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文山州重点中学2022-2023学年高一下学期期末考试
物理
注意事项:
1.答题前填写好自己的班级、姓名、考号等信息
2.请将正确答案填写在答题卡上
第Ⅰ卷 选择题
一、单项选择题（共8题，每题3分，共24分）
1. 以下关于做功的判断，正确的是( )
A. 大小相等的力，在相同的时间内对物体所做的功一定相等
B. 大小相等的力，在相同的位移上对物体所做的功一定相等
C. 大小相等、方向相同的力，在相同的位移上对物体所做的功一定相等
D. 相同的力作用在不同的物体上，发生相同的位移做的功不一定相等
2. 如图所示，等量异种点电荷A、B固定在同一水平线上，竖直固定的光滑绝缘杆与AB的中垂线重合，C、D是绝缘杆上的两点，ACBD构成一个正方形，一带负电的小球(可视为点电荷)套在绝缘杆上自C点无初速释放，由C运动到D的过程中，下列说法正确的是( )
小球的速度先减小后增大
B. 小球的速度先增大后减小
C. 杆对小球的作用力先减小后增大
D. 杆对小球的作用力先增大后减小
3. 如图所示，组装成S形的轨道平放在水平面上，abc部分由薄壁细圆管弯成，半径为r＝1.0 m，cde部分半圆形轨道的半径为R＝2.0 m，两部分在c处平滑连接．在水平面内有一匀强电场，电场强度大小为E＝2.0×105V/m，方向水平向左．一个质量m＝0.01 kg、带电荷量q＝5.0×10－7C的带正电的小球(可视为质点)从管口a点进入轨道，发现带电小球恰好能从e处飞出．不计一切摩擦，小球运动过程中带电荷量不变，则小球从管口a点进入轨道的最小速度为( )
m/s
2 m/s
2 m/s
D. 3 m/s
4. 沿同一条直线运动的a、b两个质点，在0～t0时间内的x－t图像如图所示．根据图像判断，下列说法不正确的是( )
A. 质点a做周期性的往返运动
B. 在0～t′时间内，a、b的位移相同
C. 在0～t′时间内，a的位移大于b的位移
D. 在0～t0时间内，a通过的路程是b通过路程的3倍，但位移相同
5. 如图所示，A为长木板，在光滑水平面上以速度v1开始向右运动，同时物块B在A的上表面以速度v2开始向右运动，且A、B间接触面粗糙．下列判断正确的是( )
A. 若v1＝v2，A、B之间无摩擦力
B. 若v1＞v2，A受到B所施加的向右的滑动摩擦力
C. 若v1＜v2，B受到A所施加的向右的滑动摩擦力
D. 若v1＞v2，A、B之间无滑动摩擦力
6. 如图所示，质量为m的滑块Q，沿质量为M、倾角为α的斜面体P的斜面匀速下滑，斜面体P静止在水平面上，在滑块Q下滑的过程中( )
Q对P的压力大小为mgsin α
B. Q对P的摩擦力大小为mgcos α
C. 地面对P的摩擦力方向向右
D. P对Q的作用力大小为mg，方向竖直向上
7. 如图甲、乙所示，物块A1、A2、B1、B2的质量均为m，A1、A2用刚性轻杆连接，B1、B2用轻质弹簧连接，两个装置都放在水平的支托物上，处于平衡状态．今突然撤去支托物，让物块下落，在撤去支托物的瞬间，A1、A2受到的合力分别为FA1、FA2，B1、B2受到的合力分别为FB1、FB2，不计空气阻力．则()
A. FA1＝0，FA2＝2mg，FB1＝0，FB2＝2mg
B. FA1＝mg，FA2＝mg，FB1＝0，FB2＝2mg
C. FA1＝mg，FA2＝2mg，FB1＝mg，FB2＝mg
D. FA1＝mg，FA2＝mg，FB1＝mg，FB2＝mg
8. 已知月球质量与地球质量之比约为1∶80，月球半径与地球半径之比约为1∶4，则月球上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比最接近( )
A. 9∶2 B. 2∶9 C. 18∶1 D. 1∶18
二、多选题（共4小题，每题4分）
9. 关于匀变速直线运动，下列说法正确的是( )
A. 匀变速直线运动的加速度恒定不变
B. 相邻的相同时间间隔内的位移相等
C. 在任何相等的时间Δt内的速度变化量Δv都相等
D. 速度与运动时间成正比
10. 从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。如图所示为“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器环绕火星变轨示意图。已知地球质量为M，地球半径为R，地球表面重力加速度为g；火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的；“祝融”火星车的质量为m。下列说法正确的是（ ）
A. “天问一号”探测器环绕火星运动的速度应大于11.2
B. “天问一号”在轨道Ⅱ运行到Q点的速度大于在圆轨道Ⅰ运行的速度
C. 若轨道Ⅰ为火星同步圆轨道，测得周期为T，则火星的密度约为
D. “祝融”火星车在火星表面所受重力约为
11. 如图甲所示，一人用由0逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱，木箱所受的摩擦力Ff与F的关系如图乙所示，g取10 m/s2，下列说法正确的是( )
木箱所受的最大静摩擦力Fmax＝21 N
B. 木箱所受的最大静摩擦力Fmax＝20 N
C. 木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.21
D. 木箱与地面间的动摩擦因数μ＝0.2
12. 如图所示，通过质量不计的定滑轮悬挂两个质量为m1、m2的物体(m1＞m2)，不计绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦，由静止释放，在m1向下运动一段距离的过程中，下列说法中正确的是( )
m1和地球组成的系统机械能守恒
B. m1、m2和地球组成的系统机械能守恒
C. m1机械能的减少量等于m2机械能的增加量
D. m1减少的重力势能小于m2增加的动能
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（共2小题）
13. 光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合力、质量关系，NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2.
(1)该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持Mm，这样做的目的是______________________．
(2)为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量_____________，若上述测量量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a＝________.
(3)某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合力的关系图像．
(4)由图像可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是____________．
14. 用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验，实验中选出的一条纸带如图乙所示。
(1)根据纸带上已测出的数据，可得打“5”点时重物的速度为v5＝________m/s；取刚下落时重物所在位置为零势能面，可得出打“5”点时重物的重力势能为Ep＝________J，此时重物的机械能E5＝________J(电源频率为50 Hz，重物质量为m，g＝9.8 m/s2)。
(2)用同样的办法计算得到打“6”点时重物的机械能E6，发现E6
15. 宇航员在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球．经过时间t，小球落到星球表面上，测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时初速度增大为原来的2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L.已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，引力常量为G.求该星球的质量M.
16. 如图所示的装置是在竖直平面内放置的光滑绝缘轨道，处于水平向右的匀强电场中，带负电荷的小球从高为h的A处由静止开始下滑，沿轨道ABC运动并进入圆环内做圆周运动．已知小球所受电场力是其重力的，圆环半径为R，斜面倾角为θ＝60°，sBC＝2R.若使小球在圆环内能做完整的圆周运动，h至少为多少？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．
17. 如图所示，放在足够大的水平桌面上的薄木板的质量m1＝1 kg，木板右端叠放着质量m2＝2 kg的小物块，整体处于静止状态．已知物块与木板间的动摩擦因数μ1＝0.25，木板与桌面间的动摩擦因数μ2＝0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g＝10 m/s2，薄木板足够长．现对木板施加水平向右的恒定拉力F1＝6 N，当木板向右运动的位移x1＝4.5 m时，撤去拉力F1，木板和小物块继续运动一段时间后静止．求：
(1)撤去拉力F1时，木板的速度v的大小；
(2)从木板开始运动到撤去拉力F1的过程中，木板对物块的摩擦力做的功；
(3)整个过程中因摩擦而产生的热量．
1.C 2.D 3.C 4.C 5.A 6.D 7.B 8.B 9.AC 10.CD 11.AD 12.BC
13.(1)使小车所受合力大小等于(或约等于)mg
(2)两光电门之间的距离(或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间”)
(3)如图所示
(4)木板倾角偏小(或“平衡摩擦力不足”或“未完全平衡摩擦力”)
14.(1)0.96 －0.47m －0.01m (2)空气阻力或纸带与限位孔间的摩擦
【解析】(1)打“5”点时重物的速度等于4～6段的平均速度，则有
v5＝＝×10－3m/s＝0.96 m/s
取刚下落时重物所在水平面为零势能面，可得出打“5”点时重物的重力势能为Ep5＝－mgh5＝－m×9.8×48.0×10－3J＝－0.47mJ，此时重物的机械能为E5＝Ek5＋Ep5＝×m×0.962J－0.47mJ＝－0.01mJ。
(2)通过计算发现E6
【解析】设小球抛出点的竖直高度为h，第一次平抛的水平射程为x，则有
x2＋h2＝L2，
由平抛运动规律知，当初速度增大为原来的2倍时，其水平射程也增大到2x，
可得(2x)2＋h2＝(L)2，
设该星球表面的重力加速度为g，由平抛运动的规律得
h＝gt2，
根据在星球表面上的物体的重力近似等于万有引力可得
mg＝G，
联立以上各式解得M＝.
16.7.7R
【解析】小球所受的重力和电场力都为恒力，故可将两力等效为一个力F，如图所示，
可知F＝1.25mg，方向与竖直方向成37°角．由图可知，小球做完整的圆周运动的临界点是D点，设小球恰好能通过D点，即到达D点时圆环对小球的弹力恰好为零．
由圆周运动知识得：F＝，即：1.25mg＝m，
小球由A运动到D点，由动能定理结合几何知识得：
mg(h－R－Rcos 37°)－mg·＝mv－0，联立解得h≈7.7R.
17.(1)3 m/s (2)9 J (3)27 J
【解析】(1)假设对木板施加水平向右的恒定拉力大小为F0时，小物块与木板恰好不发生相对滑动，此时小物块与木板间的摩擦力为最大静摩擦力Ffm＝μ1m2g
设小物块此时的加速度大小为a0，根据牛顿第二定律有Ffm＝m2a0
对整体有F0－μ2(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a0，解得F0＝10.5 N
故对木板施加水平向右的恒定拉力F1＝6 N时，小物块与木板保持相对静止，从木板开始运动到撤去拉力F1，对木板和小物块整体根据动能定理有F1x1－μ2(m1＋m2)gx1＝(m1＋m2)v2
解得v＝3 m/s
(2)从木板开始运动到撤去拉力F1的过程中，对小物块根据动能定理有Wf＝m2v2＝9 J
(3)从木板开始运动到撤去拉力F1，因摩擦产生的热量Q1＝μ2(m1＋m2)gx1＝13.5 J
从撤去拉力F1到木板和小物块再次静止，因摩擦产生的热量Q2＝μ2(m1＋m2)gx2＝(m1＋m2)v2＝13.5 J
整个过程中因摩擦而产生的热量Q＝Q1＋Q2＝27 J.
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