2022-2023学年四川省绵阳市高一（下）期末测试物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年四川省绵阳市高一（下）期末测试物理试卷一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.将一根长木棒沿着火车行驶的方向平放在车厢内。一个站在站台上的人，测量该木棒的长度，正确的是(

)A.火车速度v=0.5c时测得的长度小于火车速度v=0.2c时测得的长度

B.火车速度v=0.5c时测得的长度等于火车速度v=0.2c时测得的长度

C.2.为了训练飞行员将舰载机降落在航空母舰上的能力，在陆地上建设了模拟平台进行常规训练。如图所示，阻拦索绕过定滑轮与阻尼器连接，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在模拟甲板上短距离滑行后停止。飞机挂钩与阻拦索间不滑动。若某一时刻两端阻拦索夹角是120°，飞机沿中线运动速度为v，则阻尼器中的阻拦索绳移动速度大小是(

)

A.13v B.12v C.3.体重约500N的人，从一定高度的台阶上，以近似无初速度地跳向地面，接触地面时速度约5m/s；为了防止受伤，他采用略微曲腿的办法延长了缓冲的时间，现测得他从接触地面到重心减速到零所用时间约为0.5A.100N B.500N C.1000N4.小朋友喜欢游乐园中“人力过山车”游乐项目。如图甲所示，在人力作用下将小车推到最高点A位置后撤去推力，让小车沿轨道ABCD自由滑行，轨道示意图如图乙所示，其中B点和C点分别为竖直面内半径为r的两个圆弧轨道的最低点和最高点。下列说法中正确的是(

)

A.小车要能顺利通过B点，过B点的速度最小为gr

B.小车要能顺利通过C点，过C点的速度最小为gr

C.小车过B点时小朋友对座位的压力大于小车过C点时的小朋友对座位的压力

D.小车过5.如图所示是甲、乙两物体做匀速圆周运动的向心加速度a的大小随半径r变化的图像，其中甲是反比例函数图像的一个分支。由图可知(

)

A.甲、乙物体的角速度都不变

B.甲、乙物体的线速度大小都不变

C.甲物体的角速度不变，乙物体的线速度大小不变

D.甲物体的线速度大小不变，乙物体的角速度不变6.如图所示，竖直面内有一半圆形槽，O为圆心，直径AB水平，甲、乙两小球分别从A点和O点以速度v1和v2水平抛出，在空中运动时间分别是t1和t2，甲球落在半圆形槽最低点P，乙球落在PB弧上的Q点，Q点与OA.t1>t2，v1>v2 B.t1>t27.小球在空中自由下落，无风条件下，小球受到的空气阻力大小与其下落速度大小的平方成正比。一小球从某一高处由静止竖直下落至地面的过程中，位移大小为x，速度大小为v，加速度大小为a，重力势能为Ep，动能为Ek，下落时间为t。取地面为零势能面，则下列关系图像，可能正确的是(

)A. B. C. D.8.如图所示，轻绳一端连接穿在竖直光滑杆上的物体A，另一端通过定滑轮连接放在光滑斜面上的物体B，斜面固定。斜面上放置一轻质弹簧，弹簧下端固定在斜面底端的挡板上，上端与物体B连接，物体A在离滑轮最近的O点时弹簧恰好处于原长。物体A从a点静止释放经过O点运动到b点，Oa与Ob长度相等，不计一切摩擦力和空气阻力。下列说法正确的是(

)

A.在物体A从a点运动到O点的过程中，物体A的机械能不变

B.在物体A从a点运动到O点的过程中，物体A和物体B机械能之和不变

C.物体A从a点到b点，物体A机械能的减少量等于物体B动能增加量

D.物体A在b点时，速度为零二、多选题（本大题共4小题，共24.0分）9.一轻绳的一端固定在O点，另一端系一小球，小球静止在最低点时，给小球一初速度，使小球在竖直平面内做完整的圆周运动。小球做圆周运动过程中(

)A.轻绳拉力对小球做正功，小球机械能不断增加

B.轻绳拉力对小球不做功，小球机械能守恒

C.在最低点时轻绳拉力小于在最高点时轻绳拉力

D.在最低点时轻绳拉力大于在最高点时轻绳拉力10.发射地球高轨卫星，可简化为如下过程：先将卫星发射到以地心为圆心的半径为r1、周期为T1的圆轨道1；然后在P位置点火，使其沿椭圆轨道2以周期T2运行；最后在Q点再次点火，使其沿以地心为圆心的半径为r3、周期T3的圆轨道3运行。轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点，如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法正确的是A.T12r13=8T22r1+r33

B.卫星在轨道3上的速度大于地球第一宇宙速度，小于地球第二宇宙速度

C.卫星在轨道2上P11.如图所示，粗糙的水平地面上质量为3m的滑块，通过轻质绳穿过光滑的固定圆环与质量为m的小球(小球可视为质点)相连，连接滑块的轻绳与粗糙的水平地面平行，小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角θ=30∘，滑块在粗糙的水平地面上静止，不计轻绳形变。下列说法正确的是(

)A.适当增大小球的转速，滑块可能仍然静止

B.适当增大小球的转速，滑块一定要滑动

C.若夹角θ<30∘，小球的向心加速度变小

D.12.如图所示是我国某新型电动公交车，在一次测试中，沿平直公路以恒定功率P从静止启动做直线运动，经过时间t达到最大速度vm。已知该公交车质量为m，所受阻力恒定。下列说法正确的是(

)

A.在0∼t2与t2∼t时间内，公交车动能改变量相等

B.从静止到速度最大的过程中，公交车位移等于vmt−m三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）13.实验“用数字化(DIS)验证机械能守恒定律”的装置如图所示。一轻质细绳一端系小钢球，另一端固定于O点，O点到球心距离为L。将小球拉到A点静止释放，依次经过A、B、C、D，在B、C位置安装的速度传感器，可测出通过B、C位置时小球的速率分别为v1和v2，B位置时细绳与竖直方向偏角为θ，C位置时细绳与竖直方向偏角为β

回答下列问题：(1)安装定位挡片，是为定性验证机械能守恒。定位挡片的作用是_____。(A.观察细绳受到阻挡后，小球能否摆到另一侧接近释放时的高度B.观察细绳受到阻挡前后，小球在两侧运动用时是否相同C.调整定位挡片位置，使小球摆到右侧的最大高度不同D.调整定位挡片位置，保证小球每次从同一高度释放(2)要验证小球从B到C机械能守恒，所测物理量应满足关系式_____(用g、L、θ、β、v1、v(3)若已经测得A、B、C各点相对D点的高度，要验证小球从B到C机械能守恒，则在L、θ、β、v1、v14.如图a所示，在“探究平抛物体的特点”实验中，轨道竖直固定在桌面，调节轨道末端成水平，末端处的光电门测量小球通过末端时的时间，贴有小方格纸的木板紧靠在轨道末端处竖直放置。从轨道上某处释放小球，光电门读数是8.2×10−3s，频闪照相机记录小球球心的3个连续位置A、B、C如图b所示，并以A为坐标原点建立直角坐标系。频闪照相机正对着木板照相，小球直径d=

(1)由光电门测得小球在轨道末端速度v1(2)由图b，计算频闪照相机曝光时间间隔是Δt=_______s，小球从A到B的速度在水平方向的分速度大小为(3)由图b，小球在轨道末端时球心到A点的水平距离x=_______m，竖直距离y四、计算题（本大题共3小题，共28.0分）15.嫦娥五号完成了我国首次地外天体采样返回之旅。嫦娥五号在月球着陆前，先沿停泊轨道围绕月球做匀速圆周运动，如图所示。在停泊轨道上观察月球的张角为2θ；嫦娥五号着陆月球后进行了一系列实验，其中一个实验是：将一小球以速度v0竖直上抛，测出小球经时间t回到抛出点。已知引力常量为G，月球半径为R(1)月球的质量(2)嫦娥五号在停泊轨道上运行的速率

16.如图所示，在足够长粗糙水平面上固定一挡板，将一轻质弹簧右端固定于挡板上，用外力作用于质量为mB=2kg的B物体，使其向右缓慢压缩弹簧至b位置，此时弹簧弹性势能Ep=19J。撤去外力后弹簧将物体B弹出，与静止在a位置的质量为mA=4kg的A物体发生完全弹性碰撞。位置a与b(1)物体B、A碰撞前瞬间，物体B的速度大小(2)物体B、A碰撞后，物体A通过的距离

17.如图所示，半径为R=0.8m光滑四分之一圆轨道，A点与圆心O点等高，B点在圆轨道上O点正下方；传送带两端C、D距离L=27.75m，与水平面的倾角θ=37∘。质量为m=2kg的小滑块从圆轨道上A点静止释放，沿圆弧轨道运动到B点水平抛出，落到传送带上端C点，恰好与传送带CD(1)滑块运动到B点时，圆弧轨道对滑块支持力的大小(2)滑块从传送带C点运动到D点过程中，滑块与传送带间摩擦产生的热量

答案和解析1.【答案】A

【解析】根据相对论公式l可知，火车运动的速度v越大，所测长木棒的长度越小。故选A。

2.【答案】B

【解析】飞机沿绳方向的速度分量等于阻拦索绳移动的速度大小，即v故选B。

3.【答案】C

【解析】人的质量m根据动量定理m解得地面对人的平均作用力最接近F故选C。

4.【答案】C

【解析】A.B点为轨道最低点，只要小车的速度v都能过B点，故A错误；B.C点为轨道最高点，若小车与轨道无作用力，有m得v若小车速度

v<gr

轨道会对小车产生向上的支持力，若小车速度

v>gr

，轨道不能对小车产生拉力，所以小车会飞离轨道，做离心运动，故小车要能顺利通过C点，过CD.小车过B点时有竖直向上的加速度，处于超重状态，所以小朋友对座位的压力大于重力，而小车过C点时有竖直向下的加速度，处于失重状态，小朋友对座位的压力小于重力，故小车过B点时小朋友对座位的压力大于小车过C点时的小朋友对座位的压力，故C正确，故选C。

5.【答案】D

【解析】AC.甲的图像是反比例函数图像的一个分支，所以甲的a与r所以甲物体的线速度大小不变，由线速度与角速度的关系v甲物体的角速度是变化的，故AC错误；BD.乙的图像正比例函数图像，其a与r所以乙物体的角速度保持不变，由线速度与角速度的关系v乙的线速度是变化的，故B错误，D正确，故选D。

6.【答案】B

【解析】甲乙小球做平抛运动，竖直方向有y由图可知

x甲=R

，

y甲=R解得t1=2故t水平方向有

x甲=解得

v1=故选B。

7.【答案】D

【解析】A.毽子在下落过程中，受到空气阻力逐渐变大，合力逐渐减小，则加速度逐渐减小，最后加速度可能减小为零，即速度先增大后不变，则x−t图像的斜率应先增加后不变，故B.若毽子做匀加速直线运动，则动能为E因加速度随时间逐渐减小(非线性)，则动能与时间一定不是线性关系，故B错误；C.设毽子原来距地面的高度为h，则其重力势能表达式为E则Ep

−x为线性关系，Ep

−D.根据牛顿第二定律得m得a则a−v2故选D。

8.【答案】C

【解析】A.在物体A从a点运动到O点的过程中，除重力以外还受到绳子拉力做正功，根据Δ可知物体A的机械能增大，故A错误；B.在物体A从a点运动到O点的过程中，物体A和物体B组成的系统额外还受到弹簧弹力做功，系统机械能不守恒，故B错误；C.物体A从a点到b点过程，根据对称性可知弹簧形变量不发生变化，弹簧弹性势能不变，所以物体A机械能的减少量等于物体B动能增加量，故C正确；D.物体A从a点到b点过程，根据能量守恒可知，物体A减小的重力势能转化为物体A和物体B的动能，所以物体A在b点时，速度不为零，故D错误。故选C。

9.【答案】BD【解析】AB.小球做圆周运动过程中，轻绳拉力对小球不做功，只有重力做功，小球机械能守恒，故A错误，CDF解得F根据机械能守恒定律可知小球上升过程中速度减小，在最高点根据牛顿第二定律有m解得F所以在最低点时轻绳拉力大于在最高点时轻绳拉力，故C错误，D正确；故选BD。

10.【答案】AD【解析】A.轨道2的半长轴为2根据开普勒第三定律有r解得T故A正确；B.地球第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，根据G解得v由于卫星在轨道3上的轨道半径等于近地卫星的轨道半径，则卫星在轨道3上的速度小于地球第一宇宙速度，故B错误；C.根据G解得aP点到地心间距一定，可知卫星在轨道2上P点的加速度等于卫星在轨道1上P点的加速度，故C错误；D.轨道3相对于轨道2是高轨道，由低轨道到高轨道需要在切点Q处加速，可知卫星在轨道3上经过Q点时的速率大于卫星在轨道2上经过Q点时的速率，故D正确。故选AD。

11.【答案】AC【解析】AB.由几何知识可得r联立，解得g可知适当增大小球的转速，

θ

增加，根据F易知轻绳拉力增大，分析滑块的受力可知滑块所受静摩擦力将增大，若未达到最大静摩擦，则滑块仍静止。故A正确；B错误；CD.同理，若夹角

θ<可知小球的向心加速度变小。根据F可知轻绳拉力减小，由二力平衡易知，滑块所受摩擦力变小。故C正确；D错误。故选AC。

12.【答案】BC【解析】A.以恒定功率P从静止启动，根据动能定理，

0∼t2t2∼t速度越来越快，相等时间位移越来越大，则x所以Δ因此在

0∼t2

与

t2B.从静止到速度最大的过程中，由动能定理，得P又P联立解得，公交车位移等于x故B正确；C.当车速为

vm3

由牛顿第二定律，得F解得a故C正确；D.在启动过程中，由动能定理可知，合外力做的功等于动能的增加量，除受牵引力外还受到阻力，所以牵引力和阻力的合力做功为