯坦的相对论并没有否定牛顿力学理论，牛顿的经典力学是爱因斯坦相对论理论在低速条件下的近似，经典力学适用于宏观、低速运动的物体，相对论适用于宏观物体的高速运动问题，故D错误。

故选：B。

结合物理学史，分析伽利略、牛顿、卡文迪什的物理学成就；米、摩尔和千克属于国际单位制中的基本单位；结合相对论和经典力学的关系解答。

本题主要考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，重视历史知识的积累。

6.【答案】A

【解析】在时间t内通过叶片的空气质量为m=ρSvt，风能转化为电能为：W=η12mv27.【答案】B

【解析】解：AB.两轮的边缘线速度大小相同，根据v=ωr可知，半径大的角速度小，即A点的角速度小于B点的角速度，故A错误，B正确；

C.根据T=2πω可知，A点的周期大于B点的周期，故C错误；

D.根据a=vω可知，A点的向心加速度小于B8.【答案】C

【解析】设斜面的倾角为θ，小木块在斜面上时，下滑的高度h=xtanθ，x≤x1；设小木块开始下滑位置到水平面的高度为H；设动摩擦因数为μ；取水平面为参考平面。

A、小木块的重力势能Ep=mg(H−h)=mgH−mgxtanθ，其中x≤x1，当x>x1时，小球在水平面上运动，高度不变，重力势能为零不变，即Ep=0，故A正确；

B、小木块在斜面上下滑过程，小木块的位移大小s=xcos9.【答案】BD【解析】解：A.根据能量转化与守恒定律，物块动能减少量等于木板动能增加量与因摩擦产生的内能之和，故A错误；

B.根据动能定理，摩擦力对木板做的功等于木板动能的增加量，故B正确；

CD.设物块与木板之间的摩擦力为f，木板位移为x，则物块位移为4x；物块克服摩擦力所做功Wf=f⋅4x

对木板，根据动能定理，木板动能的增加量为ΔEk=fx

因摩擦产生的内能为Q=fs相，s相=4x10.【答案】AD【解析】解：A、由速度图象知在1～3s时间内，物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：

0.8+mgsinθ−μmgcosθ=ma，

由v−t图象可知，加速度：a=0.8−03−1m/s2=0.4m/s2。

在3～4s时间内，物块做匀速直线运动，由平衡条件得：

μmgcosθ−mgsinθ=0.4N，

解得：11.【答案】D

【解析】解：A、人和蹦床接触后要受到蹦床的弹力的作用，人的机械能转化成了蹦床的弹性势能，所以人的机械能不守恒，故A错误。

B、对人的运动的过程分析可知，人的速度是先增加后减小的，所以B错误。

C、人受到的合力先是向下后向上，所以合力先对人做正功后做负功，故C错误。

D、人受到的合力先是向下后向上，加速度也是先向下后向上，所以人先失重后超重，所以D正确。

故选：D。

运动员在A点接触蹦床后开始受到蹦床的弹力的作用，但是此时的蹦床形变较小弹力较小，人受到合力还是向下的，所以人还在做向下的加速运动，但是加速度的大小是在减小的，当弹力和人的重力相等时，人的速度达到最大，再向下运动时，弹力大于了人的重力，合力向上，人开始减速运动直到最后减为零．

当人处于失重状态时，有向下的加速度；当人处于超重状态时，应该有向上的加速度．

12.【答案】BD【解析】解：A.由于空轨作匀加速运动，则其位移为x=12at2，速度为v=at

解得a=2xt2，则v=2xt2×t=2xt，同时根据功率的计算公式可知，空轨发动机输出功率为P=Fv，

即P=F×2xt，解得F=Pt2x，所以空轨的牵引力大小为Pt2x，故A错误；

B.根据牛顿第二定律可得F−f=ma，解得f13.【答案】BC

2.14

2.12

重物下落过程中受到阻力作用

图象的斜率等于19.52，约为重力加速度g的两倍，故能验证【解析】解：(1)A、重物最好选择密度较大的铁块，受到的阻力较小，故A错误。

B、本题是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律，需要验证的方程是：mgh=12mv2，因为我们是比较mgh、12mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平测量重物的质量，故B正确；

C、为充分利用纸带，实验时要先接通电源，然后再释放纸带，故C正确；

D、不能利用公式v=2gh来求解瞬时速度，否则体现不了实验验证，却变成了理论推导，故D错误；

故选：BC。

(2)从计时器打下点O到打下点D的过程中，重力势能减小量△Ep=mgh=0.5×9.8×0.4365J=2.14J。

利用匀变速直线运动的推论可知，打D点的速度：vD=CE2T=0.4966−0.38022×0.02=2.91m/s14.【答案】解：(1)汽车的速度最大时牵引力的大小为F=f。

根据瞬时功率公式可知，P=Fvm。

联立解得，vm=40m/s。

(2)设此种情况下牵引力大小为F′，根