物理期末试卷（答卷）
时量：75分钟 满分：100分
一、单项选择题（每小题4分；共32分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C A A C C D A
二、多项选择题（每小题5分；共20分）
题 号 9 10 11 12
答 案 BC BC AB AD
三、填空题（每空2分，共18分）
13．C ④ 1:4 14．B AB
15．丙 0.172 1.30
四、计算题：本题共 3小题，30分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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．
16．（10分）
解：（1）根据自由落体运动公式得，
该行星表面的重力加速度大小为 ………………3分
（2）在该行星表面有
可得，行星的质量为 ………………3分
（3）根据公式得，环绕这个行星的第一宇宙速度大小约为
………………4分
17．（11分）
解：（1）小球恰好通过最高点B时
得: ………………3分
（2）由平抛规律，竖直方向 t=0.4s
水平方向 得 ………………4分
（3）小球从A点运动到B点的过程中机械能守恒得：
………………4分
18．（9分）
解：（1）小车速度达到最大时，由功率公式 ………………1分
此时小车受力平衡，即 ………………2分
（2）设小车通过第5个减速带后，到下一个减速带时的速度为v1，通过减速带后的速度为v2，由于其通过相邻两减速带间的时间均为t，则小车每次到下一个减速带时的速度都为v1，通过减速带后的速度都为v2，在减速带间隔过程中由动能定理
………………2分
所以通过每一个减速带时所损失的机械能 ………1分
（3）由题意，小车通过前5个减速带时损失的总机械能
………………1分
从小车到第1个减速带前到最后停下来，由能量守恒定律
………………1分
解得 ………………1分张家界市2022-2023学年高一下学期期末考试
物理试题卷
考生注意：本试卷由选择题、实验题、计算题三部分组成，共6页，考试时量75分钟，满分100分。考生必须在答题卡上答题，在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单选题（每小题4分，共32分）
1．如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的。其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的齿轮边缘的两点，则下列说法中正确的是（ ）
A．A、B两点的角速度相等
B．A、B两点的线速度大小相等
C．A点的周期等于B点的周期
D．A点的向心加速度等于B点的向心加速度
2．建筑工人用如图所示装置将建筑材料提升到高处，工人在高处平台上向右做匀速直线运动（运动过程中手握绳的高度不变），当手牵引的绳与水平方向的夹角为时，重物上升的速度大小为，则人的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
3．已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。质量为m的导弹被发射到离地面高度为h时，受到地球的万有引力大小为（ ）
A． B．
C． D．
4．如图所示，在倾角为θ的斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上B点所用的时间为（ ）
A． B．
C． D．
5．如图所示，质量为50 kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的，她在1 min内做了50个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3 m，g取10 m/s2，则1 min内该同学克服重力做的功W和相应的功率P约为（ ）
A．W =4500 J，P =75 W B．W = 7500 J，P = 125 W
C．W =4500 J，P =125 W D．W =7500 J，P =250 W
6．农民在水田里把多棵秧苗同时以大小相等的初速度斜向上抛出，θ表示抛出初速度方向与水平地面的夹角。不计空气阻力，关于秧苗的运动，正确的说法是（ ）
A．θ越大，秧苗落到地面的速度越大
B．θ不同，抛秧的远近一定不同
C．θ越大，秧苗在空中的时间越长
D．θ越大，秧苗被抛得越远
7．如图所示，粗糙程度处处相同的半圆形竖直轨道固定放置，其半径为R，直径POQ水平．一质量为m的小物块（可视为质点）自P点由静止开始沿轨道下滑，滑到轨道最低点N时，小物块对轨道的压力为2mg，g为重力加速度的大小。则下列说法正确的是（ ）
A．小物块到达最低点N时的速度大小为
B．小物块从P点运动到N点的过程中重力做功为2mgR
C．小物块从P点开始运动经过N点后恰好可以到达Q点
D．小物块从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功为
8．流量是指单位时间内通过管道横截面的流体体积，在生活中经常需要测量流量来解决实际问题。环保人员在检查时发现一根排污管正在向外满口排出大量污水，如图所示。他测出水平管口距落点的竖直高度为h，管口的直径为d，污水落点距管口的水平距离为l，重力加速度为g。根据这些测量计算排出污水的流量为（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题。（每小题5分，全对5分，少选3分，选错0分，共20分）
9．如图所示，A、B两个相同的茶杯放在餐桌上的自动转盘上，O为转盘圆心，B、O间距大于A、O间距，B杯中装满水，A杯是空杯，转盘在电动机的带动下匀速转动，A、B两杯与转盘始终保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．A受到的摩擦力比B的大
B．B受到的摩擦力比A的大
C．增大转动的角速度，B一定先滑动
D．增大转动的角速度，A有可能先滑动
10．在下面列举的各个实例中，不考虑空气阻力，叙述正确的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A机械能守恒
B．乙图中，用平行于斜面向下的大小等于摩擦力的拉力F作用下物体B沿斜面下滑时（斜面A不动），物体B机械能保持不变
C．丙图为一端固定有小球的轻杆，从右偏上30°角释放后绕光滑支点摆动，小球只有重力势能与动能的相互转化，则丙图中小球机械能守恒。
D．丁图中，ω越来越大，小球慢慢升高，小球的机械能仍然守恒
11．如图所示，神舟十五号飞船A、空间站B分别沿逆时针方向绕地球的中心O做匀速圆周运动，周期分别为T1、T2。在某时刻飞船和空间站相距最近，空间站B离地面高度约为400km。下列说法正确的是（ ）
A．飞船A要与空间站B对接，可以向其运动相反方向喷气
B．飞船A和空间站B下一次相距最近需经过时间
C．飞船A与空间站B对接后的周期大于地球同步卫星的周期
D．飞船A与空间站B绕地球做匀速圆周运动的轨道半径之比为
12．从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能Ek与重力势能Ep之和，取地面为重力势能零点，该物体的和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10 m/s2，运动过程中所受阻力大小不变，由图中数据可得出如下结论，其中不正确的是（ ）
A．物体的质量为2.5 kg
B．h=0时，物体的速率为10 m/s
C．h=2 m时，物体的动能Ek=50 J
D．从地面至h=4 m，物体的动能减少20 J
三、实验题（每空2分，共18分）
13．在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示器如图（a）所示。图（b）是演示器部分原理示意图：其中皮带轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的2倍，轮④的半径是轮⑤的2倍，两转臂上黑白格的长度相等。A、B、C为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，图（a）中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为2m的球1和球2，质量为m的球3。
图(a) 图(b)
（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的___________。
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．演绎法
（2）为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系，实验时应将皮带与轮①和轮_________相连，同时选择球1和球2作为实验球；
（3）若实验时将皮带与轮②和轮⑤相连，此时轮②和轮⑤的角速度之比为__________。
14．在做“研究平抛运动”的实验中：
（1）安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，目的是________
A．保证小球在空中运动的时间每次都相等
B．保证小球飞出时，初速度方向水平
C．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小
D．保证小球运动的轨迹是一条抛物线
（2）下列哪些因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大________
A．小球从斜槽同一高度以不同速度释放
B．用等大的空心塑料球代替实心金属球
C．小球与斜槽之间有摩擦
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上选取用来计算的点迹时没有选取抛出点
（3）甲同学将小球从斜槽上释放，乙同学用频闪照相机对从槽口飞出的小球进行拍摄，每隔0.05s拍摄一次，拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬间的影像，每相邻两个球之间被删去了3个影像，所标出的两个线段l1和l2的长度之比为1∶2。重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。l1对应的实际距离为 m（结果均保留根号）。
15．验证机械能守恒定律实验中：
（1）如图所示，释放纸带前，四位同学操作正确的是______（填甲、乙、丙、或丁）。
甲 乙 丙 丁
（2）正确操作以后，得到一条纸带如图所示，0为打点计时器打下的第一个点，重物的质量为200g，重力加速度g取9.8m/s2，则打点计时器打下点B时重物的重力势能比刚开始下落时减少了__________J，重物在点B的速度为__________m/s，由此可以算出重物的动能增加量，重力势能的减少量和动能的增加量在误差允许的范围内近似相等，则验证了机械能守恒定律。（结果保留三位有效数字）
四、简答题（3小题，共30分）
16．（10分）假设未来的人类登上某一地外行星。一小球在距离该星球表面h处自由下落，经过时间t落到星球表面，无空气阻力。设这个行星的半径为R，万有引力常量为G，回答下面问题：
（1）该行星表面的重力加速度大小；
（2）该行星的质量；
（3）如果将来要在这颗行星上发射环绕卫星，环绕这个行星的第一宇宙速度大小约为多少？
17．（11分）如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆轨道处于竖直平面内，半圆与水平地面切于圆的端点A，一小球在水平地面上向左运动到A点后以一定的初速度v0冲上半圆环，沿轨道恰好通过最高点B点，最后小球落在C点．（取重力加速度g=10m/s2）不计空气阻力。
求：（1）小球到达B点的速度;
（2）A、C间的距离S;
（3）小球过A点的速度v0。
18．（9分）如甲图所示为安装在公路上强制过往车辆减速的减速带，现有一水平道路上连续安装有10个减速带（图乙中末完全画出），相邻减速带间的距离均为l（每个减速带宽度远小于l，可忽略不计）；现有一质量为m的电动小车（可视为质点）从第1减速带前某处以恒定功率P启动，到达第1减速带前已达到最大行驶速度v0。已知小车每次通过减速带时所损失的机械能与其行驶速度相关，测量发现，小车在通过第5个减速带后，通过相邻两减速带间的时间均为t。通过第10个减速带时立即关闭电门无动力滑行，小车在水平路面上继续滑行距离s后停下。已知小车与路面间的阻力大小恒定，空气阻力不计。
（1）求小车与路面间的阻力f的大小；
（2）求小车通过第5个减速带后，通过每一个减速带时所损失的机械能；
（3）若小车通过前5个减速带时损失的总机械能是其通过后5个减速带时所损失总机械能的1.6倍，求小车从第1个减速带运动至第5个减速带所用的时间t0。
甲 乙
