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安徽省2022-2023学年高一下学期期末物理试卷(含解析)
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安徽省2022-2023学年高一下学期期末物理试卷学校:___________姓名:___________班级:___________一、单
选题1.如图所示,劲度系数为的轻质弹簧左端固定在粗糙水平地面上的竖直杆上,右端连接一质量为的小滑块,以为坐标原点,水平向右为正方向
建立轴,将滑块向右拉到坐标为的位置由静止释放,小滑块向左运动到坐标为处速度最大,继续向左,最远能运动到坐标为的位置,然后返回。下列
判断正确的是(  )?A.弹簧的原长为B.小滑块在和位置加速度大小相等C.弹簧在位置的弹性势能可能等于位置的弹性势能D.小滑块在位
置的加速度一定大于在点即将返回时的加速度2.从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体。物体在空中运动4s落地,不计空气阻力
,取g=10m/s2,则物体落地瞬间,重力的瞬时功率为(  )A.300WB.400 WC.500WD.700W3.如图,竖直平面
内有一半圆形轨道,A、B为水平直径的两个端点,现将可视为质点的小球从A点以不同的初速度沿方向向右抛出,小球落在半圆形轨道上。不计空
气阻力,下列说法正确的是(  )A.落在半圆形轨道上的不同点,飞行时间一定不同B.落在半圆形轨道上的不同点,重力的瞬时功率一定不同
C.可能落在半圆形轨道上某一点,速度方向与轨道垂直D.落在半圆形轨道上的不同点,重力做的功可能相同4.某同学通过对物理的学习,已初
步形成了物质观、运动和相互作用观、能量观,下列是他关于动能、动量、冲量的认识,其中正确的是(  )A.物体的动量发生变化,物体的动
能可能不变B.若物体的动能不变,则动量一定也不变C.内力的冲量也能改变系统的总动量D.物体所受合外力越大,它的动量变化就越大5.2
022年10月12日,“天宫课堂”第三课开讲,神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲现场展示失重环境物理现象。超重和失重现象在
日常生活中是比较常见的,下列有关超重和失重的说法正确的是(  )A.载人飞船中的航天员从发射到在太空运行一直处于失重状态B.在水平
轨道上加速行驶的高铁上的乘客处于超重状态C.荡秋千时当秋千罢到最低位置时,人处于失重状态D.汽车在驶过拱形桥过程中,在拱形桥顶端时
处于失重状态6.如图,有一固定且内壁光滑的半球面,球心为,最低点为,在其内壁上有两个质量不相等的小球(可视为质点)A和B,在两个高
度不同的水平面内做匀速圆周运动,A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面。则(  )A.A球所受弹力一定大于B球所受弹力B.A球所受弹力一
定小于B球所受弹力C.A球的线速度一定大于B的线速度D.A球的线速度一定小于B的线速度二、多选题7.一质点沿直线运动时的速度﹣时间
图线如图所示,则以下说法中正确的是(  )A.第1s末质点的位移和速度都改变方向B.第2s末质点的位移改变方向C.第4s末质点的位
移为零D.第2s末质点的加速度大小为8.如图所示,在倾角的光滑固定足够长的斜面底端有一垂直于斜面的挡板,两个用轻弹簧连接的物块A和
B,它们的质量分别为m和M(),弹簧的劲度系数为k,系统处于静止状态。现对物块A施加一沿斜面向上的恒力,物块A沿斜面向上运动,当B
刚要离开挡板时,A的速度为,加速度大小为、方向沿斜面向上,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度大小为,从对物块A施加恒力开始到物块B
刚要离开挡板的过程中,下列说法正确的是(  )A.恒力F对物块A做的功大于物块A的机械能增加量B.未对物块A施加恒力时,挡板对物块
B的作用力大小为C.A发生的位移大小为D.物块B刚要离开挡板时,恒力对A做功的瞬时功率为9.质子和α粒子(氦核)分别从静止开始经同
一加速电压U1加速后,垂直电场方向进入同一偏转电场,偏转电场电压U2。两种粒子都能从偏转电场射出并打在荧光屏MN上,粒子进入偏转电
场时速度方向正对荧光屏中心O点。下列关于两种粒子运动的说法正确的是:A.两种粒子会打在屏MN上的同一点B.两种粒子不会打在屏MN上
的同一点,质子离O点较远C.两种粒子离开偏转电场时具有相同的动能D.两种粒子离开偏转电场时具有不同的动能,α粒子的动能较大10.如
图所示,长为的轻杆一端固定质量为m的小球(可视为质点),另一端与水平转轴(垂直于纸面)于O点连接。现使小球在竖直面内绕O点做匀速圆
周运动,已知转动过程中轻杆对小球的最大作用力为1.75mg,轻杆不变形,重力加速度。下列判断正确的是(  )A.小球转动的角速度为
B.小球通过最高点时对杆的作用力为零C.转动过程中杆对小球的作用力总是沿杆的方向D.若将题目中的杆换成绳,则小球不能完成圆周运动三
、实验题11.“研究平抛物体的运动”实验的装置如图甲所示。钢球从斜槽上滚下,经过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上同一位
置由静止滚下,在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘,然后对准孔中央在白纸上记下一点。通过多次
实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。①在此实验中,小球与斜槽间有摩擦_____
_(选填“会”或“不会”)使实验的误差增大;如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同,小球每次从斜槽滚下的初始位置不同,那么小球每次在
空中运动的时间______(选填“相同”或“不同”)②如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹。已知小球是从原点O水平抛出的,经测量点的
坐标为(40cm,20cm),g取10m/s2,则小球平抛的初速度______m/s,若B点的横坐标为,则B点纵坐标为______
。③一同学在实验中采用了如下方法:如图丙所示,斜槽末端的正下方为O点。用一块平木板附上复写纸和白纸,竖直立于正对槽口前的处,使小球
从斜槽上某一位置由静止滚下,小球撞在木板上留下痕迹A。将木板向后平移至处,再使小球从斜槽上同一位置由静止滚下;小球撞在木板上留下痕
迹B。O、间的距离为x1,O、间的距离为x2,A、B间的高度差为y。则小球抛出时的初速度为______。A.?B.?C.?D.12
.在如图所示的“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中,有实验1和实验2两部分.实验1中,装上定位挡片,将摆锤从A点静止释放,观察到
它到达左侧最高点,此点与A点高度基本相同.由此得到的结论是:摆锤______.选填“”或“”在摆动过程中,机械能处处相等在左侧最高
点的机械能与A点的机械能基本相等实验2有如下步骤,其中两处步骤有错误,请找出并写出该步骤的正确内容:其一,______;其二,__
____.开启电源,运行DIS软件,点击实验条目中的“研究机械能守恒定律”.卸下“定位挡片”和“小标尺盘”,安装光电门传感器并接入
数据采集器.摆锤置于A点,先释放摆锤,然后点击“开始记录”,摆锤通过D点速度将自动记录在表格对应处.把光电门传感器放在标尺盘最底端
D点,并以此作为零势能点.A、B、C点相对于D点的高度已事先输入,作为计算机的默认值.依次将摆锤放在标尺盘的C、B点,重复实验,得
到相应数据.点击“数据计算”,计算D点的势能、动能和机械能.测量摆锤的直径及其质量m,将数据输入软件界面内.请将第问中步骤按正确实
验步骤进行排序______.该实验的结论是______.四、解答题13.从距地面高度3.2m处,将质量为0.4kg的小球以3m/s
的初速度水平向右抛出。小球运动过程中受到恒定的水平向左的风力,风力的大小为3N。小球运动过程不考虑其他外力,重力加速度取10m/s
2。求:(1)从抛出到落地小球的位移;(2)小球落地时的速度的大小;(3)小球从抛出到落地过程速度的最小值。14.如图所示某物理兴
趣小组设计的一个游戏装置,该装置由倾角为60°的斜轨道AB,半径为r1=0.4m、圆心角为60°的圆弧轨道EF,水平轨道FO2:及
一个半径为的圆弧PQ组成,其中AFO2Q在同一水平线上,BE等高,BE间的距离,FO2间距离l2=0.7m,O1、O2分别为两弧形
轨道的圆心,F、P分别为两弧形轨道的最低点,O1F、O2P在竖直方向,滑块在FO2轨道滑动时动摩擦因数为μ=0.5,其余轨道均光滑
。某次游戏时小智同学用沿斜面向上的恒力F拉一个可视为质点的滑块从倾斜轨道最低点A由静止匀加速至B撤去外力,发现滑块刚好能从E点沿切
线进入弧形轨道EF(无机械能损失),然后沿EF滑下经O2落在圆弧PQ上,已知滑块质量为m=0.1kg,不计空气阻力,重力加速度g=
10m/s2。求:(1)恒力F对滑块做的功;(2)滑块在弧形轨道EF的最低点F处受轨道的支持力大小和方向;(3)滑块落在圆弧PQ上
的位置。15.如图所示,在水平面上固定一长度为的木板,在木板右端有传送带,传送带长、与水平面的夹角,传送带以的速度顺时针运动。现将
一质量的物块以的速度滑上木板左端,物块与木板之间的动摩擦因数为,当物块到达木板右端时速度。随后物块滑上传送带(假设物块离开木板滑上
传送带时速率不变),物块与传送带之间的动摩擦因数为,求:(1)物块的初速度的大小;(2)物块从滑上传送带到运动至最高点所用的时间t
;(3)若物块在传送带上相对滑动时会留''下划痕,则物块从滑上传送带到运动至最高点过程中,传送带上因物块相对滑动而留下的划痕为多长。
16.如图所示,在水平地面上固定一高h=0.2m的光滑水平桌面,小物块B静止在桌面上。小物块A以某一初速度向左运动并与B发生弹性碰
撞,碰撞时间极短,碰后A以大小1m/s的速度向右运动,物块B向左运动并离开桌面最后落地。假设B落地时与地面碰撞时间为t=0.1s,
碰撞前后竖直速度大小保持不变,碰撞过程中地面对B的支持力与摩擦力视为恒力,已知物块A和B的质量分别为1kg和2kg,与水平地面的动
摩擦因数为,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力,求:(1)小物块A的初速度大小;(2)物块B与地面第一次碰撞后离开地面瞬间的
速度大小。参考答案1.D【详解】A.当滑块运动到位置时,加速度为0,滑块受到水平向右的滑动摩擦力和水平向左的弹力大小相等,所以弹簧
处于伸长状态,而不是原长,故A错误;C.小滑块由到末位置,弹簧克服摩擦力做功,弹性势能减小,故弹簧位置的弹性势能一定大于末位置的弹
性势能,故C错误;BD.在初位置和末位置比较,弹簧的弹性势能减小,所以形变量减小、弹力减小,故小滑块在x3位置的加速度一定大于在位
置的加速度,加速度为0,故B错误,D正确。故选D。2.B【详解】物体落地时竖直方向的速度为物体落地瞬间,重力的瞬时功率为故选B。3
.D【详解】A.如果小球落在半圆形轨道上的两点的连线与AB平行,则两落点的高度相同,根据平抛运动的规律可知,飞行的时间相同,故A错
误;BD.当小球落到半圆形轨道上的飞行时间相同时,小球竖直方向的速度相同,重力瞬时功率相同,重力做的功也相同,故B错误,D正确;C
.若小球落到半圆形轨道的瞬间垂直撞击半圆形轨道,即速度方向沿半径方向,则速度方向与水平方向的夹角是位移方向与水平方向夹角的2倍。因
为同一位置速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两倍,两者相互矛盾,则小球的速度方向不会与轨道垂直。故C错误。
故选D。4.A【详解】AB.动量是矢量,动能是标量,物体的动量发生变化,若是速度的大小不变,方向改变,此时物体的动能不变,反之若物
体的动能不变,则动量可能改变,故A正确,B错误;C.内力的冲量总是大小相等,方向相反,无法改变系统的总动量,故C错误;D.根据动量
定理,可知物体所受合外力越大,它的动量变化率就越大,故D错误;故选A。5.D【详解】A.载人飞船中的航天员,一开始发射时加速度的方
向向上,处于超重状态,到最后在太空运行,处于完全失重状态,A错误;B.高铁在水平轨道上加速行驶,没有竖直方向的加速度,车上的人既不
处于超重状态,也不处于失重状态,B错误;C.荡秋千时当秋千摆到最低位置时,加速度方向竖直向上,人处于超重状态,C错误;D.汽车驶过
拱形桥顶端时有竖直向下的加速度,汽车处于失重状态,D正确。故选D。6.C【详解】AB小球运动过程中所受合力沿水平方向,且恰好提供向
心力,有虽然夹角关系已知,但两球质量大小关系不明。故无法比较两球所受弹力大小。故AB错误;CD同理,可得依题意解得故C正确;D错误
。故选C。7.CD【详解】A.根据速度图线可知,1s前后速度都是正的,第1s末质点的速度方向没有改变,故A错误;B.前2s物体一直
向正方向运动,所以位移没改变方向,故B错误;C.根据图象与时间轴围成的面积表示位移可知,第4s末质点的位移为零,故C正确;D.根据
速度图线的斜率表示加速度,第2s末质点的加速度大小为故D正确;故选CD。8.AD【详解】A.未对物块A施加恒力时,弹簧的形变量当B
刚要离开挡板时,弹簧的形变量因,所以,故弹簧初状态时的弹性势能小于B刚要离开挡板时弹簧的弹性势能。对A、B和弹簧组成的系统,从加恒
力后到B刚离开挡板的过程中,物块A的机械能增加量与弹簧的弹性势能增加量的和等于恒力对物块A做的功,故A正确;B.未对物块A施加恒力
时,系统处于静止状态,挡板对物块B的作用力大小为物块A和物块B的总重力沿斜面方向上的分力,即故B错误;C.从对物块A施加恒力到物块
B刚要离开挡板的过程中,A发生的位移大小为故C错误;D.物块B刚要离开挡板时,根据牛顿第二定律对A有其中解得所以恒力对A做功的瞬时
功率为故D正确。故选AD。9.AD【详解】AB.两种粒子在加速电场中的直线加速由动能定理得:偏转电场中,平行于极板方向:垂直于极板
方向:离开偏转电场的速度偏向角为,有:联立以上各式得偏移量y和速度偏向角都与粒子的质量m、电量q无关,所以偏移量y相同,速度方向相
同,则两种粒子打在屏MN上同一个点,故A正确,B错误;CD.对两个粒子先加后偏的全过程,根据动能定理:qU1+qU2=Ek-0因α
粒子的电荷量q较大,故离开偏转电场时α粒子的动能较大,C错误,D正确。故选AD。10.AD【详解】A.当小球转至最低点时,轻杆对小
球的作用力最大,则根牛顿第二定律有带入数据可得,小球转动的角速度为故A正确;BD.小球在最高点时,根据牛顿第二定律可得可得,小球通
过最高点时对杆的作用力为负号表示作用力方向与重力相反,即方向竖直向上,则小球在最高点受到杆竖直向上的支持力。若将杆换成绳,绳子在最
高点不能提供支持力,则小球不能完成圆周运动,故B错误,D正确;C.由于小球是做匀速圆周运动,则转动过程中,杆对小球的作用力不一定沿
杆方向,小球的合外力提供向心力才一定沿杆方向,故C错误。故选AD。11. 不会 相同 2 45cm
B【详解】①[1][2]小球每次释放时的位置相同,可以使小球在斜槽末端的速度相等,与斜槽间的摩擦力不会使实验的误差增大。如果斜槽
末端点到小球落地点的高度相同,根据虽然小球在斜槽末端的初速度不相等,小球每次在空中运动的时间仍相同。②[3][4]根据,得小球平抛
的初速度为小球运动到B点的时间为则B点纵坐标为③[5]由题意得又,得小球抛出时的初速度为故选B。12. ② 实验步
骤错误,应该是:摆锤置于A点,先点击“开始记录”,然后释放摆锤,然后,摆锤通过D点速度将自动记录在表格对应处 实验步骤错误
,应该是:依次将光电门放在标尺盘的C、B点点,重复实验,得到相应数据 ②①⑦④③⑥⑤ 摆锤在运动过程中动能与势
能相互转化,但机械能的总量基本保持不变【分析】摆锤摆动过程受到拉力和重力,拉力不做功,只有重力做功,在这个条件下得出结论,只有重力
做功的情况下摆锤机械能守恒.实验前使标尺盘上的竖直线与摆线平行,能使得光电门的接收孔与测量点位于同一水平面内.【详解】机械能守恒对
应某一过程,根据实验可知:在左侧最高点的机械能与A点的机械能基本相等,故选;实验步骤错误,应该是:摆锤置于A点,先点击“开始记录”
,然后释放摆锤,然后,摆锤通过D点速度将自动记录在表格对应处;实验步骤错误,应该是:依次将光电门放在标尺盘的C、B点点,重复实验,
得到相应数据.实验时,要先安装实验器材,然后进行实验,再处理实验数据,即:卸下“定位挡片”和“小标尺盘”,安装光电门传感器,用来采
集数据;再开启电源,运行软件;确定零势能点,然后输入相应的高度;开始点击“开始记录”,同时释放摆锤;更换光电门位置,重复实验;最后
点击“数据计算”,计算D点的势能、动能和机械能,因此合理的实验步骤是:;由实验可知:摆锤在运动过程中动能与势能相互转化,但机械能的
总量基本保持不变.【点睛】本题比较新颖,认真审题知道题意、理解实验原理与实验步骤是解题的前提与关键,解题时要注意结合实验的原理进行
分析,从而找出符合该实验的原理13.(1)3.2m,方向竖直向下;(2);(3)2.4m/s【详解】(1)小球从抛出到落地竖直方向
为自由落体运动解得水平方向可得水平方向根据匀变速运动规律解得即该过程小球的水平分位移为0,落点位于抛出点的正下方,所以该过程小球的
位移大小为,方向竖直向下。(2)落地时竖直速度水平速度落地时合速度大小为(3)当小球合速度与合力方向垂直时速度最小,如图?因此可得
速度最小为14.(1);(2)3N,方向竖直向上;(3)滑块落在圆弧PQ圆弧上的中点【详解】(1)块刚好能从E点沿切线进入弧形轨道
EF,且B、E两点等高,根据斜抛运动规律有根据速度的关系可知则滑块经过B点的速度为滑块从A到B,根据动能定理有联立解得(2)滑块从
E到F,根据动能定理有根据牛顿第二定律有解得N=3N方向竖直向上;(3)滑块从F到O2,根据动能定理有滑块离开平台后,做平抛运动,则有根据几何关系有联立解得则滑块落在圆弧PQ圆弧上的中点。15.(1);(2);(3)0.6m【详解】(1)根据牛顿第二定律及运动学公式解得(2)当物块速度大于传送带的速度解得减速到与传送带同速所用时间为当传送带的速度大于物块速度解得减速到零用时为物块从滑上传送带到运动至最高点所用的时间(3)当大于1m/s,物块相对传送带向前相对位移为当小于1m/s,物块相对传送带向后相对位移为综上所述划痕长为0.6m。16.(1);(2)【详解】(1)设小物块A的初速度大小为v0,根据动量守恒和能量守恒,可得且联立解得,(2)物块B第一次落地瞬间竖直速度物块B第一次与地面碰撞前后,对物块B分别在水平方向和竖直方向运用动量定理分析,竖直方向动量定理,规定竖直向上为正方向,有水平方向动量定理,规定水平向左为正方向,有解的物块B与地面碰撞之后的速度大小为联立解得答案第11页,共22页试卷第11页,共33页试卷第11页,共33页答案第11页,共22页
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