云南省丽江市古城区2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（含答案）

云南省丽江市古城区2022—2023学年下学期高一年级期末考试物理注意事项:1.答题前填写好自己的班级、姓名、考号等信息2.请将正确答案填写在答题卡上第Ⅰ卷选择题一、单选题（共8小题，每题3分，共24分）1.甲、乙两物体先后从同一地点出发，沿一条直线运动，它们的v－t图像如图所示，由图可知()A.乙物体10s末开始做加速运动，加速度大小为0.5m/s2B.t＝20s时，乙物体追上了甲物体C.乙物体在前20s内通过的位移为100mD.t＝20s时，甲在乙前面，它们之间的距离为乙追上甲前的最大距离2.如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同，三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示，则下列说法正确的是()A.A物体受到的摩擦力方向向右 B.三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零C.B受到的摩擦力方向沿传送带向下 D.B、C受到的摩擦力方向相反3.如图是用平行四边形定则求力F1、F2的合力F的示意图，其中正确的是()A. B.C. D.4.如图所示，一物体静止在斜面上，则斜面对物体的作用力方向可能为()沿斜面向上 B.垂直斜面向上C.竖直向上 D.无法判断5.如图所示是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动．关于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是()A.摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用B.摩托车所受外力的合力小于所需的向心力C.摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去D.摩托车将沿其半径方向沿直线滑去6.若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，设其周期为T，引力常量为G，那么该行星的平均密度为()A.GT23π B.3πGT2 C.7.固定在竖直平面内的半圆形刚性铁环，半径为R，铁环上穿着小球B，铁环圆心O的正上方固定一个光滑轻质小定滑轮.用一条不可伸长的细绳，通过定滑轮以一定速度拉着小球B从A点开始沿铁环运动，某时刻角度关系如图所示，若此时绳末端速度大小为v，则此时小球B的速度大小为()233v2v 3v D.2v8.两物体都在做匀速圆周运动，下列说法正确的是()A.它们的线速度大小相等时，半径小的向心加速度大 B.它们的周期相等时，半径小的向心加速度大C.它们的角速度相等时，半径小的向心加速度大 D.它们的转速相等时，半径小的向心加速度大二、多选题（共4小题，每题4分）9.电动遥控汽车是很多小朋友童年成长的重要玩伴，丰富了童年的生活．两个小朋友分别控制着相距为x0的甲、乙两车相向运动，甲、乙两车运动的位置-时间图像如图所示，对于图中所示的整个运动过程．下列说法正确的是()甲、乙两车相遇两次 B.甲车先做加速运动，后做减速运动C.t2时刻甲、乙两车运动一样快 D.甲车的运动方向发生了改变10.一物体放置在光滑水平面上，处于静止状态，从t＝0时刻起，用一水平向右的拉力F作用在物块上，且F的大小随时间从零均匀增大，下列说法正确的是()A.物体的速度随时间均匀增大B.物体的加速度随时间均匀增大C.物体的位移随时间均匀增大D.物体的速度增加得越来越快11.如图甲所示，光滑水平面上停放着一辆表面粗糙的平板车，质量为M，与平板车上表面等高的平台上有一质量为m的滑块以水平初速度v0向着平板车滑来，从滑块刚滑上平板车开始计时，之后它们的速度随时间变化的图像如图乙所示，t0是滑块在平板车上运动的时间，以下说法中正确的是()A.滑块最终没有滑离平板车 B.滑块与平板车的质量相等C.滑块与平板车上表面间的动摩擦因数为v03gt0 D.平板车上表面的长度为212.(多选)如图所示，质量为m的小环套在固定的光滑竖直杆上，一足够长且不可伸长的轻绳一端与小环相连，另一端跨过光滑的定滑轮与质量为M的物块相连，已知M＝2m.与定滑轮等高的A点和定滑轮之间的距离为d＝3m，定滑轮大小及质量可忽略．现将小环从A点由静止释放，小环运动到C点时速度为0，取重力加速度g＝10m/s2，则下列说法正确的是()A.A、C间距离为4mB.小环最终静止在C点C.小环下落过程中减少的重力势能始终等于物块增加的机械能D.当小环下滑至绳与杆的夹角为60°时，小环与物块的动能之比为2∶1第Ⅱ卷非选择题三、实验题（共2小题）13.如图是用打点计时器测小车瞬时速度时得到的一条纸带的一部分，从0点开始按照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6、…，现在量得0、1间的距离x1＝5.18cm,1、2间的距离x2＝4.40cm,2、3间的距离x3＝3.62cm,3、4间的距离x4＝2.78cm,4、5间的距离x5＝2.00cm,5、6间的距离x6＝1.22cm.(每0.02s打一次点)(1)在实验中，使用打点计时器时应先________再________(填“释放纸带”或“启动电源”)．(2)根据上面的记录，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时小车的速度值并填在表中．(3)根据(2)中表格，在图中画出小车的速度－时间图像，并说明小车速度变化的特点．14.某同学设计了一个“探究平抛运动的特点”实验.实验装置示意图如图甲所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地凿出一组平行的插槽(如图甲中P0P0′、P1P1′、……)，槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上.实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放.每打完一点后，把B板插入后一槽中同时向纸面内侧平移距离d.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，用平滑曲线连接各痕迹点就可得到小球做平抛运动的轨迹.(1)实验前应反复调节实验装置，直到斜轨_______、A板_______、插槽垂直于斜轨末端且P0P0′在斜轨末端正下方.每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使小球每次做平抛运动的____.(2)每次将B板向纸面内侧平移距离d，是为了使记录纸上每两点之间的水平距离_____________.(3)如图乙所示，该同学在实验中记录小球做平抛运动的起始位置为O，D、E为小球运动一段时间后的位置，根据图中所示平抛运动的部分轨迹，求出小球做平抛运动的初速度为_____m/s.四、计算题：15.2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，后续经过多次轨道调整，成功实现环绕火星做匀速圆周运动。已知“天问一号”环绕火星的周期为T，火星的半径为R，火星表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：（1）火星的质量M；（2）火星的第一宇宙速度v；（3）“天问一号”绕火星飞行时距火星表面的高度h．16.如图所示，小球（可视为质点）从平台上抛出，正好落在临近平台的一倾角为α＝53°的光滑斜面的顶端并沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h＝0.8m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：(1)小球水平抛出的初速度大小v0；(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s；(3)若斜面顶端高H＝20.8m，则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端.17.如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为56R的光滑圆弧轨道相切于C点，AC＝7R，A、B、C、D均在同一竖直平面内．质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点(未画出)，随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF＝4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数μ＝14，重力加速度大小为g.(取sin37°＝35，cos37(1)求P第一次运动到B点时速度的大小．(2)求P运动到E点时弹簧的弹性势能．(3)改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放．已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点．G点在C点左下方，与C点水平相距72R、竖直相距R，求P运动到D点时速度的大小和改变后P参考答案1.D2.B3.A4.C5.B6.B7.A8.A9.AD10.BD11.BCD12.AD13.(1)启动电源释放纸带(2)(3)见解析【解析】(2)某点的瞬时速度可用包含该点的一段位移内的平均速度表示，打相邻两计数点的时间间隔Δt＝2×0.02s＝0.04s，则打1点时：v1＝x1+x22∆t≈1.打2点时：v2＝x2+x32∆t≈1.打3点时：v3＝x3+x42∆t＝0.打4点时：v4＝x4+x52∆t≈0.打5点时：v5＝x5+x62∆t≈0.将数值填入表格中：(3)描点并连线得小车的速度－时间图像，如图所示，由图像可知，小车速度随时间的推移逐渐减小．14.(1)末端水平水平初速度相同(2)大小相同，从而获取相等的时间(3)2.0【解析】(1)实验前应反复调节实验装置，直到斜轨末端水平，保证小球抛出时初速度沿水平方向，做平抛运动，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使小球每次做平抛运动的初速度相同.(2)平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动，每次将B板向纸面内侧平移距离d，是为了保持小球在相邻痕迹点之间的水平距离大小相同，从而获取相等的时间.(3)由Δy＝gT2，解得T＝Δyg＝y2−y1g＝小球做平抛运动的初速度为v0＝xT＝0.20.1m/s＝2.0m/15.【解析】（1）忽略天体自转，静止在天体表面的物体，其所受引力等于重力G＝mg，解得M=gR（2）设火星的第一宇宙速度为v，则G＝，得v＝（3）设天问一号质量为m，引力提供向心力有GMmr2=m4π2T2r得h=gT216.【解析】(1)小球从平台抛出后，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动.则h＝12gt12，vy＝gt1根据已知条件结合速度的合成与分解得tan53°＝vy代入数值解得v0＝3m/s，t1＝0.4s.(2)由s＝v0t1，得s＝1.2m.(3)设小球落到斜面顶端的速度为v1，sin53°＝vy小球在光滑斜面上的加速度为a＝gsin53°，小球在斜面上的运动过程中满足Hsin53°＝v1t2＋12at故小球离开平台后到达斜面底端的时间为t＝t1＋t2，联立以上各式解得t＝2.4s.17.【解析】(1)根据题意知，B、C之间的距离为l＝7R－2R＝5R①设P到达B点时的速度为vB，由动能定理得mglsinθ－μmglcosθ＝12mvB2式中θ＝37°联立①②式并由题给条件得vB＝2gR③(2)设BE＝x.P到达E点时速度为零，设此时弹簧的弹性势能为Ep.P由B点运动到E点的过程中，由动能定理得mgxsinθ－μmgxcosθ－Ep＝0－12mvB2E、F之间的距离为l1＝4R－2R＋x⑤P到达E点后反弹，从E点运动到F点的过程中，由动能定理得Ep－mgl1sinθ－μmgl1cosθ＝0⑥联立③④⑤⑥式并由题给条件得x＝R⑦Ep＝125mgR(3)设改变后P的质量为m1.D点与G点的水平距离x1和竖直距离y1分别为x1＝72R－5