四川省成都外国语名校2022―2023学年高一下学期期末物理试卷

试卷更新日期：2023-06-21 类型：期末考试

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一、选择题（本题包括8小题，每小题4分，共32分，每小题只有一个选项符合题意）

1. 下列说法正确的是（）

A、经典力学只适用于宏观、低速、弱引力场 B、伽利略通过扭秤实验较为精确的测出了引力常量的数值G C、第谷基于对行星的观测数据，提出了开普勒三大定律 D、1687年，开普勒发现了万有引力定律

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2. 新华社5月30日电，据中国载人航天工程办公室消息，神舟十六号载人飞船入轨后于2023年5月30日18时22分，成功对接于天和核心舱前向端口。翘盼已久的神舟十五号航天员乘组顺利打开“家门”欢迎远道而来的神舟十六号航天员乘组入驻“天宫”，随后两组航天员乘组拍下“全家福”。已知“天和核心舱”匀速圆周运动的轨道离地约 $40 0km$ 、周期约为 $93 min$ ，地球半径为 $6370 km$ ，万有引力常量 $G = 6.67 \times 10^{- 11} N \cdot m^{2} / {kg}^{2}$ 。根据这些数据，下列说法正确的是（　　）

A、天和核心舱线速度小于 $3. 1km/s$ B、神舟十六号飞船的发射速度大于 $11.2 km/s$ C、天和核心舱加速度小于地面重力加速度 D、天和核心舱角速度小于地球自转角速度

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3. 如图所示，竖直面内固定一光滑圆环，质量为m的珠子（可视为质点）穿在环上做圆周运动。已知珠子通过圆环最高点时，对环向上的压力大小为3mg（g为重力加速度），圆环半径为R ，则珠子在最低点的速度大小为（）

A、 $\sqrt{g R}$ B、 $\sqrt{2 g R}$ C、 $2 \sqrt{g R}$ D、 $2 \sqrt{2 g R}$

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4. 如图所示，足球场上，守门员会戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去，使球停下，关于此过程守门员戴手套的作用，以下分析正确的是（　　）

A、减小球的平均作用力 B、增大手受到球的冲量 C、球受到的动量变大 D、使球的加速度变大

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5. 一台起重机从静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v₁时，起重机的有用功率达到最大值P，以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v₂匀速上升为止，则整个过程中，下列说法错误的是（）

A、起重机对货物的最大拉力为 $\frac{P}{v_{1}}$ B、起重机对货物的最大拉力为 $\frac{P}{v_{2}}$ C、重物的最大速度 $v_{2} = \frac{P}{m g}$ D、重物做匀加速运动的时间为 $\frac{m v_{1}^{2}}{(P - m g v_{1})}$

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6. 飞天揽月，奔月取壤，“嫦娥五号”完成了中国航天史上一次壮举。如图所示为“嫦娥五号”着陆月球前部分轨道的简化示意图，Ⅰ是地月转移轨道，Ⅱ、Ⅲ是绕月球运行的椭圆轨道，Ⅳ是绕月球运行的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道Ⅱ的远月点和近月点。已知圆轨道Ⅳ到月球表面的距离为h ，月球半径为R ，月球表面的重力加速度为g ，不考虑月球的自转。下列关于“嫦娥五号”的说法正确的是（　　）

A、由Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道，需在P处向前喷气，由Ⅱ轨道进入Ⅲ轨道，需在Q处向后喷气 B、在Ⅱ轨道上稳定运行时经过P点的加速度大于经过Q点的加速度 C、在Ⅳ轨道上绕月运行的速度大小为 $\sqrt{\frac{g R^{2}}{R + h}}$ D、在Ⅲ轨道上的机械能比Ⅳ轨道上的小

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7. 用手托着质量为m的物体，从静止开始沿水平方向运动，前进距离s ，速度为v ，物体与人手掌之间的动摩擦因数为 $μ$ ，则在以上过程中摩擦力对物体做的功为（　　）

A、mgs B、0 C、 $μ m g s$ D、 $\frac{m v^{2}}{2}$

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8. 高空抛物罪自2021年3月1日起施行。成都外国语学校的学生为了证明高空抛物的危害，特做了以下实验：将一个质量为100g的橡胶球，从教学楼5楼地面静止释放并开始计时，测得教学楼每层楼高5m，橡胶球落地后又竖直向上弹回，到达的最高点离地面11.25m，记录此过程用时3.6s。不计空气阻力，当地重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。则（　　）

A、橡胶球在上升过程中处于超重状态 B、橡胶球第一次落地时速度为 $10 \sqrt{5} m / s$ C、落地过程中橡胶球受到地面的平均作用力为36N D、此过程产生的内能为20J

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二、多选题（本题包括4小题，每小题5分，共20分．每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

9. 质量为2kg的质点在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示，下列说法正确的是（）

A、质点的初速度为3m/s B、质点所受的合外力为3N C、2s末质点速度大于6m/s D、质点初速度的方向与合外力方向垂直

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10. 质量为m的物体，以 $\frac{g}{4}$ 的加速度匀减速竖直上升h ，下列说法中正确的是（　　）

A、物体的重力势能减小mgh B、物体的机械能增加 $\frac{3 m g h}{4}$ C、物体的动能减小 $\frac{3 m g h}{4}$ D、物体的动能减小 $\frac{m g h}{4}$

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11. 如图，斜面顶端A与另一点B在同一水平线上，甲、乙两小球质量相等。让甲球在沿斜面向下的恒力作用下沿斜面以初速度 $v_{0}^{}$ 从顶端A运动到底端，同时让乙球以同样的初速度从B点抛出，两球同时到达地面，不计空气阻力。则（　　）

A、两球运动过程中受重力的冲量相同 B、两球运动过程中动量的变化量相同 C、两球到达地面前瞬间速度大小相等 D、两球到达地面时重力的瞬时功率相等

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12. 如图所示，一弹性轻绳（绳的弹力与其伸长量成正比）一端固定在O点，另一端与质量为m的小环相连。轻绳在自然状态下的长度等于竖直墙上的O点到固定光滑竖直杆的距离 $O O'$ 。现将小环拉至A点，此时的弹性绳的长度为L ，与竖直方向的夹角为 $θ = 53 °$ 。已知轻绳的劲度系数 $k = \frac{25 m g}{3 L}$ ， $A O^{'} = A^{'} O^{'}$ ，重力加速度为g ，弹性绳始终处在弹性限度内，小环从A点自然释放，运动至 $A^{'}$ 的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、小环从A点运动到 $A^{'}$ 点的过程中 $O^{'}$ 点的速度最大 B、小环从A点运动到 $A^{'}$ 点的过程中加速度一直减小 C、小环从A点运动到 $O^{'}$ 点的过程中 $O^{'}$ 点的速度为 $\sqrt{\frac{6 g L}{5}}$ D、小环从A点运动到 $A^{'}$ 点的过程中 $A^{'}$ 点的速度为 $\sqrt{\frac{12 g L}{5}}$

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三、实验题（本题共2小题，每空2分，总共14分。）

13. 弹弓和钢珠弹属于可能危及旅客人身安全的物品，是禁止携带上动车的。某实验小组利用电子秤和频闪照相机测量一把弹弓发射出的钢珠弹的初动能，具体步骤如下：

⑴用电子秤测得钢球弹的质量 $m$ ；

⑵在背景方格前使用弹弓水平发射钢珠弹，使用频闪照相机（每隔相等时间 $T$ 拍一次照片）拍摄钢珠弹在空中的位置。如图所示为钢珠弹运动的频闪照片的一部分，图中背景小方格的边长表示实际长度为 $d$ ，重力加速度为 $g$ ，那么：

①照相机的频闪周期 $T =$ ；

②钢珠弹的初动能 $E =$ ；

③如果弹弓发射钢珠弹时偏离水平方向，则测得钢珠弹的初动能将。

A.一定偏大 B.一定偏小 C.既不偏大也不偏小

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14. 用如图甲所示的实验装置验证 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 组成的系统机械能守恒。 $m_{2}$ 从高处由静止开始下落， $m_{1}$ 上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源的频率为 $50Hz$ 。

(1)、关于该实验的有关操作，下列说法中正确的是________。

A、固定打点计时器时，两个限位孔必须在同一竖直面内 B、可以在打开电源的同时释放纸带 C、实验中必须保证 $m_{2}$ 的质量远大于 $m_{1}$ D、 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 尽量选择密度大的物体

(2)、若测得 $m_{1} = 150 g$ 、 $m_{2} = 250 g$ 。在打下0点到打下计数点5的过程中系统重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ J，系统动能的增加量 $Δ E_{k} =$ J。（当地的重力加速度g取 ${10m/s}^{2}$ ，结果均保留2位有效数字）

(3)、某同学测出多个计数点的速度大小v及对应 $m_{2}$ 下落的高度h ，作出的 $\frac{v^{2}}{2} - h$ 图象如图丙所示，则图象的斜率表达式 $k =$ （用 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 和g表示）。

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四、计算题：本题共3个小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15. 如图所示，在水平地面静止放着一质量 $m = 1 kg$ 的木箱，一与水平方向成 $37 °$ ，大小 $F = 10 N$ 的恒力作用于木箱，木箱在力F的作用下由静止开始运动6s，木箱与地面摩擦因数 $μ = 0.5$ 。 $sin 37 ° = 0.6$ ， $cos 37 ° = 0.8$ ，取 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、6s内，力F所做的功；

(2)、6s内，力F的平均功率；

(3)、6s末，力F的瞬时功率。

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16. 2023年2月24日，“逐梦寰宇问苍穹中国载人航天工程三十年成就展”在北京开幕。已知空间站绕地球（视为质量分布均匀的球体）做匀速圆周运动，地球的半径为R ，地球表面的重力加速度大小为g ，空间站离地面的高度为h ，引力常量为G ，不计地球的自转影响，求：

(1)、地球的质量M；

(2)、地球的密度 $ρ$ ；

(3)、空间站绕地球做匀速圆周运动的周期T。

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17. 如图所示，光滑的水平面上有一质量M=9kg木板，其右端恰好和 $\frac{1}{4}$ 光滑圆弧轨道AB的底端等高对接，木板右端放有一质量m₀=6kg的物体C（可视为质点），已知圆弧轨道半径R=0.9m。现将一质量m=3kg的小滑块（可视为质点），由轨道顶端A点无初速度释放，滑块滑到B端后冲上木板，并与木板右端的物体C粘在一起沿木板向左滑行，最后恰好不从木板左端滑出。已知滑块与木板上表面的动摩擦因数μ₁=0.2，物体C与木板上表面的动摩擦因数μ₂=0.1，取g=10m/s²。求：

(1)、滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小；

(2)、木板长度。

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