2022-2023学年辽宁省沈阳市郊联体高一（下）期末物理试卷
一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
1. 年月日，我国用长征三号乙型运载火箭成功将天链二号星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。关于火箭、反冲现象，下列说法正确的是( )
A. 火箭、汽车的运动都属于反冲运动
B. 火箭开始工作后做加速运动的原因是燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭
C. 为了减少反冲的影响，用枪射击时要用肩部抵住枪身
D. 喷气式飞机、直升机的运动都属于反冲运动
2. 年月日为“中国航天日”，主题是“格物致知叩问苍穹”关于天文、航天中涉及的物理知识，下列说法正确的是( )
A. 航天员随天和核心舱绕地球运行时，不受力的作用
B. 风云三号卫星绕地球做圆周运动时，其速率可能为
C. 地球从远日点向近日点运动过程中，运动速率增大
D. 风云三号卫星的发射速度可能为
3. 甲、乙两同学完成一娱乐性比赛时，比赛时由同一点斜抛出一小球，要求小球刚好不与天花板发生碰撞，且落地点距离抛出点远者获胜，如图所示，乙最终胜出。忽略空气阻力，则下列说法正确的是( )
A. 甲球在空中运动的时间较长 B. 乙球在空中运动的时间较长
C. 两球在天花板处的速度相等 D. 乙球在天花板处的速度较大
4. 某同学参加立定跳远项目，从起跳至着地的整个过程如图所示，人在落地时总要屈腿，这样做可以( )
A. 减小地面对人的冲量 B. 减小地面对人的撞击力
C. 增大人的动量变化量 D. 增大人的动能变化量
5. 如图所示，质量为的物块与弹簧连接，静止在倾角为的光滑斜面上，且弹簧与斜面平行．用一外力使物块缓慢沿斜面运动直至弹簧恢复原长，重力加速度为，弹簧的劲度系数为该过程中，下列说法正确的是
A. 弹簧弹力做负功 B. 弹簧的弹性势能一直增大
C. 物块的重力势能增加了 D. 物块的重力势能增加了
6. 如图所示为一卫星变轨过程的示意图卫星开始时在半径为的近地圆形轨道Ⅰ上运动，周期为，到达轨道点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ远地点时，再次点火进入轨道半径为的圆形轨道Ⅲ绕地球做圆周运动引力常量为，下列说法正确的是( )
A. 据以上信息可以计算出卫星的质量
B. 卫星在轨道Ⅲ上的周期为
C. 卫星在点时的向心加速度小于在点时的向心加速度
D. 卫星在点的动能一定大于在点的动能
7. 一列简谐横波在时刻的波形如图所示，该波的波速为，则下列说法正确的是( )
A. 波源的振动周期为
B. 经过，质点通过的路程为
C. 经过，波沿传播方向前进
D. 若质点比质点先回到平衡位置，则波沿轴正方向传播
二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）
8. 关于波的反射、波的衍射、波的干涉、多普勒效应，下列说法正确的是( )
A. 交警通过发射超声波测量车速，利用了波的多普勒效应原理
B. 声波和光波都是电磁波，都可以在真空中传播
C. “全息照片”利用了激光的干涉原理，“超”利用了超声波的反射原理
D. 一切波都能发生反射和衍射，声呐探测水中的暗礁利用了波的衍射原理
9. 在水平面内建立坐标系，质量的质点在水平面上运动，其方向上位移随时间变化图像如图甲所示，方向速度随时间变化图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 质点最大速度为 B. 质点最大速度为
C. 时合外力功率大小为 D. 时合外力功率大小为
10. 一列简谐横波沿轴正方向传播，时波形如图甲所示，如图乙所示是波上某一质点的振动图像．下列说法正确的是
A. 该波的波速大小为
B. 该波能使固有频率为的物体发生共振
C. 该波的振幅为
D. 在内，该波上的任意振动点运动的路程均为
三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）
11. 如图甲为用单摆测重力加速度的实验装置，在实验中用最小刻度为的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示：
下列说法正确的有______：填字母
A.测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态
B.摆长等于摆线的长度加上摆球的直径
C.测单摆的周期时，应从摆球经过最高点速度为时开始计时
D.如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用木球作摆球
为悬挂点，从图乙可知单摆的摆长为______；
若用表示单摆的摆长，表示单摆振动周期，可求出当地重力加速度大小______；
若把该单摆放在月球上，则其摆动周期______填“变大”“变小”或“不变”。
12. 某实验小组利用光电门等器材验证“机械能守恒定律”。
实验中，直径为的金属小球由处静止释放，下落过程中经过处正下方固定的光电门和光电门，两光电门分别与数字计时器连接小球的挡光时间分别为、，则小球通过光电门时的速度大小为______，小球通过光电门时的速度大小为______用物理量的符号表示
已知当地重力加速度大小为，为验证机械能守恒定律，实验中还一定需要测量的物理量是______选填选项前的字母
A.金属小球的质量
B.金属小球下落的时间
C.两个光电门的高度差
如果金属小球下落过程中的机械能守恒，应满足的关系式为______用题中字母表示
四、计算题（本大题共3小题，共38.0分）
13. 洗衣机进行脱水时的运动情形可简化为如图所示的模型，一半径的圆筒竖直放置，当圆筒绕中心轴以角速度匀速转动时，物块恰能贴着圆筒内壁做圆周运动。重力加速度取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
物块的线速度大小；
物块的向心加速度大小；
物块与圆筒内壁的动摩擦因数。
14. 如图所示，圆心为、半径的圆形光滑管道的一部分竖直固定在水平地面上，、分别为圆管道的最高点和最低点，、、在同一直线上，与竖直方向所成的夹角，质量的小球视为质点由点无初速度释放后沿管道下滑忽略管道直径，重力加速度取，，，求：
小球运动到点时对轨道的压力大小；
小球离开点后到地面的最大高度。
15. 如图所示，长木板乙静止在粗糙的水平地面上，物块丙可视为质点放在长木板的最左端，物块甲从右端以的速度向左运动，甲与乙发生弹性碰撞时间极短之后移走甲，乙、丙发生相对运动，整个过程中丙始终未滑离长木板．已知甲、乙和丙的质量分别为、和，甲与地面之间的摩擦力忽略不计，乙与地面间的动摩擦因数为，丙与长木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力按滑动摩擦力计算，重力加速度取，求：
甲与乙碰撞后瞬间的速度分别多大；
乙与丙在甲、乙碰后多长时间达到共同速度及共同速度的大小；
丙最终到乙左端的距离多大．
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.火箭的运动属于反冲；而汽车是利用燃料燃烧获得向前的牵引力从而使汽车前进的，不属于反冲，故A项错误；
B.由于反冲运动的作用，火箭燃料燃烧产生的气体给火箭一个反作用力使火箭加速运动，这个反作用力并不是空气给的，故B项错误；
C.用枪射击时要用肩部抵住枪身是可以防止枪身快速后退而造成伤害，是为了减少反冲的影响，故C项正确；
D.喷气式飞机是利用飞机与气体间的相互作用而是飞机运动的，属于反冲运动。而直升机的运动是利用空气的反作用力原理制成的不属于反冲运动，故D项错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了第一宇宙速度，开普勒第二定律等知识点。
第一宇宙速度有三种说法：它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度；它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度；它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．
开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。
开普勒第二定律告诉我们：当行星离太阳较近的时候，运行的速度较大，而离太阳较远的时候速度较小。
【解答】
A.航天员随天和核心舱绕地球运行时，受到万有引力作用，选项A错误
风云三号卫星绕地球运行时，其速度一定小于地球的第一宇宙速度，不可能为，发射速度要大于，选项B、D错误
C.根据开普勒第二定律可知，地球从远日点向近日点运动过程中，运动速率增大，选项C正确．

3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查斜抛运动，解题关键是掌握运动的合成与分解规律，明确斜抛运动在水平方向是匀速直线运动，竖直方向为竖直上抛运动。
【解答】
两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，令高度为，则有，解得，可知两球运动的时间相等，AB错误；
由于两球在水平方向均做匀速直线运动，根据，解得，根据图形可知乙的水平位移大，则乙的水平分速度较大，在天花板处竖直分速度为，则乙球在天花板处的速度较大，C错误，D正确。
故选D。

4.【答案】
【解析】略
5.【答案】
【解析】
【分析】
弹性势能增加，弹力做负功。弹性势能减小，弹力做正功。当物体静止在斜面上时，在斜面方向重力的分力等于弹簧弹力。
本题考查弹力做功和弹性势能的变化的关系。再求解弹性势能的变化量。
【解答】
弹力方向与物块位移方向相同，弹力做正功，弹簧弹性势能减小，选项A、B错误；
物体静止在斜面上时，重力势能增量，解得，选项C错误、D正确。

6.【答案】
【解析】
【分析】
掌握卫星变轨原理，知道在圆轨道上万有引力提供圆周运动向心力可以由半径大小比较描述圆周运动物理量的大小是正确解题的关键。卫星绕中心天体做匀速圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，通过开普勒第三定律可得卫星在轨道Ⅲ上的周期。
【解答】
A、根据万有引力提供向心力，利用求出可以计算出中心天体地球的质量，但不能求出卫星的质量，选项A错误
B、由开普勒第三定律有，解得，选项B错误
C、有可知，卫星在点时的向心加速度大于在点时的向心加速度，选项C错误
D、卫星在轨道Ⅰ上点的速度小于在轨道Ⅱ上点的速度，在轨道Ⅲ上点的速度大于轨道Ⅱ上点的速度，由可知，卫星在轨道Ⅰ上的速度大于在轨道Ⅲ上的速度，则卫星在点的速度一定大于卫星在点的速度，则在点的动能一定大于卫星在点的动能，选项D正确．

7.【答案】
【解析】略
8.【答案】
【解析】
【分析】本题考查了多普勒效应、机械波与电磁波、波的反射、衍射、干涉现象，都是基础知识，要求同学们注重理解与积累，能用我们学到的知识解释这些应用。
【解答】利用多普勒效应可以测定运动物体的速度，选项 A正确
光波属于电磁波，声波属于机械波，声波不能在真空中传播，选项B错误
“全息照片”利用了激光的干涉原理，“超”利用了超声波的反射原理，选项C正确
一切波都能发生反射和衍射，声呐探测水中的暗礁，利用了波的反射原理，选项D错误．
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题知道、两个方向的分运动，运用运动的合成法求解合运动的情况．对于位移图象与速度图象的斜率意义不同，不能混淆：位移图象的斜率等于速度，而速度图象的斜率等于加速度．
由速度图象的斜率求出加速度，由牛顿第二定律求出外力，根据功率公式求出时合外力功率大小．位移图象的斜率等于速度，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动．速度图象倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动．根据两图象的形状求出物体在方向和方向的初速度，再进行合成，求出质点最大速度．
【解答】
、质点沿方向做匀速运动，在图像中，斜率为方向，速度，方向为轴负向，
质点在轴方向上先加速再匀速后减速，
在，质点最大速度，选项A正确，B错误
、方向速度随时间变化图像斜率为加速度大小，时加速度，
外力大小为，时外力功率，选项C错误，D正确．

10.【答案】
【解析】
【分析】
本题既要能理解振动图象和波动图象各自的物理意义，又要抓住它们之间内在联系，能熟练求出波速和看出振幅。并且会求振动点运动的路程。
【解答】
A、由图乙可得质点振动的周期，由图甲可得该波的波长，故该波的波速，故A错误
B、该波的频率，所以该波能使固有频率为的物体发生共振，故B项正确
C、由图乙可得该波的振幅为，故C项正确
D、由于是周期的倍，则在内，该波上的任意振动点运动的路程，故D错误。
11.【答案】 变大
【解析】解：测摆长时摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态，否则，摆长的测量不准确，故A正确；摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，选项B错误；当摆球经过平衡位置时开始计时，测多次全振动所用时间后求出周期的平均值，故C错误；摆球选择质量大一些、体积小一些的小球，如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用铜球作摆球，选项D错误故选A。
从悬点到球心的距离即为摆长，可得．
若用表示单摆的摆长，表示单摆振动周期，由单摆的周期公式，可求出当地重力加速度大小．
由于月球上的重力加速度较小，所以将单摆放在月球上时，其摆动周期变大．
故答案为： 变大
根据单摆的周期公式可以推导出重力加速度的表达式；
单摆的摆场应该是摆线和小球半径之和；
为了测量单摆周期更加准确，一般在摆球经过最低点开始计时，并且计算多个全振动所用的总时间。
考查单摆的周期公式以及摆长和周期的测量要注意的事项。
12.【答案】


【解析】小球通过光电门时的速度 ，小球通过光电门时的速度 ．
实验通过重力势能的减小量和动能的增加量是否相等来验证机械能守恒，质量可以约去，不需要测量选项A错误；需要测量两个光电门的高度差 来计算重力势能的减小量，用两光电门测量瞬时速度得出动能的增加量，选项B错误，C正确．
要验证机械能守恒定律，应满足的关系式为 ，
即应满足的关系式为 ．
13.【答案】解：物块做匀速圆周运动，有
解得
由
解得
设物块的质量为，则
又
解得
【解析】
【分析】
根据线速度与角速度关系求解；
由向心加速度公式求解；
对物块受力分析，根据水平方向合力提供向心力，
竖直方向合力为零，结合滑动摩擦力公式解得。
本题中要注意静摩擦力与重力平衡，由支持力，提供向心力．
14.【答案】小球从 点到 点过程中，由动能定理有
在 点时，由牛顿第二定律有
由牛顿第三定律有
解得
离开 点后，小球做斜抛运动，从 点到最高点过程中有
小球离地的高度
解得

【解析】略
15.【答案】解：设甲、乙碰撞后顺间物块甲和长木板乙的速度大小分别为、
甲、乙础撞前后由动量守恒
由能量守恒有
解得，
碰后乙的加速度
解得
丙的加速度
解得
设乙、丙在甲、乙碰后时间内达到共同速度，则有
解得
此时乙、丙的共同速度
达到共同速度后乙的加速度
解得．
木板乙静止时向左的位移解得
物体丙静止时的位移解得
所以丙最终距离乙左端的长度解得

【解析】甲、乙碰撞前后能量守恒、动量守恒，列式解答；
碰撞之后，长木板向左做匀减速运动，丙向左做匀加速运动，根据牛顿第二定律求得各自的加速度大小，再由速度公式求出两者达到同速所用时间，根据牛顿运动定律和位移公式进行解答即可。
本题考查滑块木板模型及碰撞过程中的动量守恒和能量守恒，难度较大。
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