吉林省“BEST合作體”2022-2023學年高一下學期期末聯(lián)考物理試題（解析版）

吉林省“BEST合作體”2022—2023學年度下學期期末考試高一物理試題本試卷滿分100分，共3頁。考試時間為75分鐘。考試結(jié)束后，只交答題卡。第Ⅰ卷（共10題，46分）一、選擇題（1-7為單選，每題4分；8-10為多選，每題6分，全對得6分，選對但不全得3分，有選錯的得0分。共計46分）1.如圖是做斜拋運動物體的軌跡，C點是軌跡的最高點，A、B是軌跡上等高的兩個點。下列敘述中正確的是（不計空氣阻力）（??）A.物體在C點速度為零B.物體在A點的速度與物體在B點的速度相同C.物體在A點、B點的水平速度均大于物體在C點的水平速度D.物體在A、B、C各點的加速度都相同【答案】D【解析】【詳解】A．斜拋運動在水平方向分運動是勻速直線運動，即水平速度不變，物體在C點具有水平方向的速度，故A錯誤；B．速度是矢量，既有大小也有方向，由斜拋運動的對稱性可知A、B兩點的速度大小相等，方向不同，物體在A點的速度與物體在B點的速度不相同，故B錯誤；C．斜拋運動在水平方向分運動是勻速直線運動，即水平速度不變，物體在A點、B點的水平速度均等于物體在C點的速度，故C錯誤；D．斜拋運動的物體只受到重力的作用，即加速度恒為g，故D正確。故選D。2.質(zhì)量為2kg的物塊在同一豎直平面內(nèi)的幾個共點力作用下處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)將其中一個力的大小由5N突然增大到7N，其他力保持不變，則在3s秒末，該力的瞬時功率為（）A.6W B.15W C.21W D.36W【答案】C【解析】【分析】【詳解】將其中一個力的大小由5N突然增大到7N，而其他力保持不變，則物體所受的合力為2N，由牛頓第二定律得在3s末物塊的速度則該力的瞬時功率故C正確。故選C。3.2019年春節(jié)電影《流浪地球》熱播，觀眾分析《流浪地球》中的發(fā)動機推動地球的原理：行星發(fā)動機通過逐步改變地球繞太陽運行的軌道，達到極限以后通過引力彈弓效應彈出地球，整個流浪時間長達幾十年。具體過程如圖所示，軌道1為地球公轉(zhuǎn)的近似圓軌道，軌道2、3為橢圓軌道，P、Q為橢圓軌道3長軸的端點。以下說法正確的是（）A.地球在1、2、3軌道的運行周期分別為T1、T2、T3，則T1>T2>T3B.地球在1、2、3軌道運行時經(jīng)過P點的速度分別為v1、v2、v3，則v1>v2>v3C.地球在3軌道運行時經(jīng)過P、Q點的速度分別為vP、vQ，則vP<vQD.地球在1軌道P點加速后進入2軌道，在2軌道P點再加速后進入3軌道【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)題圖結(jié)合開普勒第三定律=k可知地球在1、2、3軌道的運行周期關(guān)系為T1<T2<T3，選項A錯誤。BD．地球從軌道1上的P點進入軌道2要做離心運動，需點火加速，可知v1<v2；同理，地球從軌道2上的P點進入軌道3要做離心運動，需點火加速，可知v2<v3；所以有v1<v2<v3，選項B錯誤，D正確。C．根據(jù)開普勒第二定律可知，地球在近日點的速度比在遠日點的速度大，即vP>vQ，選項C錯誤。故選D。4.中國“天問一號”探測器著陸火星，為下一步實現(xiàn)火星采樣返回打下了重要基礎(chǔ)。已知“天問一號”探測器在火星停泊軌道運行時，探測器到火星中心的最近和最遠距離分別為280km和5.9×104km，探測器的運行周期為2個火星日（一個火星日的時間可近似為一個地球日時間），萬有引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2，通過以上數(shù)據(jù)可以計算出火星的（）A.半徑 B.質(zhì)量C.密度 D.表面的重力加速度【答案】B【解析】【詳解】將橢圓軌道近似看成圓軌道可得由已知條件可知能求出火星質(zhì)量，無法求出火星半徑、密度、及表面重力加速度，故B準確，ACD錯誤。故選B。5.無縫鋼管的制作原理如圖所示，豎直平面內(nèi)，管狀模型置于兩個支承輪上，支承輪轉(zhuǎn)動時通過摩擦力帶動管狀模型轉(zhuǎn)動，鐵水注入管狀模型后，由于離心作用，緊緊地覆蓋在模型的內(nèi)壁上，冷卻后就得到無縫鋼管。已知管狀模型內(nèi)壁半徑R，則下列說法正確的是（）A.鐵水是由于受到離心力的作用才覆蓋在模型內(nèi)壁上B.模型各個方向上受到的鐵水的作用力相同C.管狀模型轉(zhuǎn)動的角速度最大為D.若最上部的鐵水恰好不離開模型內(nèi)壁，此時僅重力提供向心力【答案】D【解析】【詳解】A．鐵水是由于離心作用覆蓋在模型內(nèi)壁上的，模型對它的彈力和重力沿半徑方向的合力提供向心力，故A錯誤；B．模型最下部受到鐵水的作用力最大，最上方受到的作用力最小，故B錯誤；CD．若最上部的鐵水恰好不離開模型內(nèi)壁，此時僅重力提供向心力，則有可得即管狀模型轉(zhuǎn)動的角速度最小為，故C錯誤，D正確。故選D。6.一質(zhì)量m=4kg的物體靜置在粗糙的水平地面上，物體與地面的摩擦因數(shù)μ=0.5從t=0時刻開始對物體施加一水平力F，其大小如圖所示。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2，則在0~1.0s時間內(nèi)，摩擦力對物體產(chǎn)生的沖量大小為（）A.10N·s B.16N·s C.20N·s D.25N·s【答案】B【解析】【分析】【詳解】最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則0~0.4s，F(xiàn)<fmax，物體靜止，摩擦力為靜摩擦力，大小等于F，則靜摩擦力的沖量由圖可知0.4~1.0s，F(xiàn)>fmax,物體運動，摩擦力為滑動摩擦力，大小為20N，則滑動摩擦力的沖量所以，摩擦力對物體產(chǎn)生的沖量大小為故選B。7.智能呼啦圈輕便美觀，深受大眾喜愛，如圖甲，腰帶外側(cè)帶有軌道，將帶有滑輪的短桿穿入軌道，短桿的另一端懸掛一根帶有配重的輕繩，其簡化模型如圖乙所示，可視為質(zhì)點的配重質(zhì)量為0.5kg，繩長為0.5m，懸掛點P到腰帶中心點O的距離為0.2m，水平固定好腰帶，通過人體微小扭動，使配重隨短桿做水平勻速圓周運動，繩子與豎直方向夾角為θ，運動過程中腰帶可看成不動，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A.勻速轉(zhuǎn)動時，配重受到的合力恒定不變B.若增大轉(zhuǎn)速，腰帶受到的合力變大C.當θ穩(wěn)定在37°時，配重的角速度為5rad/sD.保持轉(zhuǎn)速不變，將配重的質(zhì)量更換為1kg時，則θ不變【答案】D【解析】【詳解】A．勻速轉(zhuǎn)動時，配重做勻速圓周運動，合力大小不變，但方向在變化，故A錯誤；B．運動過程中腰帶可看作不動，所以腰帶合力始終為零，故B錯誤；C．對配重，由牛頓第二定律即當穩(wěn)定在37°時，解得故C錯誤；D．由可知，保持轉(zhuǎn)速不變，θ與配重質(zhì)量無關(guān)，所以將配重的質(zhì)量更換為1kg時，則θ不變，故D正確。故選D。8.三顆人造衛(wèi)星A、B、C都在赤道正上方同方向繞地球做勻速圓周運動，A、C為地球同步衛(wèi)星，某時刻A、B相距最近，如圖所示。已知地球自轉(zhuǎn)周期為，B的周期為，則下列說法正確的是（）A.A加速可追上同一軌道上的CB.經(jīng)過時間，再次相距最近C.A、C向心加速度大小相等，且大于B的向心加速度D.在相同時間內(nèi)，A與地心連線掃過面積大于B與地心連線掃過的面積【答案】BD【解析】【詳解】A．衛(wèi)星A加速后做離心運動，軌道變高，不可能追上衛(wèi)星C，故A錯誤；B．根據(jù)題意可知，再次相距最近時，A、B兩衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度相差，設(shè)經(jīng)過的時間為，則有解得故B正確；C．由萬有引力提供向心力有解得由于A、C軌道半徑相等且大于B的軌道半徑，則有故C錯誤；D．繞地球運動的衛(wèi)星與地心連線時間內(nèi)掃過的面積為又有聯(lián)立解得可知，由于A的軌道半徑大于B的軌道半徑，則在相同時間內(nèi)，A與地心連線掃過的面積大于B與地心連線掃過的面積，故D正確。故選BD。9.如圖甲所示的傳送帶以恒定速率運動，皮帶始終是繃緊的。將質(zhì)量的貨物放在傳送帶上的A處，經(jīng)過到達傳送帶的端，用速度傳感器測得貨物與傳送帶的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示，重力加速度取，則下列說法正確的是（）A.A、兩點的距離為B.貨物與傳送帶的動摩擦因數(shù)為0.5C.貨物從A運動到過程中，傳送帶對貨物做功為D.貨物從A運動到過程中，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為【答案】ABC【解析】【詳解】A．A、兩點的距離為貨物運動的位移，由速度隨時間的圖像可知圖形的面積表示位移則有所以A正確；B．在0-0.2s內(nèi)，由牛頓第二定律有由圖像可知在0.2-1.2s內(nèi)，由牛頓第二定律有由圖像可知聯(lián)立解得，所以B正確；C．貨物從A運動到過程中，由動能定理有解得則傳送帶對貨物做功為，所以C正確；D．貨物從A運動到過程中，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為由于則所以D錯誤；故選ABC。10.如圖所示，光滑水平面上質(zhì)量為2M的物體A以速度v向右勻速滑動，質(zhì)量為M的B物體左端與輕質(zhì)彈簧連接并靜止在光滑水平面上，在物體A與彈簧接觸后，以下判斷正確的是（）A.在物體A與彈簧接觸過程中，彈簧對A的彈力沖量大小為B.在物體A與彈簧接觸過程中，彈簧對B的彈力做功的功率一直增大C.從A與彈簧接觸到A、B相距最近的過程中，彈簧對A、B做功的代數(shù)和為0D.從A與彈簧接觸到A、B相距最近的過程中，最大彈性勢能為【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)動量守恒定律得根據(jù)機械能守恒定律得解得根據(jù)動量定理得解得A正確；B．在物體A與彈簧接觸到彈簧最短的過程中，彈簧的彈力和B的速度都增大，彈簧對B的彈力做功的功率增大；在彈簧接近原長時，B的速度接近，而彈簧的彈力幾乎等于零，彈簧對B的彈力做功的功率幾乎等于零，所以在物體A與彈簧接觸過程中，彈簧對B的彈力做功的功率先增大后減小，B錯誤；CD．根據(jù)動量守恒定律得解得彈簧對A、B做功分別為彈簧對A、B做功的代數(shù)和為最大彈性勢能為C錯誤，D正確。故選AD。第Ⅱ卷（共5題，54分）二、實驗題（共2小題，每小題8分）11.利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖1所示，水平桌面上固定一傾斜氣墊導軌，導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩和一質(zhì)量為m的小球相連，遮光片兩條長邊與導軌垂直，導軌上B點有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t，用d表示A點到光電門B處的距離，b表示遮光片的寬度，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度，實驗時滑塊在A處由靜止開始運動。（1）用刻度尺測量遮光條寬度，示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為______cm。（2）某次實驗測得傾角，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為______，系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為______。（用題中字母M、m、b、t、g、d表示）（3）在上次實驗中，某同學改變A、B間的距離，作出的圖像如圖3所示，并測得，則重力加速度______。【答案】①.0.50②.③.④.9.6【解析】【詳解】（1）[1]刻度尺的最小刻度為1mm，則寬度b的讀數(shù)為0.50cm。（2）[2][3]由于光電門的寬度b很小，故用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度，則滑塊通過光電門B速度為滑塊從A處到達B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量為系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為比較和，若在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等，即可認為機械能是守恒的。（3）[4]根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒有若M=m，則作出圖象，則圖線的斜率則得12.Tracker軟件是一種廣泛使用的視頻分析軟件．某學生利用Tracker軟件對一維對心正碰（碰撞內(nèi)力遠大于外力）的實驗視頻進行分析，視頻中的小球碰撞原來靜止的m2的小球，由視頻分析可得它們在碰撞前后的x-t圖像如圖所示。（1）由圖可計算出，入射小球碰撞前的動量______________，被碰小球碰撞后的動量__________；（2）碰撞的恢復系數(shù)的定義為，其中v1和v2分別是碰撞前兩物體的速度，v1′和v2′分別是碰撞后兩物體的速度，彈性碰撞的恢復系數(shù)，非彈性碰撞的恢復系數(shù)，可判斷該視頻中的碰撞屬于________________（填“彈性碰撞”或“非彈性碰撞”）。【答案】①.1800②.900③.非彈性碰撞【解析】【詳解】（1）[1]入射小球碰撞前的速度為則[2]入射小球碰撞后的速度為則則碰撞前后根據(jù)動量守恒定律可得則（2）[3]被碰小球碰撞后的速度為則故該視頻中碰撞屬于非彈性碰撞。三、解答題（共3小題。13題10分，14題12分，15題16分）13.如圖所示，小球甲從A點水平拋出，小球乙從B點自由釋放，兩小球同時經(jīng)過C點時速度的大小相等，方向間夾角為，已知兩小球質(zhì)量相等，BC高h，重力加速度為g，不計空氣阻力，則：（1）乙球釋放時間要比甲球拋出時間提前多少？（2）A、B兩點的水平距離是多少？【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）假設(shè)甲物體下落的時間為，乙物體下落的時間為，豎直方向做自由落體運動則有得到由速度公式對于甲物體，根據(jù)聯(lián)立解得因此乙球釋放時間要比甲球拋出時間提前。（2）小球甲水平方向做勻速運動，可知A、B間的距離為得到14.某興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進行研究。他們讓這輛小車在水平地面上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的v-t圖象（除2s~10s時間段圖象為曲線外，其余時間段圖象均為直線），已知在小車的運動過程中，2--14s時間內(nèi)小車牽引力的功率保持不變，14s末停止遙控讓小車自由滑行，小車的質(zhì)量m=1.0kg，可以認為小車在整個過程中受到的阻力大小不變。求：（1）小車所受阻力f的大小；（2）小車勻速行駛階段的功率P；（3）小車在加速運動過程中的位移s大小。【答案】（1）；（2）9W；（3）42m【解析】【分析】【詳解】（1）由圖象得：在14s~18s時間段由牛頓第二定律得小車受到阻力所以小車所受阻力f的大小為1.5N；（2）小車在10s~14s做勻速運動，牽引力F的大小與阻力f的大小相等為1.5N，則功率（3）小車0~2s做勻加速直線運動，在勻加速階段的位移2s~10s內(nèi)根據(jù)動能定理解得加速過程中小車位移的大小為15.如圖所示，兩物塊A、B并排靜置于高