吉林省“BEST合作體”2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期末聯(lián)考物理試題（解析版）

吉林省“BEST合作體”2022—2023學(xué)年度下學(xué)期期末考試高一物理試題本試卷滿(mǎn)分100分，共3頁(yè)?？荚嚂r(shí)間為75分鐘?？荚嚱Y(jié)束后，只交答題卡。第Ⅰ卷（共10題，46分）一、選擇題（1-7為單選，每題4分；8-10為多選，每題6分，全對(duì)得6分，選對(duì)但不全得3分，有選錯(cuò)的得0分。共計(jì)46分）1.如圖是做斜拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡，C點(diǎn)是軌跡的最高點(diǎn)，A、B是軌跡上等高的兩個(gè)點(diǎn)。下列敘述中正確的是（不計(jì)空氣阻力）（??）A.物體在C點(diǎn)速度為零B.物體在A點(diǎn)的速度與物體在B點(diǎn)的速度相同C.物體在A點(diǎn)、B點(diǎn)的水平速度均大于物體在C點(diǎn)的水平速度D.物體在A、B、C各點(diǎn)的加速度都相同【答案】D【解析】【詳解】A．斜拋運(yùn)動(dòng)在水平方向分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，即水平速度不變，物體在C點(diǎn)具有水平方向的速度，故A錯(cuò)誤；B．速度是矢量，既有大小也有方向，由斜拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知A、B兩點(diǎn)的速度大小相等，方向不同，物體在A點(diǎn)的速度與物體在B點(diǎn)的速度不相同，故B錯(cuò)誤；C．斜拋運(yùn)動(dòng)在水平方向分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，即水平速度不變，物體在A點(diǎn)、B點(diǎn)的水平速度均等于物體在C點(diǎn)的速度，故C錯(cuò)誤；D．斜拋運(yùn)動(dòng)的物體只受到重力的作用，即加速度恒為g，故D正確。故選D。2.質(zhì)量為2kg的物塊在同一豎直平面內(nèi)的幾個(gè)共點(diǎn)力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將其中一個(gè)力的大小由5N突然增大到7N，其他力保持不變，則在3s秒末，該力的瞬時(shí)功率為（）A.6W B.15W C.21W D.36W【答案】C【解析】【分析】【詳解】將其中一個(gè)力的大小由5N突然增大到7N，而其他力保持不變，則物體所受的合力為2N，由牛頓第二定律得在3s末物塊的速度則該力的瞬時(shí)功率故C正確。故選C。3.2019年春節(jié)電影《流浪地球》熱播，觀眾分析《流浪地球》中的發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)地球的原理：行星發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)逐步改變地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道，達(dá)到極限以后通過(guò)引力彈弓效應(yīng)彈出地球，整個(gè)流浪時(shí)間長(zhǎng)達(dá)幾十年。具體過(guò)程如圖所示，軌道1為地球公轉(zhuǎn)的近似圓軌道，軌道2、3為橢圓軌道，P、Q為橢圓軌道3長(zhǎng)軸的端點(diǎn)。以下說(shuō)法正確的是（）A.地球在1、2、3軌道的運(yùn)行周期分別為T(mén)1、T2、T3，則T1>T2>T3B.地球在1、2、3軌道運(yùn)行時(shí)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度分別為v1、v2、v3，則v1>v2>v3C.地球在3軌道運(yùn)行時(shí)經(jīng)過(guò)P、Q點(diǎn)的速度分別為vP、vQ，則vP<vQD.地球在1軌道P點(diǎn)加速后進(jìn)入2軌道，在2軌道P點(diǎn)再加速后進(jìn)入3軌道【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)題圖結(jié)合開(kāi)普勒第三定律=k可知地球在1、2、3軌道的運(yùn)行周期關(guān)系為T(mén)1<T2<T3，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。BD．地球從軌道1上的P點(diǎn)進(jìn)入軌道2要做離心運(yùn)動(dòng)，需點(diǎn)火加速，可知v1<v2；同理，地球從軌道2上的P點(diǎn)進(jìn)入軌道3要做離心運(yùn)動(dòng)，需點(diǎn)火加速，可知v2<v3；所以有v1<v2<v3，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確。C．根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，地球在近日點(diǎn)的速度比在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度大，即vP>vQ，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。故選D。4.中國(guó)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器著陸火星，為下一步實(shí)現(xiàn)火星采樣返回打下了重要基礎(chǔ)。已知“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器在火星停泊軌道運(yùn)行時(shí)，探測(cè)器到火星中心的最近和最遠(yuǎn)距離分別為280km和5.9×104km，探測(cè)器的運(yùn)行周期為2個(gè)火星日（一個(gè)火星日的時(shí)間可近似為一個(gè)地球日時(shí)間），萬(wàn)有引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2，通過(guò)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出火星的（）A.半徑 B.質(zhì)量C.密度 D.表面的重力加速度【答案】B【解析】【詳解】將橢圓軌道近似看成圓軌道可得由已知條件可知能求出火星質(zhì)量，無(wú)法求出火星半徑、密度、及表面重力加速度，故B準(zhǔn)確，ACD錯(cuò)誤。故選B。5.無(wú)縫鋼管的制作原理如圖所示，豎直平面內(nèi)，管狀模型置于兩個(gè)支承輪上，支承輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)摩擦力帶動(dòng)管狀模型轉(zhuǎn)動(dòng)，鐵水注入管狀模型后，由于離心作用，緊緊地覆蓋在模型的內(nèi)壁上，冷卻后就得到無(wú)縫鋼管。已知管狀模型內(nèi)壁半徑R，則下列說(shuō)法正確的是（）A.鐵水是由于受到離心力的作用才覆蓋在模型內(nèi)壁上B.模型各個(gè)方向上受到的鐵水的作用力相同C.管狀模型轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最大為D.若最上部的鐵水恰好不離開(kāi)模型內(nèi)壁，此時(shí)僅重力提供向心力【答案】D【解析】【詳解】A．鐵水是由于離心作用覆蓋在模型內(nèi)壁上的，模型對(duì)它的彈力和重力沿半徑方向的合力提供向心力，故A錯(cuò)誤；B．模型最下部受到鐵水的作用力最大，最上方受到的作用力最小，故B錯(cuò)誤；CD．若最上部的鐵水恰好不離開(kāi)模型內(nèi)壁，此時(shí)僅重力提供向心力，則有可得即管狀模型轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最小為，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。6.一質(zhì)量m=4kg的物體靜置在粗糙的水平地面上，物體與地面的摩擦因數(shù)μ=0.5從t=0時(shí)刻開(kāi)始對(duì)物體施加一水平力F，其大小如圖所示。已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g=10m/s2，則在0~1.0s時(shí)間內(nèi)，摩擦力對(duì)物體產(chǎn)生的沖量大小為（）A.10N·s B.16N·s C.20N·s D.25N·s【答案】B【解析】【分析】【詳解】最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則0~0.4s，F(xiàn)<fmax，物體靜止，摩擦力為靜摩擦力，大小等于F，則靜摩擦力的沖量由圖可知0.4~1.0s，F(xiàn)>fmax,物體運(yùn)動(dòng)，摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為20N，則滑動(dòng)摩擦力的沖量所以，摩擦力對(duì)物體產(chǎn)生的沖量大小為故選B。7.智能呼啦圈輕便美觀，深受大眾喜愛(ài)，如圖甲，腰帶外側(cè)帶有軌道，將帶有滑輪的短桿穿入軌道，短桿的另一端懸掛一根帶有配重的輕繩，其簡(jiǎn)化模型如圖乙所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的配重質(zhì)量為0.5kg，繩長(zhǎng)為0.5m，懸掛點(diǎn)P到腰帶中心點(diǎn)O的距離為0.2m，水平固定好腰帶，通過(guò)人體微小扭動(dòng)，使配重隨短桿做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩子與豎直方向夾角為θ，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中腰帶可看成不動(dòng)，重力加速度g取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（）A.勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，配重受到的合力恒定不變B.若增大轉(zhuǎn)速，腰帶受到的合力變大C.當(dāng)θ穩(wěn)定在37°時(shí)，配重的角速度為5rad/sD.保持轉(zhuǎn)速不變，將配重的質(zhì)量更換為1kg時(shí)，則θ不變【答案】D【解析】【詳解】A．勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，配重做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力大小不變，但方向在變化，故A錯(cuò)誤；B．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中腰帶可看作不動(dòng)，所以腰帶合力始終為零，故B錯(cuò)誤；C．對(duì)配重，由牛頓第二定律即當(dāng)穩(wěn)定在37°時(shí)，解得故C錯(cuò)誤；D．由可知，保持轉(zhuǎn)速不變，θ與配重質(zhì)量無(wú)關(guān)，所以將配重的質(zhì)量更換為1kg時(shí)，則θ不變，故D正確。故選D。8.三顆人造衛(wèi)星A、B、C都在赤道正上方同方向繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A、C為地球同步衛(wèi)星，某時(shí)刻A、B相距最近，如圖所示。已知地球自轉(zhuǎn)周期為，B的周期為，則下列說(shuō)法正確的是（）A.A加速可追上同一軌道上的CB.經(jīng)過(guò)時(shí)間，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.在相同時(shí)間內(nèi)，A與地心連線掃過(guò)面積大于B與地心連線掃過(guò)的面積【答案】BD【解析】【詳解】A．衛(wèi)星A加速后做離心運(yùn)動(dòng)，軌道變高，不可能追上衛(wèi)星C，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題意可知，再次相距最近時(shí)，A、B兩衛(wèi)星轉(zhuǎn)過(guò)的角度相差，設(shè)經(jīng)過(guò)的時(shí)間為，則有解得故B正確；C．由萬(wàn)有引力提供向心力有解得由于A、C軌道半徑相等且大于B的軌道半徑，則有故C錯(cuò)誤；D．繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星與地心連線時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積為又有聯(lián)立解得可知，由于A的軌道半徑大于B的軌道半徑，則在相同時(shí)間內(nèi)，A與地心連線掃過(guò)的面積大于B與地心連線掃過(guò)的面積，故D正確。故選BD。9.如圖甲所示的傳送帶以恒定速率運(yùn)動(dòng)，皮帶始終是繃緊的。將質(zhì)量的貨物放在傳送帶上的A處，經(jīng)過(guò)到達(dá)傳送帶的端，用速度傳感器測(cè)得貨物與傳送帶的速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，重力加速度取，則下列說(shuō)法正確的是（）A.A、兩點(diǎn)的距離為B.貨物與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5C.貨物從A運(yùn)動(dòng)到過(guò)程中，傳送帶對(duì)貨物做功為D.貨物從A運(yùn)動(dòng)到過(guò)程中，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為【答案】ABC【解析】【詳解】A．A、兩點(diǎn)的距離為貨物運(yùn)動(dòng)的位移，由速度隨時(shí)間的圖像可知圖形的面積表示位移則有所以A正確；B．在0-0.2s內(nèi)，由牛頓第二定律有由圖像可知在0.2-1.2s內(nèi)，由牛頓第二定律有由圖像可知聯(lián)立解得，所以B正確；C．貨物從A運(yùn)動(dòng)到過(guò)程中，由動(dòng)能定理有解得則傳送帶對(duì)貨物做功為，所以C正確；D．貨物從A運(yùn)動(dòng)到過(guò)程中，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為由于則所以D錯(cuò)誤；故選ABC。10.如圖所示，光滑水平面上質(zhì)量為2M的物體A以速度v向右勻速滑動(dòng)，質(zhì)量為M的B物體左端與輕質(zhì)彈簧連接并靜止在光滑水平面上，在物體A與彈簧接觸后，以下判斷正確的是（）A.在物體A與彈簧接觸過(guò)程中，彈簧對(duì)A的彈力沖量大小為B.在物體A與彈簧接觸過(guò)程中，彈簧對(duì)B的彈力做功的功率一直增大C.從A與彈簧接觸到A、B相距最近的過(guò)程中，彈簧對(duì)A、B做功的代數(shù)和為0D.從A與彈簧接觸到A、B相距最近的過(guò)程中，最大彈性勢(shì)能為【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)動(dòng)量守恒定律得根據(jù)機(jī)械能守恒定律得解得根據(jù)動(dòng)量定理得解得A正確；B．在物體A與彈簧接觸到彈簧最短的過(guò)程中，彈簧的彈力和B的速度都增大，彈簧對(duì)B的彈力做功的功率增大；在彈簧接近原長(zhǎng)時(shí)，B的速度接近，而彈簧的彈力幾乎等于零，彈簧對(duì)B的彈力做功的功率幾乎等于零，所以在物體A與彈簧接觸過(guò)程中，彈簧對(duì)B的彈力做功的功率先增大后減小，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)動(dòng)量守恒定律得解得彈簧對(duì)A、B做功分別為彈簧對(duì)A、B做功的代數(shù)和為最大彈性勢(shì)能為C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。第Ⅱ卷（共5題，54分）二、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，每小題8分）11.利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，水平桌面上固定一傾斜氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩和一質(zhì)量為m的小球相連，遮光片兩條長(zhǎng)邊與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門(mén)，可以測(cè)量遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間t，用d表示A點(diǎn)到光電門(mén)B處的距離，b表示遮光片的寬度，將遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度看作滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊在A處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。（1）用刻度尺測(cè)量遮光條寬度，示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為_(kāi)_____cm。（2）某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得傾角，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達(dá)B處時(shí)m和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量可表示為_(kāi)_____，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為_(kāi)_____。（用題中字母M、m、b、t、g、d表示）（3）在上次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)改變A、B間的距離，作出的圖像如圖3所示，并測(cè)得，則重力加速度______?！敬鸢浮竣?0.50②.③.④.9.6【解析】【詳解】（1）[1]刻度尺的最小刻度為1mm，則寬度b的讀數(shù)為0.50cm。（2）[2][3]由于光電門(mén)的寬度b很小，故用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度，則滑塊通過(guò)光電門(mén)B速度為滑塊從A處到達(dá)B處時(shí)m和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量為系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為比較和，若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，即可認(rèn)為機(jī)械能是守恒的。（3）[4]根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有若M=m，則作出圖象，則圖線的斜率則得12.Tracker軟件是一種廣泛使用的視頻分析軟件．某學(xué)生利用Tracker軟件對(duì)一維對(duì)心正碰（碰撞內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力）的實(shí)驗(yàn)視頻進(jìn)行分析，視頻中的小球碰撞原來(lái)靜止的m2的小球，由視頻分析可得它們?cè)谂鲎睬昂蟮膞-t圖像如圖所示。（1）由圖可計(jì)算出，入射小球碰撞前的動(dòng)量______________，被碰小球碰撞后的動(dòng)量__________；（2）碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為，其中v1和v2分別是碰撞前兩物體的速度，v1′和v2′分別是碰撞后兩物體的速度，彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)，非彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)，可判斷該視頻中的碰撞屬于________________（填“彈性碰撞”或“非彈性碰撞”）?！敬鸢浮竣?1800②.900③.非彈性碰撞【解析】【詳解】（1）[1]入射小球碰撞前的速度為則[2]入射小球碰撞后的速度為則則碰撞前后根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得則（2）[3]被碰小球碰撞后的速度為則故該視頻中碰撞屬于非彈性碰撞。三、解答題（共3小題。13題10分，14題12分，15題16分）13.如圖所示，小球甲從A點(diǎn)水平拋出，小球乙從B點(diǎn)自由釋放，兩小球同時(shí)經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度的大小相等，方向間夾角為，已知兩小球質(zhì)量相等，BC高h(yuǎn)，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則：（1）乙球釋放時(shí)間要比甲球拋出時(shí)間提前多少？（2）A、B兩點(diǎn)的水平距離是多少？【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）假設(shè)甲物體下落的時(shí)間為，乙物體下落的時(shí)間為，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)則有得到由速度公式對(duì)于甲物體，根據(jù)聯(lián)立解得因此乙球釋放時(shí)間要比甲球拋出時(shí)間提前。（2）小球甲水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，可知A、B間的距離為得到14.某興趣小組對(duì)一輛自制遙控小車(chē)的性能進(jìn)行研究。他們讓這輛小車(chē)在水平地面上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并將小車(chē)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的v-t圖象（除2s~10s時(shí)間段圖象為曲線外，其余時(shí)間段圖象均為直線），已知在小車(chē)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，2--14s時(shí)間內(nèi)小車(chē)牽引力的功率保持不變，14s末停止遙控讓小車(chē)自由滑行，小車(chē)的質(zhì)量m=1.0kg，可以認(rèn)為小車(chē)在整個(gè)過(guò)程中受到的阻力大小不變。求：（1）小車(chē)所受阻力f的大??；（2）小車(chē)勻速行駛階段的功率P；（3）小車(chē)在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移s大小?！敬鸢浮浚?）；（2）9W；（3）42m【解析】【分析】【詳解】（1）由圖象得：在14s~18s時(shí)間段由牛頓第二定律得小車(chē)受到阻力所以小車(chē)所受阻力f的大小為1.5N；（2）小車(chē)在10s~14s做勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力F的大小與阻力f的大小相等為1.5N，則功率（3）小車(chē)0~2s做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在勻加速階段的位移2s~10s內(nèi)根據(jù)動(dòng)能定理解得加速過(guò)程中小車(chē)位移的大小為15.如圖所示，兩物塊A、B并排靜置于高