楚雄彝族自治州2022-2023学年高一下学期期末考试
物理试卷
考生注意：
1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共 100分。考试时间90分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册。
第Ⅰ卷 （选择题共40分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.跳楼机是游乐园和主题乐园常见的大型机动游戏设备。跳楼机的乘坐台可将乘客载至高空，然后竖直向下加速跌落，最后用机械将乘坐台在落地前停住。在加速下落的过程中，乘客
A．所受的重力增大 B．所受的重力减小
C．处于失重状态 D．处于超重状态
2.滑滑梯是深受儿童 喜爱的娱乐项目之一、如图所示，小孩沿一粗糙滑梯加速下滑，该过程中
A．小孩所受重力做功的功率增大，其机械能增大
B．小孩所受重力做功的功率增大，其机械能减小
C．小孩所受重力做功的功率减小，其机械能增大
D．小孩所受重力做功的功率减小，其机械能减小
3.如图所示，一攀岩运动员正沿竖直岩壁缓慢攀登。若在某段时间内运动员的手臂与岩壁的角度变小，则在这段时间内，岩壁对运动员的作用力
A．不变 B．增大 C．减小 D．先增大后不变
4.如图所示，一个质量为 60kg的运动员正在做俯卧撑。若运动员某次撑起身体的过程中重心升高了0.1m，取重力加速度大小g=10m/s2，则该过程中运动员克服重力做的功为
A．300 J B．600 J C．30 J D．60 J
5.流沙是一种可以流动的沙，可以轻而易举地将一些大型动物困住，但是一些小动物却可以轻松通过流沙区域。一小动物横渡流沙河，小动物的速度大小不变、方向垂直于河岸，小动物由南岸到北岸的运动轨迹如图所示。由南岸到北岸，流沙的流速
A．增大 B．减小
C．先增大后减小 D．先减小后增大
6.除线速度、角速度和周期外，还可以用转速描述圆周运动。转速是做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数，其国际单位为 r/s（转/秒）。走时准确的时钟，其秒针的转速大小为
A．60 r/s B. C．30 r/s D.
7.月球矿产资源的开发利用可有效解决地球资源枯竭及环境破坏等全球性问题，已成为新一轮全球范围太空开发竞争的焦点。假设月球矿产资源的开发利用已成为现实，大量矿产资源不断地从月球转移至地球，已知地球的质量大于月球的质量，地球与月球之间的距离不变，不考虑其他星球的影响，则地球与月球之间的万有引力
A．增大 B．减小
C．先增大后减小 D．先减小后增大
8.如图所示，一根长度为 L的细线，一端系着一个小球（视为质点），拉住细线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。现使小球的线速度缓慢地增大，当细线的拉力大小为小球所受重力大小的4倍时，细线断裂，此时小球的速度方向恰好水平向右。若桌面距水平地面的高度为 2L，不计空气阻力，则小球的落地（不反弹）点到桌面边缘的水平距离为
A． L B．2L C．3L D．4L
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。
9.如图所示，石磨是用人力或畜力将粮食去皮或研磨成粉末的石制工具，通常由两块尺寸相同的短圆柱形石块和磨盘构成。若两人分别用大小为 150 N和300 N的水平力推动圆柱形石块使其转动，则这两个力的合力大小可能为
A．100 N B．150 N C．300 N D．450 N
10.甲、乙两位同学周末骑自行车去武定狮子山游玩。甲、乙在某段时间内沿同一直线运动的速度-时间图像分别如图线 1、2所示，t=0时刻甲、乙在同一位置。下列说法正确的是
A．在0~t0时间内，甲做匀加速直线运动
B． 在0~t0时间内，乙做匀加速直线运动
C．甲、乙在 t0时刻相遇
D．在0~t0时间内，必定存在甲、乙加速度相同的时刻
11.如图所示，将一小球用轻弹簧悬挂于天花板的下方，用手将小球托住，弹簧被压缩。现将手松开，小球下落。已知形变量越大，弹簧的弹性势能越大，且弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是
A．松手前，手对小球的作用力小于小球所受的重力
B．松手后，弹簧和小球组成的系统机械能守恒
C．在小球下落的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大
D．在小球下落的过程中，当弹簧恢复原长时，小球的速度最大
12.2023年5月 21日，我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号”丙运载火箭，成功发射首颗内地与澳门合作研制的空间科学卫星“澳门科学一号”。若“澳门科学一号”入轨后，在到地心距离为 kR0（其中 k为大于1的常数，R0为地球的半径）的轨道上做匀速圆周运动，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量为G，球的体积 为球的半径），则下列说法正确的是
A．“澳门科学一号”的线速度大小为
B．“澳门科学一号”的线速度大小为
C．地球的平均密度为
D．地球的平均密度为
第Ⅱ卷 （非选择题 共60分）
三、非选择题：共6小题，共60分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题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，答案中必须明确写出数值和单位。
13.（6分）某同学用如图所示的装置做“探究求合力的方法”的实验。
（1）合力与分力的概念是一种 （填“理想模型”或“等效替代”）的科学思想方法。
（2）关于本实验，下列说法正确的是 。
A．用弹簧测力计拉细线时，拉力的方向必须竖直向下
B． F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
C．为减小测量误差，F1、F2的方向间的夹角应为某个特定的角度
D．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化
14.（8分）学校物理兴趣小组用如图所示的气垫导轨装置验证机械能守恒定律。该同学测出滑块的质量 M与重物的质量m，将滑块放在水平导轨上，用与导轨平行的细线跨过定滑轮连接滑块和重物，用计时器记录滑块的挡光条通过光电门所用的时间，得到滑块的瞬时速度；用刻度尺测量滑块由静止开始通过的位移。
（1）本实验 （填“需要”或“不需要”）满足 m M的条件。
（2）若滑块上安装的挡光条的宽度为 d，滑块某次通过光电门所用的时间为 t，则滑块此次通过光电门时的速度大小为 。
（3）某次实验中滑块由静止开始运动到光电门处发生的位移大小为s，实验操作无误，若当地的重力加速度大小g= （用相关物理量的符号表示），则机械能守恒定律得到验证。
（4）若M=m，改变滑块由静止开始运动到光电门处发生的位移大小，进行多次实验，测出相应的s与t，以s为纵坐标、 为横坐标，作出的 图像的斜率为 k，则可求得当地的重力加速度大小g= （用相关物理量 的符号表示）。
15.（10分）如图所示，在某次军事演习中，轰炸机沿水平方向投放了一颗炸弹，炸弹恰好垂直击中山坡上的目标。投放炸弹时轰炸机的速度大小 v0=60m/s，山坡的倾角θ=37°。取重力加速度大小g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。求：
（1）炸弹在空中飞行的时间 t；
（2）炸弹在水平方向上通过的距离x。
16.（10分）一质量 m=2×103kg的汽车，最大功率 在平直公路上以大小v1=20m/s的速度匀速行驶时，汽车发动机的功率P=4×104W。假设汽车行驶时所受地面及空气的阻力大小不变。
（1）求汽车所受的阻力大小f；
（2）若汽车沿倾角θ=30°的坡路以最大功率匀速向上行驶，求此时汽车的速度大小 v2。
17.（12分）如图所示，在光滑水平面上有甲、乙两个小球（均视为质点），甲的质量 m =0.2kg，乙的质量m =0.3kg，当两球间的距离大于 L=1m时，两球之间无相互作用；当两球间的距离等于或小于 L时，两球间存在大小F=1.5N的恒定斥力。现甲球从距离乙球足够远处以某一初速度向原来静止的乙球运动，结果两球恰好接触。求：
（1）当两球间存在斥力时，甲球的加速度大小a1以及乙球的加速度大小a2；
（2）该初速度大小v0。
18.（14分）如图所示，光滑水平轨道AB的左侧有一轻弹簧，弹簧的左端固定在 A点，右侧放一个质量为 m的物块（视为质点），物块与弹簧不连接，B点与水平传送带的左端刚好平齐接触，CD为光滑的水平轨道，C点与传送带的右端刚好平齐接触，竖直固定的光滑半圆形轨道DE 与水平轨道 CD相切于D点，E点是半圆形轨道的最高点。B、C两点间的距离为 4L，传送带以大小为 （g为重力加速度的大小）的恒定速度沿顺时针方向匀速转动，半圆形轨道的半径为 L，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5.现用外力向左缓慢推动物块压缩弹簧，当弹簧的弹性势能为 5mgL 时撤去外力，物块由静止开始沿轨道运动。
（1）请通过计算判断物块是否能到达 E点；
（2）若其他情况不变，传送带不转动，改变物块的质量，使物块能滑上半圆形轨道，且仍能沿半圆形轨道滑下，求物块质量 的取值范围。
楚雄彝族自治州2022-2023学年高一下学期期末考试
物理试卷参考答案
1. C
【解析】在加速下落的过程中，乘客所受的重力不变，选项A、B均错误；该过程中乘坐台对乘客的支持力小于乘客所受的重力，乘客处于失重状态，选项C正确、D错误。
2. B
【解析】因为下滑过程中，摩擦力对小孩做负功，所以小孩的机械能减小，小孩下滑过程中的速度增大，沿竖直方向的分速度 vy增大，小孩所受重力做功的功率 P=mgvy，可得 P增大，选项B正确。
3. A
【解析】根据物体的平衡条件可知，攀岩过程中岩壁对运动员的作用力大小与运动员所受的重力大小相等，方向竖直向上，选项 A正确。
4. D
【解析】该过程中运动员克服重力做的功W=mgh=60J，选项 D正确。
5. C
【解析】根据题图可知，靠近南岸时小动物有向下游的加速度，靠近北岸时小动物有向上游的加速度，因此由南岸到北岸，流沙的流速先增大后减小，选项 C正确。
6. B
【解析】走时准确的时钟，其秒针转一圈所用的时间为 60s，因此转速大小为 选项B正确。
7. B
【解析】由于地球的质量大于月球的质量，根据 可知，该过程中地球与月球之间的万有引力减小，选项 B正确。
8. D
【解析】设小球的质量为m，在细线断裂的瞬间，小球的线速度大小为v，有 设小球离开桌面后做平抛运动的时间为 t，有 小球的落地点到桌面边缘的水平距离x=vt，解得x=4L，选项D正确。
9. BCD
【解析】这两个力的合力大小范围为 300N-150 N≤F≤150 N+300N，即150N≤F≤450N，选项B、C、D均正确。
10. BD
【解析】在0~t0时间内，甲做加速度减小的变加速直线运动，乙做匀加速直线运动，选项 A错误、B正确；在 t0时刻，甲在乙的前方，选项 C错误；在（0~t0时间内，必定存在某一时刻，该时刻图线 1与图线 2 的斜率相同，甲、乙的加速度相同，选项D正确。
11. BC
【解析】因为松手前弹簧被压缩，所以手对小球的作用力大于小球所受的重力，选项A错误；松手后，只有小球所受的重力和弹簧的弹力做功，弹簧和小球组成的系统机械能守恒，选项 B正确；在小球下落的过程中，弹簧的形变量先减小后增大，弹簧的弹性势能先减小后增大，选项C正确；在小球下落的过程中，当弹簧的弹力与小球所受的重力大小相等时，小球的速度最大，选项 D错误。
12. AD
【解析】设地球的质量为 M，“澳门科学一号”的质量为m，线速度大小为v，有 “澳门科学一号”停在地面上时，有 解得 选项A正确、B错误；地球的体积 地球的平均密度 结合 解得 选项C错误、D正确。
13.（1）等效替代（3分）
（2）BD（只选一个且正确的得2分，有选错的不得分） （3分）
【解析】（1）合力与分力的作用效果相同，合力与分力的概念是一种等效替代的科学思想方法。
（2）用弹簧测力计拉细线时，拉力的方向不必竖直向下，选项 A 错误；为保护弹簧测力计，F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程，选项 B 正确；为减小测量误差，F1、F2的方向间的夹角应适当大些，不必为某个特定的角度，选项 C错误；在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化，选项D正确。
14.（1）不需要 （2分）
（2）（2分）
（3）（2分）
（4）（2分）
【解析】（1）无论滑块和重物的质量多大，滑块与重物组成的系统都满足机械能守恒的条件。
（2）滑块此次通过光电门时的速度大小
（3）对滑块与重物组成的系统，根据机械能守恒定律有 可得g=
（4）此种情况下有 因此 解得
15.解：（1）炸弹击中目标时竖直方向的速度大小 （2分）
又 （2分）
解得 t=8s。（2分）
（2）根据平抛运动的规律有x=v0t（2分）
解得x=480m。（2分）
16.解：（1）汽车匀速行驶时所受的牵引力大小F1=f（2分）
又P=F1v1（2分）
解得 f=2000 N。（1分）
（2）根据物体的平衡条件可知，此时汽车所受的牵引力大小
F2=f+mgsinθ（2分）
又 （2分）
解得v2=15 m/s。（1分）
17.解：（1）根据牛顿第二定律，对甲球有F=m1a1（2分）
解得a1=7.5m /s2（1分）
对乙球有F=m2a2（2分）
解得a =5m /s2。（1分）
（2）设从两球间的距离为 L到两球恰好接触的时间为t，根据匀变速直线运动的规律有
v0-a1t=a2t（2分）
（2分）
解得v0=5m /s。（2分）
18.解：（1）假设物块通过传送带的过程中一直做匀减速直线运动，且物块通过 C点时的速度大小为vc，根据功能关系有
（2分）
解得 （1分）
因为 所以假设成立，物块通过 C点时的速度大小 （1分）
设物块能到达 E点，且物块到达 E点时的速度大小为vE，对物块沿半圆形轨道运动的过程，根据动能定理有
其中vD=vc（2分）
解得 （1分）
因为 所以假设成立，物块能到达 E点。 （1分）
（2）设在物块的质量为 m 的情况下，物块恰好能到达 D点，根据功能关系有
（2分）
解得
设在物块的质量为 m2的情况下，物块恰好能到达半圆形轨道上与圆心等高处，根据功能关系有
（2分）
解得
故物块质量的取值范围为 （2分）
