2022-2023学年天津市部分区高一（下）期末物理试卷（含解析）

这是一份2022-2023学年天津市部分区高一（下）期末物理试卷（含解析），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1. 关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是( )
A. 物体加速度的大小和方向可能均保持不变
B. 物体速度的大小和方向可能均保持不变
C. 物体的速度方向可能不变，但大小一定时刻改变
D. 物体所受合外力方向可能与速度方向相同
2. 人造地球卫星离地面的距离等于地球半径R，该卫星以速度v沿圆轨道运动，设地球质量为M，万有引力常量为G，则有( )
A. v= 4GMRB. v= 2GMRC. v= GM2RD. v= GMR
3. 以一定初速度竖直向上抛出一质量为m的小球，上升的最大高度是h，如果空气阻力大小恒为Ff，从抛出到落回出发点的整个过程中，小球克服空气阻力做的功为( )
A. 0B. FghC. mghD. 2Ffh
4. 如图所示，一同学从同一位置将质量相同的飞镖先后以速度vA和vB水平抛出，分别落在水平地面上的A、B两点，飞镖在空中运动的时间分别为tA和tB，运动过程中的加速度大小分别为aA和aB，重力做的功分别为WA和WB，不计空气阻力，则( )
A. vA>vBB. WA>WBC. tA>tBD. aA>aB
5. 如图所示，轻杆两端分别固定着可视为质点的小球A、B，放置在光滑水平面上，杆上O点有一竖直方向的固定转动轴，A、B的质量相等，A、B到O点的距离之比为rA:rB=1:2，当轻杆绕轴匀速转动时，下列说法正确的是( )
A. 小球A的周期小于小球B的周期
B. 轻杆对小球A的作用力小于对小球B的作用力
C. 小球A的线速度大小等于小球B的线速度大小
D. 小球A的向心加速度大于小球B的向心加速度
二、多选题（本大题共3小题，共15.0分）
6. 我国首颗量子科学实验卫星“墨子号”由火箭发射至高度为500km的预定圆形轨道，北斗导航卫星G7属地球静止轨道卫星(高度约为36000km)。以下说法中正确的是( )
A. 这两颗卫星的运行线速度都小于第一宇宙速度7.9km/s
B. “墨子号”的角速度比北斗G7的角速度小
C. “墨子号”的周期比北斗G7的周期小
D. “墨子号”的向心加速度比北斗G7的向心加速度小
7. 如图甲所示是滚筒洗衣机滚筒的内部结构，内筒壁上有很多光滑的突起和小孔。洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针方向的匀速圆周运动。如图乙，a、b、c、d分别为一件小衣物(可视为质点)随滚筒转动过程中经过的四个位置，a为最高位置，c为最低位置，b、d与滚筒轴心等高。下面说法正确的是( )
A. 衣物在c位置向心加速度最大B. 衣物在四个位置向心加速度大小相同
C. 衣物在c位置受到滚筒筒壁的支持力最大D. 衣物在a位置受到滚筒壁的支持力最大
8. 小芳同学与秋千板的总质量为m(可将其整体视为质点)，她在荡秋千时，A和B分别为其运动过程中的最低点和最高点，如图所示、两根秋千绳长均为L，小芳运动到A位置时的速度大小为v。重力加速度为g，忽略空气阻力和秋千绳的重力，下列说法正确的是( )
A. A、B两点的高度差为v22g
B. 在A位置时，小芳和秋千板的重力势能一定为零
C. 从B位置运动到A位置的过程中，重力做的功为mgL
D. 从B位置运动到A位置的过程中，重力势能减少了12mv2
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
9. 利用如图甲所示的装置做“研究平抛运动”的实验。

①实验时需要下列器材中的__________；
A.打点计时器 B.重锤线 C.弹簧秤
②下列实验条件必须满足的有__________；
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末端水平
C.每次必须严格地等距离下降记录钢球位置
D.每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球
③若用频闪摄影方法来研究小球的平抛运动。图乙为记录下的频闪照片，x轴和y轴分别位于水平和竖直方向。已知频闪周期为T，测得平抛小球在x轴上的坐标值后，用下列各式计算水平初速度，忽略空气阻力，测量时相对误差较小的是__________。
A.x1T B．x22T C．x33T D．x44T
10. 利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。

①除电火花计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、及开关外，在下列器材中，必须使用的还有 ；(选填器材前面的字母)
A.大小合适的铁质重锤
B.体积较大的木质重锤
C.刻度尺
D.秒表
②下列实验操作或数据处理，正确的是_________；
A.释放重锤前，纸带要保持竖直
B.实验时先松开纸带再通电
C.可选用点迹清晰，第一、二两点间的距离接近2mm的纸带来处理数据
D.电火花计时器应接在电压为8V的交流电源上
③某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2−h图像去研究机械能是否守恒，不考虑实验中阻力，他得到的图像是________。
A. B．
C. D．
四、计算题（本大题共3小题，共42.0分）
11. 星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为该星球的第二宇宙速度，围绕该星球表面做匀速周运动(轨道半径近似等于该星球半径)的速度称为第一宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2= 2v1。已知某星球表面的重力加速度为g，半径为R，万有引力常量为G，不计其他星球的影响。求：
(1)该星球的质量；
(2)该星球的第二宇宙速度。
12. 如图所示，小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量m=0.3kg的小球，甩动手腕使球在竖直平面内绕手所在位置O点做圆周运动，当球某次运动到最低点A时，绳突然断掉，球水平飞出，飞行水平距离x=1.2m后落在地面上的B点，已知握绳的手离地面高度d=0.8m，手与球之间的绳长l=0.6m，取重力加速度g=10m/s2，忽略手的运动半径和空气阻力。求：
(1)绳断时球的速度大小；
(2)轻绳能承受的最大拉力。
13. 如图，ABCD为一竖直平面内的轨道，水平段BC粗糙，其余部分光滑，A点比BC高出1m，D点比BC高出1.3m，一质量为1kg的物块从A点以4m/s的速度沿轨道切线进入轨道开始运动，经过BC后滑到D点速度为零，取g=10m/s2。求：
(1)物块第一次经过B点的速度大小；
(2)物块从B到C过程中克服摩擦力做的功；
(3)物块第二次经过B点时速度大小。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】【详解】A.做曲线运动的物体加速度的大小和方向可能均保持不变，例如平抛运动，选项A正确；
BC.做曲线运动的物体的速度大小可能保持不变，但是方向一定不断变化，选项BC错误；
D.做曲线运动的物体所受合外力方向与速度方向一定不相同，选项D错误。
故选A。
2.【答案】C
【解析】【详解】根据
GMm(2R)2=mv22R
可得
v= GM2R
故选C。
3.【答案】D
【解析】【详解】上升过程空气阻力对小球做的功为
W1=−Ffh
下降过程空气阻力对小球做的功为
W2=−Ffh
所以整个过程中，空气阻力对小球做的功为
W=W1+W2=−2Ffh
所以从抛出到落回出发点的整个过程中，小球克服空气阻力做的功为 2Ffh 。
故选D。
4.【答案】A
【解析】【详解】D.两飞镖抛出后均做平抛运动，则加速度相等，即
aA=aB=g
选项D错误；
C.两飞镖从同一高度飞出，则根据
t= 2hg
可知
tA=tB
选项C错误；
A.根据
v0=xt
可知
vA>vB
选项A正确；
B.根据
W=mgh
可知
WA=WB
选项B错误。
故选A。
5.【答案】B
【解析】【详解】A.两球同轴转动，角速度相等，则小球A的周期等于小球B的周期，选项A错误；
B.根据
F=mω2r
rA可知，轻杆对小球A的作用力小于对小球B的作用力，选项B正确；
C.根据
v=ωr
rA可知小球A的线速度大小小于小球B的线速度大小，选项C错误；
D.根据
a=ω2r
rA小球A的向心加速度小于小球B的向心加速度，选项D错误。
故选B。
6.【答案】AC
【解析】【详解】A.根据
GMmr2=mv2r
得
v= GMr
知道轨道半径越大，线速度越小，第一宇宙速度的轨道半径为地球的半径，所以第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动最大的环绕速度，所以两卫星的线速度均小于地球的第一宇宙速度，故A正确；
B.由
GMmr2=mω2r
可得
ω= GMr3
则轨道半径越小角速度越大，“墨子号”的角速度比北斗G7的角速度大，故B错误；
C.根据
GMmr2=m4π2T2r
得
T= 4π2r3GM
所以量子科学实验卫星“墨子号”的周期小，故C正确；
D.卫星的向心加速度
a=GMr2
半径小的量子科学实验卫星“墨子号”的向心加速度比北斗G7的大，故D错误。
故选AC。
7.【答案】BC
【解析】【详解】AB.衣物做匀速圆周运动，角速度(或线速度)大小恒定，根据向心加速度
a向=ω2r
可知衣物在四个位置加速度大小相等，方向不同，故A错误，B正确；
CD.衣物在 a 位置，在向心方向，根据牛顿第二定律
Na+mg=mω2r
同理，在 c 位置
Nc−mg=mω2r
在b、d位置时
Nb=mω2r
可知
Na结合牛顿第三定律可知衣物在c位置受到滚筒筒壁的支持力最大，在a位置受到滚筒壁的支持力最小，故C正确，D错误。
故选BC。
8.【答案】AD
【解析】【详解】A.从A到B由机械能守恒定律
12mv2=mgh
解得A、B两点的高度差为
h=v22g
故A正确；
B.因零重力势能点的选取不确定，则在A位置时，小芳和秋千板的重力势能不一定为零，故B错误；
CD.从B位置运动到A位置的过程中，重力做的功为
WG=mgh=12mv2
重力势能减少了 12mv2 ，故C错误，D正确。
故选AD。
9.【答案】 B BD D
【解析】【详解】①[1]实验时需要重锤线，用来确定竖直方向，不需要打点计时器和弹簧秤，故选B；
②[2]A.斜槽轨道不一定光滑，只要小球到达底端时的速度相同即可，选项A错误；
B.斜槽轨道末端水平，以保证小球能做平抛运动，选项B正确；
C.每次不一定要严格地等距离下降记录钢球位置，选项C错误；
D.每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球，以保证小球做平抛运动的速度相同，选项D正确。
故选BD。
③[3]因测量长距离时误差较小，可知用 v0=x44T 计算水平初速度相对误差较小，故选D。
10.【答案】 AC AC A
【解析】【详解】①[1]AB.为了减小阻力的影响，应选用密度大，体积小的重锤，故A正确，B错误；
C.处理纸带数据需要用刻度尺测量计数点间的距离，故C正确；
D.打点计时器可以计时，不需要秒表，故D错误。
故选AC。
②[2] A.为了减小阻力影响，释放重锤前，手捏住纸带上端并使纸带保持竖直，故A正确；
B.做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放连接重锤的纸带，故B错误；
C.重物由静止释放做初速度为零的自由落体运动，在第一个0.02s内的位移为2mm，应选择点迹清晰，第一、二两点间的距离接近2mm的纸带来处理数据，故C正确；
D.电火花打点计时器需要220V交流电，故D错误。
故选AC。
③[3]不考虑下落时所受阻力，由动能定理得
mgh=12mv2
整理得
v2=2gh
v2−h图像为图线A。
故选A。
11.【答案】解：(1)由于在星球表面，有
mg0=GMmR2
可得该星球质量
M=g0R2G
(2)在围绕星球表面做匀速圆周运动时，有
GMmR2=mv12R
又因为有
v2= 2v1
解得
v2= 2g0R

【解析】见答案
12.【答案】(1)v=6m/s；(2)F=21 N
【解析】(1)从A点运动到B点，做平抛运动，有：
x=vt
d−l=12gt2
代入数据可得 v=6m/s
(2)小球过最低点A时，有：
F−mg=mv2l
代入数据可得 F=21 N
13.【答案】(1)vB1=6m/s；(2)Wf=5 J；(3)vB2=4m/s
【解析】(1)从A到B，有 12mv02+mgH=12mvB12
代入数据计算可得 vB1=6m/s
(2)从A到D，有 mgH−Wf−mgh=0−12mv02
代入数据计算可得 Wf=5 J
或从B到D，有 −Wf−mgh=0−12mvB12
代入数据计算可得 Wf=5 J
(3)从D到B ，有 mgh−Wf=12mvB22
代入数据计算可得 vB2=4m/s
或从B经C、D又回到B，有 −2Wf=12mvB22−12mvB12
代入数据计算可得 vB2=4m/s