2023学年度山西省太原市高一下学期期末物理考试试卷（含答案）

2018~2019物理试卷10330只有一项为哪一项最符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在下表内相应位置。对于质量肯定的物体，以下说法正确的选项是〔 〕物体的运动方向不变时，其动能肯定不变物体的速度发生变化时，其动能可能不变物体的速率发生变化时，其动能可能不变物体的动能不变时，其速度肯定不変【答案】B【解析】【详解】A.物体加速直线运动时，运动方向不变时，其动能转变，A物体做匀速圆周运动时，速度方向发生变化，其动能不变，B正确。12mv2，速率发生变化时，其动能转变，C动能不变，可能速度大小不变，但速度方向转变，比方匀速圆周运动，D错误。在平直大路上以“6挡”匀速行驶的汽车，遇到上坡时，在功率保持不变时，必需由“6”挡换到“5”挡或更低的挡位，其目的是〔 〕增大速度，得到较小的牵引力减小速度，得到较小的牵引力增大速度，得到较大的牵引力减小速度，得到较大的牵引力【答案】D【解析】【详解】AC.在功率保持不变时，必需由“6”挡换到“5”挡或更低的挡位，速度变小，AC错误。BD.在功率保持不变时，必需由“6”挡换到“5”挡或更低的挡位，速度变小，依据功率方程P Fv可知，得到较大的牵引力，更简洁上坡，B错误D正确。某次蹦极时，跳动者站在陡崖的平台上，把一端固定的一根长长的橡皮条绑在踝关节处，然后两臂伸开，双腿并拢，头朝下跳下去，仿假设掉入无底洞，整个心脏皆跳出，约5s时突然往上反弹，反复持续4~5次，定神一看，自己已安全悬挂于半空中。在人从跳出到静止的过程中〔 〕只有动能和势能的相互转化，机械能的总量保持不变削减的机械能转化为其他形式的能，转化过程中能的总量削减了削减的机械能转化为其他形式的能，转化过程中能的总量是守恒的削减的机械能转化为其他形式的能，其他形式的能也可自发地转化为机械能【答案】C【解析】【详解】A.人在蹦极过程中橡皮条的弹力对人做功，所以机械能不守恒，ABCD.依据能量守恒定律可知，削减的机械能转化为其他形式的能〔内能。由于能量转化具有方向性，其他形式的能不会自发地转化为机械能，BDC如下图，光滑斜劈M放在光滑的水平面上，当滑块N从M上滑下时，M同时向左滑动。关于各力的做功状况，以下推断正确的选项是〔 〕MNMNNMNM【答案】B【解析】【详解】AB.M对N的支持力始终垂直M的斜面方向，因MN的位移与M是钝角，故MNABCD.NMMNM的压力与MNMCD早期的弹弓，一般用“Y”形的树枝制作，如下图。在树枝的两头分别系上两根一样的皮筋，两皮筋之间用一包裹弹丸的皮块连接。将弹丸包裹在皮块间，水平向后拉动皮块到某一位置后释放，弹丸被水平射出。以下说法正确的选项是〔 〕橡皮筋被拉伸的过程中，橡皮筋的弹力做负功橡皮筋被拉伸的过程中，橡皮筋的弹力做正功弹丸被射出的过程中，橡皮筋的弹性势能不变弹丸被射出的过程中，皮块对弹丸做负功【答案】A【解析】【详解】AB.橡皮筋被拉伸的过程中，橡皮筋的弹力与橡皮筋的位移方向相反，则橡皮筋的弹力做负功，故ABC.弹丸被射出的过程中，橡皮筋的形变量减小，则弹性势能减小，故CD.弹丸被射出的过程中，皮块对弹丸的力与弹丸的位移方向一样，则做正功，故D如图为运发动投掷铅球的过程示意图。在运发动的作用下，铅球从a点由静止加速到b点，在b点以与水平方向成肯定角度的速度斜向上飞出，c为铅球能到达的最高点以下说法中正确的选项是〔 〕从a到b，运发动对铅球做的功等于铅球动能的增加量从b到c，铅球速度方向与加速度方向间夹角始终减小从a到d，重力对铅球始终做正功从b到d，铅球的动能先减小到零后渐渐增大【答案】B【解析】【详解】A.在A到B对铅球做了功；运发动对铅球做的功等于铅球动能和重力势能的增加量，故A从b到c的过程中，铅球的速度斜向上，加速度向下，依据曲线运动规律可知，铅球的速度与加速度方向间夹角始终减小；故B正确；从a到c，铅球高度上升，重力做负功，故C从b到d动能先减小后增加，但是在最高点铅球的速度水平不为零，因此最小动能不为零，故D错误；7.201912D”2D”是我国最研制通信播送卫星，可为全国供给播送电视及宽带多媒体等传输任务。“中星2D”的质量为m、运行轨道距离地面高度为h。地球的质量为M、半径为R，引力常量为G，依据以2D”在轨运行时〔〕速度的大小为

GmGM

GM角速度大小为 R3R加速度大小为(Rh)2 D.周期为2R GM【答案】C【解析】【详解】“中星2D”在轨运行时，由万有引力供给向心力，由牛顿其次定律得：Mm v2 rG mr2 r

m2rmamT2

r 依据题意有r=R+h。依据分析解得：v GMRh

，A错误。 。依据分析解得：

GM(Rh)3

，B依据分析解得：

a GM(Rh)2

，C依据分析解得：T2(Rh) RhGM

，D一物体沿直线运动其v—t图象如下图0—2s内合力对物体做的功为W，〔 〕1s—2s0.5W2s—3sW1s—3s-0.25W0—3s2W【答案】C【解析】【详解】设物体最大速度为v0-2sW

1mv2 。21 1 v2 31s-2s内，依据的能定理可知合力做功为W mv2 m mv20.75W ，故2 2 2 812 A2s-3sW23

0

1mv22

W ，故B1s-3s内，依据动能定理可知合力做功 ．故C正确。0-3s0，由动能定理知合力对物体做的功为0，故D在沙坑的上方H高处，将质量为m的铅球以速度v竖直向上抛出。铅球落下后进入沙坑的深度为h。无视空气阻力，以以下说法正确的选项是〔 〕2g(2g(Hh)2gH从抛出至沙坑外表，重力的平均功率为1mg2gH2从抛出到进入沙坑内静止，重力对铅球做的功为mgh1mg(Hh) mv2进入沙坑后，沙子对铅球的平均阻力大小为 2h【答案】D【解析】【详解】A.设铅球到达沙坑外表时的速度为v”．依据运动学公式有：v”2v2

2gH ，得v22gHv22gHv” v22gHv22gH错误。取竖直向下为正方向，从抛出至沙坑外表，铅球的平均速度为：v22gHvv22gHvv 2

，重力的平均功率为：Pmgv

2

v22gHv ，B从抛出到进人沙坑内静止，重力对铅球做的功为mC错误。从抛出到进人沙坑内静止，依据动能定理得：mg(Hhfh012

mv2

，可得沙子对f

mg(Hh) mv2121h

，D危险刺激的“时空之旅”飞车表演中，演员驾着摩托车〔总质量为m〕在半径为R的球形金属网内壁的竖直平面内做圆周运动，假设某次经过最低点时关闭发动机，安装在最低点和最高点的压力传感器测出该圈内车对金属网压力的大小分别是9mg和mg，则最低点到最高点的过程中，演员及摩托车抑制阻力做的功是〔〕mgR【答案】A【解析】

3mgR4

1mgR2

1mgR4【详解】在最低点，依据牛顿其次定律有：N1

mgmv21R1

且N 9mg 解得：v21 1

8gRN2

mgmv22R2

且N mg 解得：v22 2

2gR1对最低点到最高点的过程运用动能定理得：mg2RW1

1mv2 mv2

解得：W mgR 。fmgR与计算结果相符，A3mgR与计算结果不符，B4

f 2 2 2 112mgR与计算结果不符，C14mgR与计算结果不符，D二、多项选择题：此题包含5315320选项前的字母填在下表内相应位置。关于经典时空观与相对论时空观，以下说法正确的〔 〕任何状况下物体的质量与物体的运动状态都无关当物体的速度接近光速时，物体的质量随物体速度的增大而增大经典时空观认为位移的测量、时间的测量都与参考系有关相对论认为，同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是不同的【答案】BD【解析】【详解】A.物体的质量与位置、运动状态有关，只是在速度较低的状况下，无视变化不计，A依据相对论原理，当物体的速度接近光速时，物体的质量随物体速度的增大而增大，故B正确。经典时空观认为位移的测量、时间的测量都与参考系无关，故C错误。相对论认为，同一过程的位移和时间的测量在不同参考系中是不同的，故D正确。在东京奥运会资格赛67公斤级决赛中，我国选手谌利军打破抓举、挺举和总成绩的三项世界纪录并夺得冠军。谌利军抓举154kg时，先下蹲将杠铃举过头顶〔如图，然后保持胸以上及杠铃姿势不变站立起来完成竞赛。在谌利军从图示状态站起来的过程中，以下说法正确的是〔 〕杠铃的重力势能始终增加合力对杠铃始终做正功谌利军对杠铃做功的功率始终增大谌利军对杠铃做功的功领先增大后减小【答案】AD【解析】A.AB.杠铃向上运动的过程中，先向上加速，后向上减速，所以杠铃的动能先增大后减小，合力先做正功后做负功。故BCD.谌利军对杠铃做功的功率=FFv先增大后减小，所以功领先增大后减小。故CD“嫦娥四号”月球探测器到达月球四周时，先在100km高的圆轨道环月运行，之后经受了环月变轨后开头实施动力下降，速度逐步降低。在距月面100m处开头悬停，自主避障后缓速下降并着陆在月球反面。假设引力常量G，月球的半径R及以下数据，可求得月球质量的是〔〕100km100km“嫦娥四号”实施动力下降时的加速度100m【答案】AB【解析】Mm【详解】AB.依据万有引力供给向心力知，G

m v2

m(Rh)42

，所以(Rh)2 (Rh) T2M

(Rh)v242(Rh)3G GT2

，所以当“嫦娥四号”在环月轨道运行的周期和线速度时，可求得月球质量，故AB正确；C．“嫦娥四号”实施动力下降的加速度时，嫦娥四号做的是减速运动，加速度与动力下降阶段处的重力加速度不相等，由于条件缺乏，不能求出月球的质量，故C错误；D．悬停时的重力，重力等于万有引力，但不知道嫦娥四号的质量，所以不能求出月球质量，故D如下图，从同一位置以不同初速度水平抛出质量相等的甲、乙两小球，分别落到斜面上的A、B两点。以下说法正确的选项是〔 〕甲球比乙球下落用时长一些下落过程中甲球重力的平均功率比乙球的大甲球落到A点时的机械能比乙球落到B甲球落到A点时重力的功率比乙球落到B点时重力的功率小【答案】CD【解析】【详解】A.从抛出到落到斜面上，甲球下落的竖直高度小于乙球，小球竖直方向上做自由落1体运动，由h

2

知甲球下落的时间比乙球下落的时间短，故A错误。gh2W mghgh2P

G t t

，甲球下落的竖直高度小于乙球，所以下落过程中甲球2hg重力的平均功率比乙球的小，故2hg依据h

2

得t ，甲球的时间短，甲球的水平位移大于乙球，由x=vt知，甲球的初速度比乙球初速度大。由于只有重力做功，故机械能守恒，在初位置甲球的初动能大于乙球的初动能，故甲球落到ABCPmgvy

，由于甲球下落的竖直高度小于乙球，竖直方向v2y

2gh ，所以甲球竖直速度小于乙球，甲球落到A点时重力的功率比乙球落到B点时重力的功率小，故D正确。“雪如意”，北京2022年冬奥会的首座跳台滑雪场地，其主体建筑设计灵感来自于中国传统饰物“如意”“雪如意”内的局部赛道可简化为由倾角为高为h的斜坡雪道的顶端由静止开头下滑，到达底端后以不变的速率进入水平雪道，然后又在水平雪道上滑行s后停顿。运发动与雪道间的动摩擦因数处处一样，不考虑空气阻力，则和运发动在斜坡雪道上抑制摩擦力做的功W分别为〔 〕

hhtanshtanhstan

stan Wmgh1hstan stan Wmgh1hstan【答案】BC【解析】【详解】AB.对整个过程，由动能定理得：mghmgcos h mgs0 解得：sin htan A错误BhstanCD.再对整个过程，依据动能定理得mghWmgs0 解得，运发动在斜坡雪道上抑制 stan 摩擦力做的功

Wmgh1hstan

，C正确D21416.在探究“做功与物体速度变化”的关系时，试验室预备的装置如下图。为保证小车受到的合力与重物的重力大小根本相等，应进展以下操作：①在 〔选填“挂”或“不挂”〕重物时，把斜面右端垫高一些，平衡摩擦力；②保持重物的质量 〔选填“远小于”或“远大于”〕小车的质量转变 〔选填“重物”或“小车”〕的质量或者转变小车运动的距离，也就转变了小车受到的合力做的功。【答案】 (1).不挂 (2).远小于 (3).重物【解析】【详解】第一空.为了消退小车与水平木板之间摩擦力的影响，实行的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在不挂钩码的状况下做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力大小等于绳子的拉力；1T mg其次空.依据牛顿其次定律可知绳子拉力为：量时，绳上拉力近似等于重物重力。

1m ，所以当重物质量远小于小车质M第三空.依据试验原理可知，本试验中需要转变外力的功，依据W=FL可知，可以通过转变重物的质量以及转变小车通过的距离来转变拉力的功。17.用如图甲的器材做验证机械能守恒定律的试验，让质量为1.00kg计时器在纸带上打出一系列点。图乙为选取的一条符合试验要求的纸带，在纸带上选取三个连续的点A、B、C，其中O为重锤开头下落时记录的点，各点到O点的距离如下图。当地的重力加速度g=9.8m/s20.02s〔3有效数字〕打下B点时，重物的速度值为 m/s；从O点到B点重物重力势能的削减量 动能的增加量 ；试验结果觉察动能的增加量总略小于重力势能的削减量，其缘由 。【答案】 (1).1.13 (2).0.666 (3).0.638 (4).存在阻力，一局部重力势能变为其它形式的能【解析】【详解】第一空.利用匀变速直线运动的推论：v

vx

0.04521.13m/s；Ep

mgxOB

BAC0.666J；AC

2t 0.04第三空.动能增加量Ek

1mv22

0.638J第四空.存在空气阻力，局部重力势能转化为其他形式的能541步骤，只写出最终答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位。18.在幼儿园进展的“大力士”拉轮胎竞赛中，“大力士”用与水平方向成60、大小F=50Nt=2.0sL=6m过程中：“大力士”对轮胎做的功W；“大力士”对轮胎做功的平均功率P。【答案〔1〕150N； 〔2〕75W【解析】〔1〕由功的公式得WFLcos506cos60150J。PW15075W〔2〕依据平均功率的公式 t 2 。19.如下图，静止在地面的足球质量为0.50kg。运发动把足球踢出后，足球在空中能到达的最高点为P，P10m，在P10m/s。取地面为零势能参考平面，g=9.8m/s2，不计空气阻力，求：足球在最高点P时机械能的大小；运发动对足球做的功【答案〔1〕75J； 〔2〕75J【解析】〔1〕PE机

EEp

mghmv2P

75J。〔2〕足球运动过程中机械能守恒守恒，所以运动过程机械能为E机

75J，足球静止在地面时速度为0，此时机械能为0，由能量守恒定律可知，运发动对足球所做功为机械能变化量，故WE75J。20.201933101球同步轨道数据中继星的首发星，使我国数据中继卫星系统力量大幅提升。“01星”运行于地球同步静止轨道上，其运行周期等于地球自转周期T。地球半径为R，地球外表重力加g。将卫星绕地球的运动看作匀速圆周运动，求：“01“013gR2T2423gR2T2422gR23T【解析】〔1〕卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力供给向心力可得：G Mm(Rh)2

m22(Rh)T ①T ①在地球外表有：mgGMm ②R2联立①②可得3gR2T2423gR2T2422 gR2T2T3422gR23T〔2〕“012 gR2T2T3422gR23T如下图，AB是位于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，半径为R，OB沿竖直方向，上A与地面的高度差为H。将质量为m的小球从AC计空气阻力，重力加速度为g，求：小球到达B点时速度的大小点CB【答案〔1〕2gR； 〔2〕2 R(HR)【解析】1〔1〕从A→B，由动能定理可得：2〔2〕从B→C，小球做平抛运动，2(H2(HR)g

mv2B

0mgRvB

2gR。HR

gt2t2xv

t2 R(HR)B“抛石机”是古代战斗中常用一种武器。如图为某学习小组设计的抛石机模型，直杆可绕水平轴O转动，其长臂的长度L=2m，开头时处于静止状态，与水平面间的夹角α=37°；m 的将质量为=10.0kg卡住马上停顿转动，石块在最高点被水平抛出。石块落地位置与抛出位置间的水平距离12m，不计空气阻力，取g=9.8m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.80。求：石块水平飞出时速度的大小抛石机对石块做的功【答案〔1〕15m/s； 〔2〕1445J【解析】〔1〕从最高点抛出到落地石块做平抛运动，1LLsin3