2022-2023學(xué)年吉林省普通高中友好學(xué)校聯(lián)合體高一（下）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學(xué)年吉林省普通高中友好學(xué)校聯(lián)合體高一（下）期末物理試卷一、選擇題（本大題共10小題，共40分）1.如圖所示，修正帶是通過兩個齒輪的相互咬合進(jìn)行工作的。其原理可簡化為圖中所示的模型。A、B是轉(zhuǎn)動的齒輪邊緣的兩點，則下列說法中正確的是(

)

A.A、B兩點的角速度相等

B.A、B兩點的線速度大小相等

C.A點的周期等于B點的周期

D.A點的向心加速度等于B點的向心加速度2.下列有關(guān)功和功率的說法，正確的是(

)A.功率越大，說明力做功越多

B.摩擦力總是與相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢方向相反，因此摩擦力只能做負(fù)功

C.作用力和反作用力總是等大反向，因此一對作用力和反作用力做功時總是一正一負(fù)，總和為零

D.一對平衡力，其中一個力做正功，另外一個力一定做負(fù)功3.2013年5月2日凌晨0時06分，我國“中星11號”通信衛(wèi)星發(fā)射成功?！爸行?1號”是一顆地球同步衛(wèi)星，它主要用于為亞太地區(qū)等區(qū)域用戶提供商業(yè)通信服務(wù)。圖為發(fā)射過程的示意圖，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再一次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時，以下說法正確的是(

)A.衛(wèi)星在軌道3上的動能大于在軌道1上的動能

B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度

C.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度大于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度

D.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的速度小于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的速度4.我國一人造衛(wèi)星運(yùn)行軌道離地高度約為地球半徑的16，運(yùn)行周期約為地球自轉(zhuǎn)周期的一半，地球自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G，根據(jù)題中條件可以求(

)A.衛(wèi)星的質(zhì)量 B.地球的密度

C.地球表面重力加速度 D.地球的第一宇宙速度5.長度為1m的細(xì)線，拴一質(zhì)量m=2kg的小球(不計大小)，另一端固定于O點。讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，這種運(yùn)動通常稱為圓錐擺運(yùn)動。如圖所示，擺線與豎直方向的夾角α=37°，重力加速度g=10m/s2，則下列說法正確的是(

)A.小球運(yùn)動的角速度為6rad/s B.細(xì)線的拉力大小為16N

C.小球運(yùn)動的線速度大小為1.2m/s D.6.如圖所示，水平桌面距地面0.8m，一質(zhì)量為2kg小球自距桌面0.4m的高度由靜止下落。小球可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，以下落點為參考平面，重力加速度g=10m/s2。小球?qū)⒁涞厍埃錂C(jī)械能為(

)A.0 B.8J C.16J D.24J7.兩個質(zhì)量相同的小鐵塊A和B，分別從高度相同的都是光滑的斜面和圓弧斜面的頂點滑向底部，如圖所示。如果它們的初速度都為零，則下列說法正確的是(

)A.下滑過程中重力所做的功相等

B.它們到達(dá)底部時動量不相同

C.它們到達(dá)底部時速度相同

D.它們在下滑到最低點時A的重力的瞬時功率等于B的重力的瞬時功率8.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，從離地面高H處由靜止開始釋放，落到地面后繼續(xù)陷入泥中?深度而停止，不計空氣阻力，重力加速度為g，則下列說法正確的是(

)A.小球落地時動能等于mgH

B.小球在泥土中受到的平均阻力為mgH?

C.小球陷入泥中的過程中克服泥的阻力所做的功等于剛落到地面時的動能

D.整個過程中小球克服阻力做的功小于9.A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動，A球的動量是10kg?m/s，B球的動量是4kg?m/s，已知mA=2kg，mB=4kg，當(dāng)A追上BA.vA′=1m/s，vB′=3m/s B.vA′=2m/s，vB′=2.5m/s

C.10.一輛小車以一定的初速度沖上高度為?、長度為L的斜坡，已知小車的質(zhì)量為m，小車受到沿斜面向下的阻力為f，則對小車由坡底沖到坡頂?shù)倪\(yùn)動過程分析正確的是(

)A.此過程中小車的動能減少了(mg?+fL)

B.此過程中小車的勢能增加了(mg??fL)

C.此過程中自然界中的能量減少了fL了

D.此過程中小車的機(jī)械能減少fL二、非選擇題（共60分）11.利用圖甲裝置做“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗。

(1)實驗中除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的器材是______。

A.交流電源

B.刻度尺

C.天平(含砝碼)

D.秒表

(2)實驗中，需先接通電源，再由靜止開始釋放重物，得到如圖乙所示的一條紙帶。O為起點，在紙帶上選取幾個連續(xù)打出的點，其中三個連續(xù)點A、B、C，測得它們到起始點O的距離如圖。已知重物質(zhì)量m=1.00kg，重力加速度g=9.80m/s2，打點計時器打點的周期為T=0.02s，那么打點計時器打下計數(shù)點B時，重物的動能為______J；O點到B點過程中重物的重力勢能減少量為______J(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。

(3)根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論______。12.如圖為“驗證動量守恒定律”實驗。實驗中使用的小球1和2質(zhì)量分別為m1、m2，直徑分別為d1、d2，在木板上鋪一張白紙，白紙上面鋪放復(fù)寫紙，記下重垂線所指的位置O。

(1)本實驗需要的測量儀器或工具是______。

A.秒表

B.天平(帶砝碼)

C.刻度尺

D.彈簧測力計

(2)小球1和2的質(zhì)量應(yīng)滿足m1______m2，直徑應(yīng)滿足d1______d2(選填“>”“=”或“<”)

(3)實驗必須滿足的條件是______。

A.斜槽軌道末端切線水平

B.斜槽軌道應(yīng)盡量光滑以減小誤差

C.入射球和被碰球質(zhì)量相等

D.入射球每次從軌道的不同位置由靜止釋放

(4)某次實驗中得出的落點情況如圖所示，在實驗誤差允許的圍內(nèi)，若碰撞過程動量守恒，其關(guān)系式應(yīng)為______。(用m1、m13.如圖所示，質(zhì)量mA=3kg、mB=5kg的小球A、B均靜止在光滑水平面上。現(xiàn)給A球一個向右的初速度v0=6m/s，之后與B球發(fā)生對心碰撞。若A、B兩球發(fā)生的是彈性碰撞，求碰后14.據(jù)報道，中國新一代載人運(yùn)載火箭和重型運(yùn)載火箭正在研制過程中，預(yù)計到2030年左右，將會具備將航天員送上月球的實力，這些火箭不僅會用于載人登月項目，還將用在火星探測、木星探測以及其他小行星的探測任務(wù)中。設(shè)想中國宇航員在月球表面將小球以速度v0沿豎直向上拋出，小球上升最大高度為?，已知月球的半徑為R，引力常量為G。求：

(1)月球的質(zhì)量；

(2)月球第一宇宙速度v1。15.如圖所示，質(zhì)量為m=1kg的物體(可視為質(zhì)點)，從半徑為R=5m的四分之一光滑圓弧的A點由靜止開始下滑，最終停在水平面上的C點，已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5。求：

(1)物體在B點時受到圓弧面支持力大?。?/p>

(2)水平面BC間的距離。

答案和解析1.【答案】B

【解析】解：AB.兩輪的邊緣線速度大小相同，根據(jù)v=ωr可知，半徑大的角速度小，即A點的角速度小于B點的角速度，故A錯誤，B正確；

C.根據(jù)T=2πω可知，A點的周期大于B點的周期，故C錯誤；

D.根據(jù)a=vω可知，A點的向心加速度小于B點的向心加速度，故D錯誤。

故選：B。

同緣傳動時，邊緣點的線速度相等；同軸傳動時，角速度相等，再根據(jù)公式可求。2.【答案】D

【解析】解：A、功率表示做功快慢，功率越大，則做功越快，故A錯誤；

B、摩擦力總是與相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢方向相反，摩擦力方向可能與物體運(yùn)動方向相同，也可能相反，即摩擦力可能做正功，可能做負(fù)功，也可能不做功，故B錯誤；

C、作用力和反作用力總是等大反向，例如兩個異種電荷，兩電荷間的庫侖力是一對作用力和反作用力，若電荷運(yùn)動方向與每個電荷受到的庫侖力方向相同，這一對庫侖力都做正功，若電荷運(yùn)動方向與每個電荷受到的庫侖力方向相反，這一對庫侖力都做負(fù)功，若其中一個電荷固定不動，另一個電荷運(yùn)動，若庫侖力與另一個電荷運(yùn)動方向相同，則做正功，若庫侖力與另一個電荷運(yùn)動方向相反，則做負(fù)功，一對作用力和反作用力做功的總和不一定為零，故C錯誤；

D、平衡力總是等大反向作用在一個物體上，所以一個力做正功，另一個力一定做負(fù)功，故D正確。

故選：D。

A、功率表示做功快慢，不表示做功的多少；

B、摩擦力方向可能與物體運(yùn)動方向相同，也可能相反，則可知摩擦力可能做正功，可能做負(fù)功，也可能不做功；

C、作用力和反作用力總是等大反向，通過舉例可知一對作用力和反作用力做功的特點；

D、根據(jù)平衡力等大反向作用在一個物體上，可知一對平衡力做功特點。

本題考查了功率、功，解題的關(guān)鍵是知道摩擦力的方向，可能與運(yùn)動方向相同，也可能方向相反，注意作用力和反作用力作用在兩個物體上，平衡力作用在一個物體上。3.【答案】D

【解析】解：AB.同步衛(wèi)星在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動時，衛(wèi)星受到的萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得：

GMmr2=mv2r

解得：v=GMr

因為r1<r3，所以v1>v3，因此3軌道動能小于1軌道動能；

又由線速度與角速度的關(guān)系可得：

ω=vr

可知ω1>ω3，故AB錯誤；

C.衛(wèi)星受到的合力等于萬有引力，可得：

GMmr2=ma

解得：a=GMr2

因此衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P4.【答案】B

【解析】解：設(shè)地球半徑為R，人造衛(wèi)星軌道半徑為r，運(yùn)行周期為t，且

r=76R

t=T2

人造衛(wèi)星做圓周運(yùn)動由萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得：

GMmr2=m4π2t2r

可得：M=4π2r35.【答案】D

【解析】解：小球受到重力和繩子的拉力，合力提供向心力，如圖：

其中：α=37°

AD.根據(jù)牛頓第二定律，沿水平方向有：Fn=mgtan37°

又：Fn=mω2Lsin37°

解得：Fn=15N，ω=522rad/s，故A錯誤，D正確；

B.細(xì)線的拉力大小為：F=mgcos37°=2×100.8N=25N，故B6.【答案】A

【解析】解：不計空氣阻力，小球下落過程中，只有重力做功，其機(jī)械能守恒。以下落點為參考平面，則剛下落時的機(jī)械能為0，可知小球?qū)⒁涞厍捌錂C(jī)械能也為0，故A正確，BCD錯誤。

故選：A。

不計空氣阻力，小球下落過程中，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求小球?qū)⒁涞厍暗臋C(jī)械能。

解決本題時，要明確重力勢能的相對性，重力勢能是相對于參考平面的。運(yùn)用機(jī)械能守恒定律時，要靈活選擇所研究的位置。7.【答案】AB

【解析】解：A、下滑過程中重力所做的功為

WG=mgH

由于小鐵塊A和B質(zhì)量相同，下落的高度相同，可知下滑過程中重力所做的功相等，故A正確；

BC、從初始位置到最低點過程中，根據(jù)動能定理

mgH=12mv2?0

可得

v=2gH

速度大小相等，方向不同，可知它們到達(dá)底部時動能相等，動量大小相等，方向不同，故B正確，C錯誤；

D、滑到最低點時重力的瞬時功率

P=mgvy

由于小鐵塊A和B下滑到最低點時的豎直分速度大小不相等，則重力的瞬時功率不相等，故D錯誤。8.【答案】A

【解析】解：A.小球落到地面過程，根據(jù)動能定理可得：

mgH=Ek

可知，小球落地時動能等于mgH，故A正確；

B.小球在運(yùn)動的全過程，根據(jù)動能定理有

mg(H+?)?f?=0

解得：f=mg(H+?)?，故B錯誤；

C.小球陷入泥中的過程，根據(jù)動能定理有

mg??Wf=0?Ek

解得：Wf=mg?+Ek

可知，小球陷入泥中的過程中克服泥的阻力所做的功大于剛落到地面時的動能，故C錯誤。

D.根據(jù)上述分析可知，整個過程中小球克服阻力做的功為

Wf=f?=mg(H+?)9.【答案】AB

【解析】解：A、碰撞前，A、B兩球的速度分別為

vA=pAmA=102m/s=5m/s，vB=pBmB=44m/s=1m/s

碰前總動量與總動能分別為

pAB=10kg?m/s+4kg?m/s=14kg?m/s

EkAB=12×2×52J+12×4×12J=27J

碰后總動量與總動能分別為

pAB′=2×1kg?m/s+4×3kg?m/s=14kg?m/s

EkAB′=12×2×12J+12×4×32J=19J

可知，碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，總動能減小，碰后10.【答案】AD

【解析】解：A、上升過程中，受到重力、支持力和阻力，根據(jù)動能定理得：

?mg??fL=△EK

所以此過程中小車的動能減少了mg?+fL，故A正確．

B、此過程中小車重力做功為?mg?，所以此過程中小車的勢能增加了mg?，故B錯誤．

C、根據(jù)自然界中能量是守恒的，故C錯誤．

D、機(jī)械能減小量等于除重力外其余力做的功．此過程中除重力外，摩擦力做功fL，所以此過程中小車的機(jī)械能減少了fL，故D正確．

故選：AD．

根據(jù)動能定理列式求解動能減小量；機(jī)械能減小量等于除重力外其余力做的功．11.【答案】AB

0.684

0.690

誤差允許范圍內(nèi)重物的機(jī)械能守恒

【解析】解：(1)電磁打點計時器需要連接交流電源；驗證機(jī)械能守恒表達(dá)式中重物的質(zhì)量可以約掉，故不需要天平測質(zhì)量；通過打點計時器可以確定計數(shù)點間的時間間隔，故不需要秒表測時間；需要用刻度尺測量紙帶上計數(shù)點間的距離。

故選：AB。

(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中間時刻速度等于該段過程的平均速度，則打點計時器打下計數(shù)點B時，重物的速度為：vB=xAC2T=(9.57?4.89)×10?22×0.02m/s=1.17m/s

增加的動能為：ΔEk=12mvB2=12×1×1.172J=0.684J

O點到B點過程中重物的重力勢能減少量為：ΔE12.【答案】BC

>

=

A

m1【解析】解：(1)小球碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得

m1v0=m1v1+m2v2

兩球離開斜槽后做平拋運(yùn)動，由于兩球拋出點的高度相等，它們在空中的運(yùn)動時間相等，則有

m1v0t=m1v1t+m2v2t

即m1?OP?=m1?OM?+m2?ON?

故需要測量小球的質(zhì)量和落地點至重垂線所指的位置O的距離，所以需要的測量儀器或工具是天平(帶砝碼)和刻度尺，故BC正確，AD錯誤。

故選：BC。

(2)為防止反彈，小球1和2的質(zhì)量應(yīng)滿足m1大于m2，為保證對心碰撞，直徑應(yīng)滿足d1等于d2。

(3)A.為保證做平拋運(yùn)動，斜槽軌道末端切線水平，故A正確；

BD.斜槽軌道不需要光滑，只要從同一位置釋放即可，故BD13.【答案】解：兩球發(fā)生彈性碰撞，碰撞過程系統(tǒng)動量守恒、機(jī)械能守恒，以向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律以及機(jī)械能守恒定律分別有

mAv0=mAvA+mBvB

12mAv02=12mAv【解析】A、B球發(fā)生彈性碰撞，則碰撞過程中，系統(tǒng)動量守恒、機(jī)械能守恒，根據(jù)動量守恒定律以及機(jī)械能守恒定律求解。

本題是彈性碰撞模型，關(guān)鍵要掌握彈性碰撞的兩大規(guī)律：動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律，要注意規(guī)定正方向。