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思茅第一中学2022-2023学年高一下学期期末考试
物理
注意事项:
1.答题前填写好自己的班级、姓名、考号等信息
2.请将正确答案填写在答题卡上
第Ⅰ卷 选择题
一、单选题（共8小题，每题3分，共24分）
1. 如图所示，在高出地面H的A点将质量为m的小球竖直上抛，初速度为v0，最终落在地面上．则下列说法中正确的是( )
A. 小球在A点时，重力势能为mgH
B. 小球在A点时，重力势能为零
C. 整个运动过程中，小球重力势能的变化量为－mgH
D. 整个运动过程中，小球重力势能的变化量为mgH
2. 两个半径为R的带电金属球所带电荷量分别为q1和q2，当两球心相距3R时，相互作用的静电力大小为( )
A. F＝k B. F＞k C. F＜k D. 无法确定
3. “嫦娥一号”发射后先在近地圆轨道绕行3周，再长途跋涉进入近月圆轨道绕月飞行．若月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的，月球半径为地球半径的，下列说法不正确的是( )
A. 绕月与绕地飞行周期之比为∶
B. 绕月与绕地飞行周期之比为∶
C. 绕月与绕地飞行向心加速度之比为1∶6
D. 月球与地球质量之比为1∶96
4. 一艘太空飞船静止时的长度为30 m，它以0.6c(c为光速)的速度沿长度方向飞行越过地球，下列说法正确的是( )
A. 飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 m
B. 地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 m
C. 飞船上的观测者测得地球上发来的光信号的速度小于c
D. 地球上的观测者测得飞船上发来的光信号的速度小于c
5. 有一根长度为1.0 m的轻绳OA，A端拴有一质量为2 kg的小球。以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，小球通过最低点时的速度为1 m/s，取g＝10m/s2，则此时绳子拉力等于( )
A. 22 N B. 20 N C. 18 N D. 16 N
6. 某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图所示，测量得到比赛成绩是2.4 m，目测空中脚离地最大高度约为0.8 m，忽略空气阻力，则起跳过程该同学所做的功大约为( )
A. 625 J B. 250 J C. 50 J D. 2 500 J
7. 如图所示，小球以速度v0正对倾角为θ的固定斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则以下说法正确的是(重力加速度为g，不计空气阻力)( )
A. 小球在空中的运动时间为
B. 小球的水平位移大小为
C. 小球的竖直位移大小为
D. 由于不知道抛出点位置，位移大小无法求解
8. m为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A为终端皮带轮，如图所示，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不会打滑，当m可被水平抛出时( )
A. 皮带的最小速度为 B. 皮带的最小速度为
C. A轮每秒的转数最少是 D. A轮每秒的转数最少是
二、多选题（共4小题，每题4分，共16分）
9. 如图所示是某物体在0～10 s内的x-t图像，下列说法中正确的是( )
物体在第1 s内的位移为4 m
B. 物体在第5 s内的位移为8 m
C. 物体在前5 s内的位移为8 m
D. 物体在6～10 s内的速度最大
10. 水平皮带传输装置如图所示，皮带的速度保持不变，物体被轻轻地放在皮带A端，开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后滑动停止，之后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端．在传送过程中，物体受到的摩擦力( )
在AC段为水平向左的滑动摩擦力
B. 在AC段为水平向右的滑动摩擦力
C. 在CB段不受摩擦力
D. 在CB段受水平向右的摩擦力
11. 哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下列说法中正确的是( )
A. 彗星在近日点的速率大于在远日点的速率
B. 彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度
C. 彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度
D. 若彗星周期为76年，则它的半长轴是地球公转半径的76倍
12. 如图所示为一种齿轮传动装置，忽略齿轮啮合部分的厚度，甲、乙两个轮子的半径之比为1∶3，则在传动的过程中( )
A. 甲、乙两轮的角速度之比为3∶1
B. 甲、乙两轮的周期之比为3∶1
C. 甲、乙两轮边缘处的线速度大小之比为3∶1
D. 甲、乙两轮边缘上的点相等时间内转过的弧长之比为1∶1
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（共2小题）
13. 如图所示，某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两个光电门计时器A和B验证质量为M的滑块(含遮光条)和质量为m的钩码组成的系统机械能守恒．已知遮光条的宽度为d，先后通过A、B光电门的时间分别为Δt1、Δt2，光电门A、B之间的距离为s.滑块运动通过光电门B时，钩码未落地．(重力加速度为g)
(1)实验中需要用到的器材有________(填选项前的字母)．
A．天平 B．刻度尺 C．打点计时器
D．秒表 E．弹簧测力计
(2)滑块先后通过A、B两个光电门时的瞬时速度的表达式为v1＝________，v2＝________.(用题中给定字母表示)
(3)验证本系统机械能守恒的表达式为_________________(用已知量和能直接测量的量表示)．
(4)下列情况下可能增大实验误差的是________．
A．气垫导轨未调水平
B．滑块质量M和钩码质量m不满足m
D．两光电门间距过小
14. 某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，电源频率为50 Hz，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．相邻两个计数点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1 s.
(1)在实验中，使用打点计时器时应先________再________．(均选填“拉动纸带”或“启动电源”)
(2)每相邻两个计数点间还有________个计时点没有标出．
(3)试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表(计算结果均保留3位有效数字)．
(4)当t＝0时质点位于A点，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，作出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线，并说明小车速度变化的特点：_______________.
四、计算题（共3小题）
15. 一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动，4 s内通过8 m的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2 s停止，已知汽车的质量m＝2×103kg，汽车运动过程中所受阻力大小不变，求：
(1)关闭发动机时汽车的速度大小；
(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小；
(3)汽车牵引力的大小．
16. 如图所示，绝缘粗糙的水平轨道AB（动摩擦因数μ=0.5）与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，BC为竖直直径，半圆形轨道的半径R=0.4 m，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度E=1 N/C。现有一电荷量q=+1 C、质量m=0.1 kg的带电体（可视为质点）在水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D点（图中未画出）。g取10 m/s2，求：
（1）带电体运动到半圆形轨道C点时速度大小；
（2）P点到B点的距离xPB；
（3）带电体在从B点运动到落至C点的过程中何处动能最大？并求出最大动能。（保留两位有效数字）
17. 如图，竖直放置的斜面AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD的B端相切，圆弧半径R＝0.8 m，圆心与A、D在同一水平面上，∠COB＝30°，现有一个质量m＝1.0 kg的小物体从斜面上的A点无初速度滑下，已知小物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，求：
(1)小物体在斜面上能够通过的路程；
(2)小物体通过C点时，对C点的最大压力和最小压力大小．
1. C 2. D 3. B 4. B 5. A 6. A 7. B 8. C
9. AC 10. BC 11. ABC 12. AD
13. (1)AB (2)
(3)mgs＝(M＋m) (4)AD
14. (1)启动电源 拉动纸带 (2)4 (3)0.400 0.479 0.560 (4)见解析
【解析】(1)在实验中，使用打点计时器时应先启动电源，再拉动纸带．
(2)每两个计数点间还有n＝－1＝4个计时点没有标出．
(3)vB＝m/s＝0.400 m/s；
vC＝m/s＝0.479 m/s；
vD＝m/s≈0.560 m/s.
(4)图线如图所示，由图像知小车的速度随时间均匀增大．
15. 【解析】(1)汽车开始做匀加速直线运动，由x0＝t1，
解得v＝＝4 m/s.
(2)关闭发动机后汽车做匀减速直线运动的加速度
a2＝＝－2 m/s2，
由牛顿第二定律有－Ff＝ma2，
解得Ff＝4×103N.
(3)设开始加速过程中汽车的加速度大小为a1，
由x0＝a1t12，解得a1=1 m/s2.
由牛顿第二定律有F－Ff＝ma1，
解得F＝Ff＋ma1＝6×103N.
16. 【解析】（1）设带电体运动到半圆形轨道C点时速度大小为vC，
由题意，根据牛顿第二定律得，
解得
（2）设带电体运动到B点时的速度大小为vB，
对带电体从B运动到C的过程，根据动能定理得，
解得
对带电体从P运动到B的过程，根据动能定理得，
解得
（3）带电体在重力场和电场的复合运动中，当带电体在半圆形轨道上运动至速度方向与电场力和重力的合力方向垂直时（即运动到等效最低点Q时）的动能最大，由题意可知带电体所受重力和电场力大小相等，根据力的合成与分解可知OQ连线与竖直方向的夹角为45°。设带电体的最大动能为Ekm，对带电体从B运动到Q的过程，根据动能定理得，解得
17. 【解析】(1)由于圆弧轨道光滑，则小物体最终将在以过圆心的半径两侧θ范围内运动，由动能定理得mgRcosθ－Ffs＝0，又Ff＝μmgcosθ，解得s＝＝4 m
(2)小物体第一次到达最低点时对C点的压力最大．根据牛顿第二定律，FNmax－mg＝
由动能定理得mgR－μmgcosθ·＝mv2，＝，代入数据解得：C点对小物体的支持力
FNmax＝24 N，根据牛顿第三定律，此时小物体对C点的压力为24 N；当小物体最后在圆弧上运动时，通过C点时对轨道压力最小．根据牛顿第二定律FNmin－mg＝，又有mgR(1－cosθ)＝，代入数据解得：C点对小物体的支持力FNmin＝(30－10) N
根据牛顿第三定律，此时小物体对C点的压力为(30－10) N.
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