卷子答案网-一个不只有答案的网站2022-2023学年福建省福州市八县（市）协作校高一（下）期末物理试卷
一、单选题（本大题共4小题，共16.0分）
1. 下列说法正确的是( )
A. 研究刘翔的跨栏动作时，可以把刘翔看成质点
B. 研究物体的运动时，选择任意物体做参考系，对运动的描述都是一样的
C. 盐城市出租车的收费标准是元公里，其中“每公里”指的是位移
D. 第是指末到末这段时间
2. 元代王祯所著农书写道：“戽斗，提水器也，凡水岸稍下，不容置车，当旱之际，乃用戽斗，控以双绠，两人掣之抒水上岸，以灌田番，其斗或柳筲，或木罂，所以便也。”戽斗是一种小型的人力提水灌田农具，形状像斗，两边绳，靠两人拉绳牵斗取水，如图所示，忽略绳子质量，戽斗处于平衡状态时，下列说法正确的是( )
A. 两人站得越远，人对每边绳子的拉力越大
B. 两人站得越远，人对每边绳子的拉力越小
C. 两人站得越远，两边绳子对戽斗的合力越小
D. 两人站得越远，两边绳子对戽斗的合力越大
3. 如图所示，质量为的小球沿高度为、倾角为的光滑斜面由静止滑下，另一质量与相同的小球自相同高度同时由静止落下。下列说法正确的是( )
A. 落地前瞬间球与球速度相同
B. 两球重力的平均功率相等
C. 落地前的瞬间球与球的重力瞬时功率相同
D. 落地前的瞬间球的重力瞬时功率比球的瞬时功率小
4. 某动力公司研发出双足人形机器人如图甲所示，通过连续跳跃来测试机器人性能。某次测试时，机器人连续跳跃三次的轨迹如图乙，共跳出米远的好成绩，假设机器人每次起跳腾空后重心离地的高度都是前一次的倍，水平位移也是前一次的倍，机器人在空中运动的总时间为，已知机器人的质量，不计一切阻力，取，则下列说法正确的是( )
A. 机器人三次跃起的速度方向不同
B. 机器人第一次跃起到落地的水平位移为
C. 机器人第一次跃起到落地的运动时间为
D. 机器人跳跃过程中增加的重力势能最多为
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
5. 年月日，神舟十五号载人飞船与空间站组合体完成自主交会对接。交会对接前，空间站组合体会从距地面较高的轨道变轨到距地面较低的轨道，等待神舟十五号载人飞船的到来。变轨前后，空间站组合体绕地球的运行均视为匀速圆周运动，则空间站组合体变轨后相对于变轨前运行的( )
A. 速度减小 B. 周期减小 C. 加速度增大 D. 机械能增大
6. 下列关于各图中机械能是否守恒的判断正确的是( )
A. 甲图中，物体将弹簧压缩的过程中，机械能不守恒
B. 乙图中，在大小等于摩擦力的拉力下沿斜面下滑时，物体机械能守恒
C. 丙图，不计任何阻力时加速下落加速上升过程中，的机械能守恒
D. 丁图中，越来越大，小球慢慢升高，小球的机械能仍然守恒
7. 如图所示，汽车用绳索通过定滑轮牵引小船，使小船匀速靠岸，若水对船的阻力不变，则下列说法中正确的是
A. 绳子的拉力可能不变 B. 船受到的浮力不断减小
C. 汽车在匀速拉动小船 D. 汽车在减速拉动小船
8. 近日福建师范大学附属福清德旺中学举办了第六届科技节活动，其中“水火箭”是一项深受学生喜欢的科技活动，兴趣小组利用饮料瓶制作的水火箭如图甲所示，其发射原理是通过打气使瓶内空气压力增大，当瓶口与橡皮塞脱离时，瓶内水向后喷出，水火箭获得推力向上射出。图乙是某次竖直发射时测绘的水火箭速度与时间的图像，其中时刻为“水火箭”起飞时刻，段是斜率绝对值为的直线，忽略空气阻力。关于“水火箭”的运动，下列说法正确的是( )
A. 在、、、时刻中，时刻加速度最大
B. “水火箭”在时刻达到最高点
C. 在时刻失去推力
D. 到时间内“水火箭”做自由落体运动，机械能守恒。
三、填空题（本大题共2小题，共8.0分）
9. 公路上向左匀速行驶的小车如图甲所示。经过一棵果树附近时，恰有一个果子从树上自由落下。地面上的观察者看到果子的运动轨迹是乙图中的________，车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是乙图中的________。不计阻力
10. 如图甲所示，物体受到水平推力的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力、物体速度随时间变化的规律如图乙、丙所示。取，则第内摩擦力做的功为_______，第时推力的功率为________。
四、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
11. 如图所示为“向心力演示仪”及配套小球，图中、、为放置小球的卡槽，卡槽和到各自转轴的距离相等；变速盘由左、右两部分构成，两侧各有三个半径不等的圆盘。实验中左、右圆盘可通过皮带连接，转动转子时左、右套筒下降，标尺露出的格子数可显示小球转动过程中向心力的大小。结合图示，完成下列问题：
本实验采用的实验方法是___________
A.控制变量法 等效法 模拟法
在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左、右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的___________之比填“线速度大小”“角速度平方”或“周期平方”；在加速转动手柄过程中，左、右标尺露出红白相间等分标记的比值___________填“不变”“变大”或“变小”。
12. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球、处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属。
实验现象是，小球、______填“同时”或“先后”落地；
现将、球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，球在空中运动的时间______填“变长”“不变”或“变短”；
然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择点为坐标原点，丙图中小方格的边长均为，，则小球运动中水平分速度的大小为______。结果可保留根号
五、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
13. 天问一号成功登陆火星，中国成为世界上第三个成功登陆火星的国家，若天问一号绕火星运行的轨道半径为，火星的半径为，火星表面的重力加速度为，万有引力常量为，求：
火星的质量；
天问一号的运行周期。
火星的第一宇宙速度。
14. 新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题一辆试验用的小型电动汽车质量在水平的公路上由静止开始匀加速启动，当功率达到后保持功率恒定，匀加速持续的时间是，该车运动的速度与时间的关系如图所示，汽车在运动过程中所受阻力不变，重力加速度取，求：
该车在运动过程中所受阻力大小；
该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小；
从静止开始到末该车所受牵引力所做的功。
15. 科技馆有套机械装置，其结构简图如图所示。传动带部分水平，其长度，传送带以的速度顺时针匀速转动，大皮带轮半径，其最底端点与粗糙圆弧轨道的点在同一水平线上，圆弧轨道半径，点为圆弧轨道的最低点，圆弧对应的圆心角为，是段圆弧。某同学将一质量为可视为质点的物块轻放在水平传送带左端处，物块经过点后恰能无碰撞地从点进入圆弧轨道并从点飞出，当经过点时，物块对圆弧的摩擦力，已知物块与传送带及圆弧轨道点的动摩擦因数，距离点高处有一挡板。问：
物块从到的时间；
圆弧弧对应的圆心角；
物块在圆弧轨道上克服摩擦力做的功；
经过调整使得物块沿切线进入圆弧轨道点的速度为，物块能否碰到挡板？并说明原因。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、研究跨栏动作时，刘翔的大小和形状不能忽略，不能看作质点，故A错误；
B、选取不同的参考系，物体的运动状态是不相同的，故B错误；
C、出租车收费是按路程收费的，故C错误；
D、第是指的时间，是指从末到末这一段时间，故D正确；
故选：．
物体能否看成质点，即看物体的形状、大小在所研究的问题中能否忽略，与物体的质量、体积等因素无关．
本题考查质点、参考系、时间等规律，要注意位移与路程的区别；时间及时刻的区别．
2.【答案】
【解析】对戽斗受力分析，可知两条绳子与竖直方向夹角 相同，提供大小相等的拉力，合力与戽斗的重力平衡，所以两人站的远近不影响绳子对戽斗的合力，CD错误；
由平衡条件可得
当两人站得越远，两绳夹角越大，两条绳子与竖直方向夹角 越大，则绳中拉力越大，A正确，B错误。
故选A。
3.【答案】
【解析】A.对小球进行受力分析，得到小球的加速度为 ，小球沿斜面方向的位移为 ，根据运动学公式
可求出球到达斜面底部的速度大小
同理可求出球落地的速度大小
A、落地时速度大小相等，但速度方向不同，一个沿斜面向下，一个竖直向下，故A错误；
B.两球均做初速度为的匀变速直线运动，运动时间
两球落地速度大小相等，由于
可得
整个过程中、所受重力做功相同，根据平均功率
可以得出球重力的平均功率大于球重力的平均功率，故B错误；
两球落地时速度大小相等，重力的瞬时功率等于重力乘以重力方向上的分速度，则
故
故C错误，D正确。
故选D。
4.【答案】
【解析】
【分析】
由竖直上抛运动规律结合机器人每次起跳腾空后重心离地的高度都是前一次的倍，判断三次在空中飞行的时间关系，由此解得三次竖直分速度的关系；同理由水平方向的位移关系判断水平分速度的关系，由此判断机器人三次跃起的速度方向关系，由水平方向的总位移解得机器人第一次跃起到落地的水平位移；由时间关系及总时间分别解得三次的空中运动时间；解得第三次机器人跃起的高度，由重力势能的表达式得解。
本题主要考查运动的合成与分解，知道斜上抛运动的分运动是解题的关键，难度一般。
【解答】
由题意可知机器人做斜上抛运动，其竖直方向做竖直上抛运动，设三次上升的时间分别为：、、，上升的高度分别为：、、，由竖直上抛运动规律可得：，由题意可知每次起跳腾空后重心离地的高度都是前一次的倍，故可得，由机器人在空中运动的总时间为，可得：，
联立解得：，，，解得机器人第一次跃起到落地的运动时间为：，故其竖直上抛的初速度关系为：
设机器人的水平初速度分别为：、、，由于机器人的水平位移均为前次的倍，故可得：，由时间关系可得：，由速度的合成可知，机器人三次跃起的速度方向相同，故A、C错误；
B.由题意可知，机器人每次起跳腾空后，水平位移是前一次的倍，机器人连续跳跃三次共跳出米远的成绩，则，解得机器人第一次跃起到落地的水平位移为：，故B错误；
D.由竖直方向的反向自由落体运动，可知机器人跳跃过程中第三次跳起的高度最高，故可得：，由重力势能的表达式：，即机器人跳跃过程中增加的重力势能最多为，故D正确。
5.【答案】
【解析】根据
可得
空间站组合体变轨后相对于变轨前运行的轨道半径减小，周期减小，速度增大，加速度增大，故A错误，BC正确；
D.从高轨道到低轨道要点火减速制动，则机械能减小，故D错误。
故选BC。
6.【答案】
【解析】A.甲图中只有重力和弹力做功，物体和弹簧组成的系统机械能守恒，但物体将弹簧压缩的过程中，弹簧的弹性势能增大，物体机械能减小，所以物体机械能不守恒，故A正确；
B.乙图中物体除受重力外，还受弹力、拉力、摩擦力，但除重力之外的三个力做功代数和为零，机械能守恒，故B正确；
C.丙图中绳子张力对做负功，所以的机械能减小，故C错误；
D.丁图中小球的动能增加，重力势能也增加，故机械能增加，机械能不守恒拉力对小球做正功，故D错误。
故选AB。
7.【答案】
【解析】解：、对小船进行受力分析，如图，因为小船做匀速直线运动，所以小船处于平衡状态，设拉力与水平方向的夹角为，有：
船在匀速靠岸的过程中，增大，阻力不变，根据平衡方程知，绳子的张力增大，根据平衡方程知，拉力增大，增大，所以船的浮力减小。故A错误，B正确；
、设船的速度为，绳子的速度，即为汽车的速度，根据运动的合成与分解，如图所示，则有，因在增大，且船匀速，所以汽车在减速运动，故C错误，D正确。
故选：。
对小船进行受力分析，受重力、浮力、绳子的拉力、阻力，小船做匀速直线运动，根据共点力平衡判断绳子的拉力和浮力的变化。
本题主要考查了速度的分解和共点力平衡问题，解决本题的关键掌握共点力平衡，知道小船在做匀速直线运动时，所受合力为，根据角的变化，判断力的变化。
8.【答案】
【解析】A.图像的斜率表示加速度，由图可知，在时刻斜率最大，则加速度最大，故A正确；
B.“水火箭”运动过程速度一直是正的，运动方向始终没有改变，时刻仍在上升，故B错误；
．段是斜率绝对值为的直线，说明时刻以后“水火箭”的加速度大小为，由牛顿第二定律可知，“水火箭”所受合力等于重力，“水火箭”在时刻失去推力， 到 时间内火箭将做向上做减速运动，机械能守恒，故C正确，D错误。
故选AC。
9.【答案】
【解析】果子从树上自由落下相对地面是直线运动，地面上的人以地面为参考系看到果子竖直下落，故地面上的人看到的轨迹为；
车中人以车为参考系，看到果子竖直下落的同时还向后运动，故轨迹为。
10.【答案】
【解析】根据题意，由图丙可得，物体在第 内的加速度为
第 内的位移为
时，物体的速度为
物体在 匀速运动，结合图乙可知，摩擦力为
物体在第 内受到水平推力为
则第 内摩擦力做的功为
第 时推力 的功率为
11.【答案】 角速度平方 不变
【解析】本实验探究向心力与质量、半径和角速度之间的关系，先控制其中两个物理量不变，探究向心力与另一个物理量的关系，则采用的实验方法是控制变量法。
故选A。
根据
在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左、右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于两小球的角速度平方之比。
在加速转动手柄过程中，由于两变速盘的半径之比不变，则两小球的角速度平方之比不变，左、右标尺露出红白相间等分标记的比值不变。
12.【答案】 同时 不变
【解析】球在竖直方向上做自由落体运动，实验现象是，小球、同时落地。
现将、球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，根据 ，球下落高度不变，球在空中运动的时间不变。
由丙图可知与过程所用时间相等，竖直方向根据
可得
水平方向有
联立可得小球运动中水平分速度的大小为
13.【答案】 ； ；
【解析】物体在火星表面受到的重力等于万有引力
解得火星的质量为
对天问一号由万有引力作为向心力可得
联立解得
当卫星在火星表面运行时满足
联立解得火星的第一宇宙速度为
14.【答案】； ；
【解析】当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，则有
可得该车在运动过程中所受阻力大小为
根据 图像可知，匀加速阶段加速度大小为
根据牛顿第二定律有
可得该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小
内汽车匀加速运动的位移为
牵引力做的功为
变加速过程中，即 内，汽车牵引力的功率恒为 ，所以该过程中牵引力做的功为
则从静止开始到 末该车所受牵引力所做的功
15.【答案】； ；；碰不到挡板，见解析
【解析】物块由静止加速到的时间
此过程物块的位移
则之后的时间
所以物块从到的时间
物块离开点后做平抛运动，水平方向
竖直方向上有
解得
则有
所以
当经过点时，有
则
代入数值解得
物块在圆弧轨道上的运动过程根据动能定理有
又
解得
物块要碰到挡板，则从点出去的速度
若物块沿切线进入圆弧轨道点的速度为，则物块在圆弧轨道上克服摩擦力做功大于，根据动能定理
解得
即从点出去的速度小于 ，所以碰不到挡板。
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