河南省焦作市博爱重点中学2022-2023学年高一（下）期末物理试卷

试卷更新日期：2023-09-26 类型：期末考试

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一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1. 如图所示的我国第三艘航空母舰“福建舰”，在2022年6月17日移出船坞下水废计划开展航行试验。下列情况中“福建舰”可视为质点的是（）

A、研究航行路线时 B、弹射舰载机时 C、移出船坞下水时 D、用操作仪把控方向时

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2. 唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为 $α$ 和 $β$ ， $α < β$ ，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（）

A、耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大 B、耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大 C、曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D、直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力

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3. 公元前4世纪末，我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是（）

A、 $kg \cdot m \cdot s^{- 1}$ B、 $kg \cdot m \cdot s^{- 2}$ C、 $Pa \cdot m^{2}$ D、 $J \cdot m^{- 1}$

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4.
如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业．为了节省救援时间，人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退，则关于消防队员的运动，下列说法中正确的是（　　）

A、消防队员做匀加速直线运动 B、消防队员做匀变速曲线运动 C、消防队员做变加速曲线运动 D、消防队员水平方向的速度保持不变

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5. 如图所示的陀螺，是汉族民间最早的娱乐工具，也是我们很多人小时候喜欢玩玩具．从上往下看（俯视），若陀螺立在某一点顺时针匀速转动，此时滴一滴墨水到陀螺，则被甩出的墨水径迹可能如图中的（　　）

A、 B、 C、 D、

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6. 在天文学的发展过程中，下列关于对星体运动认识的叙述中符合现代认识观点的是（）

A、人们观测到太阳每天都要东升西落，这说明地球是静止不动的，是宇宙的中心 B、人们观测到行星绕太阳做圆周运动，这说明太阳是静止不动的，是宇宙的中心 C、开普勒通过对第谷大量观测数据的深入研究，得出行星绕太阳运动的轨道是椭圆的结论 D、人们认为天体的运动是神圣的，因此天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动

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7. 如图所示，质量关系为 $m_{1} = m_{2} = m_{3}$ 的三个小球分别沿三条不同的轨道 $1$ 、 $2$ 、 $3$ 由离地高 $h$ 的 $A$ 点滑到同一水平面上，轨道 $1$ 是光滑的，轨道 $2$ 、 $3$ 是粗糙的，在轨道 $2$ 上动摩擦因数大于轨道 $3$ 的动摩擦因数，重力对小球做功分别为 $W_{1}$ 、 $W_{2}$ 、 $W_{3}$ ，则下列判断正确的是（）

A、 $W_{1} < W_{2} < W_{3}$ B、 $W_{1} > W_{3} > W_{2}$ C、 $W_{1} = W_{2} = W_{3}$ D、 $W_{1} > W_{2} > W_{3}$

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二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

8. 游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目，简化后的示意图如图所示。已知飞椅用钢绳系着，钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘上的圆周上。转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。稳定后，每根钢绳 $($ 含飞椅及游客 $)$ 与转轴在同一竖直平面内。图中 $P$ 、 $Q$ 两位游客悬于同一个圆周上， $P$ 所在钢绳的长度大于 $Q$ 所在钢绳的长度，钢绳与竖直方向的夹角分别为 $θ_{1}$ 、 $θ_{2} .$ 不计钢绳的重力。下列判断正确的是（）

A、 $P$ 、 $Q$ 两个飞椅的线速度大小相同 B、无论两个游客的质量分别有多大， $θ_{1}$ 一定大于 $θ_{2}$ C、如果两个游客的质量相同，则有 $θ_{1}$ 等于 $θ_{2}$ D、如果两个游客的质量相同，则 $Q$ 的向心力一定小于 $P$ 的向心力

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9. 甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有（）

A、由 $v = \sqrt{g R}$ 可知，甲的速度是乙的 $\sqrt{2}$ 倍 B、由 $a = ω^{2} r$ 可知，甲的向心加速度是乙的2倍 C、由 $F = G \frac{M m}{r^{2}}$ 可知，甲的向心力是乙的 $\frac{1}{4}$ D、由 $\frac{r^{3}}{T^{2}} = k$ 可知，甲的周期是乙的 $2 \sqrt{2}$ 倍

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10. 如图所示，轻质弹簧下端悬挂有一小球，上端固定在水平天花板上，将弹簧拉至水平方向，且弹簧处于原长，然后由静止释放小球直至其运动到最低点，不计空气阻力，此过程中，下列说法正确的是（）

A、小球的机械能守恒 B、弹簧的弹力对小球做负功 C、弹簧的弹力对小球不做功 D、小球和弹簧组成的系统机械能守恒

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三、填空题（本大题共1小题，共8.0分）

11. 在水平桌面上，质量为 $2 k g$ 的物体在 $5 N$ 的水平拉力作用下以 $1 m / s^{2}$ 的加速度作匀加速直线运动，当水平拉力增大到 $10 N$ 时，木块的加速度是 $m / s^{2}$ ，当水平力再减小到 $2 N$ 时，木块的加速度大小是 $m / s^{2}$ ，此时加速度方向与滑行方向。

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四、实验题（本大题共1小题，共8.0分）

12. 一位学生设计了一个测定自由落体加速度的实验。如图所示，在一个敞口容器的底部插入一根细橡皮管，并装上一个夹子，在其下方地面上放一个金属盘子。调节夹子的松紧，以使第1个水滴落入盘中的瞬间，第2个水滴正好从管口落下。调节好后以某次水滴落入盘中瞬间开始计时，此后水滴落入盘中依次记数为1、2、3……，待计数到100时测得经过的时间为 $40 s$ ，再用米尺量出管口至盘子的高度为 $78.2 c m$ 。回答下列问题：

(1)、相邻的两滴水从管口落下的时间间隔为 $T =$ $s$ 。

(2)、重力加速度为 $g =$ $m / s^{2} ($ 计算结果保留三位有效数字 $)$ 。

(3)、该同学测量重力加速度的测量结果比当地的重力加速度略小，原因可能是____ $($ 填标号 $)$ 。

A、空气对水滴有阻力的作用 B、测得水滴下落的时间间隔偏小

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五、简答题（本大题共2小题，共26.0分）

13. 2022年北京冬奥会我国运动员在冰壶比赛中取得了新的突破。比赛中运动员用脚蹬固定的起踏器后和冰壶一起前进，在前掷线处将冰壶脱手。按比赛规则，队友可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数来调节冰壶的运动，使其到达理想位置。已知冰壶质量 $m = 20 k g$ ，运动员质量 $M = 70 k g$ ，重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ 。 $($ 冰面视作水平面，冰壶视为质点 $)$

(1)、在某次投壶过程中运动员离开起踏器时他和红色冰壶的速率 $v_{1} = 2 m / s$ ，已知运动员和起踏器相互作用的时间 $t = 2.0 s$ ，求此过程中运动员 $($ 包含冰壶 $)$ 在水平方向所受平均作用力的大小 $F$ ；

(2)、若红色冰壶沿直线运动到距营垒中心 $x_{0} = 5 m$ 处的速度 $v_{2} = 1.8 m / s$ ，队友通过在其滑行前方持续摩擦冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数变为原来的 $90 %$ ，冰壶滑过被毛刷摩擦过的冰面后以 $v_{3} = 1.2 m / s$ 的速度与静止在营垒中心、质量相等的蓝色冰壶发生对心碰撞，碰后无人再用毛刷摩擦冰面，蓝色冰壶以 $v_{4} = 1.0 m / s$ 的速度向前滑行。求碰撞后红色冰壶的滑行距离 $x$ 。

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14. 如图甲所示，轻弹簧一端固定在与斜面垂直的挡板上，另一端点在 $O$ 位置。质量为 $m$ 的物块 $A ($ 可视为质点 $)$ 以初速度 $v_{0}$ 从斜面的顶端 $P$ 点沿斜面向下运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到 $O'$ 点位置后， $A$ 又被弹簧弹回。物块 $A$ 离开弹簧后，恰好回到 $P$ 点。已知 $O$ 、 $P$ 之间的距离为 $x_{0}$ ， $O$ 点和 $O'$ 点间的距离 $x = \frac{x_{0}}{8}$ ，物块 $A$ 与斜面间的动摩擦因数为 $μ = 2 t a n θ$ ，斜面倾角为 $θ$ ，重力加速度为 $g$ 。

(1)、求物块 $A$ 下滑的初速度 $v_{0}$ 。

(2)、求弹簧右端被压缩至 $O'$ 点处的弹性势能。

(3)、在轻弹簧旁边并排放置另一根与之完全相同的弹簧，一端固定在挡板上。若将另一个与 $A$ 材料相同的物块 $B ($ 可视为质点 $)$ 与两根弹簧另一端拴接，设 $B$ 的质量为 $β m$ ，将 $A$ 与 $B$ 并排在一起，使两根弹簧右端仍压缩到 $O'$ 点位置，然后由静止释放，如图乙所示，若 $A$ 离开 $B$ 后最终未冲出斜面，求 $β$ 需满足的条件。

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六、计算题（本大题共1小题，共12.0分）

15. 单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型： U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成，轨道倾角为17.2°。某次练习过程中，运动员以v_M=10 m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘线AD的夹角α=72.8°，腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道。图乙为腾空过程左视图。该运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度的大小g=10 m/s² ， sin72.8°=0.96，cos72.8°=0.30。求：

(1)、运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d；

(2)、M、N之间的距离L。

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