2022-2023学年天津市四校高一（下）期末物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年天津市四校高一（下）期末物理试卷一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.关于曲线运动，下列说法正确的是(

)A.物体速度大小一定在变化 B.物体所受的合外力一定在变化

C.曲线运动可能是匀变速运动 D.曲线运动可能是匀速运动2.将物体水平抛出，在物体落地前(不计空气阻力)，下列说法正确的是(

)A.动量的方向不变 B.动量变化量的方向不变

C.相同时间内动量的变化量越来越大 D.动量变化的越来越快3.下列说法正确的是(

)A.牛顿发现了万有引力定律

B.笛卡尔最早测出了引力常量的数值

C.开普勒指出，行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积，在近日点较大，远日点较小

D.爱因斯坦相对论的创立表明经典力学已不再适用4.如图为某一水平弯道的限速牌，则汽车行驶至该路段转弯时(

)A.由轮胎受到的摩擦力与运动方向相反

B.由汽车受到的重力和支持力的合力提供向心力

C.若汽车转弯速度大于40km/h，它将受到离心力

5.如图所示，某同学到超市购物后由于赶时间，用大小为20N、方向与水平面成60°角斜向上的拉力拉购物篮，以1m/s2的加速度在水平地面上从静止开始匀加速前进(加速时间大于A.前2s内拉力所做的功为40J B.前2s内拉力的平均功率为20W

C.2s6.如图所示为某一走时准确的时钟，时针与分针的针尖到转轴的长度之比为2：3，a、b分别是时针和分针的针尖，则(

)A.a、b两点的周期之比为12：1

B.a、b两点的角速度之比为3：2

C.a、b两点的线速度之比为1：8

D.a、b两点的向心加速度之比为1：187.2023年5月30日，神舟十六号载人飞船搭载景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员发射升空，并已入驻空间站组合体，与神舟十五号航天员在太空成功会师。假设空间站组合体绕地球做匀速圆周运动，其运动周期为T，轨道半径为r，引力常量为G，地球表面的重力加速度为g，仅由以上数据无法计算出的物理量是(

)

A.地球的质量 B.空间站组合体所受的向心力

C.地球的第一宇宙速度 D.空间站离地面的高度8.2022北京冬奥会自由式滑雪女子U形池决赛，中国选手谷爱凌夺金。如图所示，在某次训练中，谷爱凌从离底端高h=2m处由静止滑下，滑到底端时的速度大小为v=6m/s。已知谷爱凌体重60kA.下滑过程中动能一定增加了1200J B.下滑过程中机械能一定减少了1200J

C.下滑过程中重力势能一定减少了1200J 二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9.航天技术中所说的“墓地轨道”是用于放置失效卫星的轨道，其高度为地球同步轨道上方300千米处的空间。如图所示，2022年1月26日，中国实践21号卫星利用捕获网成功将失效的北斗2号G2同步卫星拖到“墓地轨道”后，实践21号卫星又回到了地球同步轨道。若卫星在两个轨道上的运动均视为匀速圆周运动，则(

)

A.G2卫星在地球同步轨道运行时，与地球赤道上物体的速度大小相同

B.实践21号卫星从“墓地轨道”返回到同步轨道，需要减速

C.G2卫星在“墓地轨道”运行的机械能大于同步轨道运行的机械能

D.G2卫星在“墓地轨道”的运行速度在7.910.某女子铅球运动员分别采用原地推铅球和滑步推铅球两种方式进行练习，如图为滑步推铅球过程示意图。她发现滑步推铅球比原地推铅球可增加约2米的成绩。已知铅球沿斜向上方向被推出，且两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，忽略空气阻力，下列说法正确的是(

)A.铅球推出后在飞行过程中任意1s内速度变化量都相同

B.两种方式推出的铅球在空中运动的时间可能相同

C.两种方式推出的铅球在空中运动到最高点时的速度相同

D.11.“跳台滑雪”被称为“勇者的游戏”，其滑道可近似简化为由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成。如图所示为某滑雪爱好者从助滑道上滑下，在起跳区末端A点，第一次以速度v0水平飞出，经过时间t，落在着陆坡AB的中点处。已知AB长为2L，若第二次该滑雪者在起跳区末端A点以12v0的速度水平飞出A.在空中飞行时间变为t2 B.着陆点离A点的距离等于L2

C.着陆时的速度方向与第一次相同 D.12.完全相同的质量均为m的滑块A和B，放在光滑水平面上，滑块A与轻质弹簧相连，弹簧另一端固定在墙上.滑块B以v0的速度向滑块A运动，如图所示，随后两滑块发生完全非弹性碰撞，碰撞时间极短，下列说法正确的是(

)A.弹簧最大弹性势能为14mv02

B.碰撞过程中滑块B对A做的功大小为14mv02

C.碰撞过程中滑块三、实验题（本大题共3小题，共14.0分）13.某同学做用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

(1)下列说法中正确的是______。

A.该实验轨道必须尽量光滑，以减小摩擦

B.每次都要将小球从轨道同一位置无初速释放

C.小球应贴紧白纸运动以减小误差

D.挡板高度必须等间距变化

(2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。在确定y轴时______(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重垂线平行。

(3)在正确操作的实验中，用光滑曲线拟合了平抛轨迹如图乙所示，A、B、C、D为轨迹中的四个位置，则从A到B与从B到C过程所用的时间应满足tAB______t14.某同学欲采用课本上介绍的气垫导轨和光电计时器等装置进行“验证动量守恒定律”的实验，如图所示，A、B两滑块做相向运动，已知安装在A、B两滑块上的遮光条宽度相同，在碰撞前滑块A、B经过光电门时，遮光条挡光时间分别为Δt1和Δt2，碰撞后滑块A、B粘合在一起运动，运动方向与碰撞前滑块B运动方向相同，此后滑块A再次经过光电门时遮光条挡光时间为Δt。

(1)为了验证碰撞中动量守恒，除了上述已知条件外，还必须要测量的物理量有______。

A.滑块A包括遮光条的总质量m1和滑块B包括遮光条的总质量m2

B.滑块A两次经过光电门的时间间隔t

C.碰撞后滑块B经过光电门时遮光条的挡光的时间ΔtB

D.两个光电门之间的距离L

(15.利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、打点计时器、交流电源、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是______。

A.秒表

B.刻度尺

C.天平(含砝码)

(2)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。

A.利用公式v=gt计算重物速度

B.利用公式v=2gh四、简答题（本大题共3小题，共38.0分）16.动画片“熊出没”中有这样一个情节：某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱，被挂在了树上(如图甲)，聪明的熊大想出了一个办法，让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救，其过程可简化如图乙所示，设悬点为O，整个装置可视为质点且总质量为m，绳长为L且保持不变，绳子能承受的最大张力为Fm=3mg，不计一切阻力，重力加速度为g，求：

(1)设熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子恰好断裂，求他们在最低点的速度vm的大小；

(2)若绳长改为217.节假日，某游乐场在确保安全的情况下燃放爆竹。工作人员点燃一质量为m=0.4kg的爆竹，在Δt=0.01s时间内爆竹发生第一次爆炸向下高速喷出少量高压气体(此过程爆竹位移可以忽略，喷出气体前后爆竹的质量变化也可忽略)，然后爆竹竖直向上运动，至离地面高度为H=20m时到达最高点；此时剩余火药发生第二次爆炸，将爆竹炸成两部分，其中一部分的质量为m1=0.3kg，以速度v1=18.如图所示是一个过山车轨道模型，AB是一段与水平方向夹角为α=30°，长为L1=4.0m的倾斜轨道，通过水平轨道BC(长度L2=3.6m)与竖直圆轨道CDEFG相连(轨道半径R=0.4m，圆轨道最低点C、G略有错开)，出口为水平轨道GH，在GH的右端竖直挡板上固定着一个轻质弹簧，小球与BC轨道的动摩擦因数μ可以调节，整个轨道除BC段以外都是光滑的。一个质量m=1kg的小球(可视为质点)以水平初速度v0从某一高处水平抛出，到A点时速度vA

答案和解析1.【答案】C

【解析】解：A、曲线运动速度的大小可以不变，如匀速圆周运动，故A错误；

B、平抛运动为曲线运动，其受到的合外力不变，始终为重力，故B错误；

C、平抛运动为曲线运动，其加速度不变，是匀变速曲线运动，故C正确；

D、既然是曲线运动，它的速度的方向必定沿着轨迹的切线方向，故是时刻改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故D错误。

故选：C。

物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”。当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动。

本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住。

2.【答案】B

【解析】解：A、做平抛运动物体，速度方向不断变化，故动量方向变化，故A错误；

B、由动量定理，动量变化量等于重力的冲量，重力的方向不发生变化，故动量变化量方向不变，故B正确；

CD、根据动量定理，相等时间内动量的变化量合外力冲量，都等于mgt，故相等时间内动量变化量相同，即动量的变化快慢相同，故CD错误。

故选：B。

平抛运动速度方向变化，动量方向变化；

动量定理，动量变化量等于重力的冲量，相等时间内动量变化量相同。3.【答案】A

【解析】解：A、牛顿发现了万有引力定律，符合史实，故A正确；

B、卡文迪什最早测出了引力常量G的数值，故B错误；

C、根据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，故C错误；

D、爱因斯坦相对论与经典力学适用于不同范围，经典力学适用于宏观、低速物体，而狭义相对论适用于微观、高速物体，所以爱因斯坦相对论的创立，并不完全否定经典力学，经典力学在宏观、低速领域仍适用，故D错误。

故选：A。

本题根据牛顿、卡文迪什、开普勒的物理学成就以及经典力学适用范围进行解答。

本题考查物理学史的内容，对于物理学上著名科学家、重要理论和经典学说要记牢，不要张冠李戴，这也高考考查内容之一。

4.【答案】D

【解析】解：AB.水平弯道，重力和支持力的合力为零，轮胎受到的摩擦力指向圆心提供向心力，故AB错误；

C.若汽车转弯速度大于40km/h，静摩擦力变滑动摩擦力，不存在离心力，故C错误；

D.雨雪天气，最大静摩擦力更小，故汽车行驶至该路段应以更小的速度通过，故D正确。

故选：D5.【答案】C

【解析】解：A、2s内购物篮前进的位移为：s=12at2=12×1×22m=2m，拉力对购物篮做的功为：W=Fscos60°=20×2×0.5J=20J，故A错误；

B、前2s内拉力的平均功率为：P−=Wt=202W6.【答案】A

【解析】解：A、时针周期为12h，分针周期为1h，故时针与分针周期之比为12：1，故A正确；

B、根据ω=2πT，时针与分针角速度之比1：12，故B错误；

C、时针与分针角速度之比1：12，时针与分针由转动轴到针尖的长度之比是2：3，根据v=ωr，时针与分针线速度之比为1：18，故C错误；

D、根据a=ω2r可知时针与分针向心加速度之比为1：216，故D错误

故选：7.【答案】B

【解析】解：AB、依题意，设地球质量为M，半径为R，空间站组合体质量为m，根据万有引力提供向心力，有

F万=Fn=GMmr2=mr(2πT)2

可得

M=4π2r3GT2

由于空间站组合体的质量未知，所以无法计算空间站组合体所受的向心力，故A错误，B正确；

CD、根据地球表面上的物体所受万有引力近似等于重力，及第一宇宙速度定义，可得

GMmR28.【答案】C

【解析】解：A、谷爱凌的初动能为0，末动能为Ek=12mv2=12×60×62J=1080J，则动能增加了1080J，即动能的变化量为ΔEk=Ek=1080J，故A错误；

BC、重力做功为W9.【答案】BC【解析】解：A、G2卫星在同步轨道的角速度与地球赤道上的物体的角速度相等，根据v=rω可知，G2卫星在同步轨道的线速度大于地面上运动的线速度，故A错误；

B、实践21号卫星从“墓地轨道”返回到同步轨道，需要做近心运动，即卫星需要减速，故B正确；

C、卫星利用捕获网成功将失效的北斗2号G2同步卫星拖到“墓地轨道”，需要做离心运动，故需要加速给G2补充能量，所以G2卫星在“墓地轨道”运行的机械能大于同步轨道运行的机械能，故C正确；

D、G2卫星在“墓地轨道”的运行速度应该小于第一宇宙速度v1=7.9km/s(最大的运行速度)，故10.【答案】AD【解析】解：A、铅球出手后，忽略空气阻力，只受重力，加速度为g大小方向不变，由Δv=gΔt可知铅球在飞行过程中任意1s内速度变化量都相同，故A正确；

BD、两种方式推铅球的位置和速度方向相同，但成绩不同，可知初速度大小不同，

设铅球初速度v0与水平方向的夹角为θ，上升的最大高度h=(v0sinθ)22g，v0不同，则h不同，

铅球上升到最高点的时间t1=v0sinθg，v0不同，则t1不同，铅球上升的最大高度h不同，则下降的高度H也不同，

由H=12gt22可得11.【答案】AC【解析】解：A、滑雪者从斜面的A点开始，在空中做平抛运动，由题意结合平抛运动的规律有：

以v0速度起跳时，水平方向有：Lcosθ=v0t，竖直方向有：Lsinθ=12gt2

联立解得：t=2v0tanθg

同理，以12v0的速度飞出时，水平方向有：s⋅cosθ=12v0t′，s⋅sinθ=12gt′2

解得：t′=v0tanθg=12.【答案】AC【解析】解：B、两滑块发生完全非弹性碰撞，碰撞时间极短，故碰撞过程动量守恒，碰撞后两滑块速度相同，设碰撞后速度为v，则

mv0=2mv

解得

v=v02

根据动能定理可得碰撞过程中滑块B对A做的功大小为

W=12mv2=18mv02，故B错误；

A、当A、B两滑块速度为零时弹铔的弹性势能最大，根据动能定理可得

Epm=12×2m13.【答案】B

需要

=

【解析】解：(1)AB、斜槽不一定光滑，但末端必须水平，以保证小球做平抛运动。且每次小球要从同一位置从静止开始下滑，故A错误，B正确；

CD、为精确找到小球的位置，应使小球的轨迹尽量靠近木板，不能接触木板。减小挡板的高度时，不一定要等距离变化，故CD错误；

故选：B。

(2)因为钢球所挤压的痕迹点是球心的投影点，而所有的痕迹点与原点应在同一抛物线上，所以应取钢球的球心对应白纸上的位置为原点，y轴正方向沿竖直向下，故需要与重垂线平行。

(3)因为A、B和B、C间水平距离相等，均为1.5个小格，所以A、B和B、C间对应钢球运动的时间相同。

故答案为：(1)B；(2)需要；(314.【答案】A

m2【解析】解：(1)根据用极短时间内物体的平均速度代替瞬时速度，可得物块A、B碰撞前速度的大小分别为：vA=dΔt1,vB=dΔt2；碰撞后A、B的速度大小为：v=dΔt。

如果碰撞过程动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：

mBvB−mAvA=(mA+mB)v，即：mBdΔt2−mAdΔt15.【答案】B

C

【解析】解：(1)A、打点纸带可间接体现时间信息，不需要秒表来测量时间，故A错误；

B、需要测量打点纸带的计数点间的距离来计算所研究运动过程的位移和初末速度，故需要刻度尺测量长度，故B正确；

C、此实验是通过验证重物减少的重力势能等于其增加的动能，即验证表达式为：mgh=12mv末2−12mv初2

可见重物的质量在表达式中可消去，故不需要天平测量重物的质量，故C错误。

故选：B。

(2)AB、利用公式v=gt或v=2gh来计算重物速度，是认为重物做自由落体运动，而重物做自由落体运动其机械能是守恒，这就失去了验证的意义，若用这两个公式计算重物速度，实验是不会产生误差的，故AB错误；

16.【答案】解：(1)熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子恰好断裂，绳子拉力达到最大值Fm=3mg，由牛顿第二定律得

Fm−mg=mvm2L

解得：vm=2gL

(2)两熊在水平面内做匀速圆周运动，受力如图所示。由合外力提供向心力，则

F=mgcosθ【解析】(1)熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子恰好断裂，绳子拉力达到最大值Fm，根据牛