第第頁河南省鄭州市2022-2023學年高一下學期期末物理試卷一、單選題（本大題共8小題，共32.0分）1．關于曲線運動，以下說法正確的是（）A．物體做曲線運動時，合力和速度可以在一條直線上B．物體做圓周運動時，合力一定指向圓心C．曲線運動一定是速度變化的運動D．曲線運動一定是加速度變化的運動2．如圖為救生員正在湍流的洪水中向正對岸被困人員實施救援的場景。假設救生員相對水流的游泳速度大小不變，且始終比水流速度大，當救生員游至河流中央時，水流速度開始緩慢變大，則（）A．如果救生員仍沿直線游到被困人員處，到達對岸的時間將因水流速度變大而延長B．為了能游到被困人員處，救生員游速方向無需調整C．如果救生員相對水流的游速方向不變，救生員的軌跡仍為直線D．因為水流速度變大，救生員將無法到達正對岸3．一玩具手槍自水平地面上方某處水平射出一顆彈丸A，同時另一彈丸B從同一高度自由下落，以下說法正確的是（）A．彈丸A先落地B．兩彈丸落地時的速率可能相等C．A彈丸落地過程的加速度較大D．兩彈丸落地過程的速度變化量相同4．如圖，某人造衛星在軌道Ⅰ繞地球做勻速圓周運動，軌道半徑為3R。已知地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。若該衛星在A點處變軌后沿軌道Ⅱ做橢圓運動。圖中BA．衛星運動到B點時的速度比在軌道Ⅰ上做圓周運動的速度小B．衛星在軌道Ⅱ上A點的加速度等于衛星在軌道Ⅰ上A點的加速度C．衛星在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上運動的周期之比為3：2D．衛星在軌道Ⅱ上的機械能等于在軌道I上的機械能5．跳繩是一項很好的體育鍛煉項目。某同學在一次跳繩測驗中，在60s的時間內完成了150次跳繩，已知該同學每一次跳起的最大高度為10cm，他的質量為50kg，gA．每一次向上運動的過程中，該同學克服重力做的功為500B．每次離開地面的瞬間重力的瞬時功率為0C．每次跳起時，地面對該同學的支持力做功為50D．這次跳繩測驗該同學克服重力做功的平均功率為1256．一位游客正在體驗蹦極，綁上蹦極專用的橡皮繩后從跳臺縱身而下，游客從跳臺下落直到最低點過程中（）A．游客的重力勢能一直減小B．橡皮繩的彈性勢能一直增加C．游客的機械能保持不變D．橡皮繩繃緊后游客的動能一直減小7．汽車的車廂地面上水平放著一個內裝圓柱形工件的木箱，工件截面和車的行駛方向垂直，如圖乙所示。當汽車勻速通過三個半徑依次變小的圓形彎道A、B、C時，木箱及箱內工件均保持相對靜止。從汽車行駛方向上看，下列分析判斷正確的是（）A．Q和M對P的支持力大小始終相等B．汽車過A、B、C三點時工件P受到的合外力大小相等C．汽車過C點時，汽車的向心加速度最大D．汽車過B點時，M對P的支持力大于Q對P的支持力8．“風洞實驗”指在風洞中安置飛行器或其他物體模型，研究氣體流動及其與模型的相互作用，以了解實際飛行器或其他物體的空氣動力學特性的一種空氣動力實驗方法。在下圖所示的矩形風洞中存在大小恒定的水平風力，現有一小球從M點豎直向上拋出，其運動軌跡大致如下圖所示，其中M、N兩點在同一水平線上，O點為軌跡的最高點，小球在M點動能為16J，在O點動能為4A．小球從M點運動到O點過程中動能一直減小B．小球落到N點時的動能為32C．小球在上升和下降過程中機械能變化量相等D．小球的重力和受到的風力大小之比為4：1二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）9．如圖所示，有一豎直圓筒，內壁光滑，上端開口截面水平。一小球沿水平方向由A點切入圓筒內側，沿著筒壁呈螺旋狀滑落，落地點恰好位于A點正下方，已知圓筒高1.25m，橫截面圓環半徑0.5A．小球下落時間為0B．小球進入圓筒初速度大小可能為3C．小球所受圓筒的彈力大小保持不變D．小球所受圓筒的彈力逐漸增大10．國產科幻大片《流浪地球2》A．地面基站可以建設在中岳嵩山上B．配重的線速度大于同步空間站的線速度C．箱體在上升過程中受到地球的引力越來越大D．若同步空間站和配重間的纜繩斷開，配重將做離心運動11．物塊在水平桌面上受到水平恒定拉力作用，由靜止開始加速運動，經過一段時間后撤去拉力，物塊又滑行一段距離停下來。如果以物塊的初始位置為坐標原點，沿運動方向建立x軸，則物塊的動能Ek隨位置坐標xA．物塊的質量B．水平拉力大小C．物塊的運動時間D．全過程物塊克服摩擦力所做的功12．如圖所示，質量為m的小球A可視為質點，用長為L的擺線懸掛在墻上O點，O點正下方O'點釘有一光滑細支柱，且O、O'兩點的距離為L'。現將A球拉至偏離豎直方向60°釋放，擺至最低點后A球繞O'點運動。以下說法正確的是（）A．繩子碰到細支柱瞬間，小球速度大小不變B．繩子碰到細支柱瞬間，繩子拉力大小不變C．當L'=34D．當L'=34L三、實驗題（本大題共2小題，共18.0分）13．某同學用如圖甲所示裝置結合頻閃照相研究平拋運動。（1）實驗中得到小球做平拋運動的頻閃照片，經測量照片中相鄰小球的水平間距基本相等，說明小球水平拋出后在水平方向做運動。（2）讓小球從斜槽上合適的位置由靜止釋放，得到小球的位置如圖乙所示，A、B、C是相鄰三次閃光小球成像的位置，已知坐標紙每小格邊長為1.25cm，重力加速度g取10m/s2，則照相機的閃光頻率為14．用如圖甲所示的實驗裝置做“驗證機械能守恒定律”打點計時器實驗時，將打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始下落。（1）關于本實驗，下列說法正確的是____。A．應選擇質量大、體積小的重物進行實驗B．釋放紙帶之前，重物應該靠近打點計時器C．實驗中必須使用天平測量重物的質量甲D．實驗時應先釋放紙帶，后接通打點計時器的電源（2）實驗中，得到如圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當地重力加速度為g，打點計時器的打點周期為T。打點計時器打出B點時，重物的速度v=，在誤差允許范圍內，當滿足關系式時，可驗證重物下落過程機械能守恒（3）某同學想用圖丙所示的裝置驗證機械能守恒定律。他將一條輕質細繩跨過光滑的輕質定滑輪，繩的兩端各系一個小球a和b，b球的質量是a球的2倍，用手托住b球，a球靜止于地面。當繩剛好被拉緊時，釋放b球，該同學測出b球初始時距地面高度為h1，a球能上升的最大高度為h2，若這兩個高度滿足h1：h2四、簡答題（本大題共4小題，共34.0分）15．如圖所示，懸停在空中的無人機將一彈丸以初速度v0=15m/s從O點水平射出，彈丸在xOy豎直平面內做曲線運動，彈丸恰好垂直打在傾角θ=37°的斜坡上的A（1）彈丸在空中飛行的時間t；（2）彈丸運動的軌跡方程。16．地球繞太陽公轉的軌道近似看成圓形軌道，已知軌道半徑為r=1.5×1011m，公轉周期為1年(約3.15×10（1）太陽的質量M(結果保留兩位有效數字)（2）地球的質量m(結果保留兩位有效數字)17．一款語音控制電動窗簾軌道盒的工作原理如圖所示，電動機通過輕繩拉動滑塊A(正常使用時滑塊A與窗簾布連接)，滑塊B為防撞模塊(用一段柔軟輕繩與左面墻連接)，從語音控制電動機接收到打開窗簾的指令開始計時，電動機以額定功率牽引滑塊A(未連接窗簾布)，當滑塊A以最大速度向左運動與滑塊B發生碰撞時切斷電源。已知語音控制電動機在正常工作時的額定功率為0.2W，滑塊A在軌道上滑動時所受阻力為滑塊重力的0.1倍，最初位置與滑塊B相距3m。已知（1）電動機牽引滑塊A在軌道上運動能達到的最大速度；（2）滑塊A由靜止出發到與B碰撞所經歷的時間。18．如圖所示，水平傳送帶以恒定速度v=6m/s順時針向右側運動，左右兩端點A、間距L=4m。傳送帶左用一光滑水平面CA與足夠長、傾角θ=37°的斜面CE相連。傳送帶右側與豎直面內半徑R=0.4m的光滑半圓形軌道BD相切于B點(水平面AC與斜面CE連接處、傳送帶左右兩側連接處均平滑，物塊通過時無機械能損失)。已知物塊P與斜面CE間的動摩擦因數μ1=0.5，與傳送帶間的動摩擦因數μ2=0.（1）求物體到達斜面底端的速度大小；（2）判斷物體能否通過半圓軌道最高點D？如果不能，請說明原因；如果能，求物體通過D點時對軌道的壓力；（3）若物體P從斜面上某區域任意位置由靜止釋放時，發現物塊P總能以相同的速度通過半圓軌道T點，求該釋放區域的長度。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A、物體做曲線運動的條件為物體的合力方向與速度方向不在同一直線上，所以A錯；

B、當物體做變速圓周運動時，合力方向不指向圓心，所以B錯；

C、物體做曲線運動時，速度的方向一定發生改變，所以速度一定發生變化，所以C對；

D、物體做平拋運動時加速度保持不變，所以D錯；

正確答案為C。

【分析】物體做曲線運動的條件為速度方向和合力方向不共線；物體做變速圓周運動時合力不指向圓心；曲線運動的速度方向一定改變所以速度一定發生變化；曲線運動的加速度可能保持不變。2．【答案】A【解析】【解答】A、由于救生員沿直線運動時，救生員的速度可以分解為垂直水流速度方向和沿水流速度方向的兩個速度，根據速度的分解有：v水=v0cosθ，d=v0sinθ·t，由于水流速度增大會導致θ減小則會導致運動的時間變大，所以A對；

B、由于不改變合速度的方向，根據v水=v0cosθ，則需要調整救生員游泳速度的方向，所以B錯；3．【答案】D【解析】【解答】A、由于做平拋運動的彈丸A豎直方向的分運動為自由落體運動，下落高度相同，則根據h=12gt2所以彈丸A與彈丸B在豎直方向運動時間相同，所以兩個彈丸同時落地，A錯；

B、彈丸A落地速度為水平方向和豎直方向速度的合成，根據vA=vy2+4．【答案】B【解析】【解答】A、衛星運動到B點開始沿軌道II做離心運動，所以衛星在B點的線速度大于第一宇宙速度，由于第一宇宙速度為最大的線速度，所以衛星在軌道I做勻速圓周運動的線速度小于第一宇宙速度，所以衛星運動到B點的速度大于衛星在軌道I做勻速圓周運動的速度，所以A錯；

B、根據衛星受到地球的引力產生加速度可得a=GMr2，由于衛星在A點距離地球的距離相等，所以衛星在軌道IIA點的加速的等于衛星在軌道IA點加速度的大小，所以B對；

C、根據開普勒第三定律有衛星在軌道I和軌道II運動的周期有：T1T2=5．【答案】D【解析】【解答】A、根據重力做功的表達式有：WG=-mgh=50×0.1×10J=50J，則每一次向上運動同學克服重力做功50J，所以A錯；

B、同學做豎直上拋運動，離開地面時具有速度，根據P=mgv可以得出每次離開地面時重力的瞬時功率不等于0，所以B錯；

C、由于每次起跳時支持力方向上沒有位移，所以支持力對同學不做功，所以C錯；

D、已知同學每60s完成150次跳繩，則每次上升的時間為：t=60150s，根據平均功率的表達式可以得出該同學克服重力做功的平均功率為：P=6．【答案】A【解析】【解答】A、由于游客的高度一直下降，重力做正功，根據功能關系可以判別游客的重力勢能不斷減小，所以A對；

B、在橡皮繩還沒拉直前，橡皮繩的彈性勢能保持不變，所以B錯；

C、在橡皮繩拉伸后，由于彈力對游客做負功，所以游客的機械能不斷減少，所以C錯；

D、繩子繃直后，剛開始繩子的拉力小于重力，所以游客的速度先增大，當彈力大于重力時游客的速度才開始減小，所以D錯；

正確答案為A。

【分析】利用高度變化可以判別重力做正功，進而重力勢能不斷減小；利用最初橡皮繩沒有形變可以判別最初彈性勢能在一段時間為0，保持不變；利用彈力對游客做負功可以判別游客機械能減小；利用彈力和重力對比可以判別合力的方向先向下后向上，所以游客速度先加速后減速。7．【答案】C【解析】【解答】B、汽車經過圓形彎道時，水平方向的合力提供向心力，根據F合=mv2R，由于彎道的半徑依次變形，所以合外力隨之依次增大，所以B錯；

A、由于Q和M對P的支持力在水平方向的分力的合力提供向心力，所以Q和M對P的支持力不相等，所以A錯；

D、汽車過B點時，由于合力指向圓心向右，所以M對P支持力的分力小于Q對P支持力的分力，根據對稱性可以判別M對P的支持力小于Q對P的支持力大小，所以D錯；

C、由于經過C點時，汽車拐彎的半徑最小，根據a=8．【答案】B【解析】【解答】A、小球受到風力和重力的作用，兩者的合力方向斜向右下方，則小球從M到O點的運動過程中，合力的方向與速度的方向的夾角從鈍角慢慢減小到銳角，則合力先做負功再做正功，根據動能定理可以判別小球的動能先減小后增大，所以A錯；C、對小球的運動分為豎直上拋運動和水平方向的勻加速直線運動，根據豎直上拋運動的對稱性可以判別tMO=tON，根據水平方向的位移公式x=12at2，則xON=3xOM，所以MO過程中風力對小球做功與ON過程中風力對小球做功為：W1W2=FxMOFxON=13，根據功能關系有小球機械能的變化量等于風力做功的大小，小球上升與下降過程機械能的變化量不相等，所以C錯；D、對小球從M到O的運動進行分解，小球在豎直上以g做勻減速直線運動，在水平方向上以a做勻加速直線運動，已知小球初速度為vy，經過最高點的速度為v9．【答案】A,C【解析】【解答】小球由A點切入圓筒內側，由于水平方向只受彈力作用指向圓心，所以小球在水平方向做勻速圓周運動，豎直方向只受重力做自由落體運動；A、小球在豎直方向做自由落體運動，根據h=12gt2可以解得t=0.5s，所以A對；B、由于水平方向做勻速圓周運動，根據2πr·n=vt，當n=1時，可以解得小球初速度的最小值為：v10．【答案】B,D【解析】【解答】A、地面基站與同步空間站的軌道都在赤道平面上空，所以不能建在嵩山上，A錯；B、配重與空間站同軸轉動，角速度相等，根據v=ωr，可以得出配重的線速度大于同步空間站的線速度，所以B對；C、箱體上升過程中，箱體距離地球的距離越來越大，根據F=GMmr2可以判別箱體受到的引力越來越小，所以C錯；D、當同步空間站和配重間的纜繩斷開時，根據v=11．【答案】B,D【解析】【解答】根據動能定理有：?Ek=F合x，則圖像斜率代表合力的大小，在前2s內有：k1=F-f=200-02-0N=100N，在2s-6s內有：k12．【答案】A,D【解析】【解答】A、當繩子碰到支出瞬間時，小球受到的重力和拉力與小球速度方向垂直不做功，則小球的速度保持不變，所以A對；B、當小球碰到支柱時，根據小球受到的重力和拉力合力提供向心力有：T-mg=mv2L，由于碰到支柱時繩子的長度減小，所以拉力T隨之增大，所以B錯；C、當L’=34L時，假設繩子接觸支柱后小球可以上升到最高點，小球從下落到上升到最高點的過程中，利用動能定理有：mg（Lcos600-2×14L）=12mv113．【答案】（1）勻速直線（2）20；0.75【解析】【解答】（1）由于在水平方向中，tAB=tBC，且xAB=xBC，所以可以說明小球在水平方向做勻速直線運動；

（2）已知小球在豎直方向做勻加速直線運動，根據鄰差公式有：yBC-yAB=5d-3d=aT14．【答案】（1）A；B（2）hC?（3）3：4【解析】【解答】（1）為了減小重物下落的阻力，實驗應該選擇質量大、體積小的重物進行實驗；釋放紙帶前，為了充分利用紙帶，重物應該靠近打點計時器；根據機械能守恒定律mgh=12mv2則式子兩邊m可以約去，所以不需要測量重物的質量；實驗開始時應該先接通電源后釋放紙帶，所以AB對，CD錯；

（2）根據勻變速直線運動的規律，B點的瞬時速度為AC段的平均速度大小，則vB=xAC2T=hC-hA2T；當重物從O到C的過程中，重力勢能的減少量為：?15．【答案】（1）解：彈丸垂直打在斜坡上的A點時，設豎直方向的速度為vy，在A有：v而v由以上兩式解得：t=2答：彈丸在空中飛行的時間為2s（2）解：根據平拋運動的規律可得：xy聯立解得：y代入數據解得：y=答：彈丸運動的軌跡方程為y=【解析】【分析】（1）彈丸做平拋運動，利用打在斜面的速度方向對速度進行分解，利用豎直方向的分速度公式可以求出運動的時間；

（2）已知彈丸做平拋運動，利用平拋運動的位移公式可以求出軌跡方程。16．【答案】（1）解：根據萬有引力提供向心力有GMm陽的質量為M答：太陽的質量為2.（2）解：根據萬有引力與重力的關系有Gmm'地球的質量為m答：地球的質量為6.【解析】【分析】（1）太陽對地球的引力提供向心力，利用牛頓第二定律結合萬有引力定律可以求出太陽質量的大小；

（2）由于地球對表面物體的引力產生重力，利用牛頓第二定律結合萬有引力定律可以求出地球質量的大小。17．【答案】（1）解：電動