第第頁2022-2023學年安徽省宣城市高一（下）期末物理試卷（含解析）2022-2023學年安徽省宣城市高一（下）期末物理試卷

一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）

1.對于做曲線運動的物體，下列說法不正確的是()

A.做曲線運動的物體，一定做變速運動

B.做曲線運動的物體，一定受變力作用

C.做曲線運動的物體，所受合力的方向一定指向曲線的凹側(cè)

D.做勻變速曲線運動的物體，速度方向時刻改變，但永遠不可能與所受合力的方向相同

2.下列四幅圖是有關(guān)生活中的圓周運動的實例分析，其中說法正確的是()

A.鐵路的轉(zhuǎn)彎處，外軌比內(nèi)軌高是為了利用輪緣與內(nèi)軌的側(cè)壓力來幫助火車轉(zhuǎn)彎

B.“水流星”表演中，在最高點處水對桶底一定有壓力

C.洗衣機的脫水是利用了失重現(xiàn)象

D.汽車通過凹形橋的最低點時，速度越快越容易爆胎

3.年月日，中國探月航天形象太空兔正式對外公布了名稱：中文名“兔星星”，英文名“”?！版隙鹞逄枴睆牡厍虬l(fā)射飛向月球的軌道變化的示意圖如圖所示，“嫦娥五號”發(fā)射后先在軌道Ⅰ上運行，當回到近地點點到地心的距離可以認為等于地球的半徑時使其加速進入軌道Ⅱ，再次回到近地點時，第二次加速進入軌道Ⅲ，點為軌道Ⅲ的遠地點，關(guān)于嫦娥五號的發(fā)射和變軌過程，下列說法正確的是()

A.“嫦娥五號”在軌道Ⅰ上經(jīng)過點時的速度大于在軌道Ⅱ上經(jīng)過點時的速度

B.發(fā)射后進入軌道Ⅰ時，“嫦娥五號”在點的速度大于第一宇宙速度

C.“嫦娥五號”在軌道Ⅰ上經(jīng)過點時的加速度小于在軌道Ⅲ上經(jīng)過點時的加速度

D.“嫦娥五號”在軌道Ⅰ上運行的周期大于在軌道Ⅲ上運行的周期

4.如圖，天花板上有一可自由轉(zhuǎn)動光滑小環(huán)，一輕繩穿過，兩端分別連接質(zhì)量為、的、小球，且。兩小球分別在各自的水平面內(nèi)做圓周運動，它們周期相等。則、小球到的距離、的比值為()

A.B.C.D.

5.如圖，物體受到水平推力的作用在粗糙水平面上做直線運動。監(jiān)測到推力、物體速度隨時間變化的規(guī)律如圖、所示，，則()

A.第內(nèi)推力做的功為

B.第內(nèi)摩擦力對物體做的功為

C.第時推力做功的功率為

D.第內(nèi)推力做功的平均功率

6.如圖，、兩小球分別從半圓軌道頂端和斜面頂端以大小相等的初速度同時水平拋出，已知半圓軌道的半徑與斜面豎直高度相等且在同一豎直面內(nèi)，斜面底邊長是其豎直高度的倍，若小球能落到斜面上，下列說法正確的是()

A.、兩球不可能同時落在半圓軌道和斜面上

B.改變初速度的大小，球可能垂直撞在在斜面上

C.改變初速度的大小，球可能垂直撞在在半圓軌道上

D.改變初速度的大小，球速度方向和斜面的夾角保持不變

7.一起重機用鋼繩提起靜止在地面上的重物，開始在豎直方向上做勻加速運動，然后做勻速運動。重物上升高度為，運動時間為，加速度為，動能為，起重機功率為，下列圖像能描述上述過程的是()

A.B.

C.D.

二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）

8.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為的圓弧軌道，半徑水平、豎直，一個質(zhì)量為的小球自的正上方點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達最高點時恰好對軌道沒有壓力。已知，重力加速度為，則小球從到的運動過程中()

A.重力做功B.小球機械能減少

C.合外力做功D.克服摩擦力做功

9.如圖所示為旋轉(zhuǎn)脫水拖把結(jié)構(gòu)圖。把拖把頭放置于脫水桶中，手握固定套桿向下運動，固定套桿就會給旋轉(zhuǎn)桿施加驅(qū)動力，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)桿、拖把頭和脫水桶一起轉(zhuǎn)動，把拖把上的水甩出去。旋轉(zhuǎn)桿上有長度為的螺桿，螺桿的螺距相鄰螺紋之間的距離為，拖把頭的托盤半徑為，拖布條的長度為，脫水桶的半徑為。某次脫水時，固定套桿在內(nèi)勻速下壓了，該過程中拖把頭勻速轉(zhuǎn)動，則下列說法正確的是()

A.拖把頭的周期為

B.拖把頭轉(zhuǎn)動的角速度為

C.緊貼脫水桶內(nèi)壁的拖布條上附著的水最不容易甩出

D.旋轉(zhuǎn)時脫水桶內(nèi)壁接觸的點與托盤邊緣處的點向心加速度之比為：

10.兩個天體組成雙星系統(tǒng)，它們在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上某點做周期同勻速圓周運動?？茖W家在地球上用望遠鏡觀測由兩個小行星構(gòu)成的雙星系統(tǒng)，看到一個亮度周期性變化的光點，這是因為當其中一個天體擋住另一個天體時，光點亮度會減弱?？茖W家用航天器以某速度撞擊該雙星系統(tǒng)中較小的小行星，撞擊后，科學家觀測到光點明暗變化的時間間隔變短。不考慮撞擊后雙星系統(tǒng)的質(zhì)量變化。根據(jù)上述材料，下列說法正確的是()

A.被航天器撞擊后，雙星系統(tǒng)的運動周期變大

B.小行星質(zhì)量越大，其運動的軌道越容易被改變

C.被航天器撞擊后，兩個小行星中心連線的距離減小

D.被航天器撞擊后，雙星系統(tǒng)的引力勢能減小

11.如圖，一輕繩通過光滑的輕質(zhì)定滑輪與套在光滑水平桿上的小物塊連接，另一端與小球連接系統(tǒng)由靜止釋放后，物塊經(jīng)過圖示位置時向右運動的速度大小為，小球的速度大小為，輕繩與桿的夾角為。則()

A.

B.圖示時刻，小球處于失重狀態(tài)

C.圖示時刻，輕繩對物塊和小球做功的功率大小相等

D.由靜止釋放到圖示時刻的過程中，繩中拉力一直對做正功

三、實驗題（本大題共2小題，共14.0分）

12.向心力演示器如圖所示。

本實驗采用的實驗方法是__________。

A.控制變量法等效法模擬法

若將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的圓盤上，質(zhì)量相同的兩鋼球分別放在不同位置的擋板處，轉(zhuǎn)動手柄，可探究小球做圓周運動所需向心力的大小與__________選填“”、“”或“”的關(guān)系。

若將皮帶套在兩輪塔最下面圓盤上兩圓盤半徑之比為，質(zhì)量相同的兩鋼球放在圖示位置的擋板處，轉(zhuǎn)動手柄，穩(wěn)定后，觀察到左側(cè)標尺露出格，右側(cè)標尺露出格，則可以得出的實驗結(jié)論為：__________。

13.“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置如圖所示。

甲同學按照正確的實驗步驟操作后，選出一條紙帶如圖所示，其中點為打點計時器打下的第一個點。從紙帶上點開始每隔一個點取一個計數(shù)點，取得兩個計數(shù)點和。該同學用刻度尺，測得，，。已知打點計時器每打一個點，重物的質(zhì)量為，取。在段運動過程中，重物重力勢能的減少量________；重物的動能增加量________結(jié)果均保留三位有效數(shù)字。

乙同學利用該實驗裝置測定當?shù)氐闹亓铀俣?。他打出了一條紙帶后，利用紙帶測量出了各計數(shù)點到打點計時器打下的第一個點的距離，算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度，以為橫軸，以為縱軸畫出了如圖所示的圖線。由于圖線明顯偏離原點，若測量和計算都沒有問題，其原因可能是________________________________。乙同學測出該圖線的斜率為，如果阻力不可忽略，則當?shù)氐闹亓铀俣萠_______選填“大于”“等于”或“小于”。

四、計算題（本大題共3小題，共42.0分）

14.如圖，裝置可繞豎直軸轉(zhuǎn)動，可視為質(zhì)點的小球與兩細線連接后分別系于、兩點，裝置靜止時細線水平，細線與豎直方向的夾角為。已知小球的質(zhì)量為，細線長為，點距點的水平和豎直距離相等，取重力加速度。求：

當細線水平且拉力為零時，該裝置繞軸轉(zhuǎn)動的角速度結(jié)果可用根號表示；

當裝置勻速轉(zhuǎn)動的角速度為時，細線和上的拉力大小。

15.如圖甲所示，假設(shè)某星球表面上有一傾角為的固定斜面，一質(zhì)量為的小物塊從斜面底端沿斜面向上運動，其速度時間圖像如圖乙所示。已知小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，該星球半徑為，引力常量，求：

該星球的表面重力加速度；

該星球的第一宇宙速度；

該星球的質(zhì)量。

16.如圖所示，一根輕繩繞過光滑的輕質(zhì)定滑輪，兩端分別連接物塊和，的下面通過輕繩連接物塊，鎖定在地面上．已知和的質(zhì)量均為，的質(zhì)量為，和之間的輕繩長度為，初始時離地的高度也為現(xiàn)解除對的鎖定，物塊開始運動。設(shè)物塊可視為質(zhì)點，落地后不反彈．重力加速度大小為。求：

剛上升時的加速度大?。?/p>

上升過程的最大速度大??；

離地的最大高度．

答案和解析

1.【答案】

【解析】略

2.【答案】

【解析】A.鐵路的轉(zhuǎn)彎處，外軌比內(nèi)軌高原因是當火車按規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時，由火車的重力和軌道對它的支持力的合力來提供火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力，從而避免輪緣對外軌的擠壓，故A錯誤；

B.“水流星”表演中，通過最高點時，水受到重力及筒底的支持力作用，加速度方向豎直向下，處于失重狀態(tài)，而當“水流星”剛好能通過最高點時，水僅受重力的作用，支持力為零，此時處于完全失重狀態(tài)，故在最高點處水對桶底可能有壓力，故B錯誤；

C.水桶的脫水原理是：當轉(zhuǎn)筒的速度較大時，水滴做圓周運動所需要的向心力較大，而水與衣物之間的粘滯力無法提供向心力，所以水滴將做離心運動，從而沿切線方向甩出，故C錯誤；

D.汽車通過凹形橋的最低點時，圓心在汽車的正上方，此時重力和支持力的合力提供向心力，即有

可知汽車的速度越快，則支持力越大；即輪胎承受的壓力越大，越容易爆胎，故D正確。

故選D。

3.【答案】

【解析】

【分析】

本題考查萬有引力定律的應(yīng)用，涉及到衛(wèi)星的運行，變軌，宇宙速度等知識。解題的關(guān)鍵是要對衛(wèi)星的有關(guān)運行規(guī)律理解，需知道衛(wèi)星所在軌道越高，周期越大，兩軌道相切時，衛(wèi)星在高軌道上經(jīng)過切點時的速度更大，衛(wèi)星在運行時加速度由萬有引力提供。

【解答】

B.發(fā)射后進入軌道Ⅰ時，由近地軌道變到軌道Ⅰ做離心運動需要加速，所以“嫦娥五號”在點的速度大于第一宇宙速度，B正確；

A.軌道Ⅰ變到軌道Ⅱ衛(wèi)星在點離心運動需要加速，“嫦娥五號”在軌道Ⅰ上經(jīng)過點時的速度小于在軌道Ⅱ上經(jīng)過點時的速度，A錯誤；

C.衛(wèi)星在運行時加速度由萬有引力提供，故衛(wèi)星的加速度，“嫦娥五號”在軌道Ⅰ上經(jīng)過點時的加速度大于在軌道Ⅲ上經(jīng)過點時的加速度，C錯誤；

D.由開普勒第三定律知“嫦娥五號”在軌道Ⅰ上運行的周期小于在軌道Ⅲ上運行的周期，D錯誤；

故選B。

4.【答案】

【解析】

【分析】

本題考查圓錐擺問題。兩小球分別在各自的水平面內(nèi)做圓周運動，根據(jù)合力提供向心力，對兩球列式，聯(lián)立即可求解、小球到小環(huán)的距離、的比值。

【解答】

由題意可得，

設(shè)小球、偏離豎直方向角度分別、，

對小球受力分析，由牛頓第二定律

對小球受力分析，由牛頓第二定律

聯(lián)立可得

所以、小球到的距離、的比值為，故BCD錯誤，A正確。

故選A。

5.【答案】

【解析】略

6.【答案】

【解析】略

7.【答案】

【解析】

【分析】本題考查了牛頓第二定律、運動學公式、功率、動能等知識點，解題關(guān)鍵是明確重物的運動過程，根據(jù)運動學公式分析運動情況，根據(jù)牛頓第二定律分析起重機的拉力，根據(jù)分析瞬時功率，根據(jù)動能的表達式分析動能的圖像。

【解答】

A.重物開始在豎直方向上做勻加速運動，則，圖像是開口向上的拋物線，故A錯誤

B.重物開始在豎直方向上做勻加速運動，然后做勻速運動。圖像先是與時間軸平行且不為零的直線，然后加速度為零，故B錯誤

C.重物開始在豎直方向上做勻加速運動時，由牛頓第二定律得，解得起重機的拉力，起重機的功率，圖像是過原點的傾斜的直線重物勻速運動時，起重機的拉力，起重機的功率，則起重機的功率為定值，故C正確

D.重物開始在豎直方向上做勻加速運動時的動能，圖像是過原點的傾斜的直線，故D錯誤。

8.【答案】

【解析】在點，根據(jù)牛頓第二定律

解得

小球從到的運動過程中重力做功

由動能定理得

解得克服摩擦力做

摩擦力做負功為，則小球機械能減少，故BC正確，AD錯誤。

故選BC。

9.【答案】

【解析】

【分析】本題考查周期、角速度、轉(zhuǎn)速、頻率與線速度之間的關(guān)系式，判斷哪些力提供向心力、進行向心加速度的簡單計算，比較向心加速度的大小。

【解答】

：旋轉(zhuǎn)桿上有長度為的螺桿，相鄰螺紋之間的距離為，所以共圈螺紋，固定套桿在內(nèi)勻速下壓了，所以轉(zhuǎn)了個周期，故周期為，故A錯誤；

：根據(jù)周期和角速度的關(guān)系式，有，故B正確；

：緊貼脫水桶內(nèi)壁的拖布條半徑最大，根據(jù)易知半徑越大，向心加速度越大，需要的向心力越大，越容易甩出，故C錯誤；

：脫水桶內(nèi)壁半徑為，托盤邊緣半徑為，根據(jù)，向心加速度之比為，故D正確。

故選BD。

10.【答案】

【解析】略

11.【答案】

【解析】略

12.【答案】質(zhì)量和半徑一定的條件下，物體做圓周運動需要的向心力與角速度的平方成正比

【解析】本實驗采用的實驗方法是控制變量法，A正確。

故選A。

若將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的圓盤上，則角速度相同，質(zhì)量相同的兩鋼球分別放在不同位置的擋板處，則轉(zhuǎn)動半徑不同，轉(zhuǎn)動手柄，可探究小球做圓周運動所需向心力的大小與半徑的關(guān)系。

若將皮帶套在兩輪塔最下面圓盤上兩圓盤半徑之比為，則角速度之比為；質(zhì)量相同的兩鋼球放在圖示位置的擋板處，轉(zhuǎn)動半徑相同；轉(zhuǎn)動手柄，穩(wěn)定后，觀察到左側(cè)標尺露出格，右側(cè)標尺露出格，則向心力之比為；可以得出的實驗結(jié)論為質(zhì)量和半徑一定的條件下，物體做圓周運動需要的向心力與角速度的平方成正比。

13.【答案】；；先釋放重物，再接通打點計時器的電源；大于

【解析】

【分析】

根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出點的速度，從而得出動能的增加量；根據(jù)下落高度為零時，物體速度不為零，分析圖線不過原點的原因；結(jié)合機械能守恒得出的表達式，從而得出圖線斜率的含義。解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理，知道重力勢能的減小量略大于動能增加量的原因，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解重力勢能的減小量，通過平均速度推論求出瞬時速度的大小，從而得出動能的增加量。

【解答】

在段運動過程中，重物重力勢能的減少量為：；點的速度為：，則動能的增加量為：。

從圖像中可以看出，當物體下落的高度為時，物體的速度不為，說明了操作中先釋放重物，再接通打點計時器的電源。若無阻力，則根據(jù)機械能守恒知，，則，斜率。若有阻力則測得的加速度小于重力加速度，即大于。

答案：；；先釋放重物，再接通打點計時器的電源；大于。

14.【答案】；

【解析】由題意，當細線水平且張力為時，小球的重力和細線的張力的合力提供小球做圓周運動的向心力，有

分

解得分

當時，細線水平，

對小球受力分析，設(shè)和的拉力為、，則有

分