2022-2023學(xué)年四川省成都市成華區(qū)高一（下）期末物理試卷（含解析）

第第頁2022-2023學(xué)年四川省成都市成華區(qū)高一（下）期末物理試卷（含解析）2022-2023學(xué)年四川省成都市成華區(qū)高一（下）期末物理試卷

一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）

1.關(guān)于曲線運動的說法正確的是()

A.曲線運動一定是變速運動，變速運動一定是曲線運動

B.速度一定在變化，加速度也一定在變化

C.某點速度方向沿曲線在該點的切線方向

D.合力方向一定垂直于速度方向

2.學(xué)校舉行劃船活動，每只小船都從點開始渡河，假設(shè)船在靜水中的速率相同，各處水流的速度相同，則下列說法正確的是()

A.所有小船都做曲線運動

B.號小船船頭指向垂直于河岸，則渡河時間最短

C.號小船船頭指向垂直于河岸，則渡河位移最短

D.號小船船頭指向偏向上游，則小船一定能到達正對岸點

3.在俄烏戰(zhàn)爭中，無人機發(fā)揮了重要作用。如圖是某固定翼無人機在目標(biāo)上空高度為的水平面內(nèi)盤旋，做勻速圓周運動，測得與目標(biāo)的距離為，無人機質(zhì)量為，巡航速度為，所在地重力加速度為。以下說法正確的是()

A.無人機圓周運動的周期為

B.無人機勻速圓周運動過程中，豎直面內(nèi)受重力、升力和向心力作用

C.無人機獲得的升力大小等于

D.機翼與水平面的夾角滿足關(guān)系式：

4.質(zhì)量為的物體，在個共點力作用下做勻速運動現(xiàn)同時撤去大小分別是和的兩個力，其余個力保持不變，關(guān)于此后該物體的運動，下列說法中正確的是()

A.可能做加速度大小是的勻速圓周運動

B.可能做向心加速度大小是的勻變速曲線運動

C.可能做加速度大小是的勻減速直線運動

D.可能做加速度大小是的勻加速直線運動

5.一電動摩托車在平直的公路上由靜止啟動，其運動的速度與時間的關(guān)系如圖甲所示，圖乙表示電動摩托車牽引力的功率與時間的關(guān)系。設(shè)電動摩托車在運動過程中所受阻力為車包括駕駛員總重力的倍，在末電動摩托車的速度恰好達到最大。已知電動摩托車包括駕駛員總質(zhì)量，重力加速度取。則下列說法正確的是()

A.到內(nèi)電動摩托車一直勻加速運動

B.

C.到內(nèi)，電動摩托車的牽引力為

D.到過程中，電動摩托車牽引力做功

6.如圖所示，以相同大小的初速度，將物體從同一水平面分別豎直上拋、斜上拋、沿光滑斜面足夠長上滑，三種情況下，物體達到的最大高度分別為、和，不計空氣阻力，則正確的是()

A.B.C.D.

7.如圖所示，與水平面成角的傳送帶以的速度順時針運行，質(zhì)量為的小物塊以初速度從底部滑上傳送帶，物塊恰好能到達傳送帶頂端。已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，取重力加速度。下列說法正確的是()

A.傳送帶從底端到頂端的長度為

B.物體在傳送帶上向上運動的時間為

C.物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為

D.物塊在傳送帶上留下的劃痕長度為

二、多選題（本大題共3小題，共15.0分）

8.下表是一些有關(guān)火星和地球的數(shù)據(jù)，利用萬有引力常量和表中選擇的一些信息可以完成的估算是()

信息序號

信息內(nèi)容地球一年約天地表重力加速度約為火星的公轉(zhuǎn)周期為天日地距離大約是億地球半徑地球近地衛(wèi)星的周期

A.選擇可以估算地球的密度

B.選擇可以估算太陽的密度

C.選擇可以估算火星公轉(zhuǎn)的線速度

D.選擇可以估算太陽對地球的吸引力

9.一物塊在高、長的斜面頂端從靜止開始沿斜面下滑，其重力勢能和動能隨下滑距離的變化如圖中直線Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取則()

A.物塊下滑過程中機械能不守恒B.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為

C.物塊下滑時加速度的大小為D.當(dāng)物塊下滑時機械能損失了

10.如圖所示，一輕質(zhì)定滑輪固定在天花板上，物塊和通過豎直輕彈簧栓接在一起，同時用不可伸長的輕繩繞過滑輪連接物塊和，物塊穿在豎直固定的細桿上。豎直，間距且水平，此時、間輕繩剛好拉直而無作用力。已知物塊、、質(zhì)量均為，不計一切摩擦阻力，取?，F(xiàn)將物塊由靜止釋放，下滑時物塊剛好被提起，下列說法正確的是()

A.此時物塊上升的高度為

B.彈簧的勁度系數(shù)為

C.繩子對物塊做功的大小等于物塊動能的增加量

D.此時物塊速度的大小為

三、實驗題（本大題共2小題，共15.0分）

11.某實驗小組用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律，輕質(zhì)細桿一端固定一小鋼球，另一端可繞光滑的固定軸轉(zhuǎn)動，固定在轉(zhuǎn)軸上的角度傳感器可以測出細桿與豎直方向的夾角小于；在點的正下方放置一光電門連接光電計時器，使球心到達最低點時可以恰好通過光電門。測得小球的直徑為，小球質(zhì)量為，球心到轉(zhuǎn)軸的距離為。

已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?，將小球拉至某一位置，測出；由靜止釋放小球，讀出光電計時器顯示的擋光時間為。則下擺過程中，小球的重力勢能減少量可表示為______，動能的增加量可表示為______，如果二者在誤差范圍內(nèi)相等，說明該系統(tǒng)機械能守恒；

改變角度，多次重復(fù)實驗，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出懸線與豎直方向夾角的余弦值與小鋼球通過光電門的時間平方的倒數(shù)“”的關(guān)系圖像，若所作圖像為一傾斜直線，則圖像的斜率的絕對值為______用題中所給物理量的符號表示。

12.圖甲是某種“研究平拋運動”的實驗裝置，斜槽末端口與小球離地面的高度均為，實驗時，當(dāng)小球從斜槽末端飛出與擋片相碰，立即斷開電路使電磁鐵釋放小球，發(fā)現(xiàn)兩小球幾乎同時落地，改變大小，重復(fù)實驗，、仍幾乎同時落地。

關(guān)于本題實驗說法正確的有______；

A.斜槽軌道必須光滑

B.斜槽軌道末段端必須水平

C.小球每次必須從斜槽上相同的位置無初速度釋放

D.擋片質(zhì)量要盡可能小

若用一張印有小方格小方格的邊長為的紙和頻閃相機記錄小球的軌跡，小球在同一初速平拋運動途中的幾個位置如圖乙中的、、、所示，重力加速度，則：頻閃相機拍攝相鄰兩張照片的時間間隔是______。小球在處的瞬時速度的大小為______，若以點為坐標(biāo)原點，水平向右為軸，豎直向下為軸，則拋出點的坐標(biāo)為______結(jié)果以厘米為單位。

四、簡答題（本大題共1小題，共18.0分）

13.如圖所示，木板，質(zhì)量為的平板車在粗糙水平面上向右滑行，當(dāng)其速度為時，在其右端輕輕放上一個質(zhì)量為的滑塊，已知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力可視為等于滑動摩擦力，求：

滑塊與木板取得相同的速度前各自的加速度大小；

從開始至最終停止，滑塊與木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量。

五、計算題（本大題共2小題，共24.0分）

14.如圖所示，在光滑的水平面上，質(zhì)量的物體，在水平拉力的作用下，從靜止開始運動，經(jīng)過運動了求

力在內(nèi)對物體所做的功；

力在內(nèi)對物體做功的平均功率；

在末，力對物體做功的瞬時功率．

15.如圖所示，有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為的小物塊，從光滑平臺上的點以的初速度水平拋出，到達點時，恰好沿點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端點的質(zhì)量為的長木板．已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，圓弧軌道的半徑為，點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角，不計空氣阻力，取求：

小物塊剛要到達圓弧軌道末端點時對軌道的壓力；

要使小物塊不滑出長木板，木板的長度至少多大？

答案和解析

1.【答案】

【解析】解：曲線運動的速度方向時刻在發(fā)生改變，因此曲線運動一定是變速運動，但變速運動不一定是曲線運動，例如速度大小發(fā)生改變的直線運動，故A錯誤；

B.曲線運動的速度一定在改變，但加速度不一定改變，例如平拋運動，為勻變速曲線運動，加速度為重力加速度，恒定不變，故B錯誤；

C.曲線運動某點速度方向沿曲線在該點的切線方向，故C正確；

D.在曲線運動中，合力方向不一定垂直于速度方向，只有勻速圓周運動的合力方向一定垂直于速度方向，故D錯誤。

故選：。

曲線運動的速度方向時刻變化，直線運動的速度也可能變化；物體做曲線運動的速度一定變化，加速度不一定變化；曲線運動某點速度方向沿曲線在該點的切線方向；在曲線運動中，合力方向不一定垂直于速度方向。

本題考查對曲線運動的認識，要注意重點掌握平拋運動和圓周運動的性質(zhì)，從而能更好的理解曲線運動。

2.【答案】

【解析】解：船在靜水中的速率不變，各處水流的速度不變，所以小船都做直線運動，故A錯誤；

B.號小船船頭指向垂直于河岸，沿垂直河岸的速度最大，河岸的寬度不變，則根據(jù)，可知渡河時間最短，故B正確；

C.號小船船頭指向垂直于河岸，則合速度的方向指向河的下游方向，渡河位移不是最短，故C錯誤；

D.號小船船頭指向偏向上游，當(dāng)船速大于水速時，小船合速度方向可能垂直河岸，小船可以到達正對岸點，當(dāng)船速小于水速時，小船合速度方向不可能垂直河岸，小船不能到達正對岸點，故D錯誤。

故選：。

當(dāng)靜水速的方向與河岸垂直時，渡河時間最短；當(dāng)合速度的方向與靜水速方向垂直時，渡河位移最短；水流速大于靜水速，合速度的方向不可能與河岸垂直，不能垂直渡河。

解決本題的關(guān)鍵知道當(dāng)水流速大于靜水速時，合速度方向與靜水速方向垂直時，渡河位移最短；當(dāng)靜水速與河岸垂直時，渡河時間最短．

3.【答案】

【解析】解：由幾何關(guān)系得無人機做圓周運動的半徑為：

則周期為：

故A錯誤；

B.無人機做勻速圓周運動的過程中，豎直面內(nèi)受重力、升力的作用，二者的合力提供無人機所需的向心力，故B錯誤；

C.無人機在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，豎直方向受力平衡，無人機獲得的升力在豎直方向上的分力大小等于，故C錯誤；

D.重力和升力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得：

則

故D正確。

故選：。

根據(jù)幾何關(guān)系求解無人機的半徑，根據(jù)勻速圓周運動線速度與周期的關(guān)系求解周期；向心力是效果力，受力分析時不分析；根據(jù)幾何關(guān)系分析升力與重力的關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律求解機翼與水平面的夾角的正切值。

本題考查勻速圓周運動，解題關(guān)鍵是分析好無人機的受力，明確向心力的來源，結(jié)合牛頓第二定律分析即可。

4.【答案】

【解析】解：根據(jù)共點力平衡條件可知同時撤去大小分別是和的兩個力，其余個力的合力與這兩個力的合力等大反向，因此物體所受合力范圍為

根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度范圍為

合力為恒力，物體不可能做勻速圓周運動；由題意可知，速度與合力方向關(guān)系不確定，所以物體可能做勻變速曲線運動，故ACD錯誤，B正確。

故選：。

根據(jù)共點力的平衡條件，結(jié)合題意得出加速度的大小范圍；進而判斷物體運動軌跡的可能性。

在判斷物體的運動性質(zhì)時，要判斷物體的受力是否為恒力；在判斷物體的運動軌跡是，要注意合力和速度的方向關(guān)系。

5.【答案】

【解析】解：、圖像的斜率表示加速度，由圖甲可知，到內(nèi)電動摩托車做勻加速運動，內(nèi)摩托車做加速度減小的加速運動，故A錯誤；

B、在末電動摩托車的速度恰好達到最大，有，由得，則，故B正確；

C、到內(nèi)，摩托車的加速度為，由牛頓第二定律有，則摩托車的牽引力為，故C錯誤；

D、過程中汽車牽引力已達到最大功率，所以牽引力做的功為，故D錯誤。

故選：。

根據(jù)圖像的斜率表示加速度，分析到內(nèi)電動摩托車的運動情況；在末電動摩托車的速度恰好達到最大，牽引力等于阻力，由求。到內(nèi)，由圖像的斜率求出加速度，再由牛頓第二定律求電動摩托車的牽引力。過程中汽車牽引力已達到最大功率，由求電動摩托車牽引力做功。

本題考查的是機車啟動問題，要能夠熟練地進行受力分析與運動狀態(tài)分析，要知道發(fā)動機功率公式中，指實際功率，表示牽引力，表示瞬時速度；當(dāng)牽引力等于阻力時，機車達到最大速度。

6.【答案】

【解析】解：根據(jù)動能定理研究物體從開始到最高點：

對于：

對于：由于斜拋運動的物體在水平方向有初速度，而在水平方向無加速度，所以到達最高點速度不為，

，其中為在最高點水平方向的速度。

對于：

以相同大小的初速度，從以上表達式中可以發(fā)現(xiàn)

故ABD錯誤，C正確；

故選：。

清楚物體做不同的運動到達最高點的速度特征。根據(jù)動能定理表示出三次達到的高度進行比較。

分析物體運動過程，了解物體運動位置特征。本題也可以運用機械能守恒去解決，也就是從物體的重力勢能減小到動能增加的角度去比較。

7.【答案】

【解析】、物塊剛滑上傳送帶時，物塊的初速度大于，物塊相對傳送帶向上運動，則摩擦力沿著斜面向下，物塊沿斜面向上做勻減速直線運動，設(shè)其加速度為，由牛頓第二定律有：

代入數(shù)據(jù)可得：

物塊速度減為所用時間為

物塊沿傳送帶向上運動的位移

物塊與傳送帶共速相對靜止的瞬間，物塊的最大靜摩擦力，所以物塊與傳送帶不能保持相對靜止，物塊相對傳送帶向下運動，則物塊所受摩擦力沿著斜面向上運動，由牛頓第二定律有：

代入數(shù)據(jù)可得：

物塊恰好能到達傳送帶頂端，則物塊到達傳送帶頂端的速度大小為，則物塊從減為所用時間為

物塊沿傳送帶向上運動的位移

可知傳送帶從底端到頂端的長度

物體在傳送帶上向上運動的時間，故AB錯誤；

C、物塊向上運動從減少到過程相對傳送帶的位移

物塊從減小到的過程相對傳送帶的位移

物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量

代入數(shù)據(jù)可得：，故C正確；

D、物塊兩次相對傳送帶運動，劃痕有重疊部分，所以物塊在傳送帶上留下的劃痕長度，故D錯誤。

故選：。

、物塊剛滑上傳送帶時，根據(jù)物塊速度和傳送帶速度大小關(guān)系可知摩擦力的方向，由牛頓第二定律可得物塊加速度大小，物塊與傳送帶共速后相對傳送帶向下運動可知摩擦力方向，由牛頓第二定律可得物塊從到速度減為零過程的加速度大小，由運動學(xué)公式可得物塊的位移，則可知傳送帶從底端到頂端的長度和運動時間；

、根據(jù)物塊和傳送帶的位移可得物塊相對傳送帶的位移，由摩擦產(chǎn)生的熱量可得物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量，根據(jù)物塊相對傳送帶的位移可得物塊在傳送帶上留下的劃痕長度。

本題考查了物體在傳送帶上運動的模型，解題的關(guān)鍵是正確分析物塊在傳送帶上的摩擦力方向，注意劃痕有重疊部分。

8.【答案】

【解析】解：、選擇時，設(shè)地球近地衛(wèi)星的周期為，對地球近地衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供向心力有：

地球的密度為，解得：，選擇可以估算地球的密度，故A正確；

B、選擇時，只能求出太陽的質(zhì)量，由于不知道太陽的半徑，則不能求出太陽的密度，故B錯誤；

C、根據(jù)開普勒第三定律有可知，選擇可以估算火星到太陽的距離，根據(jù)

則可以估算火星的線速度，即選擇可以估算火星公轉(zhuǎn)的線速度，故C正確；

D、太陽對地球的吸引力為

在地球表面上，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，有

可知，由于不知道地球的半徑則不能求出地球的質(zhì)量，則選擇不能夠估算太陽對地球的吸引力，故D錯誤。

故選：。

選擇要研究的系統(tǒng)，根據(jù)萬有引力提供向心力列出表達式，根據(jù)已知條件即可進行判斷。

本題考查萬有引力定律的應(yīng)用，解決本題的關(guān)鍵是建立物理模型，常用的兩條思路：忽略星體自轉(zhuǎn)的情況下重力等于萬有引力，以及萬有引力提供向心力，進行列式分析。

9.【答案】

【解析】解：、物塊在初位置其重力勢能為，動能

則物塊的質(zhì)量，

此時物塊具有的機械能為

當(dāng)下滑距離為時，物塊具有的機械能為，

所以下滑過程中物塊的機械能減小，故A正確；

B、令斜面的傾角為，則，所以

物體下滑的距離為的過程中，根據(jù)功能關(guān)系有，

代入數(shù)據(jù)，故B正確；

C、根據(jù)牛頓第二定律可知，物塊下滑時加速度的大小為，故C錯誤；

D、當(dāng)物塊下滑距離為時，物體克服滑動摩擦力做功為，

根據(jù)功能關(guān)系可知，機械能損失了，故D錯誤。

故選：。

分析初位置以及下滑時的機械能，從而判斷機械能是否守恒；

根據(jù)功能關(guān)系分析求解物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)；

根據(jù)牛頓第二定律求解物塊下滑時加速度的大??；

分析物塊下滑時除重力以外其它力做功情況從而判斷機械能的損失量。

解決該題需要掌握機械能的概念，知道勢能和動能之和統(tǒng)稱為機械能，掌握與機械能相關(guān)的功能關(guān)系。

10.【答案】

【解析】解：、物體下滑，則繩伸長后的長度為，各物理量如圖所示

故物塊上升的高度為繩子伸長的長度，有，故A正確；

B、設(shè)初態(tài)彈簧的壓縮量為，對物體平衡而繩無拉力，有

當(dāng)物體剛要離開地面時彈簧的伸長量為，對物體有

而幾何關(guān)系有

代入數(shù)據(jù)解得：，，故B正確；

C、輕繩對做負功的同時輕繩對做正功，同一根輕繩做功傳遞能量而不損失能量，有，對，彈簧的初態(tài)壓縮量等于末態(tài)伸長量，則彈簧的彈力對做功等于零，由動能定理可得：，即可知繩子對物塊做功的大小大于物塊動能的增加量，故C錯誤；

D、輕繩兩端的物體的瞬時速度關(guān)系為，，對系統(tǒng)由動能定理有：，

代入數(shù)據(jù)解得：，故D正確；

故選：。

物塊剛好被提起時，彈簧的拉力等于的重力，根據(jù)胡克定律求彈簧的勁度系數(shù)。根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒求出下落時的速度，由動能定理求繩子對物塊做的功。根據(jù)動能定理分析繩子對物塊做功的大小與物塊動能的增加量的關(guān)系。

本題考查胡克定律、動能定理和機械能守恒定律的應(yīng)用，在解答的過程中要注意彈簧的形變量相等時，彈簧的彈性勢能是相等的，在計算的過程中可以不需要考慮。

11.【答案】

【解析】解：小球下擺下降的高度為，所以重力勢能減少量，

小球下擺到最低點的速度，所以小球的動能增加量；

由題意可知，所以，解得；

故答案為：，

根據(jù)題意求出小球經(jīng)過光電門時的速度大小，應(yīng)用動能公式和重力勢能的公式求出實驗需要滿足的重力勢能的減少量和動能的增加量；根據(jù)機械能守恒列式整理方程即可得結(jié)果。

該題考查機械能守恒定律的實驗，要掌握實驗原理以及數(shù)據(jù)分析，應(yīng)用機械能守恒定律即可解題。

12.【答案】

【解析】解：、本實驗只要求保證小球做平拋運動，斜槽軌道是否光滑不影響實驗結(jié)果。故A錯誤；

B、斜槽軌道末段端必須水平，以保證小球做平拋運動。故B正確；

、小球每次可以從斜槽上不相同的位置無初速度釋放，因為不用保證每次小球的初速度相同，擋片質(zhì)量小可減小實驗誤差，故D正確，C錯誤。

故選：。

小球做平拋運動，由圖可知到與到的水平位移相同，時間間隔相等，設(shè)為。

豎直方向有：

水平方向有：

點時豎直方向的分速度：

點的速度：

將，，代入解得：

，，，

設(shè)拋出點到點的運動時間為，水平位移為，豎直位移為，根據(jù)豎直方向的運動規(guī)律有

解得：，

可知拋出點軸坐標(biāo)為

拋出點軸坐標(biāo)為

故答案為：；；；

根據(jù)實驗的原理以及操作中的注意事項確定正確的操作步驟。

平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)豎直方向上位移之差是一恒量即求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移求出小球的初速度，根據(jù)拋出點到點的水平和豎直位移計算拋出點坐標(biāo)。

該題考查平拋運動實驗原理、實驗操作步驟以及實驗數(shù)據(jù)的分析，屬于常規(guī)題型。

13.【答案】解：滑塊與木板取得相同的速度前，對滑塊和木板根據(jù)牛頓第二定律分別有：

代入數(shù)據(jù)解得：，

設(shè)經(jīng)過時間兩者速度相等，根據(jù)運動學(xué)公式有

解得：

此時兩者的共同速度為

到達共同速度前，滑塊的位移分別為

木板的位移，

兩者相對位移為

到達共同速度后，假設(shè)兩者可以以相同的加速度做勻減速運動，對整體，根據(jù)牛頓第二定律有

解得：

此時滑塊所受摩擦力大小為

即假設(shè)不成立，

所以到達共同速度后兩者做加速度不同的勻減速運動，

對滑塊有

對木板有

解得：，，

易知木板先停止運動，從達到共速到各自停下的過程中，滑塊的位移為

木板減速到零的位移為：

第二階段相對位移為：

滑塊與木板間因摩擦增加的內(nèi)能為：

代入數(shù)據(jù)解得：

答：滑塊與木板取得相同的速度前各自的加速度大小分別為、；

從開始至最終停止，滑塊與木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量為。

【解析】根據(jù)牛頓第二定律求出滑塊與