第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學(xué)年河北省秦皇島市青龍滿族自治縣二校高一（下）期末聯(lián)考物理試卷一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）1.探究向心力的大小Fn與小球質(zhì)量m、角速度ω和標(biāo)尺半徑r之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，已知擋板A、B、C到轉(zhuǎn)軸距離之比為1:2:1。某次實(shí)驗(yàn)選用質(zhì)量相同的小球分別放在變速塔輪的長(zhǎng)槽擋板A處和短槽擋板C處，當(dāng)塔輪勻變速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)左右兩標(biāo)尺露出的格子數(shù)之比為1:A.2:1 B.1:2 C.2.2021年12月9日，中國(guó)空間站“天宮課堂”第一課正式開講，這是時(shí)隔8年之后，中國(guó)航天員再次進(jìn)行太空授課?？臻g站轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間約90分鐘，保證太空授課信號(hào)通暢的功臣是中繼衛(wèi)星，中繼衛(wèi)星在地球同步靜止軌道運(yùn)行，空間站、中繼衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(

)A.空間站的角速度小于中繼衛(wèi)星的角速度 B.空間站的加速度大于中繼衛(wèi)星的加速度

C.空間站的線速度小于中繼衛(wèi)星的線速度 D.中繼衛(wèi)星的線速度等于第一宇宙速度3.關(guān)于兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成，下列說法中正確的是(

)A.兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)

B.兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)

C.兩個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)

D.兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)4.在星球P和星球Q的表面，以相同的初速度v0豎直上拋一小球，小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的v?t圖像分別如圖所示。假設(shè)兩星球均為質(zhì)量均勻分布的球體，星球P的半徑是星球Q半徑的3倍，下列說法正確的是(

)

A.星球P和星球Q的質(zhì)量之比為3:1

B.星球P和星球Q的密度之比為1:1

C.星球P和星球Q的第一宇宙速度之比為1:1

D.5.如圖所示，a點(diǎn)在b點(diǎn)的正上方，現(xiàn)從a、b兩點(diǎn)分別以速度v1、v2水平拋出兩個(gè)相同的小球，可視為質(zhì)點(diǎn)，它們?cè)谒降孛嫔戏降腜點(diǎn)相遇．假設(shè)在相遇過程中兩球的運(yùn)動(dòng)沒有受到影響，不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是(

)

A.兩個(gè)小球從a、b兩點(diǎn)同時(shí)拋出

B.兩小球拋出的初速度v1>v2

C.從a點(diǎn)拋出的小球著地時(shí)水平射程較大

6.已知地球的半徑為R，萬有引力常量為G，某人造地球衛(wèi)星在離地球表面h高處的軌道上做周期為T的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.該衛(wèi)星的環(huán)繞速度小于第一宇宙速度

B.該衛(wèi)星運(yùn)行的角速度大小為2πT

C.地球的質(zhì)量為4π27.一個(gè)小物體從斜面底端沖上足夠長(zhǎng)的斜面，然后又滑回斜面底端，已知小物體的初動(dòng)能為E，返回斜面底端時(shí)的速度為v，克服摩擦力做功為E2；若小物體沖上斜面的初動(dòng)能為2E，則下列選項(xiàng)中正確的一組是(

)①物體返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為E

②物體返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為3③物體返回斜面底端時(shí)的速度大小為2v

④物體返回斜面底端時(shí)的速度大小為A.①③ B.②④ C.①④二、多選題（本大題共3小題，共18.0分）8.有科學(xué)家認(rèn)為，木星并非圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)，而是圍繞著木星和太陽之間的某個(gè)公轉(zhuǎn)點(diǎn)進(jìn)行公轉(zhuǎn)，因此可以認(rèn)為木星并非太陽的行星，它們更像是太陽系中的“雙星系統(tǒng)”。假設(shè)太陽的質(zhì)量為m1，木星的質(zhì)量為m2，它們中心之間的距離為L(zhǎng)，引力常量為G，則下列說法正確的是(

)

A.太陽的軌道半徑為R=m1m1+m2L

B.木星的軌道半徑為9.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30°的斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度為5g8，這物體在斜面上上升的最大高度為h，則物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中(

)

A.上升過程物體動(dòng)能減少了54mgh

B.上升過程重力勢(shì)能增加了58mg10.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)木板水平放置，在木板的A端放置一個(gè)質(zhì)量為m的小物體．現(xiàn)緩慢抬高A端，使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動(dòng)．當(dāng)木板轉(zhuǎn)到跟水平面的夾角為α?xí)r，小物體開始滑動(dòng)，此時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)木板，小物體滑到底端的速度為v，則在整個(gè)過程中(

)

A.木板對(duì)物體做功為12mv2 B.摩擦力對(duì)小物體做功為mgLsin三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共20.0分）11.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為0.20kg的重物拖著紙帶自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示．已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02秒，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.80m/s2，回答以下問題．

(1)紙帶的______(選填“左”或“右”)端與重物相連；

(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接______(選填“直流”或“交流”)電源，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先______(填“釋放紙帶”或“接通電源”)；

(3)從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢(shì)能減少量△Ep=12.在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)裝置和操作，下列說法正確的是______。

A.安裝斜槽時(shí)應(yīng)使其末端切線水平

B.小球與斜槽之間有摩擦?xí)龃髮?shí)驗(yàn)誤差

C.小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開始釋放

D.小球在斜槽上釋放的位置盡可能靠近斜槽末端

(2)如果小球每次從斜槽上不同位置靜止釋放，離開斜槽末端后落到同一水平卡槽上，那么小球每次在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間______(選填“相同”或“不同”)。

(3)小張同學(xué)為研究平拋運(yùn)動(dòng)，采用如圖乙所示的方式來確定平拋運(yùn)動(dòng)軌跡(即橫檔條卡住平拋小球，用鉛筆標(biāo)注小球最高點(diǎn))，那么坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選小球在斜槽末端點(diǎn)時(shí)的______。

A.球的頂端

B.球心

C.球的底端

(4)如圖丙所示，A、B、C是小球平拋軌跡在方格紙上的三個(gè)位置。已知方格紙每一小格長(zhǎng)L=5cm，g取10m/s2，則小球平拋的初速度v0=______四、計(jì)算題（本大題共3小題，共34.0分）13.一宇航員在某未知星球的表面上做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。在離地面h高處讓小球以v0的初速度水平拋出，測(cè)得小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離為x，已知該星球的半徑為R，萬有引力常量為G，不計(jì)星球的自轉(zhuǎn)，求：(1(214.標(biāo)準(zhǔn)排球場(chǎng)總長(zhǎng)為18m，寬為9m，設(shè)球網(wǎng)高度為2m，運(yùn)動(dòng)員站離網(wǎng)3m接近邊線的A處(圖中未畫出(1)若擊球點(diǎn)的高度為(2

15.跳臺(tái)滑雪是冬奧會(huì)的比賽項(xiàng)目之一，如圖為一簡(jiǎn)化后的跳臺(tái)滑雪的雪道示意圖。助滑坡由AB和BC組成，AB是傾角為37°的斜坡，BC是半徑為R=10m的圓弧面，圓弧面和斜面相切于B，與水平面相切于C，AB豎直高度差h1=35m，豎直跳臺(tái)CD高度差為h2=5m，跳臺(tái)底端與傾角為37°的斜坡DE相連。運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為(1)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)(2)運(yùn)動(dòng)員由A滑到

答案和解析1.【答案】A

【解析】【分析】

本題主要考查探究向心力的大小Fn與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，明確實(shí)驗(yàn)原理是解決問題的關(guān)鍵。根據(jù)向心力公式和圓周運(yùn)動(dòng)線速度與角速度的關(guān)系式，結(jié)合皮帶傳動(dòng)輪子邊緣各點(diǎn)的線速度大小相等，同軸轉(zhuǎn)動(dòng)各點(diǎn)的角速度相等，由此分析即可得出左右兩側(cè)塔輪圓盤半徑之比。

【解答】

設(shè)軌跡半徑為r，塔輪半徑為R，根據(jù)向心力公式F=mω2r，根據(jù)v=ωR，解得：R=v2.【答案】B

【解析】解：A、中繼衛(wèi)星在地球同步靜止軌道運(yùn)行，周期為24小時(shí)，空間站轉(zhuǎn)一圈約90分鐘，由公式ω=2πT，知空間站角速度大于中繼衛(wèi)星角速度，故A錯(cuò)誤；

B、由開普勒第三定律r3T2=k，知中繼衛(wèi)星軌道半徑大于空間站軌道半徑，由GMmr2=ma得：a=GMr23.【答案】D

【解析】A.兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)不一定是直線運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B.兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，因?yàn)楹霞铀俣葹榱?，合速度可能?，可能不為零，故兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能靜止，可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C.兩個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合初速度方向與合加速度方向如果不在同一條直線上，合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D.兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)楹铣跛俣葹榱?，合加速度不為零，則合運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選D。

4.【答案】B

【解析】根據(jù)v?t圖像的斜率表示加速度，可是兩星球表面重力加速度之比為A.根據(jù)G可得M得到M故A錯(cuò)誤；B.由3聯(lián)立可得ρ得到ρ故B正確；C.由G聯(lián)立上面式子得到v得出星球P和星球Q的第一宇宙速度之比為v故C錯(cuò)誤；D.由G可得T得出T故D錯(cuò)誤。故選B。

5.【答案】D

【解析】A.因?yàn)閮蓚€(gè)小球在P點(diǎn)相遇，可知a球下降的高度大于b球下降的高度，可知a球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，所以a球先拋出．故A錯(cuò)誤．B.因?yàn)閺膾伋龅絇點(diǎn)的過程中，水平位移相等，a球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，則a球的初速度較小，即v1<vC.到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，a球的豎直分速度較大，所以從P點(diǎn)到地面，a球先落地，b球后落地，b的初速度大，所以b球的水平射程較大，故C錯(cuò)誤．D.根據(jù)P=mgvy知，a球距離地面的高度大，則a

6.【答案】D

【解析】解：A、第一宇宙速度是繞地球勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度也是近地衛(wèi)星的最大速度，由于神舟七號(hào)飛船軌道半徑大于地球半徑，故其運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故A正確；

B、根據(jù)角速度定義，可求衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度ω=2πT，故B正確；

C、根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有：GMm(R+h)2=m(2πT)2(R+h)可得：地球質(zhì)量M=7.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查了動(dòng)能定理的直接應(yīng)用，注意以不同的初動(dòng)能沖上斜面時(shí)，運(yùn)動(dòng)的位移不同，摩擦力做的功也不同。沖上斜面和返回到斜面底端兩過程中克服摩擦阻力做功相等；初動(dòng)能增大后，上升的高度也隨之變大，可根據(jù)勻減速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出上升的位移，進(jìn)而表示出克服摩擦力所做的功；對(duì)兩次運(yùn)動(dòng)分別運(yùn)用動(dòng)能定理即可求解。

【解答】

以初動(dòng)能為E沖上斜面并返回的整個(gè)過程中，運(yùn)用動(dòng)能定理得：?E2=12mv2?E(1)

設(shè)以初動(dòng)能為E沖上斜面的初速度為v0，則以初動(dòng)能為2E沖上斜面時(shí)，初速度為2v0，加速度相同，根據(jù)2ax=v2?v02可知第二次沖上斜面的位移是第一次的兩倍，所以上升過程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍，整個(gè)上升返回過程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍，即為E8.【答案】CD【解析】【分析】

雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度，應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解。

解決本題的關(guān)鍵知道雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度，會(huì)用萬有引力提供向心力進(jìn)行求解。

【解答】

AB、雙星靠相互之間的萬有引力提供向心力，兩者角速度相同，設(shè)為ω，則：

對(duì)太陽，有：Gm1m2L2=m1ω2R?①

對(duì)木星，有：Gm1m2L2=m2ω2r?②

得：m1R=m2r?③

又R+r=L，解得：R=9.【答案】AC【解析】AB.由題知，物體在斜面上上升的最大高度為h，克服重力做功為mgh得到摩擦力大小為

f=18所以物體的機(jī)械能損失了

14mgA正確，B錯(cuò)誤；C.物塊向上運(yùn)動(dòng)的過程中與向下運(yùn)動(dòng)的過程中摩擦力對(duì)物體做的功是相等的，所以物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程機(jī)械能損失了

12mghD.由于物塊在運(yùn)動(dòng)的過程中克服摩擦力做功，所以物塊回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度一定小于開始時(shí)的速度，所以物塊上升過程中的平均速度大于下降過程中的平均速度，所以物體沿斜面上升過程克服重力做功的平均功率大于下降過程重力做功的平均功率，D錯(cuò)誤。故選AC。

10.【答案】AD【解析】BD.則有滑動(dòng)摩擦力做功為

12mv2?mgLsinαC.在下滑的過程中，支持力不做功，在上升的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得W所以支持力對(duì)物體做功為WC錯(cuò)誤；A.木板對(duì)物體做功為支持力和摩擦力對(duì)物體做功的和，所以木板對(duì)物體做功為WA正確。故選AD。

11.【答案】左

交流

接通電源

0.400

0.388

【解析】解：(1)重物做加速運(yùn)動(dòng)，紙帶在相等時(shí)間內(nèi)位移逐漸增大，可知紙帶的左端與重物相連．

(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通電源，再釋放紙帶．

(3)從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢(shì)能減少量為：

△Ep=mgh=0.20×9.8×0.2043J≈0.400J．

B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：

vB=xAC212.【答案】AC

相同

A

1.5

5【解析】解：(1)A.研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)很關(guān)鍵的地方是要保證小球能夠水平飛出，只有水平飛出時(shí)小球才做平拋運(yùn)動(dòng)，則安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，斜槽末端切線必須水平的目的是保證小球飛出時(shí)初速度水平，故A正確；

B.小球與斜槽之間有摩擦，不會(huì)影響小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C.由于要記錄小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，必須重復(fù)多次，才能畫出幾個(gè)點(diǎn)，因此為了保證每次平拋的軌跡相同，所以要求小球每次從同一高度且靜止釋放，故C正確；

D.為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度適當(dāng)，小球在斜槽上釋放的位置離斜槽末端的高度不能太低，故D錯(cuò)誤。

故選：AC。

(2)小球每次滾下的初始位置不同，則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度不同，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，與初速度無關(guān)，可知小球每次在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同。

(3)確定平拋運(yùn)動(dòng)軌跡過程，是橫檔條卡住平拋小球，用鉛筆標(biāo)注小球最高點(diǎn)，故坐標(biāo)原點(diǎn)也應(yīng)選小球在斜槽末端點(diǎn)時(shí)的球的頂端；

(4)L=5cm=0.05m

由圖可知，從A到B與從B到C時(shí)間間隔相等，設(shè)為T，豎直方向，根據(jù)Δy=gT2=2L

解得：T=0.1s

水平方向v0T=3L

解得v0=1.5m/s

(5)小球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，課桌的高度約為0.2m，根據(jù)豎直方向上的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可得：13.【答案】(1)

v0x2【解析】(1)在豎直方向上有h=解得該星球表面的重力加速度為g繞地球表面做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星G解得v=(2)可得M=未知