2022-2023學(xué)年廣東省茂名市重點(diǎn)中學(xué)高一（下）期末物理試卷（含解析）

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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(xué)無法解釋的是()

A.高速運(yùn)動(dòng)的子壽命變長B.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

C.汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)發(fā)生的側(cè)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(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后就會(huì)返回到拋出者手中，如圖乙所示為回旋鏢從點(diǎn)拋出后，再次返回到點(diǎn)的軌跡圖。關(guān)于軌跡上的、、、四點(diǎn)給出的速度方向和受力方向，可能正確的是()

A.點(diǎn)B.點(diǎn)C.點(diǎn)D.點(diǎn)

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(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹橄驌醢逅綊伋觯?dāng)小球與兩擋板碰撞時(shí)，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(diǎn)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(jī)，洗衣機(jī)工作時(shí)，滾筒就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖乙所示，洗衣機(jī)未放衣物繞轉(zhuǎn)軸空轉(zhuǎn)時(shí)，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(yùn)動(dòng)，、、、為紐扣在不同時(shí)刻所在的四個(gè)位置，其中為最高點(diǎn)，為最低點(diǎn)，、兩點(diǎn)與圓心等高，下列說法正確的是()

A.紐扣在運(yùn)動(dòng)過程中加速度不變B.紐扣在點(diǎn)的向心力由筒壁的彈力提供

C.紐扣在點(diǎn)處于失重狀態(tài)D.紐扣在點(diǎn)和點(diǎn)所受到的摩擦力相同

5.天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)遙遠(yuǎn)星空中的某顆半徑為繞通過兩極的軸自轉(zhuǎn)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(zhuǎn)的角速度為()

A.B.C.D.

6.真空中一靜止的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中有、兩點(diǎn)，其場強(qiáng)的方向如圖所示，則點(diǎn)和點(diǎn)的電場強(qiáng)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(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，該過程中拉力隨力的作用點(diǎn)的位移變化如圖乙所示，當(dāng)物塊到達(dá)點(diǎn)時(shí)，細(xì)線與水平方向的夾角，則此時(shí)力作用點(diǎn)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(shí)驗(yàn)裝置探究力與距離之間的關(guān)系并測定相應(yīng)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(jī)車在水平路面上從靜止開始啟動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。已知機(jī)車的質(zhì)量，機(jī)車前進(jìn)過程中所受阻力大小恒定，時(shí)機(jī)車達(dá)到額定功率，之后保持該功率不變，下列說法正確的是()

A.機(jī)車所受到的阻力大小為

B.內(nèi)牽引力做功為

C.機(jī)車的最大速度為

D.機(jī)車從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到最大速度所需要的時(shí)間可能為

10.如圖所示真空中固定著兩個(gè)相同的正點(diǎn)電荷、，粗糙程度均勻的絕緣細(xì)桿垂直兩個(gè)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(xì)桿上，從細(xì)桿上的點(diǎn)無初速度釋放后，經(jīng)連線上的點(diǎn)時(shí)速度為，經(jīng)點(diǎn)時(shí)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(yùn)動(dòng)過程中加速度大小不變

B.小環(huán)從運(yùn)動(dòng)到的過程中克服摩擦力做的功為

C.小環(huán)從運(yùn)動(dòng)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(fù)電荷，則小環(huán)經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的速度仍為

三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共18.0分）

11.如圖所示，物理實(shí)驗(yàn)小組應(yīng)用圖甲所示的裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椤?/p>

關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列描述正確的是_________填正確答案標(biāo)號(hào)。

A.應(yīng)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(shí)驗(yàn)中可以用重垂線確定豎直方向

一同學(xué)采用頻閃照相的方法確定了小球運(yùn)動(dòng)的三個(gè)位置、、，選定坐標(biāo)紙上某個(gè)交叉位置為原點(diǎn)，建立直角坐標(biāo)系如圖乙所示。已知每個(gè)背景方格的實(shí)際邊長均為，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度_________，小球運(yùn)動(dòng)到位置時(shí)的速度_________，小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)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(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)開始前，先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，驗(yàn)證氣墊導(dǎo)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(dǎo)軌上，若滑塊能_________，說明氣墊導(dǎo)軌已調(diào)節(jié)水平，或者給滑塊一個(gè)初速度，滑塊通過光電門和光電門的時(shí)間_________。

將帶有遮光條的滑塊放置在氣墊導(dǎo)軌上的左端，用細(xì)線拴接滑塊將細(xì)線的另一端繞過氣墊導(dǎo)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(shí)驗(yàn)時(shí)光電門記錄的時(shí)間是，則遮光條通過光電門時(shí)滑塊的瞬時(shí)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(shí)間和對(duì)應(yīng)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(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，則遮光條經(jīng)過光電門時(shí)滑塊和遮光條的總動(dòng)能為_________，只要滿足_________，就能驗(yàn)證滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。用題目中給出的物理量的字母表示

四、計(jì)算題（本大題共3小題，共30.0分）

13.設(shè)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(jìn)入近月軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從軌道Ⅰ的點(diǎn)加速，進(jìn)入橢圓軌道繞月球運(yùn)動(dòng)，再次返回點(diǎn)時(shí)繼續(xù)加速，最終宇宙飛船進(jìn)入月地轉(zhuǎn)移軌道，回到地球。已知宇宙飛船在軌道上運(yùn)行周期為，遠(yuǎn)月點(diǎn)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(yùn)行周期。

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

求

若剪斷圖乙中的細(xì)線，求經(jīng)過時(shí)間小球電勢(shì)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。現(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(dòng)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(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，。

若滑塊通過點(diǎn)時(shí)，對(duì)點(diǎn)的壓力大小為，求滑塊通過點(diǎn)時(shí)的速度大?。?/p>

若滑塊恰好能夠到達(dá)點(diǎn)，求釋放點(diǎn)到點(diǎn)的距離；

若滑塊從斜面上距離點(diǎn)的位置由靜止釋放，求滑塊停止運(yùn)動(dòng)的位置到點(diǎn)的距離。

答案和解析

1.【答案】

【解析】

【分析】

牛頓力學(xué)適用于低速宏觀領(lǐng)域，相對(duì)論適用于高速接近光速領(lǐng)域；量子力學(xué)適用于微觀領(lǐng)域。

【解答】

牛頓力學(xué)適用于低速宏觀領(lǐng)域，對(duì)于高速微觀領(lǐng)域不適用，高速運(yùn)動(dòng)的子壽命變長涉及到高速微觀領(lǐng)域，而其他三項(xiàng)涉及低速宏觀領(lǐng)域，項(xiàng)正確。

2.【答案】

【解析】

【分析】

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

【解答】

由曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，速度方向?yàn)榍€上這一點(diǎn)的切線方向，曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡向著受力一側(cè)彎曲，故C項(xiàng)正確。

3.【答案】

【解析】

【分析】

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

【解答】

將小球的運(yùn)動(dòng)等效為平拋運(yùn)動(dòng)，由，，可得等效平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為，則小球在水平地面上的落地點(diǎn)到擋板的距離，項(xiàng)正確。

4.【答案】

【解析】

【分析】

紐扣做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(shí)，是超重；豎直方向加速度向下時(shí)，是失重。

【解答】

紐扣在運(yùn)動(dòng)過程中加速度大小不變，方向時(shí)刻改變，項(xiàng)錯(cuò)誤

紐扣在點(diǎn)的向心力由紐扣的重力和筒壁對(duì)紐扣的彈力的合力提供，項(xiàng)錯(cuò)誤

紐扣在圓周運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，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(xiàng)錯(cuò)誤

紐扣在點(diǎn)和點(diǎn)所受合力指向圓心，可知所受摩擦力均與重力等大反向，項(xiàng)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(guān)系，由于星球自轉(zhuǎn)，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(duì)于該行星兩極處的物體，可得，對(duì)于赤道處的物體，可得，解得該行星自轉(zhuǎn)的角速度，項(xiàng)正確。

6.【答案】

【解析】

【分析】

解決本題的關(guān)鍵是掌握點(diǎn)電荷的電場分布情況，同時(shí)掌握點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式。

【解答】

將、兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度反向延長，可得點(diǎn)電荷的位置在圖中點(diǎn)，設(shè)之間的距離為，則之間的距離為，由真空中點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度，可知點(diǎn)和點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比為，項(xiàng)正確。

7.【答案】

【解析】

【分析】

本題考查了動(dòng)能定理、繩牽連問題，動(dòng)能定理表述為合外力做功等于物體的動(dòng)能變化；對(duì)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(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，由動(dòng)能定理可得，可得物塊到達(dá)點(diǎn)的速度，根據(jù)速度的合成與分解可得力作用點(diǎn)的速度，項(xiàng)正確。

8.【答案】

【解析】

【分析】

在高中物理學(xué)習(xí)中，我們會(huì)遇到多種不同的物理分析方法，這些方法對(duì)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(chǔ)上，更要注意科學(xué)方法的積累與學(xué)習(xí)。

【解答】

兩實(shí)驗(yàn)共同采用的方法是控制變量法和微小量放大法，、項(xiàng)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(dòng)問題。

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

這時(shí)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(dāng)加速度減小為零時(shí)，汽車速度達(dá)到最大值，開始做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)牽引力和阻力平衡。

【解答】

A.由圖像可知，時(shí)，汽車恰好達(dá)到額定功率，此時(shí)速度，由，，可得機(jī)車所受到的阻力大小為，項(xiàng)正確

B.內(nèi)機(jī)車所受到的牽引力，機(jī)車運(yùn)動(dòng)的位移大小，牽引力做的功，項(xiàng)正確

C.當(dāng)牽引力和阻力相等時(shí)，機(jī)車的速度最大，由，可得機(jī)車的最大速度，項(xiàng)錯(cuò)誤

D.設(shè)機(jī)車從開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到最大速度的時(shí)間為，由圖像可知，一定存在，把，，，代入可得，項(xiàng)錯(cuò)誤。

10.【答案】

【解析】

【分析】

本題考查了牛頓第二定律、動(dòng)能定理、電場力做功等知識(shí)點(diǎn)。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(dòng)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(xiàng)錯(cuò)誤

B.點(diǎn)和點(diǎn)電勢(shì)相等，小環(huán)由到，由動(dòng)能定理得，可得小環(huán)從運(yùn)動(dòng)到的過程中克服摩擦力做的功為，項(xiàng)正確

C.小環(huán)由到，應(yīng)用動(dòng)能定理，可得小環(huán)從運(yùn)動(dòng)到的過程中克服電場力做的功，項(xiàng)錯(cuò)誤

D.若僅將小環(huán)所帶的電荷換成等量負(fù)電荷，小環(huán)從運(yùn)動(dòng)到的過程中克服摩擦力做的功與帶正電荷時(shí)相同，可得小環(huán)到點(diǎn)的速度仍為，項(xiàng)正確。

11.【答案】

【解析】此實(shí)驗(yàn)中，對(duì)斜槽的光滑程度無要求，項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)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(xiàng)正確；豎直方向的確定可以用重垂線，項(xiàng)正確。

設(shè)相機(jī)頻閃的時(shí)間間隔為，水平方向，豎直方向，可得平拋運(yùn)動(dòng)的水平速度設(shè)小球下落到點(diǎn)時(shí)的豎直分速度，由，可得，則小球在位置的速度由于頻閃的時(shí)間間隔相同，對(duì)于豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，第個(gè)、第個(gè)、第個(gè)內(nèi)的位移，結(jié)合圖像可知拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)為，拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為，故小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)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(dǎo)軌上，若滑塊能保持靜止，說明氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平，或者給滑塊一個(gè)初速度，滑塊通過光電門和光電門的時(shí)間相同或相等，也能說明氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平。

由于遮光條很窄，通過光電門的時(shí)間很短，遮光條通過光電門時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度。

由圖乙可知，截距為滑塊通過光電門時(shí)速度的平方，即，則遮光條經(jīng)過光電門時(shí)滑塊和遮光條的動(dòng)能為，若系統(tǒng)機(jī)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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，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(yùn)行周期

14.【答案】；

【解析】對(duì)圖甲中的小球受力分析，根據(jù)平衡條件可得

對(duì)圖乙中的小球受力分析，根據(jù)平衡條件可得

解得

剪斷細(xì)線后，對(duì)小球受力分析，可得

剪斷細(xì)線后，小球做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)