2022-2023学年四川省成都市武侯区高一（下）期末物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年四川省成都市武侯区高一（下）期末物理试卷一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1.如图为汽车正在水平路面上沿圆轨道匀速转弯，且没有发生侧滑。对转弯时的汽车，下列说法正确的是(

)A.向心力由车轮和路面间的静摩擦力提供

B.汽车受重力、支持力、摩擦力和向心力

C.汽车处于平衡状态

D.当汽车速度减小时，汽车受到的静摩擦力可能不变

2.如图为中国速滑运动员在北京冬奥会比赛中的精彩瞬间。假定他正沿圆弧弯道匀速滑行，在极短时间内滑行转过某一角度，在这一过程中合外力(

)A.做功不为零，冲量为零

B.做功不为零，冲量不为零

C.做功为零，冲量为零

D.做功为零，冲量不为零3.2023年5月30日9时31分，“神舟十六号”宇宙飞船发射升空，准确进入预定轨道，顺利与中国空间站核心舱交会对接。中国空间站绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的116。对“神舟十六号”的描述，下列说法正确的是(

)A.在轨道上运行速度大于7.9km/s

B.在轨道上运行周期小于24h

C.与核心舱对接后，核心舱由于质量增大，轨道半径将变小4.图为成都某游乐场的水滑梯。滑梯由倾斜的光滑轨道和水平的阻力轨道组成。若人(视为质点)从距水平轨道7.2m高的水滑梯顶端由静止开始下滑，要求人不能碰撞水平轨道的末端，人在水平轨道上受到的平均阻力为其所受重力的15。水平轨道的长度至少为(

)

A.12m B.18m C.25m5.图甲是物理实验室常用的感应起电机。它由两个大小相等、直径约为30cm的感应玻璃盘起电，其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接。图乙为侧视图，玻璃盘以100r/min的转速旋转，已知主动轮的半径约为8cm，从动轮的半径约为A.P、Q的线速度相同 B.从动轮的转动周期为0.01s

C.P点的线速度大小约为1.6m/s6.某汽车以恒定功率匀速行驶，看到前方红灯，司机将汽车功率减半，并保持该功率行驶，看到红灯转为绿灯，立即恢复原来功率，以后保持该功率行驶.设汽车所受阻力大小始终不变，则在该过程中，汽车的速度随时间变化图象可能是(

)A. B.

C. D.7.如图，一直角边长为R的光滑等腰直角三角形与半径为R的光滑圆柱的一部分无缝相接，固定在水平桌面上。质量分别为2m和m的物体A和小球B通过一根不可伸长的细线相连，小球B(视为质点)恰好位于桌面上。已知重力加速度为g。从静止释放小球B，在运动到圆柱顶点的过程中(

)A.物体A的机械能守恒

B.当小球B到达圆柱顶点时，物体A的速度大小为23πgR

C.绳的张力对小球B所做的功为mg二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）8.有关机械振动和机械波的描述，下列说法正确的是(

)A.机械波中各个质点通过受迫振动的形式传递能量和信息

B.单摆具有等时性，是因为其振动周期与摆球的质量和振幅均无关

C.弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度也一定相同

D.潜艇声呐发出的超声波从深水区传到浅水区时传播方向会改变，这是波的衍射现象9.2023年5月28日，中国棒球联赛(成都站)在四川省棒球垒球曲棍球运动管理中心棒球场鸣哨开赛。如图，在某次比赛中，一质量为0.2kg的垒球，以10m/s的水平速度飞至球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为30m/A.球棒对垒球做功为80J

B.垒球动量变化量的大小为4kg⋅m/s

10.月球是地球唯一的天然卫星，是太阳系中第五大卫星。为了测量月球的各项数据，宇航员在月球上设计实验装置，用电磁铁吸住小球，启动装置后电磁铁断电，小球自由下落，得到小球的速度v随时间t变化的图像如图。已知月球半径为R，引力常量为G，则下列判断正确的是(

)

A.月球的第一宇宙速度为v0Rt B.月球的平均密度为3v04πR11.如图甲，竖直轻弹簧下端固定在地面上，上端与物块B相连并处于静止状态。物块A在外力作用下静止在物块B正上方某高度处，取物块A静止时的位置为原点O、竖直向下为正方向建立x轴。某时刻撤去外力，物块A自由下落，与物块B碰撞后以相同的速度向下运动，碰撞过程时间极短。测得物块A的动能Ek与其位置坐标x的关系如图乙(弹簧始终处于弹性限度内)，图中除0～x1之间的图线为直线外，其余部分均为曲线。已知物块A、BA.物块A与物块B的质量之比mA：mB=2：1

B.物块A从x1到x3的过程中，重力的瞬时功率先增大后减小

C.物块A、B三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）12.某同学设计如图甲的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，光电计时器记录小球通过光电门1和光电门2的时间Δt1、Δt2，已知两光电门之间的距离为h，小球的直径为d，当地的重力加速度为g。

(1)为了验证机械能守恒定律，该实验______(“需要”或“不需要”)测量小球质量m。

(2)小球通过光电门1时的瞬时速度v1=______(用题中所给物理量的字母表示)。

(3)保持光电门1位置不变，上下调节光电门2，多次实验记录多组数据，作出1(13.如图所示，用“碰撞实验器“可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：

步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；

步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置：

步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。

①对于上述实验操作，下列说法正确的是______；

A.小球1每次必须在斜槽上相同的位置从静止滚下

B.小球1可以在斜槽上不同的位置从静止滚下

C.斜槽轨道末端必须水平

D.斜槽轨道必须光滑

②若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则______；

A.m1>m2，r1>r2

B.m1>m2，r1=r2

C.m1<m2，r1>r2

D.m1<m2，r1=r2

③上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有______；

A.A、B两点间的高度差h1

B四、简答题（本大题共3小题，共9.0分）14.一列简谐横波在t=0.4s时的波形图如图甲，波上质点A从t=0时刻开始的振动图像如图乙，求该简谐波：

(1)振幅、波长、周期；

15.如图，粗糙水平面与竖直面内的光滑半圆形轨道BC在B点平滑相接，轨道半径R=0.4m，一质量m=2.0kg的小滑块(视为质点)与弹簧无拴接，将弹簧压缩至A点后由静止释放，小滑块经过B点后恰好能通过最高点C做平抛运动，并刚好落在A点。已知小滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g取10m/s2，求：

(116.如图，倾角θ=30°的足够长的斜面固定在水平面上，斜面上放一长L=1.6m的“L”形木板，质量M=3.0kg。将质量m=1.0kg的小物块(视为质点)置于木板的上端，小物块与木板间的摩擦可忽略不计，木板与斜面间的动摩擦因数μ=34答案和解析1.【答案】A

【解析】解：ABC.汽车受重力、支持力和摩擦力，其中向心力由车轮和路面间的静摩擦力提供，故汽车的加速度不为零，不是处于平衡状态，故A正确，BC错误；

D.根据

f=mv2R

当汽车速度减小时，汽车受到的静摩擦力减小，故D错误。2.【答案】D

【解析】解：根据动能定理，合外力做的功等于动能的变化量。匀速滑行合外力做功为零。虽然速度的大小不变，速度的方向在变，动量变化量不为零。由动量定理，合外力的冲量等于动量的变化量。合外力的冲量不为零。故D正确，ABC错误。

故选：D。

根据动能定理，分析合外力做功；

由动量定理，分析合外力的冲量。

本题考查学生对动能定理、动量定理的掌握，比较基础。3.【答案】B

【解析】解：A、第一宇宙速度为7.9km/s，为卫星最大的环绕速度，由地球的万有引力提供向心力，得GMmr2=mv2r

解得：v=GMr

随着轨道半径的增大，线速度减小，所以“神舟十六号”在轨道上运行速度小于7.9km/s，故A错误；

B、地球同步卫星的运行周期为24h，地球同步卫星距离地球表面约5.6倍地球半径的高度，由

GMmr2=m4π2T2r

得卫星周期为：T=4π2r3GM

随着轨道半径的减小，周期减小，“神舟十六号”在轨道上运行半径小于地球同步卫星的轨道半径，其周期小于地球同步卫星的运行周期244.【答案】D

【解析】解：对人从距水平轨道7.2m高的水滑梯的顶端滑下到水平轨道的末端时由动能定理可知

mgh−15mgx=0

代入数据解得：x=36m

即水平轨道的长度至少为5.【答案】C

【解析】解：A.线速度也有一定的方向，由于线速度的方向沿曲线的切线方向，由图可知，P、Q两点的线速度的方向一定不同，故A错误；

B.玻璃盘以100

r/min

的转速旋转，故从动轮的转速为

n2=100r/min=53r/s

由

T2=1n2

得从动轮的转动周期为

T2=1n2=153s=0.6s

故B错误；

C.P6.【答案】A

【解析】解：0～t1阶段，设汽车以速度v0做匀速运动，牵引力与阻力f平衡，此时功率恒为P0，则有v0=P0f；t1～t2阶段，t1时刻使汽车功率减半瞬间，汽车的速度v0不变，根据P=Fv可知产引力突然减小为原来的一半，则汽车开始做减速运动，功率保持为12P0不变，根据P=Fv可知随着速度的减小，牵引力又逐渐增大，可知汽车做加速度减小的减速运动；t2～t37.【答案】C

【解析】解：A.在运动到圆柱顶点的过程中，物体B的动能和重力势能均增大，B机械能增大，系统机械能守恒，故A的机械能减少，故A错误；

B.根据机械能守恒定律2mg(R+π4R)−mgR=12(m+2m)v2

解得

v=23gR(1+π2)

故B错误；

C.根据功和能的关系

WB=mgR+12mv2，解得WB=mgR(8.【答案】AB【解析】解：A.机械波传播机械振动的运动形式，机械波中各个质点通过受迫振动的形式传递能量和信息，故A正确；

B.单摆具有等时性，是因为其振动周期取决于摆长与所在处的重力加速度，与摆球的质量和振幅均无关，故B正确；

C.弹簧振子做简谐运动时，若某两个时刻位移相同，则这两个时刻的速度大小一定相同，方向可能相同也可能相反，速度不一定相同，故C错误；

D.潜艇声呐发出的超声波从深水区传到浅水区时传播方向会改变，是因为深水区和浅水区的折射率不同，这是波的折射现象，故D错误。

故选：AB。

机械波中各个质点通过受迫振动的形式传递能量和信息；单摆的周期取决于摆长与当地的重力加速度；根据弹簧振子的运动过程分析答题；深水区和浅水区的折射率不同，所以水波从深水区传到浅水区传播方向要发生改变。9.【答案】AC【解析】解：A.设垒球水平飞回的速度方向为正方向，则v1=−10m/s、v2=30m/s，球棒与垒球的作用过程由动能定理可知

W=12mv22−12mv12

代入数据得球棒对垒球做功为

W=80J

故A正确；

B.根据动量的计算公式可知，垒球动量变化量为

Δp=mv210.【答案】BC【解析】解：C、由题意，小球自由下落，月球表面的重力加速度大小为g=v0t，故C正确；

A、由月球表面重力提供向心力，有mg=mv2R，解得月球的第一宇宙速度为：v=gR=v0Rt，故A错误；

B、在月球表面，根据万有引力等于重力有GMmR2=mg

得月球的质量为M=gR2G11.【答案】BD【解析】解：A、根据图像可知碰撞后A的动能变为原来的14，根据Ek=12mv2，设碰撞前瞬间物块A的速度为v，则碰撞后瞬间A、B的速度为12v，取初速度方向为正方向，由动量守恒定律有：mAv=(mA+mB)⋅12v

整理解得：mA：mB=1：1，故A错误；

B、物块A从x1到x3的过程中，物块A的动能先增大后减小，则速度先增大后减小，根据P=mAgvA，可知重力的瞬时功率先增大后减小，故B正确；

D、设A、B的质量为m，由图乙可知，x2处动能达到最大，根据平衡条件可得此时弹簧弹力为2mg，从x1到x2过程中，弹簧弹力增加mg，由胡克定律知：ΔF=kΔx

则有：mg=k(x2−x1)

从O到x1，由动能定理有：E12.【答案】不需要

dΔt1【解析】解：(1)为了验证机械能守恒定律，则有

mgh=12mv22−12mv12

由上式可知，小球质量不需要测量。

(2)用平均速度替代小球通过光电门时的瞬时速度，小球通过光电门1时的瞬时速度为

v1=dΔt1

小球通过光电门2时的瞬时速度为

v2=dΔt2

(3)13.【答案】AC

B

C

m1⋅【解析】解：①AB、小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，使得小球与另一小球碰撞前的速度不变．故A正确，B错误；

C、斜槽轨道末端必须水平，保证小球碰撞前速度水平．故C正确；

D、斜槽的粗糙与光滑不影响实验的效果，只要到达底端时速度相同即行．故D错误。

故选：AC。

②要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，即r1、r2大小关系为r1=r2；为防止入射球碰撞后反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：m1、m2大小关系为m1>m2，故ACD错误，B正确。

故选：B。

③选水平向右为正方向，碰撞过程动量守恒，则m1v1=m1v1′+m2v2′，

由于两球碰撞后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t得：m1v1t=m1v1′t+m2v2′t，则m1⋅OP14.【答案】解：(1)由图甲，振幅A=2m，波长λ=20m，由图乙，周期T=8×10−1s=0.8s

(2)由图乙，t=0.4s时刻，A点振动方向向下，由“同侧法”，波沿【解析】(1)根据题中图像，求振幅、波长、周期；

(2)由“同侧法”，确定传播方向，根据v=15.【答案】解：(1)在C点，由牛顿第二定律有

mg=mvC2R

解得

vC=2m/s

(2)B到C，根据动能定理有

−2mgR=12mvC2−12mvB2

在B点根据牛顿第二定律有

F−mg=mvB2R

解得

F=12