吉林省“BEST合作体”2022-2023学年高一下学期期末联考物理试题（解析版）VIP

吉林省“BEST合作体”2022—2023学年度下学期期末考试高一物理试题本试卷满分100分，共3页。考试时间为75分钟。考试结束后，只交答题卡。第Ⅰ卷（共10题，46分）一、选择题（1-7为单选，每题4分；8-10为多选，每题6分，全对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。共计46分）1.如图是做斜抛运动物体的轨迹，C点是轨迹的最高点，A、B是轨迹上等高的两个点。下列叙述中正确的是（不计空气阻力）（  ）A.物体在C点速度为零B.物体在A点的速度与物体在B点的速度相同C.物体在A点、B点的水平速度均大于物体在C点的水平速度D.物体在A、B、C各点的加速度都相同【答案】D【解析】【详解】A．斜抛运动在水平方向分运动是匀速直线运动，即水平速度不变，物体在C点具有水平方向的速度，故A错误；B．速度是矢量，既有大小也有方向，由斜抛运动的对称性可知A、B两点的速度大小相等，方向不同，物体在A点的速度与物体在B点的速度不相同，故B错误；C．斜抛运动在水平方向分运动是匀速直线运动，即水平速度不变，物体在A点、B点的水平速度均等于物体在C点的速度，故C错误；D．斜抛运动的物体只受到重力的作用，即加速度恒为g，故D正确。故选D。2.质量为2kg的物块在同一竖直平面内的几个共点力作用下处于静止状态。现将其中一个力的大小由5N突然增大到7N，其他力保持不变，则在3s秒末，该力的瞬时功率为（）A.6W B.15W C.21W D.36W【答案】C【解析】【分析】【详解】将其中一个力的大小由5N突然增大到7N，而其他力保持不变，则物体所受的合力为2N，由牛顿第二定律得在3s末物块的速度则该力的瞬时功率故C正确。故选C。3.2019年春节电影《流浪地球》热播，观众分析《流浪地球》中的发动机推动地球的原理：行星发动机通过逐步改变地球绕太阳运行的轨道，达到极限以后通过引力弹弓效应弹出地球，整个流浪时间长达几十年。具体过程如图所示，轨道1为地球公转的近似圆轨道，轨道2、3为椭圆轨道，P、Q为椭圆轨道3长轴的端点。以下说法正确的是（）A.地球在1、2、3轨道的运行周期分别为T1、T2、T3，则T1>T2>T3B.地球在1、2、3轨道运行时经过P点的速度分别为v1、v2、v3，则v1>v2>v3C.地球在3轨道运行时经过P、Q点的速度分别为vP、vQ，则vP<vQD.地球在1轨道P点加速后进入2轨道，在2轨道P点再加速后进入3轨道【答案】D【解析】【分析】【详解】A．根据题图结合开普勒第三定律=k可知地球在1、2、3轨道的运行周期关系为T1<T2<T3，选项A错误。BD．地球从轨道1上的P点进入轨道2要做离心运动，需点火加速，可知v1<v2；同理，地球从轨道2上的P点进入轨道3要做离心运动，需点火加速，可知v2<v3；所以有v1<v2<v3，选项B错误，D正确。C．根据开普勒第二定律可知，地球在近日点的速度比在远日点的速度大，即vP>vQ，选项C错误。故选D。4.中国“天问一号”探测器着陆火星，为下一步实现火星采样返回打下了重要基础。已知“天问一号”探测器在火星停泊轨道运行时，探测器到火星中心的最近和最远距离分别为280km和5.9×104km，探测器的运行周期为2个火星日（一个火星日的时间可近似为一个地球日时间），万有引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2，通过以上数据可以计算出火星的（）A.半径 B.质量C.密度 D.表面的重力加速度【答案】B【解析】【详解】将椭圆轨道近似看成圆轨道可得由已知条件可知能求出火星质量，无法求出火星半径、密度、及表面重力加速度，故B准确，ACD错误。故选B。5.无缝钢管的制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两个支承轮上，支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动，铁水注入管状模型后，由于离心作用，紧紧地覆盖在模型的内壁上，冷却后就得到无缝钢管。已知管状模型内壁半径R，则下列说法正确的是（）A.铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上B.模型各个方向上受到的铁水的作用力相同C.管状模型转动的角速度最大为D.若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力【答案】D【解析】【详解】A．铁水是由于离心作用覆盖在模型内壁上的，模型对它的弹力和重力沿半径方向的合力提供向心力，故A错误；B．模型最下部受到铁水的作用力最大，最上方受到的作用力最小，故B错误；CD．若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力，则有可得即管状模型转动的角速度最小为，故C错误，D正确。故选D。6.一质量m=4kg的物体静置在粗糙的水平地面上，物体与地面的摩擦因数μ=0.5从t=0时刻开始对物体施加一水平力F，其大小如图所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，则在0~1.0s时间内，摩擦力对物体产生的冲量大小为（）A.10N·s B.16N·s C.20N·s D.25N·s【答案】B【解析】【分析】【详解】最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则0~0.4s，F<fmax，物体静止，摩擦力为静摩擦力，大小等于F，则静摩擦力的冲量由图可知0.4~1.0s，F>fmax,物体运动，摩擦力为滑动摩擦力，大小为20N，则滑动摩擦力的冲量所以，摩擦力对物体产生的冲量大小为故选B。7.智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱，如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示，可视为质点的配重质量为0.5kg，绳长为0.5m，悬挂点P到腰带中心点O的距离为0.2m，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为θ，运动过程中腰带可看成不动，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A.匀速转动时，配重受到的合力恒定不变B.若增大转速，腰带受到的合力变大C.当θ稳定在37°时，配重的角速度为5rad/sD.保持转速不变，将配重的质量更换为1kg时，则θ不变【答案】D【解析】【详解】A．匀速转动时，配重做匀速圆周运动，合力大小不变，但方向在变化，故A错误；B．运动过程中腰带可看作不动，所以腰带合力始终为零，故B错误；C．对配重，由牛顿第二定律即当稳定在37°时，解得故C错误；D．由可知，保持转速不变，θ与配重质量无关，所以将配重的质量更换为1kg时，则θ不变，故D正确。故选D。8.三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、C为地球同步卫星，某时刻A、B相距最近，如图所示。已知地球自转周期为，B的周期为，则下列说法正确的是（）A.A加速可追上同一轨道上的CB.经过时间，再次相距最近C.A、C向心加速度大小相等，且大于B的向心加速度D.在相同时间内，A与地心连线扫过面积大于B与地心连线扫过的面积【答案】BD【解析】【详解】A．卫星A加速后做离心运动，轨道变高，不可能追上卫星C，故A错误；B．根据题意可知，再次相距最近时，A、B两卫星转过的角度相差，设经过的时间为，则有解得故B正确；C．由万有引力提供向心力有解得由于A、C轨道半径相等且大于B的轨道半径，则有故C错误；D．绕地球运动的卫星与地心连线时间内扫过的面积为又有联立解得可知，由于A的轨道半径大于B的轨道半径，则在相同时间内，A与地心连线扫过的面积大于B与地心连线扫过的面积，故D正确。故选BD。9.如图甲所示的传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的。将质量的货物放在传送带上的A处，经过到达传送带的端，用速度传感器测得货物与传送带的速度随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度取，则下列说法正确的是（）A.A、两点的距离为B.货物与传送带的动摩擦因数为0.5C.货物从A运动到过程中，传送带对货物做功为D.货物从A运动到过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为【答案】ABC【解析】【详解】A．A、两点的距离为货物运动的位移，由速度随时间的图像可知图形的面积表示位移则有所以A正确；B．在0-0.2s内，由牛顿第二定律有由图像可知在0.2-1.2s内，由牛顿第二定律有由图像可知联立解得，所以B正确；C．货物从A运动到过程中，由动能定理有解得则传送带对货物做功为，所以C正确；D．货物从A运动到过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为由于则所以D错误；故选ABC。10.如图所示，光滑水平面上质量为2M的物体A以速度v向右匀速滑动，质量为M的B物体左端与轻质弹簧连接并静止在光滑水平面上，在物体A与弹簧接触后，以下判断正确的是（）A.在物体A与弹簧接触过程中，弹簧对A的弹力冲量大小为B.在物体A与弹簧接触过程中，弹簧对B的弹力做功的功率一直增大C.从A与弹簧接触到A、B相距最近的过程中，弹簧对A、B做功的代数和为0D.从A与弹簧接触到A、B相距最近的过程中，最大弹性势能为【答案】AD【解析】【详解】A．根据动量守恒定律得根据机械能守恒定律得解得根据动量定理得解得A正确；B．在物体A与弹簧接触到弹簧最短的过程中，弹簧的弹力和B的速度都增大，弹簧对B的弹力做功的功率增大；在弹簧接近原长时，B的速度接近，而弹簧的弹力几乎等于零，弹簧对B的弹力做功的功率几乎等于零，所以在物体A与弹簧接触过程中，弹簧对B的弹力做功的功率先增大后减小，B错误；CD．根据动量守恒定律得解得弹簧对A、B做功分别为弹簧对A、B做功的代数和为最大弹性势能为C错误，D正确。故选AD。第Ⅱ卷（共5题，54分）二、实验题（共2小题，每小题8分）11.利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为m的小球相连，遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。（1）用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图2所示，其读数为______cm。（2）某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为______，系统的重力势能减少量可表示为______。（用题中字母M、m、b、t、g、d表示）（3）在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的图像如图3所示，并测得，则重力加速度______。【答案】①.0.50②.③.④.9.6【解析】【详解】（1）[1]刻度尺的最小刻度为1mm，则宽度b的读数为0.50cm。（2）[2][3]由于光电门的宽度b很小，故用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，则滑块通过光电门B速度为滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为系统的重力势能减少量可表示为比较和，若在实验误差允许的范围内相等，即可认为机械能是守恒的。（3）[4]根据系统机械能守恒有若M=m，则作出图象，则图线的斜率则得12.Tracker软件是一种广泛使用的视频分析软件．某学生利用Tracker软件对一维对心正碰（碰撞内力远大于外力）的实验视频进行分析，视频中的小球碰撞原来静止的m2的小球，由视频分析可得它们在碰撞前后的x-t图像如图所示。（1）由图可计算出，入射小球碰撞前的动量______________，被碰小球碰撞后的动量__________；（2）碰撞的恢复系数的定义为，其中v1和v2分别是碰撞前两物体的速度，v1′和v2′分别是碰撞后两物体的速度，弹性碰撞的恢复系数，非弹性碰撞的恢复系数，可判断该视频中的碰撞属于________________（填“弹性碰撞”或“非弹性碰撞”）。【答案】①.1800②.900③.非弹性碰撞【解析】【详解】（1）[1]入射小球碰撞前的速度为则[2]入射小球碰撞后的速度为则则碰撞前后根据动量守恒定律可得则（2）[3]被碰小球碰撞后的速度为则故该视频中碰撞属于非弹性碰撞。三、解答题（共3小题。13题10分，14题12分，15题16分）13.如图所示，小球甲从A点水平抛出，小球乙从B点自由释放，两小球同时经过C点时速度的大小相等，方向间夹角为，已知两小球质量相等，BC高h，重力加速度为g，不计空气阻力，则：（1）乙球释放时间要比甲球抛出时间提前多少？（2）A、B两点的水平距离是多少？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）假设甲物体下落的时间为，乙物体下落的时间为，竖直方向做自由落体运动则有得到由速度公式对于甲物体，根据联立解得因此乙球释放时间要比甲球抛出时间提前。（2）小球甲水平方向做匀速运动，可知A、B间的距离为得到14.某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v-t图象（除2s~10s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线），已知在小车的运动过程中，2--14s时间内小车牵引力的功率保持不变，14s末停止遥控让小车自由滑行，小车的质量m=1.0kg，可以认为小车在整个过程中受到的阻力大小不变。求：（1）小车所受阻力f的大小；（2）小车匀速行驶阶段的功率P；（3）小车在加速运动过程中的位移s大小。【答案】（1）；（2）9W；（3）42m【解析】【分析】【详解】（1）由图象得：在14s~18s时间段由牛顿第二定律得小车受到阻力所以小车所受阻力f的大小为1.5N；（2）小车在10s~14s做匀速运动，牵引力F的大小与阻力f的大小相等为1.5N，则功率（3）小车0~2s做匀加速直线运动，在匀加速阶段的位移2s~10s内根据动能定理解得加速过程中小车位移的大小为15.如图所示，两物块A、B并排静置于高