新疆伊犁州“华-伊高中联盟校”2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题（含答案）

第第页新疆伊犁州“华-伊高中联盟校”2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分；每小题只有一项符合题目要求）1．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，下列关于物理学家的贡献正确的是（）A．开普勒发现了万有引力定律 B．牛顿测出了万有引力常量C．爱因斯坦创立了狭义相对论 D．卡文迪什测出了静电力常量2．关于曲线运动，下列说法正确的是（）A．物体做曲线运动，其加速度可能为0B．物体做曲线运动，其速率可能不变C．物体做曲线运动，其速度的方向可能不发生变化D．物体做曲线运动，物体所受合外力的方向与它速度的方向可能在一条直线上3．将一个质量为m=0.2kg的物体放在水平圆桌上，物体到圆心的距离是L=0.2m，圆桌可绕通过圆心的竖直轴旋转，若物体与桌面之间的动摩擦因数为μ=0.5，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，物体可看成质点，则欲保持物体不滑动，圆桌的最大角速度ω是（g=10m/s2）（）A．ω=1rad/sC．ω=0.25rad4．两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍，其他条件不变时，那么它们之间万有引力的大小变为（）A．F4 B．4F C．F2 5．如图所示，汽车上坡的时候，司机一般会换低挡，其目的是（）A．减小功率，得到较小的牵引力 B．增大功率，得到较小的牵引力C．增大速度，得到较大的牵引力 D．减小速度，得到较大的牵引力6．坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离L。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，雪橇受到的（）A．拉力做功为FLcosθ B．重力做功为mgLC．支持力做功为mgL D．滑动摩擦力做功为-μmgL7．如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，忽略空气阻力，下列叙述中正确的是（）A．刚接触弹簧时，小球的速度最大B．小球的动能一直增大C．只有重力和弹簧弹力对小球做功，小球动能和势能之和是守恒的D．小球、弹簧和地球作为—个系统，重力势能、弹性势能和动能之和保持不变8．如图所示，在倾角为θ的斜面上有一质量为m的滑雪运动员（含滑雪板），从A点由静止滑下，停在水平面上的C点；若从A点以初速度v滑下，则停在同一水平面上的D点。已知重力加速度为g，AB=L，BC=CD，不计空气阻力与通过B点的机械能损失，则该运动员(含滑雪板)在斜面上克服阻力做的功为（）A．mgLsinθ C．mgLsinθ-1二、多选题（本大题共4小题，每小题4分，共16分；每小题的四个选项中有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。）9．一小船在静水中的速度为5m/s，要渡过宽为180m、水流速度为3m/s的河流，（sin53°=0.8，cos53°=0.6）则（）A．当船头正对河岸时，小船的渡河时间最短B．当船头正对河岸时，航行时间为60sC．航程最短时，小船的渡河时间为36sD．航程最短时，小船船头与上游河岸夹角为53°10．如图所示的皮带传动装置，主动轮1的半径与从动轮2的半径之比R1：R2=3：1，A、B分别是两轮边缘上的点，假定皮带不打滑，则下列说法正确的是（）A．A、B两点的线速度之比为1：3 B．A、B两点的线速度之比为1：1C．A、B两点的角速度之比为1：3 D．A、B两点的角速度之比为1：111．三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，则对于三个卫星，正确的是（）A．运行线速度关系为vA<vB<vCB．运行周期关系为TA=TB=TCC．向心加速度大小关系为aA>aB=aCD．角速度大小关系为ωA>ωB=ωC12．人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实，如图所示。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对质量为m的重物各施加一个力，力的大小均恒为F，方向都斜向上与竖直方向成θ角，重物离开地面高度为h时人停止施力，重物最终下落至地面，并把地面砸下深度为d的凹坑。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．重物落下接触地面时的动能等于2FhB．重物落下接触地面时的动能大于mghC．整个过程重力做功等于mg（h+d)D．地面对重物的阻力做功等于-（2Fh三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分）13．图为某同学研究平抛运动的实验装置示意图。小球每次都从斜槽上某位置无初速度释放，并从斜槽末端飞出。改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而根据一系列的落点位置可描绘出小球的运动轨迹。（1）关于该实验，下列做法正确的是（）A．斜槽轨道必须光滑B．轨道末端必须水平C．实验时可以将小球从不同位置由静止释放（2）该同学在坐标纸上确定了小球运动轨迹上a、b和c三个点的位置如图所示。已知坐标纸上每个小方格的长度均为L，重力加速度为g，若已探究得出小球在水平方向的分运动为匀速直线运动，竖直方向的分运动为自由落体运动，通过3个点的分布，试计算小球从轨道末端飞出时的初速度v0=。14．某学习小组利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）在本实验中，还需要用到的实验器材有；A刻度尺B低压交流电源C秒表D天平（2）实验中，先接通电源，再释放重锤，得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hc。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重锤的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重锤重力势能的减少量，重锤动能的增加量是，若在误差允许的范围内，重锤的重力势能减少量与动能增加量近似相等，则可验证机械能守恒；(用上述测量量和已知量的符号表示)（3）有同学在纸带上选取多个计数点，分别测量它们到起始点O的距离为h，并计算出各计数点对应的速度v，画出v2-h图像。若阻力作用不可忽略且大小不变，已知当地重力加速度为g，则画出的图像应为图中的图线（选填“1”“2”或“3”)，其斜率(选填“小于”“大于”或“等于”)2g。四、解答题（本题共3小题，共38分；考生解答时要有必要的文字说明和解题过程）15．在冰雪覆盖大地的冬季，打雪仗是许多人喜爱的娱乐活动．假设在水平的雪地上，某人水平抛出一个雪球，经过0.4s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角为53°，忽略空气阻力，重力加速度取10m/s2，（sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：（1）雪球抛出点距地面的高度（2）雪球抛出的水平初速度大小16．中国探月工程“嫦娥工程”分为“绕”“落”“回”3个阶段，嫦娥五号月球探测器已经成功实现采样返回，不久的将来中国宇航员将登上月球。已知引力常量为G。若宇航员登陆月球后在月球表面做自由落体实验，释放点距月球表面高度为h，物体下落时间为t，已知月球的半径为R，不考虑月球自转，求：（1）求月球表面重力加速度g（2）月球的质量（3）月球的密度17．如图，半径为R的光滑半圆形轨道ABC固定在竖直平面内且与水平轨道CD相切于C点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距离为2R。质量为m的滑块(视为质点)从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A。已知∠POC＝60°，求：（1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时所受轨道支持力；（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ；（3）弹簧被锁定时具有的弹性势能。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A.牛顿发现了万有引力定律，A不符合题意；

B.卡文迪许测出了万有引力常量，B不符合题意；

C.爱因斯坦创立了狭义相对论，C符合题意；

D.卡文迪什测出了万有引力常量，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】根据物理学史分析。2．【答案】B【解析】【解答】A.只有匀速直线运动中，速度不会变化，加速度为零，而物体做曲线运动，速度方向一定会变化，所以加速度不可能为0，A不符合题意；

B.物体做曲线运动，速度方向一定会发生变化，但速率可能不变，例如匀速圆周运动，B符合题意；

C.物体做曲线运动，速度沿曲线的切线方向，所以曲线运动中，速度的方向一定发生变化，C不符合题意；

D.物体做曲线运动，物体所受合外力的方向与它速度的方向一定不在同一条直线上，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】曲线运动的速度方向一定会发生变化，一定有加速度；曲线运动速度大小可能不变；曲线运动中的速度沿曲线的切线方向；物体做曲线的条件是合外力与速度方向不在同一直线上。3．【答案】B【解析】【解答】欲保持物体不滑动，且圆桌的角速度最大，则最大静摩擦力恰好提供向心力，有μmg=mωmax2L，代入数据解得ωmax4．【答案】A【解析】【解答】根据万有引力定律公式可得F=GMmr2，将这两个质点之间的距离变为原来的2倍，其他条件不变，则万有引力的大小变为F'=GMm2r5．【答案】D【解析】【解答】根据功率的公式P=Fv，在功率P不变的情况下，换低挡，减小速度，可得到较大的牵引力，D符合题意，ABC不符合题意。

故答案为：D。

【分析】汽车发动机的功率是牵引力的功率，根据功率的公式P=Fv分析即可。6．【答案】A【解析】【解答】对雪橇受力分析，如图：

A.根据功的定义式可得，拉力做功为WF=FLcoθ，A符合题意；

BC.雪橇在竖直方向上没有位移，所以重力和支持力都不做功，BC不符合题意；

D.由共点力平衡条件可得支持力N=mg-Fsinθ，摩擦力f=μN=μmg-Fsinθ，可得摩擦力做功为Wf7．【答案】D【解析】【解答】从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，开始重力大于弹力，向下做加速运动，在下降的过程中弹力增大，则加速度减小，当加速度减小到零，速度达到最大，然后重力小于弹力，向下做减速运动，运动的过程中加速度增大，到达最低点速度为零，所以小球的动能先增大后减小，AB不符合题意；对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，C不符合题意，D符合题意。故答案为：D

【分析】利用加速度为0，则弹簧弹力和重力大小相等时，速度最大；小球下落过程速度先增加后减小；由于弹力做功所以小球的机械能不断减小；以小球和弹簧为系统，机械能守恒。8．【答案】C【解析】【解答】设BC=CD=x，设该运动员（含滑雪板）在斜面上运动时，克服摩擦力做的功为Wf，该运动员（含滑雪板）在水平面上滑动时受到的摩擦力大小为f，当运动员从A点由静止滑下时，由动能定理可得mgLsinθ-Wf-f·x=0-0，若从A点以初速度v滑下，由动能定理可得mgLsinθ-9．【答案】A,D【解析】【解答】AB.当船头正对河岸时，小船的渡河时间最短，最短时间tmin=dv船=36s，A符合题意，B不符合题意；

CD.由题意可知，在静水中的速度为5m/s，水流速度为3m/s，所以航程最短时，船的实际速度正对对岸，速度为v=v船2-v水2=4m/s10．【答案】B,C【解析】【解答】AB.A、B两点为同缘传动，线速度大小相等，A不符合题意，B符合题意；

CD.由题意知，A、B做圆周运动的半径之比为R1：R2=3：1，根据v=ωr可得，A、B两点的角速度之比为ω1：11．【答案】C,D【解析】【解答】ABD.根据万有引力充当卫星做圆周运动的向心力可得GMmr2=mv2r=mω2r=m4π2T2r，得线速度v=GMr，周期T=2πr3GM，角速度ω=GM12．【答案】B,D【解析】【解答】A.对物体开始上升到重物落下接触地面的过程，由动能定理可得2Fcosθ·h=Ek，可得Ek<2Fh，A不符合题意；

B.由题意可知，重物离地h时撤掉F，由于惯性，物体还会继续上升，故物体下落的高度h'>h，对物体的下落过程，根据动能定理有Ek=mgh'>mgh，B符合题意；

C.整个过程重力做功为WG=mgd，C不符合题意；

D.设地面对重物的阻力做功为Wf13．【答案】（1）B（2）3【解析】【解答】（1）A.斜槽轨道不一定必须光滑，只要到达底端时速度相同即可，A不符合题意；

B.为保证小球能做平抛运动，轨道末端必须水平，B符合题意；

C.为保证小球到达底端时速度相同，实验时小球必须从相同位置由静止释放，C不符合题意。

故答案为：B。

（2）小球在竖直方向做自由落体运动，根据位移差公式可得∆y=5L-3L=gT2，小球在水平方向上做匀速直线运动，有3L=v0t14．【答案】（1）AB（2）mghB；m（3）2；小于【解析】【解答】（1）本实验中用到了电磁打点计时器，所以需要低压交流电源；除此之外，本实验还需要用到刻度尺来测量纸带上点迹之间的距离；实验中用打点计时器记时间，不需要秒表；因为在验证机械能守恒的过程中，等式两边都会出现质量，可以约掉，因此不需要用天平测量物体的质量，AB符合题意，CD不符合题意。

故答案为：AB。

（2）从打O点到打B点的过程中，重锤重力势能的减少量为∆Ep=mghB，根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度