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腾冲市名校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、单选题（共8小题）
1. 关于公式a＝及v＝v0＋at，下列说法正确的是( )
A. 加速度a与Δv成正比，与Δt成反比
B. 加速度a的方向与Δv的方向相同，与v的方向无关
C. 该公式只适用于匀加速直线运动，不适用于匀减速直线运动
D. 末速度v一定比初速度v0大
2. 如图所示，两个质量均为m的A、B两小球用轻杆连接，A球与固定在斜面上的光滑竖直挡板接触，B球放于倾角为θ的粗糙斜面上．A、B两球均处于静止，B球无滑动趋势，则B球对斜面的作用力大小为( )
A. B. 2mgtan θ C. mgtan θ D. 2mgcos θ
3. 如图所示，在水平路面一运动员驾驶摩托车跨越壕沟，壕沟两侧的高度差为0.8 m，g取10 m/s2，则运动员跨过壕沟所用时间为( )
A. 3.2 s B. 1.6 s C. 0.8 s D. 0.4 s
4. 2021年2月10日，我国首次火星探测任务“天问一号”火星探测器开启了环绕火星之旅。假设“天问一号”探测器在绕火星的轨道上做圆周运动时距火星表面的高度为，绕行周期为，火星的半径为；“天问一号”在地球的近地轨道上做圆周运动时的周期为，地球的半径为。则可计算出火星与地球的质量之比为（ ）
A. B. C. D.
5. 汽车内有一用轻绳悬挂的小球，某段时间内轻绳与竖直方向成某一固定角度，如图所示，若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的木块m1，则关于汽车的运动情况和木块m1的受力情况正确的是( )
A. 汽车一定向右做加速运动
B. 汽车一定向左做加速运动
C. m1除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用
D. m1除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力作用
6. 如图所示，光滑的曲面与光滑的水平面平滑相连，一轻弹簧右端固定，质量为m的小球从高度为h处由静止下滑，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，则( )
A. 小球与弹簧刚接触时，速度大小为
B. 小球与弹簧接触的过程中，小球机械能守恒
C. 小球压缩弹簧至最短时，弹簧的弹性势能为mgh
D. 小球在压缩弹簧的过程中，小球的加速度保持不变
7. 如图所示，在河面上方20 m的岸上有人用跨过定滑轮的长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°.人以恒定的速率v＝3 m/s拉绳，使小船靠岸，那么5 s时( )
绳与水面的夹角为60°
B. 小船前进了15 m
C. 小船的速率为5 m/s
D. 小船到岸边距离为10 m
8. 在同一点O水平抛出两个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则两个物体做平抛运动的初速度vA、vB的关系和做平抛运动的时间tA、tB的关系分别是( )
vA＞vB tA＞tB
B. vA＜vB tA＞tB
C. vA＝vB tA＝tB
D. vA＞vB tA＜tB
二、多选题（共4小题）
9. (多选)如图所示，弹簧固定在地面上， 一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，
则在小球从B到C的过程中( )
弹簧的弹性势能不断增大
B. 弹簧的弹性势能不断减小
C. 小球和弹簧组成的系统机械能不断减小
D. 小球和弹簧组成的系统机械能保持不变
10. 如图所示，发射同步卫星的一般程序：先让卫星进入一个近地的圆轨道，然后在P点变轨，进入椭圆转移轨道(该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P点，远地点为同步圆轨道上的Q点)，到达远地点Q时再次变轨，进入同步轨道．设卫星在近地圆轨道上的运行速率为v1，在椭圆转移轨道的近地点P的速率为v2，沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3，在同步轨道上的速率为v4，三个轨道上运动的周期分别为T1、T2、T3，则下列说法正确的是( )
在P点变轨时需要加速，Q点变轨时要减速
B. 在P点变轨时需要减速，Q点变轨时要加速
C. T1
11. 如图所示，质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，当轻杆绕轴OO′以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，a绳与水平面成θ角，b绳平行于水平面且长为l，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A. 小球一定受a绳的拉力作用
B. 小球所受a绳的拉力随角速度的增大而增大
C. 当角速度ω>时，b绳将出现弹力
D. 若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化
12. 如图所示，粗糙的水平面上有一内壁为半球形且光滑的容器，容器的质量为2 kg，与地面间的动摩擦因数为0.25.在水平推力作用下置于容器内质量为1 kg的物块(可视为质点)与容器一起向左做加速运动，OP连线与水平线的夹角θ＝53°.(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，重力加速度g＝10 m/s2)则( )
容器的加速度大小为7.5 m/s2
B. 容器对物块的支持力大小为12.5 N
C. 推力F的大小为42 N
D. 地面对容器的支持力等于30 N
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（共2小题）
13. 图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置图.
(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线________，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保证每次小球抛出时______________________________.
(2)图乙是实验取得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为________ m/s.(g＝9.8 m/s2)
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个小方格的边长L＝5 cm，实验记录了小球在运动中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为________m/s，小球运动到B点的竖直分速度为________m/s，平抛运动初位置的坐标为________(如图丙所示，以O点为原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，g＝10 m/s2).
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
四、计算题（共3小题）
15. 如图所示，在水平作用力F的作用下，木板B在水平地面上向左匀速运动，其水平表面上的木块A静止不动，与之相连的固定在竖直墙上的弹簧秤的示数为3.6 N.已知木块A重8 N，木板B重12 N.
(1)若此时弹簧秤弹簧的伸长量为1.2 cm，则该弹簧秤弹簧的劲度系数为多少？
(2)木块A与木板B之间的动摩擦因数为多少？
(3)若已知木板与水平地面间的动摩擦因数为0.3，则水平力F为多大？
16. a、b两颗卫星均在赤道正上方绕地球做匀速圆周运动，a为近地卫星，b卫星离地面高度为3R，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，试求：(忽略地球自转的影响)
(1)a、b两颗卫星的周期；
(2)a、b两颗卫星的线速度之比；
(3)若某时刻两卫星正好同时通过赤道同一点的正上方，则至少经过多长时间两卫星相距最远？
17. 如图所示，一长L＝0.45 m、不可伸长的轻绳上端悬挂于M点，下端系一质量m＝1.0 kg的小球，CDE是一竖直固定的圆弧形轨道，半径R＝0.50 m，OC与竖直方向的夹角θ＝60°，现将小球拉到A点(保持绳绷直且水平)由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后，从圆弧轨道的C点沿切线方向进入轨道，刚好能到达圆弧形轨道的最高点E，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，求：
(1)小球到B点时的速度大小；
(2)轻绳所受的最大拉力大小；
(3)小球在圆弧形轨道上运动时克服阻力做的功．
1.B 2.A 3.D 4.A 5.C 6.A 7.C 8.D
9.AD 10.CD 11.AC 12.ABD
13.(1)水平 初速度相同 (2)1.2 (3)2.0 2.0 (－0.1 m,0)
【解析】(1)平抛物体的初速度方向为水平方向，故应调节实验装置直到斜槽末端切线水平；每次让小球从同一位置由静止释放，小球下落高度相同才能保证每次平抛得到相同的初速度.
(2)根据平抛运动规律h＝gt2，x＝v0t，
代入数据解得v0＝1.2 m/s.
(3)由题图丙可知，从A到B和从B到C，小球水平方向通过的位移相等，故两段运动时间相同.
由hBC－hAB＝g(Δt)2，
可得Δt＝0.1 s，
所以v0′＝＝2.0 m/s，
vBy＝＝2.0 m/s.
则小球从抛出点运动到B点时所经历的时间tB＝＝0.2 s，故平抛运动初位置的水平坐标x＝6×0.05 m－v0′tB＝－0.1 m，竖直坐标y＝4×0.05 m－gtB2＝0，所以平抛运动初位置的坐标为(－0.1 m,0).
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】(1)弹簧秤的示数为3.6 N，弹簧秤弹簧的伸长量为1.2 cm＝0.012 m，由胡克定律得：k＝＝N/m＝300 N/m.
(2)A保持静止，A水平方向受到弹簧的拉力和B对A的滑动摩擦力，由平衡条件得到，木块A受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧的拉力F，即fBA＝F＝3.6N，由：fAB＝μ1GA
解得：μ1＝＝＝0.45
(3)根据牛顿第三定律可知，A对B的摩擦力大小fAB与B对A的摩擦力大小相等，也是3.6 N；对B进行受力分析可知，B受到重力、A对B的压力、地面的支持力、A对B的摩擦力、地面对B的摩擦力以及水平拉力F
竖直方向：NB＝GB＋GA＝（12＋8）N＝20 N
水平方向：F－fB－fAB＝0
其中：fB＝μ2·NB＝0.3×20 N＝6 N
联立解得：F＝9.6 N
16.(1)2π 16π(2)2∶1 (3)或
【解析】(1)卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有F引＝Fn，
对地球表面上质量为m的物体，有G＝mg，
对a卫星，有＝maR，
解得Ta＝2π.
对b卫星，有＝mb·4R，
解得Tb＝16π.
(2)卫星做匀速圆周运动，则有F引＝Fn，
对a卫星，有＝，
解得va＝.
对b卫星，有G＝mb，
解得vb＝，
所以va∶vb＝2∶1.
(3)设经过时间t，a、b两颗卫星第一次相距最远，若两卫星同向运转，此时a比b多转半圈，则－＝π，
解得t＝，
若两卫星反向运转，则(＋)t＝π，
解得t＝.
17.(1)3 m/s (2)30 N (3)8 J
【解析】(1)小球从A到B的过程，由动能定理得
mgL＝mv12，解得v1＝3 m/s
(2)小球在B点时，由牛顿第二定律得F－mg＝m，解得F＝30 N，由牛顿第三定律可知，轻绳所受最大拉力大小为30 N
(3)小球从B到C做平抛运动，从C点沿切线进入圆弧形轨道，由平抛运动规律可得
小球在C点的速度大小v2＝，解得v2＝6 m/s
小球刚好能到达E点，则mg＝m，解得v3＝m/s
小球从C点到E点，由动能定理得－mg(R＋Rcosθ)－Wf＝mv32－mv22，解得Wf＝8 J.
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