2022-2023學年廣東省茂名市重點中學高一（下）期末物理試卷（含解析）

第第頁2022-2023學年廣東省茂名市重點中學高一（下）期末物理試卷（含解析）2022-2023學年廣東省茂名市重點中學高一（下）期末物理試卷

一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）

1.下列物理現(xiàn)象，用牛頓力學無法解釋的是()

A.高速運動的子壽命變長B.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動

C.汽車轉彎時發(fā)生的側滑現(xiàn)象D.隨瀑布自由下落的物體不受浮力作用

2.圖甲所示是一種回旋鏢，將回旋鏢以某種方式從手中拋出，回旋鏢在空中運動一段時間后就會返回到拋出者手中，如圖乙所示為回旋鏢從點拋出后，再次返回到點的軌跡圖。關于軌跡上的、、、四點給出的速度方向和受力方向，可能正確的是()

A.點B.點C.點D.點

3.如圖所示，兩擋板和豎直固定在水平地面上，高度均為，間距為?，F(xiàn)將一小球從擋板的頂端以速度當?shù)氐闹亓铀俣葹橄驌醢逅綊伋?，當小球與兩擋板碰撞時，豎直分速度保持不變，水平分速度大小不變、方向相反，則小球在水平地面上的落點到擋板的距離為()

A.B.C.D.

4.如圖甲所示為生活中常用的滾筒洗衣機，洗衣機工作時，滾筒就會轉動。如圖乙所示，洗衣機未放衣物繞轉軸空轉時，遺漏在滾筒內(nèi)的一粒紐扣貼在圓筒內(nèi)壁上隨圓筒一起做勻速圓周運動，、、、為紐扣在不同時刻所在的四個位置，其中為最高點，為最低點，、兩點與圓心等高，下列說法正確的是()

A.紐扣在運動過程中加速度不變B.紐扣在點的向心力由筒壁的彈力提供

C.紐扣在點處于失重狀態(tài)D.紐扣在點和點所受到的摩擦力相同

5.天文學家發(fā)現(xiàn)遙遠星空中的某顆半徑為繞通過兩極的軸自轉的行星兩極處的重力加速度為，而赤道處的重力加速度為兩極處重力加速度的，則該行星自轉的角速度為()

A.B.C.D.

6.真空中一靜止的點電荷產(chǎn)生的電場中有、兩點，其場強的方向如圖所示，則點和點的電場強度大小之比為()

A.B.C.D.

7.如圖甲所示一輕繩一端與靜置在光滑水平面上質(zhì)量為的小物塊相連，另一端繞過定滑輪，現(xiàn)施加豎直向上的力使小物塊從點運動到點，該過程中拉力隨力的作用點的位移變化如圖乙所示，當物塊到達點時，細線與水平方向的夾角，則此時力作用點的速度大小為()

A.B.C.D.

二、多選題（本大題共3小題，共12.0分）

8.用圖示兩種實驗裝置探究力與距離之間的關系并測定相應的常量，則涉及的相同物理思想或方法是()

A.理想模型法B.微小量放大法C.控制變量法D.均分思想

9.一輛機車在水平路面上從靜止開始啟動做直線運動，其加速度隨時間變化的圖像如圖所示。已知機車的質(zhì)量，機車前進過程中所受阻力大小恒定，時機車達到額定功率，之后保持該功率不變，下列說法正確的是()

A.機車所受到的阻力大小為

B.內(nèi)牽引力做功為

C.機車的最大速度為

D.機車從開始運動到達到最大速度所需要的時間可能為

10.如圖所示真空中固定著兩個相同的正點電荷、，粗糙程度均勻的絕緣細桿垂直兩個電荷的連線靠近電荷豎直固定，質(zhì)量為的帶正電的金屬圓環(huán)套在細桿上，從細桿上的點無初速度釋放后，經(jīng)連線上的點時速度為，經(jīng)點時的速度為，已知、和、間距均為，重力加速度為，下列說法正確的是()

A.小環(huán)在運動過程中加速度大小不變

B.小環(huán)從運動到的過程中克服摩擦力做的功為

C.小環(huán)從運動到的過程中克服電場力做的功為

D.若僅將小環(huán)所帶的電荷換成等量負電荷，則小環(huán)經(jīng)過點時的速度仍為

三、實驗題（本大題共2小題，共18.0分）

11.如圖所示，物理實驗小組應用圖甲所示的裝置探究平拋運動的特點，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹椤?/p>

關于該實驗，下列描述正確的是_________填正確答案標號。

A.應選用光滑的斜槽，以減少摩擦力的影響

B.小球放置于末端能夠保持靜止，就可判斷斜槽末端水平

C.小球盡量選用體積較小、密度較大的金屬球

D.實驗中可以用重垂線確定豎直方向

一同學采用頻閃照相的方法確定了小球運動的三個位置、、，選定坐標紙上某個交叉位置為原點，建立直角坐標系如圖乙所示。已知每個背景方格的實際邊長均為，當?shù)氐闹亓铀俣葹?，則小球做平拋運動的初速度_________，小球運動到位置時的速度_________，小球拋出點的位置坐標為_________。用題中給出的物理量表示

12.如圖甲所示為探究系統(tǒng)機械能守恒的實驗裝置，其中滑塊和遮光條的總質(zhì)量為，鉤碼的質(zhì)量為，遮光條的寬度為。

實驗開始前，先調(diào)節(jié)氣墊導軌水平，驗證氣墊導軌是否水平的依據(jù)是打開氣源_________填“前”或“后”，將滑塊放置于氣墊導軌上，若滑塊能_________，說明氣墊導軌已調(diào)節(jié)水平，或者給滑塊一個初速度，滑塊通過光電門和光電門的時間_________。

將帶有遮光條的滑塊放置在氣墊導軌上的左端，用細線拴接滑塊將細線的另一端繞過氣墊導軌右端的定滑輪，懸掛質(zhì)量為的鉤碼，然后由靜止釋放滑塊。

某次實驗時光電門記錄的時間是，則遮光條通過光電門時滑塊的瞬時速度_________用題目中給出的物理量的字母表示。

讓滑塊多次從同一位置無初速度釋放，光電門的位置始終不變，改變光電門的位置，記錄遮光條每次經(jīng)過光電門的時間和對應的光電門和之間的距離，根據(jù)記錄的多組數(shù)據(jù)作出圖像如圖乙所示。已知圖像的斜率為，截距為，當?shù)氐闹亓铀俣葹?，則遮光條經(jīng)過光電門時滑塊和遮光條的總動能為_________，只要滿足_________，就能驗證滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機械能守恒。用題目中給出的物理量的字母表示

四、計算題（本大題共3小題，共30.0分）

13.設想未來，我國的宇航員登上月球，要從月球返回地球，先乘坐宇宙飛船從月球基地升空，進入近月軌道做勻速圓周運動，從軌道Ⅰ的點加速，進入橢圓軌道繞月球運動，再次返回點時繼續(xù)加速，最終宇宙飛船進入月地轉移軌道，回到地球。已知宇宙飛船在軌道上運行周期為，遠月點到月心的距離為，月球半徑為，引力常量為。求：

月球的質(zhì)量

宇宙飛船在橢圓軌道的運行周期。

14.兩個質(zhì)量均為，帶電量均為的小球分別用絕緣細線懸掛于勻強電場中的、兩點，靜止時的位置如圖甲和圖乙所示。圖甲中細線與豎直方向的夾角，該勻強電場的方向與細線垂直；圖乙中細線與豎直方向的夾角，該勻強電場的方向與細線的夾角。已知重力加速度為，圖甲中勻強電場的電場強度為，圖乙中勻強電場的電場強度為。

求

若剪斷圖乙中的細線，求經(jīng)過時間小球電勢能的變化量。

15.如圖所示，一滑道由斜面、水平面、水平傳送帶和豎直平面內(nèi)的光滑半圓軌道平滑連接而成?，F(xiàn)將一滑塊從斜面上某一位置由靜止釋放。已知斜面的傾角，水平面的長度為，傳送帶的長度為，半圓軌道的圓心為、半徑為，滑塊與斜面、水平面和傳送帶的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度為，傳送帶始終保持的速度逆時針轉動，。

若滑塊通過點時，對點的壓力大小為，求滑塊通過點時的速度大??；

若滑塊恰好能夠到達點，求釋放點到點的距離；

若滑塊從斜面上距離點的位置由靜止釋放，求滑塊停止運動的位置到點的距離。

答案和解析

1.【答案】

【解析】

【分析】

牛頓力學適用于低速宏觀領域，相對論適用于高速接近光速領域；量子力學適用于微觀領域。

【解答】

牛頓力學適用于低速宏觀領域，對于高速微觀領域不適用，高速運動的子壽命變長涉及到高速微觀領域，而其他三項涉及低速宏觀領域，項正確。

2.【答案】

【解析】

【分析】

曲線運動的物體受到的合力一定指向軌跡彎曲的內(nèi)側，曲線運動的速度方向沿軌跡的切線方向，明確這兩點即可解題。

【解答】

由曲線運動的特點可知，速度方向為曲線上這一點的切線方向，曲線運動的軌跡向著受力一側彎曲，故C項正確。

3.【答案】

【解析】

【分析】

解決本題的關鍵是掌握平拋運動的基本規(guī)律，平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動。

【解答】

將小球的運動等效為平拋運動，由，，可得等效平拋運動的水平位移為，則小球在水平地面上的落地點到擋板的距離，項正確。

4.【答案】

【解析】

【分析】

紐扣做勻速圓周運動，合力指向圓心，合力等于向心力，明確其向心力來源，知道豎直方向加速度向上時，是超重；豎直方向加速度向下時，是失重。

【解答】

紐扣在運動過程中加速度大小不變，方向時刻改變，項錯誤

紐扣在點的向心力由紐扣的重力和筒壁對紐扣的彈力的合力提供，項錯誤

紐扣在圓周運動的最低點，所受力的合力指向圓心，紐扣所受的支持力大于重力，紐扣處于超重狀態(tài)，項錯誤

紐扣在點和點所受合力指向圓心，可知所受摩擦力均與重力等大反向，項正確。

5.【答案】

【解析】

【分析】

本題考查星球表面萬有引力與重力的關系，由于星球自轉，在赤道上萬有引力減去重力等于向心力，在兩極由于向心力為零，所以重力等于萬有引力。

【解答】

對于該行星兩極處的物體，可得，對于赤道處的物體，可得，解得該行星自轉的角速度，項正確。

6.【答案】

【解析】

【分析】

解決本題的關鍵是掌握點電荷的電場分布情況，同時掌握點電荷的場強公式。

【解答】

將、兩點的電場強度反向延長，可得點電荷的位置在圖中點，設之間的距離為，則之間的距離為，由真空中點電荷的電場強度，可知點和點的電場強度大小之比為，項正確。

7.【答案】

【解析】

【分析】

本題考查了動能定理、繩牽連問題，動能定理表述為合外力做功等于物體的動能變化；對于繩牽連問題，要明確繩連接的物體在沿繩方向的速度都等于繩子的速度。

【解答】

小物塊從點運動到點，由動能定理可得，可得物塊到達點的速度，根據(jù)速度的合成與分解可得力作用點的速度，項正確。

8.【答案】

【解析】

【分析】

在高中物理學習中，我們會遇到多種不同的物理分析方法，這些方法對我們理解物理有很大的幫助，故在理解概念和規(guī)律的基礎上，更要注意科學方法的積累與學習。

【解答】

兩實驗共同采用的方法是控制變量法和微小量放大法，、項正確。

9.【答案】

【解析】

【分析】

本題通過圖像考查汽車恒定加速度啟動問題。

通過圖像可知，汽車先做勻加速運動，牽引力恒定，速度不斷變大，則功率變大，當功率增大到額定功率時，汽車將不能保持勻加速運動的狀態(tài)，

這時候額定功率保持不變，根據(jù)可知牽引力開始減小，則加速度開始減小，當加速度減小為零時，汽車速度達到最大值，開始做勻速運動，此時牽引力和阻力平衡。

【解答】

A.由圖像可知，時，汽車恰好達到額定功率，此時速度，由，，可得機車所受到的阻力大小為，項正確

B.內(nèi)機車所受到的牽引力，機車運動的位移大小，牽引力做的功，項正確

C.當牽引力和阻力相等時，機車的速度最大，由，可得機車的最大速度，項錯誤

D.設機車從開始運動到達到最大速度的時間為，由圖像可知，一定存在，把，，，代入可得，項錯誤。

10.【答案】

【解析】

【分析】

本題考查了牛頓第二定律、動能定理、電場力做功等知識點。做好小環(huán)的受力分析，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度；根據(jù)動能定理求小環(huán)從到過程克服摩擦力做功以及從到克服電場力做功。

【解答】

A.小環(huán)下滑過程中，所受到的合力大小變化，因此小環(huán)加速度大小變化，項錯誤

B.點和點電勢相等，小環(huán)由到，由動能定理得，可得小環(huán)從運動到的過程中克服摩擦力做的功為，項正確

C.小環(huán)由到，應用動能定理，可得小環(huán)從運動到的過程中克服電場力做的功，項錯誤

D.若僅將小環(huán)所帶的電荷換成等量負電荷，小環(huán)從運動到的過程中克服摩擦力做的功與帶正電荷時相同，可得小環(huán)到點的速度仍為，項正確。

11.【答案】

【解析】此實驗中，對斜槽的光滑程度無要求，項錯誤；判斷斜槽末端切線水平的依據(jù)是將小球置于斜槽末端能夠靜止，項正確；為了盡量減少空氣阻力的影響，小球盡量選用體積小、密度大的金屬球，項正確；豎直方向的確定可以用重垂線，項正確。

設相機頻閃的時間間隔為，水平方向，豎直方向，可得平拋運動的水平速度設小球下落到點時的豎直分速度，由，可得，則小球在位置的速度由于頻閃的時間間隔相同，對于豎直方向的自由落體運動，第個、第個、第個內(nèi)的位移，結合圖像可知拋出點的縱坐標為，拋出點的橫坐標為，故小球拋出點的坐標為。

12.【答案】后保持靜止相同或相等

【解析】打開氣源后，將滑塊放置于氣墊導軌上，若滑塊能保持靜止，說明氣墊導軌調(diào)節(jié)水平，或者給滑塊一個初速度，滑塊通過光電門和光電門的時間相同或相等，也能說明氣墊導軌調(diào)節(jié)水平。

由于遮光條很窄，通過光電門的時間很短，遮光條通過光電門時滑塊的瞬時速度。

由圖乙可知，截距為滑塊通過光電門時速度的平方，即，則遮光條經(jīng)過光電門時滑塊和遮光條的動能為，若系統(tǒng)機械能守恒，則滿足，可得，即。

13.【答案】；

【解析】宇宙飛船在近月軌道上運動，由萬有引力提供向心力可得

可得月球的質(zhì)量

宇宙飛船在橢圓軌道上運動，橢圓的半長軸

根據(jù)開普勒第三定律可得

解得宇宙飛船在橢圓軌道的運行周期

14.【答案】；

【解析】對圖甲中的小球受力分析，根據(jù)平衡條件可得

對圖乙中的小球受力分析，根據(jù)平衡條件可得

解得

剪斷細線后，對小球受力分析，可得

剪斷細線后，小球做初速度為零的勻加速直線運動，經(jīng)