郑州市2022-2023学年高一下学期期末考试
物理 参考答案
一.选择题（每题4分，共48分）
1.C 2.A 3.D 4.B 5.D 6.A 7.C 8.B 9.AC 10.BD 11.BD 12.AD
二.实验题（每空2分，共14分）
13.（1）匀速直线（2）20Hz，0.75m/s
14. (1)AB (2)， ，3:4
三.计算题（共38分）
15.（8分）
(1)根据题意可知，弹丸在落到A点时，速度分解为水平和竖直方向如图，
(
v
x
v
y
θ
)由速度关系得 -----------------1分
竖直方向的速度 -----------------1分
水平方向的速度 -----------------1分
可得弹丸在空中飞行的时间 =2s---------1分
(2)弹丸在竖直平面内做平抛运动，设在空中运动的时间为t，由平抛运动规律得
-----------------1分
-----------------1分
由以上两式，得弹丸运动的轨迹方程为-----------------1分
代入数据可得弹丸运动的轨迹方程为 -----------------1分
16.（8分）
(1)太阳对地球吸引力提供向心力 -----------2分
太阳质量---------------------1分
代入数据得，太阳质量----------------1分
(2) 地球对表面物体的吸引力提供重力 ----------------2分
地球质量----------------1分
代入数据得，地球质量 kg--------------1分
17.（10分）
(1)当A达到最大速度时牵引力等于阻力F=kmg-----------------2分
根据功率的计算公式可得 P＝Fvm-----------------2分
联立解得 ＝1.0m/s-----------------1分
(2)设A碰撞前运动时间为t，根据动能定理可得
Pt﹣kmgL＝-----------------3分
代入数据解得 t＝3.5s-----------------2分
18.（12分）
(1)物块滑下过程，由动能定理有
-----------2分
可得物块到达斜面底端的速度 --------------1分
(2)若物块在传送带中一直加速运动，
-------------1分
解得 ，说明物块在传送带上一直加速运动，假设正确
若物块能通过最高点D ，则从B到D过程，由机械能守恒定律，有
-------------1分
在D点处，由牛顿第二定律有
-------------1分
代入数据计算可得，说明物块能通过最高点D-------------1分
由牛顿第三定律可知，物块经过D点时对轨道压力大小为12.5N-------------1分
(3)若物块总以相同速度经过D点，说明物块经过传送带B点时和传送带共速，
当物块在传送带上一直减速时，有
-------------1分
代入数据可得 -------------1分
当物块在传送带上一直加速时，有
-------------1分
代入数据可得
故该释放区域的长度 -------------1分郑州市2022-2023学年高一下学期期末考试
物理试题卷
本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。考试时间90分钟，满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息，然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。
第I卷（选择题 共48分）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题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，有选错的得0分。）
1.关于曲线运动，以下说法正确的是
A.物体做曲线运动时，合力和速度可以在一条直线上
B.物体做圆周运动时，合力一定指向圆心
C.曲线运动一定是速度变化的运动
D.曲线运动一定是加速度变化的运动
2.如图为救生员正在湍流的洪水中向正对岸被困人员实施救援的场景。假设救生员相对水流的游泳速度大小不变，且始终比水流速度大，当救生员游至河流中央时，水流速度开始缓慢变大，则
A.如果救生员仍沿直线游到被困人员处，到达对岸的时间将因水流速度变大而延长
B.为了能游到被困人员处，救生员游速方向无需调整
C.如果救生员相对水流的游速方向不变，救生员的轨迹仍为直线
D.因为水流速度变大，救生员将无法到达正对岸
3.一玩具手枪自水平地面上方某处水平射出一颗弹丸A，同时另一弹丸B从同一高度自由下落，以下说法正确的是
A.弹丸A先落地
B.两弹丸落地时的速率可能相等
C.A弹丸落地过程的加速度较大
D.两弹丸落地过程的速度变化量相同
4.如图，某人造卫星在轨道I绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为3R。已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。若该卫星在A点处变轨后沿轨道II做椭圆运动。图中B点为近地点且距地面高度可忽略不计。则下列说法正确的是
A.卫星运动到B点时的速度比在轨道I上做圆周运动的速度小
B.卫星在轨道II上A点的加速度等于卫星在轨道I上A点的加速度
C.卫星在轨道I和轨道II上运动的周期之比为
D.卫星在轨道II上的机械能等于在轨道I上的机械能
5.跳绳是一项很好的体育锻炼项目。某同学在一次跳绳测验中，在60s的时间内完成了150次跳绳，已知该同学每一次跳起的最大高度为10cm，他的质量为50kg，g取10m/s2，不计空气阻力和绳的质量，则下列说法中正确的是
A.每一次向上运动的过程中，该同学克服重力做的功为500J
B.每次离开地面的瞬间重力的瞬时功率为0
C.每次跳起时，地面对该同学的支持力做功为50J
D.这次跳绳测验该同学克服重力做功的平均功率为125W
6.一位游客正在体验蹦板，绑上蹦极专用的橡皮绳后从跳台纵身而下，游客从跳台下落直到最低点过程中
A.游客的重力势能一直减小 B.橡皮绳的弹性势能一直增加
C.游客的机械能保持不变 D.橡皮绳绷紧后游客的动能一直减小
7.汽车的车厢地面上水平放着一个内装圆柱形工件的木箱，工件截面和车的行驶方向垂直，如图乙所示。当汽车匀速通过三个半径依次变小的圆形弯道A、B、C时，木箱及箱内工件均保持相对静止。从汽车行驶方向上看，下列分析判断正确是
图甲 图乙
A.Q和M对P的支持力大小始终相等
B.汽车过A、B、C三点时工件P受到的合外力大小相等
C.汽车过C点时，汽车的向心加速度最大
D.汽车过B点时，M对P的支持力大于Q对P的支持力
8.“风洞实验”指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气体流动及其与模型的相互作用，以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法。在下图所示的矩形风洞中存在大小恒定的水平风力，现有一小球从M点竖直向上抛出，其运动轨迹大致如下图所示，其中M、N两点在同一水平线上，O点为轨迹的最高点，小球在M点动能为16J，在O点动能为4J，不计空气阻力，下列说法正确的是
A.小球从M点运动到O点过程中动能一直减小
B.小球落到N点时的动能为32J
C.小球在上升和下降过程中机械能变化量相等
D.小球的重力和受到的风力大小之比为
9.如图所示，有一竖直圆筒，内壁光滑，上端开口截面水平。一小球沿水平方向由A点切入圆筒内侧，沿着筒壁呈螺旋状滑落，落地点恰好位于A点正下方，已知圆筒高1.25m，横截面圆环半径0.5m，，。则
A.小球下落时间为0.5s
B.小球进入圆筒初速度大小可能为3.14m/s
C.小球所受圆筒的弹力大小保持不变
D.小球所受圆筒的弹力逐渐增大
10.国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震撼。如图所示，“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳相对地面静止，箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站，下列说法正确的是
A.地面基站可以建设在中岳嵩山上
B.配重的线速度大于同步空间站的线速度
C.箱体在上升过程中受到地球的引力越来越大
D.若同步空间站和配重间的缆绳断开，配重将做地面离心运动
11.物块在水平桌面上受到水平恒定拉力作用，由静止开始加速运动，经过一段时间后撤去拉力，物块又滑行一段距离停下来。如果以物块的初始位置为坐标原点，沿运动方向建立x轴，则物块的动能随位置坐标x的变化图像如图所示。重力加速度为已知量，根据图像可以求出下面哪些物理量
A.物块的质量
B.水平拉力大小
C.物块的运动时间
D.全过程物块克服摩擦力所做的功
12.如图所示，质量为m的小球A可视为质点，用长为L的摆线悬挂在墙上O点，O点正下方点钉有一光滑细支柱，且O、O'两点的距离为。现将A球拉至偏离竖直方向释放，摆至最低点后A球绕点运动。以下说法正确的是
A.绳子碰到细支柱瞬间，小球速度大小不变
B.绳子碰到细支柱瞬间，绳子拉力大小不变
C.当时，A球能绕点做完整的圆周运动
D.当时，绳子碰到细支柱前后的拉力大小之比为
第II卷（非选择题 共52分）
二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分。请把分析得到的结果填在横线上，或按题目要求作答。）
13.某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。
甲 乙
（1）实验中得到小球做平抛运动的频闪照片，经测量照片中相临小球的水平间距基本相等，说明小球水平抛出后在水平方向做 运动。
（2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，已知坐标纸每小格边长为1.25cm，重力加速度g取10，则照相机的闪光频率为 Hz，小球从槽口抛出的初速度大小为= m/s。
14.用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”打点计时器实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。
甲 乙
（1）关于本实验，下列说法正确的是 。
A.应选择质量大、体积小的重物进行实验
B.释放纸带之前，重物应该靠近打点计时器
C.实验中必须使用天平测量重物的质量甲
D.实验时应先释放纸带，后接通打点计时器的电源
（2）实验中，得到如图乙所示的一条纸带。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、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。打点计时器打出B点时，重物的速度v= ，在误差允许范围内，当满足关系式 时，可验证重物下落过程机械能守恒（均用题中所给字母表示）
（3）某同学想用图丙所示的装置验证机械能守恒定律。他将一条轻质细绳跨过光滑的轻质定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，b球的质量是a球的2倍，用手托住b球，a球静止于地面。当绳刚好被拉紧时，释放b球，该同学测出b球初始时距地面高度为，a球能上升的最大高度为，若这两个高度满足
时，可验证b球落地前两球与地球系统的机械能守恒。
丙
三、计算题（本题共4小题，共38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）
15.（8分）如图所示，悬停在空中的无人机将一弹丸以初速度从O点水平射出，弹丸在xOy竖直平面内做曲线运动，弹丸恰好垂直打在倾角的斜坡上的A点。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：（）
（1）弹丸在空中飞行的时间t；
（2）弹丸运动的轨迹方程。
16.（8分）地球绕太阳公转的轨道近似看成圆形轨道，已知轨道半径为，公转周期为1年（约）。地球半径为，地面重力加速度g取10。已知万有引力常量。请根据上述数据，估算：
（1）太阳的质量M（结果保留两位有效数字）；
（2）地球的质量m（结果保留两位有效数字）。
17.（10分）一款语音控制电动窗帘轨道盒的工作原理如图所示，电动机通过轻绳拉动滑块A（正常使用时滑块A与窗帘布连接），滑块B为防撞模块（用一段柔软轻绳与左面墙连接），从语音控制电动机接收到打开窗帘的指令开始计时，电动机以额定功率牵引滑块A（未连接窗帘布），当滑块A以最大速度向左运动与滑块B发生碰撞时切断电源。已知语音控制电动机在正常工作时的额定功率为0.2W，滑块A在轨道上滑动时所受阻力为滑块重力的0.1倍，最初位置与滑块B相距3m。已知A的质量，重力加速度g取10.求：
（1）电动机牵引滑块A在轨道上运动能达到的最大速度；
（2）滑块A由静止出发到与B碰撞所经历的时间。
18.（12分）如图所示，水平传送带以恒定速度顺时针向右侧运动，左右两端点A、间距。传送带左用一光滑水平面CA与足够长、倾角的斜面CE相连。传送带右侧与竖直面内半径的光滑半圆形轨道BD相切于B点（水平面AC与斜面CE连接处、传送带左右两侧连接处均平滑，物块通过时无机械能损失）。已知物块P与斜面CE间的动摩擦因数，与传送带间的动摩擦因数，小物块P的质量kg，重力加速度g取10m/s2。现将小物块P自斜面CE上到C点的距离为的位置由静止释放。（）
（1）求物体到达斜面底端的速度大小；
（2）判断物体能否通过半圆轨道最高点D？如果不能，请说明原因；如果能，求物体通过D点时对轨道的压力；
（3）若物体P从斜面上某区域任意位置由静止释放时，发现物块P总能以相同的速度通过半圆轨道T点，求该释放区域的长度。
