2022-2023学年福建省漳州市高一（下）期末物理试卷
一、单选题（本大题共5小题，共22.0分）
1. 航天员在地面模拟失重训练的一种方式是在水下进行，如图所示。航天员在某次出舱作业过程中穿水槽训练航天服浸没在水中，通过配重使其匀速上浮，则航天员上浮过程中( )
A. 所受的合力做正功 B. 所受的合力做负功 C. 其机械能减少 D. 其机械能增加
2. 接近光速飞离地球的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，则地球上的人观测到地球上的钟( )
A. 越走越快 B. 比地球上的人观测飞船上的钟快
C. 比地球上的人观测飞船上的钟慢 D. 与地球上的人观测飞船上的钟一样快
3. 成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的糠秕和米粒，糠秕会落到比米粒更远的位置，若空气阻力忽略不计，则( )
A. 从释放到落地的过程中，米粒和糠秕重力做功相等
B. 从释放到落地的过程中，风力对米粒做功大于对糠秕做功
C. 从释放到落地的过程中，米粒重力的平均功率大于糠秕重力的平均功率
D. 落地时，米粒重力的瞬时功率小于糠秕重力的瞬时功率
4. 中国于年月发射天舟六号货运飞船，飞船发射后在停泊轨道Ⅰ上进行数据确认，后经转移轨道Ⅱ到空间站轨道Ⅲ完成与空间站交会对接，其变轨过程可简化如图所示，则( )
A. 飞船在停泊轨道Ⅰ上的线速度大于第一宇宙速度
B. 飞船在停泊轨道Ⅰ上的线速度大于在转移轨道Ⅱ上点时线速度
C. 飞船在停泊轨道Ⅰ上的运行周期大于在空间站轨道Ⅲ的运行周期
D. 飞船运动至转移轨道Ⅱ上点时，需向前喷气减速才能进入空间站轨道Ⅲ
5. 乒乓球自动发球机从同一高度沿同一水平方向发射甲、乙两球，发射速度大小分别为、，甲、乙两球第一次撞击桌面前在空中运动的时间分别为、，落在水平球台上的位置如图所示，两球在空中的运动可视为平抛运动，则( )
A. B.
C. 两球落到桌面的速度大小不同 D. 两球落到桌面的速度方向相同
二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）
6. 洪涝灾害常常给国家带来巨大的经济损失，如图所示，某救援队利用摩托艇将人员进行转移。已知水的流速恒为，水流的方向平行于河岸，摩托艇在静水中的速度大小恒为，且，河宽为。该救援队由河岸的点出发，将被困人员转移到河对岸，连线与河岸垂直。则摩托艇( )
A. 能到达正对岸的点 B. 不能到达正对岸的点
C. 渡河的最短时间为 D. 渡河的最短时间为
7. 单车共享是目前中国规模最大的校园交通代步解决方案，为广大高校师生提供了方便快捷、低碳环保、经济实用的共享单车服务。如图所示是一辆共享单车，、、三点分别为单车轮胎和齿轮外缘上的点，其中。现将后轮支起离地，脚踩踏板使后轮转动，则( )
A. 点与点的角速度相等
B. 点比点的线速度大
C. 点与点的向心加速度大小之比为
D. 点和点的转动周期之比为
8. 图甲为“海洋和谐号”游轮，它是目前世界上最大的游轮，假设其总质量，发动机额定输出功率，某次航行过程中，游轮从静止开始在海面上做直线运动，其加速度时间图像如图乙所示，在时，发动机输出功率达到额定输出功率，此后保持不变，假设航行过程中游轮所受阻力恒定不变，则( )
A. 时游轮的速度大小为
B. 游轮航行过程中所受的阻力大小为
C. 游轮航行的最大速度为
D. 当游轮的加速度为时，其速度为
三、填空题（本大题共2小题，共8.0分）
9. 某次军事演习中，在、两处的炮兵向正前方同一目标同时各发射一颗炮弹。若忽略空气阻力，炮弹轨迹如图所示，则_________填“处”或“处”发射的炮弹先击中目标，处发射的炮弹在最高点的速度比处发射的炮弹在最高点的速度_________填“大”或“小”。
10. 如图，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，则小球运动的轨道平面越接近漏斗上端口，所受合外力_________填“越大”“越小”或“不变”，线速度_________填“越大”“越小”或“不变”。
四、实验题（本大题共2小题，共16.0分）
11. 用如图所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上。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，在如图所示的白纸上建立以抛出点为坐标原点、水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系。
下列实验操作说法正确的是_________填正确答案标号。
A.斜槽轨道必须光滑 需调节斜槽保证其末端水平
C.钢球每次要从斜槽不同位置由静止释放
根据图记录的点可求得钢球平抛的初速度大小为__________取结果保留位有效数字
图是实验中钢球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，图线所对应的钢球在斜槽上释放的位置_________选填“较低”或“较高”。
12. 某实验小组的同学做“验证机械能守恒定律”实验，实验装置主体如图甲所示，该小组的同学完成的操作如下：
将黑色胶带等间隔贴在_________“透明塑料”或“铁质”直尺上，相邻胶带中心线之间的距离为；
图乙所示为某个胶带在刻度尺上的位置，则该胶带宽度_________；
将光电门固定在铁架台上，由静止竖直释放直尺，测得第个和第个胶带通过光电门的遮光时间分别为和；若直尺质量为，，则第个胶带经过光电门时的动能为_________；
若关系式___________________用、、、，表示成立说明直尺下落过程中机械能守恒；
本实验的误差来源可能是_________填正确答案标号。
A.直尺下落过程中受到阻力作用 直尺质量测量不准确
C.释放直尺时初速度不为零 胶带的宽度不能忽略
五、计算题（本大题共3小题，共36.0分）
13. 我国综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”于年月在京正式对外发布，此卫星的科学目标为监测太阳的“一磁两暴”现象，首批科学图像揭示了众多不为前人所知的规律。“夸父一号”围绕太阳运行的轨道半径为，太阳半径为，太阳表面的重力加速度为，万有引力常量，忽略太阳自转影响，求：
太阳质量；
该卫星绕太阳做匀速圆周运动的线速度大小。
14. 如图，套在光滑竖直细杆上质量为的环由跨过小定滑轮的不可伸长的轻绳与重物相连，杆与定滑轮的距离为。现让环与定滑轮等高，静止释放环，环下落的最大距离为，此时重物未接触到滑轮，且环未碰到底座，重力加速度大小为，取，求：
环从静止下落到最低点的过程中其重力做的功；
重物的质量；
环下落时的速度大小。
15. 如图，有一质量为的小物块可视为质点，从距离平台高的点处以某一初速度水平抛出，到达点时，恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后物块滑上紧靠轨道末端点的水平足够长质量为的木板。已知木板与物块间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数，且与圆弧轨道末端切线相平，圆弧轨道的半径为，半径与竖直方向的夹角不计空气阻力，取，，。求：
物块从点抛出的初速度大小
物块到达点时受到轨道的支持力大小
物块与木板共速前，物块对木板的摩擦力所做的功。结果保留位有效数字
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查动能和机械能。
根据速度大小，分析动能大小；根据重力势能和动能的变化，分析机械能变化。
【解答】
、航天员匀速上浮，速度不变，动能不变，则所受的合力做功为，故AB错误；
C、航天员匀速上浮过程，重力势能增大，动能不变，则机械能增大，故C错误，D正确。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查爱因斯坦狭义相对论，关键是记住相对论的几个效应，如：尺缩效应、运动延时效应、质速关系。根据爱因斯坦狭义相对论，运动具有延时效应，故参考系高速运动的物体上的时间进程变慢。
【解答】
地球上的人以地球为参考系，认为飞船高速运动，同样根据爱因斯坦质能方程的运动延时效应，飞船上的钟较慢，故地球上的人观测到地球上的钟较快，故B正确，ACD错误。
3.【答案】
【解析】略
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了卫星运行规律和变轨问题。
第一宇宙速度是卫星运行的最大速度；根据卫星运行规律和变轨原理解答。
【解答】
A、第一宇宙速度是卫星运行的最大速度，所以飞船在停泊轨道Ⅰ上的线速度不可能大于第一宇宙速度，故A错误；
B、
根据可得，所以飞船在停泊轨道Ⅰ上的线速度大于轨道Ⅲ上的速度，即，飞船从轨道Ⅰ在点点火加速进入轨道Ⅱ，则，在轨道Ⅱ上点速度大于点速度，即，飞船从轨道Ⅱ在点点火加速进入轨道Ⅲ，即，综上可得，故B正确；
C、根据开普勒第三定律，可得飞船在停泊轨道Ⅰ上的运行周期小于在空间站轨道Ⅲ的运行周期，故C错误；
D、飞船运动至转移轨道Ⅱ上点时，需向后喷气加速才能进入空间站轨道Ⅲ，故D错误。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了平抛运动；解决本题的关键是掌握平抛运动的基本规律，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。
先根据竖直方向的运动求出时间，再把时间代入到水平方向上分析球的初速度；根据平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，先求出竖直方向的分速度，再根据运动合成求出两球落到桌面的速度。
【解答】
B.根据题意可知，两球在空中的运动可视为平抛运动，竖直方向上有，解得；由图可知，甲、乙两球下落高度相同，则有，故B错误；
A.根据题意可知，两球在空中的运动可视为平抛运动，水平方向上有，解得，由图可知，乙球的水平位移大，则有，故A正确；
两球做平抛运动下落的高度相同，根据可知两球落地时竖直方向的分速度相等；两球落到桌面的速度，由于甲球的初速度小于乙球的初速度，而竖直方向速度相等，所以两球落到桌面的速度大小不同，方向不同，故C正确，D错误。
6.【答案】
【解析】
【分析】
对于渡河问题，要明确两分运动的时间的等时性和独立性，同时要注意怎样渡河时间最短，明确河水流速变化时对渡河时间和渡河位移的影响，明确能否垂直对河；当不能垂直渡河时，怎样渡河位移最短等知识。
【解答】
欲使摩托艇到达，则摩托艇的速度应斜向上指向上游，使得合速度垂直河岸，此时应有，合速度大小为，此时的渡河时间为，故A正确，B错误；
欲使摩托艇的渡河时间最短，则摩托艇的速度垂直河岸，渡河的时间为，故C错误，D正确。
7.【答案】
【解析】
【分析】
大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等；小齿轮与后轮是同轴传动，角速度相等；结合线速度与角速度关系公式以及、列式求解。
本题关键能分清同缘传动线速度大小相等和同轴传动角速度相同，灵活应用公式。
【解答】
A.大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等，即，根据及可得 ，故A错误；
B.车轮和小齿轮同轴转动，角速度相同，即，根据及可得，故B正确；
C.根据以及，可得，故C正确；
D.根据可得，故D错误。
8.【答案】
【解析】略
9.【答案】处 大
【解析】略
10.【答案】不变 越大
【解析】略
11.【答案】 较高
【解析】略
12.【答案】透明塑料
【解析】略
13.【答案】 ；
【解析】物体在太阳表面受到的万有引力充当重力忽略自转
解得太阳质量
根据万有引力提供向心力有
可得
14.【答案】 ；；
【解析】环从静止下落到最低点的过程中重力做的功
由几何关系可得，当环下落至最低点时滑轮左边绳长
上升高度
对、组成的系统由机械能守恒得
解得：
当环下落时，上升高度为
此时的速度为
根据机械能守恒定律有
解得
15.【答案】解：小物块平抛运动至点时，对速度进行分解，如图所示，
则有：
，
，
解得；
小物块从运动到的过程中由动能定理，可得
，
又，
在点由牛顿第二定律得
，
解得；
小物块滑上长木板后，二者共速前，物块做匀减速直线运动，长木板做匀加速
直线运动。对物块，由牛顿第二定律得：
，
对木板，由牛顿第二定律得：
，
设经过时间二者共速，则有
，
共速前木板的位移
，
物块对木板的摩擦力所做的功
，
解得。
【解析】本题考查动力学的综合问题。解决本题的关键是弄清物块及木板的运动的受力情况及运动过程，利用平抛运动基本规律、牛顿运动定律及动能定理、功能关系分析计算。
第1页，共1页
