2022-2023学年云南省文山州马关一中高一（下）期末物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年云南省文山州马关一中高一（下）期末物理试卷一、选择题（本大题共12小题，共48分）1.图示为儿童蹦极的照片，儿童绑上安全带，在两根弹性绳的牵引下上下运动。在儿童从最高点下降到最低点的过程中(

)A.重力对儿童做负功

B.儿童重力的功率一直增加

C.儿童重力的功率一直减小

D.儿童的重力势能减少2.甲车和乙车从同一位置出发沿平直公路行驶，它们运动的速度−时间图象分别为如图所示的直线甲和曲线乙，t=3s时，直线甲和曲线乙刚好相切。有关两车在0～5s内的运动，下列说法正确的是(

)A.乙车一直做加速运动，加速度先增大后减小

B.t=1s时两车间隔距离为2m

C.t=2s时乙车的加速度大于2m/s2

D.t=3s3.如图所示，m1=1kg，m2=2kg，m1和m2之间的动摩擦因数μ1=0.2，水平面光滑要使m1和m2A.2

N B.4N C.6N D.8N4.某物体在一个足够大的光滑水平面上向西运动，当它受到一个向南恒定外力作用时，物体的运动将是(

)A.匀变速直线运动

B.匀变速曲线运动，加速度方向和大小均不变

C.非匀变速曲线运动，加速度的方向改变而大小不变

D.非匀变速曲线运动，加速度的方向和大小均改变5.我国在轨运行的气象卫星有两类，一类是极地轨道卫星−风云1号，绕地球做匀速圆周运动的周期为12ℎ，另一类是地球同步轨道卫星−风云2号，运行周期为24ℎ.下列说法正确的是(

)A.风云1号的线速度大于风云2号的线速度

B.风云1号的向心加速度小于风云2号的向心加速度

C.风云1号的发射速度大于风云2号的发射速度

D.风云1号、风云2号相对地面均静止

6.“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，设质量分别用m1、m2表示，且m1：m2=5：2A.m1、m2做圆周运动的线速度之比为5：2

B.m1、m2做圆周运动的角速度之比为5：2

C.7.如图所示，将一个大小为50N与水平方向成60°角的力F作用在一个质量为6kg的物体上，物体沿水平地面匀速前进了8m，g=10m/s2，下面关于物体所受各力做功说法正确的是(

)A.力F对物体做功为400J B.摩擦力对物体做功为200J

C.重力做功为480J D.合力做功为08.如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为m0，货物的质量为m，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为v时，连接货车的绳与水平方向夹角θ，不计一切摩擦，下列说法正确的是(

)A.货车的速度等于vcosθ B.货车运动的速度等于vcosθ

C.缆绳中的拉力FT

等于(9.如图所示，光滑的大圆环固定在竖直平面上，圆心为O点，P为环上最高点，轻弹簧的一端固定在P点，另一端拴接一个套在大环上质量为m的小球，小球静止，弹簧与竖直方向的夹角θ为30°，重力加速度为g，则(

)A.小球所受弹簧的弹力大小等于3mg

B.小球所受弹簧的弹力大小等于mg

C.小球所受大圆环的支持力大小等于mg

D.大圆环对小球的弹力方向一定沿OQ10.如图所示，a、b两颗人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球作匀速圆周运动，则下列说法正确的是(

)A.a的加速度大于b的加速度

B.a的周期小于b的周期

C.a的线速度大于b的线速度

D.地球对a的引力小于对b的引力11.如图所示，A、B、C三个物体放在水平旋转的圆盘上，三个物体与转盘的最大静摩擦力均为重力的μ倍，A的质量是2m，B和C的质量均为m，A、B离轴距离为r，C离轴距离为2r，若三个物体均相对圆盘静止，则(

)A.每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用

B.C的向心加速度最大

C.B的摩擦力最小

D.当圆盘转速增大时，C比B先滑动，A和B同时滑动12.如图甲所示，水平地面上固定一足够长的光滑斜面，斜面顶端有一光滑定滑轮，一轻绳跨过滑轮，绳两端分别连接小物块A和B。保持A的质量不变，改变B的质量m，当B的质量连续改变时，得到A的加速度a随B的质量m变化的图线如乙图所示。设加速度沿斜面向上的方向为正方向，空气阻力不计，重力加速度g取9.8 m/s2，斜面的倾角为θ，下列说法正确的是

(

)

A.若θ已知，可求出A的质量 B.若θ未知，可求出乙图中a1的值

C.若θ已知，可求出乙图中a2的值 D.若θ已知，可求出乙图中二、非选择题（共52分）13.某同学用图(a)所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，图(b)是用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，0点为重锤下落的起点，选取的计数点A、B、C、D到0点的距离在图中已标出，重力加速度g取9.8m/s2，若重锤的质量为1kg(计算结果保留两位有效数字)，

(1)打点计时器打出B点时，重锤下落的速度vE=______m/s，重锤的动能EkB=______J。

(2)从起点0到打下B点过程中，重锤的重力势能的减小量为______J。

(3)根据(1)、(2)计算，在误差允许范围内，从起点O到打下B点过程中，你得到的结论是______。

(4)图(c)是根据某次实验数据绘出的v14.光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其

NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．

(1)该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M>>m，这样做的目的是______；

(2)为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量______，若上述测量

量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=______；

(3)某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系

组别1234567M/kg0.580.580.580.580.580.580.58F/N0.100.150.200.250.300.350.40a/m0.130.170.260.340.430.510.59(4)由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是：______．15.火星探测器在距火星表面高度为ℎ的轨道绕其飞行，该运动可看做匀速圆周运动。已知探测器飞行一周的时间为T，火星视为半径为R的均匀球体，万有引力常量为G，求：

(1)火星的质量M；

(2)火星表面的重力加速度g。16.如图所示，两绳系一质量为m=0.1kg的小球，上面绳长L=2m，两端都拉直时与轴的夹角分别为30°与45°，问：

(1)球的角速度在什么范围内，两绳始终张紧？

(2)当角速度为3rad/s时，上、下两绳拉力分别为多大？

17.如图所示，半径为R的光滑半圆弧轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡。在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压，处于静止状态。同时释放两个小球，a球恰好能通过圆弧轨道的最高点A，b球恰好能到达斜轨道的最高点B.已知a球质量为m，重力加速度为g。求：

(1)a球离开弹簧时的速度大小va；

(2)b球离开弹簧时的速度大小vb；

(3)释放小球前弹簧的弹性势能Ep。

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A、重力方向竖直向下，儿童高度降低，所以儿童受到的重力对儿童做正功，故A错误；

BC、在儿童从最高点下降到最低点的过程中，儿童竖直方向的速度先增大后减小，故儿童重力的瞬时功率先增加后减小，故BC错误；

D、在儿童从最高点下降到最低点的过程中，重力对儿童做正功，根据重力做功与重力势能的关系，可知儿童的重力势能减少，故D正确。

故选：D。

首先，根据重力的方向和儿童高度的变化，判断重力做功情况；

其次，分析儿童从最高点下降到最低点的过程中竖直方向的速度如何变化，再结合重力方向判断重力的功率如何变化；

最后，根据儿童从最高点下降到最低点的过程中重力的做功情况，进而判断重力势能的变化。

本题考查了瞬时功率和重力做功与重力势能的关系，解决本题的关键是熟练掌握瞬时功率的计算公式以及力做正、负功的判断。2.【答案】C

【解析】解：A、乙车一直做加速运动，根据v−t图象的斜率表示加速度，知乙车的加速度一直减小，故A错误；

B、甲车做匀加速运动，且其加速度为a甲=△v△t=8−23m/s2=2m/s2，t=1s时两车间隔距离等于0−1s内甲通过的位移大小x=v0t+12a甲t2=(2×1+12×2×12)m=3m，故3.【答案】C

【解析】解：拉力F作用在物体B上时，A、B恰好不滑动时，A、B间的静摩擦力达到最大值，对物体A，有：

μ1m1g=m1a2

对整体，有：

Fmax=(m1+m2)a2；

由上述各式联立解得：

F2max=6N，故ABD错误，C正确。4.【答案】B

【解析】解：物体的运动方向向西，受到的合外力方向向南，所以物体做曲线运动，因为合外力恒定，根据牛顿第二定律可知，加速度恒定，故物体做匀变速曲线运动，故B正确。

故选：B。

当物体受到与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，物体做匀变速曲线运动．物体的运动方向向西，受到的合外力方向向南，力与速度方向不在同一直线上，且力为恒力，根据曲线运动的条件及牛顿第二定律即可求解．

本题主要考查了物体做曲线运动的条件，知道加速度由合外力决定，难度不大，属于基础题．5.【答案】A

【解析】解：A、卫星做圆周运动，根据万有引力提供圆周运动向心力GMmr2=mv2r=ma=m4π2rT2，解得T=2πr3GM，

风云2号周期大于风云1号周期，所以风云2号轨道半径大于风云1号轨道半径，v=GMr，所以风云1号的线速度大于风云2号的线速度，故A正确；

B、a=GMr2，所以风云1号的向心加速度大于风云2号的向心加速度，故B错误；

C、风云2号轨道半径大于风云6.【答案】D

【解析】解：AB、双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，设为ω，Gm1m2L2=m1ω2r1=m2ω2r2，解得轨道半径之比等于质量的反比，r1：r2=m2：m1=2：5，根据线速度与角速度关系可知，v=ωr，则m1、m2做圆周运动的线速度之比等于轨道半径之比为2：7.【答案】D

【解析】解：A、根据功的定义式F=Flcosα得拉力F做的功W1=50×cos60°×8=200J，故A错误；

B、如图所示，物体受重力、支持力、拉力及摩擦力；由于物体做匀速直线运动，所以：f=Fcosα=50×cos60°=25N

摩擦力所做的功W2=−fL=−25×8J=−200J，故B错误；

C、物块沿水平方向运动，所以质量做功为0.故C错误；

D、整个的过程中作用拉力与摩擦力做功，总功：W=W1+W2=200−200=0J.故D正确。

故选：D。

8.【答案】B

【解析】解：AB、将货车的速度进行正交分解，其分解成沿着缆绳方向与垂直缆绳方向，如图所示：

由于缆绳不可伸长，货箱向上运动的速度和货车的速度沿着缆绳方向的分量相等，故：v=v1cosθ，则货车运动的速度v1=vcosθ，故B正确，A错误；

CD、因v1不变，θ减小，由上式知，货箱向上运动的速度v增大，货箱和货物整体向上做加速运动，由牛顿第二定律知缆绳中的拉力FT大于(m09.【答案】AC

【解析】解：小球受重力G、弹簧的拉力F、圆环的弹力N，圆环的弹力沿半径向外，如图所示：

弹簧的弹力F沿弹簧向上，与竖直方向成30°角，圆环的弹力N与竖直方向成60°角，由正弦定理得：Gsin30∘=Nsin30∘=Fsin120∘，G=mg，解得：N=mg，F=10.【答案】ABC

【解析】解：A、根据万有引力提供圆周运动向心力，可得：GMmr2=ma，可得：a=GMr2.a的轨道半径小，则a的加速度大于b的加速度。故A正确；

B、根据万有引力提供圆周运动向心力有

GMmr2=m⋅4π2rT2

可得周期T=2πr3GM，轨道半径大的卫星b的周期大，故B正确；

C、据GMmr2=mv11.【答案】BCD

【解析】解：A.物体做匀速圆周运动，受到重力、支持力、静摩擦力作用，由三个力的合力提供向心力，向心力不是物体实际受到的力，故A错误；

B.A、B、C三个物体的角速度相等，根据

a=rω2

由于C的半径最大，则C的向心加速度最大，故B正确；

C.根据静摩擦力提供向心力知

FfA=2mrω2

FfB=mrω2

FfC=m×2rω2=2mrω2

可知B的摩擦力最小，故C正确；

D.根据

μmg=mrω2

可得

ω=μgr

C离轴距离最大，则12.【答案】BC

【解析】解：A、根据牛顿第二定律得：对B得：mg−F=ma…①

对A得：F−mAgsinθ=mAa…②

联立得a=mg−mAgsinθmA+m…③

若θ已知，由③知，不能求出A的质量mA.故A错误。

B、由③式变形得a=g−mAmgsinθmAm+1.当m→∞时，a=a1=g，故B正确。

C、由③式得，m=0时，a=a2=−gsinθ，故C正确。

13.【答案】1.2；0.72；0.73；在误差允许的范围内，重物机械能守恒；开始打点时重锤有一定的速度

【解析】解：(1)利用匀变速直线运动的推论

vB=xAC2T=12.54−3.204×0.02×10−2≈1.2 m/s

而B点的动能为：EkB=12mvB2=12×1×1．22=0.72J

△Ek=EkB−0=0.72

J

(2)重力势能减小量△Ep=mgℎ=1×9.8×0.074 J=0.73J。

14.【答案】小车所受合外力大小等于(或约等于)mg；两光电门之间的距离(或“小车由光电门1运

动至光电门2所用时间”)；d2(t12−t22【解析】解：(1)设小车的质量为M，沙桶的质量为m，根据牛顿第二定律得：

对m：mg−F拉=ma

对M：F拉=Ma

解得：F拉=mMgm+M=mg1+mM

当m<<M时，即当沙桶的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于沙桶的总重力．

这样做的目的是小车所受合外力大小等于(或约等于)mg．

(2)除了测量d、t1和t2之外，还需要测量两光电门之间的距离，v1=dt1，v2=dt2，

加速度的表达式为a=d2(t12−t22)2xt12t22(或d(t1−t2)xt1t2)；

(3)如下图

(4)从上图中发现直线没过原点，当F≠015.【答案】解：(1)设火星的质量为M，火星探测器质量为m。

对火星探测器，有：GMm(R+ℎ)2=m4π2T2(R+ℎ)

解得：M=4π2(R+ℎ)3GT2。

【解析】根据万有引力提供向心力，结合轨道半径和周期求出火星的质量。

结合万有引力等于重力和万有引力提供向心力求出火星表面的重力加速度。

解决本题的关键在于掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论，并能熟练运用。16.【答案】解：(1)当AC绳拉直但没有力时，即FT1=0时，由重力和绳BC的拉力FT2的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：

mgtan45°=mωmax2r

其中：r=l⋅sin30°

解得：ωmax=3.16 rad/s

当FT2恰为零时，根据牛顿第二定律，有：

mgtan