云南省丽江市宁蒗彝族自治县2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题（原卷版+解析版）

宁蒗彝族自治县2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷注意事项: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，每题3分，共24分）1.把一个物体从地面竖直向上抛出，该物体上升的最大高度为h，若物体的质量为m，所受的空气阻力大小恒为f，则在从物体被抛出到落回地面的全过程中（）A.重力势能的变化量为2mghB.重力势能的变化量为零C.空气阻力做功为零D.空气阻力做的功为2fh2.如图所示，一个箱子在与水平方向成a角的恒力F作用下，由静止开始，沿水平面向右运动了一段距离x，所用时间为t，在此过程中，恒力F对箱子做功的平均功率为A. B. C. D.3.如图所示，直角三角形ABC中∠B=30°，点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB，测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是（）A.A带正电，QA∶QB=1∶8B.A带负电，QA∶QB=1∶8C.A带正电，QA∶QB=1∶4D.A带负电，QA∶QB=1∶44.某跳水运动员在3m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是（）A.人和踏板由C到B的过程中，人向上做匀加速运动B.人和踏板由C到A的过程中，人处于超重状态C.人和踏板由C到A的过程中，先超重后失重D.人在C点具有最大速度5.如果把水星和金星绕太阳运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2（θ1、θ2均为锐角），如图所示，则由此条件不可求的是（）A.水星和金星绕太阳运动的周期之比B.水星和金星绕太阳运动的向心加速度之比C.水星和金星绕太阳运动的轨道半径之比D.水星和金星的密度之比6.在光滑水平面上以速度v0运动的物体，从某一时刻开始受到一个跟运动方向共线的力的作用，其速度图像如图所示。那么它受到的外力F随时间变化的关系图像是图中的（）A. B.C. D.7.闹钟是带有闹时装置的钟。既能指示时间，又能按人们预定的时刻发出音响信号或其他信号。如图所示，机械式闹钟中的三个齿轮的半径之比为1：3：5，当齿轮转动的时候，小齿轮边缘的M点和大齿轮边缘的N点的线速度大小之比和角速度之比分别为（）A.1:11:5 B.1:15:1 C.5:11:5 D.5:15:18.如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是（）A.重力势能和动能之和总保持不变B.重力势能和弹性势能之和总保持不变C.动能和弹性势能之和总保持不变D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变二、多选题（共4小题，每题4分，共16分）9.下列关于加速度的说法中正确的是（）A.由可知，a与成正比，与成反比B.加速度是表示物体速度变化快慢的物理量C.a的方向与的方向相同，与v的方向无关D.物体运动速度越大，其加速度一定越大10.如图所示，发射同步卫星的一般程序是：先让卫星进入一个近地的圆轨道，然后在P点变轨，进入椭圆形转移轨道（该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P点，远地点为同步卫星圆轨道上的Q点），到达远地点Q时再次变轨，进入同步卫星轨道。设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1，在椭圆形转移轨道的近地点P点的速率为v2，沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3，在同步卫星轨道上的速率为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（）A.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＜T2＜T3D.v2＞v1＞v4＞v311.如图所示，一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块，并留在木块当中，在此过程中子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为l，木块与子弹间的摩擦力大小为f，则（）A.f对木块做功为B.f对木块做功为C.f对子弹做功为D.f对子弹做功为12.如图所示，小车在岸上拉船，细绳一端固定在竖直墙壁上，一端跨过车后的定滑轮与船相连（忽略滑轮与细绳间的摩擦）。已知船的质量为，水的阻力恒为，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为，此时车的拉力大小为，则说法正确的是（）A.车的速度为 B.车的速度为C.船的加速度为 D.船的加速度为第Ⅱ卷非选择题三、实验题（共2小题）13.某物理兴趣小组在做“探究平抛运动的特点”的实验时，分成两组，其中一个实验小组让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图所示的照片，已知每个小方格边长L为10cm，当地的重力加速度g取10m/s2，其中第4点处的位置被污迹覆盖。（1）若以拍摄的第1点为坐标原点，以水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，被拍摄的小球在第4点的位置坐标为（________cm，________cm）；（2）小球平抛初速度大小为________m/s；（3）另一个实验小组的同学正确地进行了实验并正确地描绘了运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值，根据所测得的数据以为纵轴，为横轴，在坐标纸上画出对应的图像为过原点的直线，并测出直线斜率为2，则平抛运动的初速度________m/s。14.在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg.甲、乙、丙三位同学分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm和0.25cm.可见其中肯定有一位同学在操作上有错误，错误操作是__________．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，测得连续三点A，B，C到第一个点的距离如图1所示(相邻计数点时间间隔为0.02s)．那么：（1）纸带的________(选填“左”或“右”)端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB＝________；（3）从起始点O到打下计数点B过程中重力势能减少量是ΔEp＝________，此过程中重物动能的增加量ΔEk＝________；（4）通过计算，数值上ΔEp________ΔEk(选填“>”“＝”或“<”)，这因为_____；（5）实验的结论是___________.四、计算题（共3小题）15.在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示．P是个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒，高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h，已知重力加速度为g.（1）若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；（2）求能被屏探测到的微粒的初速度范围；

16.中国自行研制、具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，A点距地面的高度为h1，飞船飞行5圈后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示。设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，若已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：(1)飞船在B点经椭圆轨道进入预定圆轨道时是加速还是减速？(2)飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小；(3)椭圆轨道远地点B距地面的高度h2。17.如图所示，一根轻弹簧左端固定于竖直墙上，右端被质量且可视为质点的小物块压缩而处于静止状态，且弹簧与物块不拴接，弹簧原长小于光滑平台的长度。在平台的右端有一传送带，长，物块与传送带间的动摩擦因数，与传送带相邻的粗糙水平面长，它与物块间的动摩擦因数，在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧与平滑连接，圆弧对应的圆心角为，在圆弧的最高点F处有一固定挡板，物块撞上挡板后会以原速率反弹回来。若传送带以的速率顺时针转动，不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失，当弹簧储存的能量全部释放时，小物块恰能滑到与圆心等高的E点，取。（1）求右侧圆弧的轨道半径R；（2）求小物块最终停下时与C点的距离；（3）若传送带的速度大小可调，欲使小物块与挡板只碰一次，且碰后不脱离轨道，求传送带速度的可调节范围。

宁蒗彝族自治县2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷答案解析注意事项: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，每题3分，共24分）1.把一个物体从地面竖直向上抛出，该物体上升的最大高度为h，若物体的质量为m，所受的空气阻力大小恒为f，则在从物体被抛出到落回地面的全过程中（）A.重力势能的变化量为2mghB.重力势能的变化量为零C.空气阻力做的功为零D.空气阻力做的功为2fh【答案】B【解析】【详解】AB．物体从地面抛出到落回地面的全过程中，物体的高度变化量为零，物体重力势能的变化量为零．故A项错误，B项正确．CD．物体从地面竖直向上抛出，物体上升的最大高度为h，物体从地面抛出到落回地面的全过程中，所受的空气阻力大小恒为f，阻力方向始终与运动方向相反，则空气阻力做的功为．故CD两项错误．2.如图所示，一个箱子在与水平方向成a角的恒力F作用下，由静止开始，沿水平面向右运动了一段距离x，所用时间为t，在此过程中，恒力F对箱子做功的平均功率为A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】在此过程中，恒力F对箱子做的功W=Fxcosα，根据平均功率的定义，故A正确，BCD错误故选：A3.如图所示，直角三角形ABC中∠B=30°，点电荷A、B所带电荷量分别为QA、QB，测得在C处的某正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，则下列说法正确的是（）A.A带正电，QA∶QB=1∶8B.A带负电，QA∶QB=1∶8C.A带正电，QA∶QB=1∶4D.A带负电，QA∶QB=1∶4【答案】B【解析】【详解】要使C处的正点电荷所受静电力方向平行于AB向左，该正点电荷所受力的情况应如图所示，所以A带负电，B带正电。设A、C间的距离为L，则B、C间的距离为2L。即解得故B正确，ACD错误。故选B。4.某跳水运动员在3m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是（）A.人和踏板由C到B的过程中，人向上做匀加速运动B.人和踏板由C到A的过程中，人处于超重状态C.人和踏板由C到A的过程中，先超重后失重D.人在C点具有最大速度【答案】C【解析】【分析】【详解】在B点，重力等于弹力，在C点速度为零，弹力大于重力，所以从C到B过程中合力向上，做加速运动，但是由于从C到B过程中踏板的形变量在减小，弹力在减小，所以合力在减小，故做加速度减小的加速运动，加速度向上，处于超重状态，从B到A过程中重力大于弹力，所以合力向下，加速度向下，速度向上，所以做减速运动，处于失重状态，故C正确，ABD错误。故选C。5.如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2（θ1、θ2均为锐角），如图所示，则由此条件不可求的是（）A.水星和金星绕太阳运动的周期之比B.水星和金星绕太阳运动的向心加速度之比C.水星和金星绕太阳运动的轨道半径之比D.水星和金星的密度之比【答案】D【解析】【分析】【详解】A．相同时间内水星转过的角度为θ1，金星转过的角度为θ2，可知它们的角速度之比为θ1∶θ2。周期T=则周期比为θ2∶θ1，A错误；C．万有引力提供向心力，则G=mω2r知道了角速度之比，就可求出轨道半径之比，C错误；B．根据an=rω2，轨道半径之比、角速度之比都知道，则可求出向心加速度之比，B错误；D．水星和金星是环绕天体，由已知条件无法求出其质量，也无法知道它们的半径，所以求不出密度之比，D正确。故选D。6.在光滑水平面上以速度v0运动的物体，从某一时刻开始受到一个跟运动方向共线的力的作用，其速度图像如图所示。那么它受到的外力F随时间变化的关系图像是图中的（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】由速度图像可知：物体先做匀加速直线运动，此过程加速度为正，力的方向为正且大小恒定；物体接下来做匀变速直线运动（减速到0后反向加速），此过程加速度为负，力的方向为负且大小恒定。故A正确，BCD错误。故选A。7.闹钟是带有闹时装置的钟。既能指示时间，又能按人们预定的时刻发出音响信号或其他信号。如图所示，机械式闹钟中的三个齿轮的半径之比为1：3：5，当齿轮转动的时候，小齿轮边缘的M点和大齿轮边缘的N点的线速度大小之比和角速度之比分别为（）A.1:11:5 B.1:15:1 C.5:11:5 D.5:15:1【答案】B【解析】【详解】根据题意可知，M点和N点属于同缘传动，边缘点的线速度相等，则线速度之比为，根据可知则故ACD错误B正确。故选B。8.如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是（）A.重力势能和动能之和总保持不变B.重力势能和弹性势能之和总保持不变C.动能和弹性势能之和总保持不变D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变【答案】D【解析】【详解】A、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，重力势能和动能之和始终减小。故A错误。

B、在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球所受到的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这个时候小球的加速度为0，要注意在小球刚接触到加速度变0的工程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，这个时候弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加。故B错误。

C、小球下降，重力势能一直减小，所以动能和弹性势能之和一直增大。故C错误。

D、对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。故D正确。

故选D。二、多选题（共4小题，每题4分，共16分）9.下列关于加速度的说法中正确的是（）A.由可知，a与成正比，与成反比B.加速度是表示物体速度变化快慢的物理量C.a的方向与的方向相同，与v的方向无关D.物体运动速度越大，其加速度一定越大【答案】BC【解析】【详解】A．加速度的大小与速度变化量、变化所需的时间无关，故A错误；B．加速度是反映速度变化快慢的物理量，故B正确；C．由可知，a的方向与的方向相同，与v的方向无关，故C正确；D．物体的速度越大，速度变化不一定快，加速度不一定大，故D错误。故选BC。10.如图所示，发射同步卫星的一般程序是：先让卫星进入一个近地的圆轨道，然后在P点变轨，进入椭圆形转移轨道（该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P点，远地点为同步卫星圆轨道上的Q点），到达远地点Q时再次变轨，进入同步卫星轨道。设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1，在椭圆形转移轨道的近地点P点的速率为v2，沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3，在同步卫星轨道上的速率为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（）A.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＜T2＜T3D.v2＞v1＞v4＞v3【答案】CD【解析】【详解】AB．设三个轨道的半径（或半长轴）分别为、、，卫星在椭圆形转移轨道的近地点点时做离心运动，所受的万有引力小于所需要的向心力，即有：而在圆轨道时万有引力等于向心力，即有：所以有：在点变轨需要加速；同理，由于卫星在转移轨道上点做离心运动，可知：在点变轨也要加速，故A、B错误；C．由于轨道半径（或半长轴），由开普勒第三定律（为常量）可得：故C正确；D．在圆轨道时万有引力等于向心力，即有：人造卫星做圆周运动的线速度：可知：由此可知：故选CD。11.如图所示，一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块，并留在木块当中，在此过程中子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为l，木块与子弹间的摩擦力大小为f，则（）A.f对木块做功B.f对木块做功为C.f对子弹做功为D.f对子弹做功为【答案】D【解析】【详解】AB．根据题意可知，木块在摩擦力作用下的位移为，则摩擦力对木块做正功故AB错误；CD．摩擦力对子弹做负功，而子弹在有摩擦力作用下的位移为，则可知摩擦力对子弹做功为故C错误，D正确。故选D。12.如图所示，小车在岸上拉船，细绳一端固定在竖直墙壁上，一端跨过车后的定滑轮与船相连（忽略滑轮与细绳间的摩擦）。已知船的质量为，水的阻力恒为，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为，此时车的拉力大小为，则说法正确的是（）A.车速度为 B.车的速度为C.船的加速度为 D.船的加速度为【答案】AC【解析】【详解】AB．拉船的绳的速度为则车的速度为A正确，B错误；CD．车的拉力大小为，则拉船的绳的拉力为；对船根据牛顿第二定律可得船的加速度为C正确，D错误。故选AC。第Ⅱ卷非选择题三、实验题（共2小题）13.某物理兴趣小组在做“探究平抛运动的特点”的实验时，分成两组，其中一个实验小组让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图所示的照片，已知每个小方格边长L为10cm，当地的重力加速度g取10m/s2，其中第4点处的位置被污迹覆盖。（1）若以拍摄的第1点为坐标原点，以水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，被拍摄的小球在第4点的位置坐标为（________cm，________cm）；（2）小球平抛的初速度大小为________m/s；（3）另一个实验小组的同学正确地进行了实验并正确地描绘了运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值，根据所测得的数据以为纵轴，为横轴，在坐标纸上画出对应的图像为过原点的直线，并测出直线斜率为2，则平抛运动的初速度________m/s。【答案】①.60②.60③.2④.【解析】【详解】（1）[1]平抛运动满足水平方向做匀速直线运动，由图表可知经过相等时间小球在水平方向经过20cm，所以4点的水平坐标应为60cm；[2]平抛运动满足竖直方向做匀加速直线运动，由图表可知经过相等时间小球在竖直方向下落高度增量故4点的纵坐标为60cm；（2）[3]根据，可得图中相邻两拍摄点之间的时间间隔为可得小球平抛的初速度大小为（3）[4]水平方向竖直方向消去得可知斜率解得14.在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg.甲、乙、丙三位同学分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm和0.25cm.可见其中肯定有一位同学在操作上有错误，错误操作是__________．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，测得连续三点A，B，C到第一个点的距离如图1所示(相邻计数点时间间隔为0.02s)．那么：（1）纸带的________(选填“左”或“右”)端与重物相连；（2）打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB＝________；（3）从起始点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔEp＝________，此过程中重物动能的增加量ΔEk＝________；（4）通过计算，数值上ΔEp________ΔEk(选填“>”“＝”或“<”)，这是因为_____；（5）实验结论是___________.【答案】①.丙同学先放开纸带后接通电源②.左③.0.98m/s④.0.49J⑤.0.48J⑥.>⑦.重物下落过程中存在摩擦阻力⑧.在实验误差允许范围内，机械能守恒【解析】【详解】打点计时器的打点频率为50Hz，打点周期为0.02s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高，所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm,0.19cm和0.25cm，可以看出丙同学在操作上误差较大，具体原因就是先释放纸带后接电源，打点一个点时已经有了速度，导致开始两点之间的距离大于2mm；所以丙同学先放开纸带后接通电源（1）根据题图可知，纸带从左向右，相等时间内的位移越来越大，知纸带的左端与重物相连；（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度有：；（3）根据功能关系可知，当打点计时器打在B点时，重力势能的减少量为：，动能的增加量：（4）通过计算，数值上，这是因为重物下落过程中存在摩擦阻力．（5）减小的重力势能和增加的动能近似相等，故实验的结论是在误差允许范围内物体下落机械能守恒．【点睛】做自由下落物体在0.02s内下落的高度大约2mm，从而确定丙在操作上错误．1、2两个点的距离偏大，可知初速度不为零，操作的错误在于先释放重物后接通电源．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而求出B点的动能，根据下落的高度求出重力势能的减小量．通过比较得出实验的结论．利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．要注意单位的换算和有效数字的保留．四、计算题（共3小题）15.在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示．P是个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒，高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h，已知重力加速度为g.（1）若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；（2）求能被屏探测到的微粒的初速度范围；

【答案】（1）（2）【解析】【分析】(1)粒子水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动；根据几何关系可明确粒子下降的高度，再由竖直方向的自由落体运动可求得飞行时间；(2)能被探测到的粒子高度范围为h至2h，水平位移相同，根据平抛运动规律可知速度范围．【详解】(1)对打在中点的微粒有：解得：；(2)打在B点的微粒解得：同理，打在A点的微粒初速度：微粒初速度范围：．【点睛】本题考查功能关系以及平抛运动规律的应用，要注意明确平抛运动的研究方法为分别对水平和竖直方向进行分析，根据竖直方向上的自由落体以及水平方向上的匀速直线运动规律进行分析求解．16.中国自行研制、具有完全自