2022-2023學(xué)年廣東省廣州市番禺區(qū)高一下學(xué)期期末物理試題（解析版）

廣東省廣州市番禺區(qū)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期末物理卷一、單項(xiàng)選擇題：（本題共7小題，每小題4分，共28分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)正確。）1.根據(jù)愛因斯坦提出的相對(duì)論，以下說法正確的是（）A.經(jīng)典力學(xué)理論普遍適用，大到天體，小到微觀粒子均適用B.物體的質(zhì)量取決于物體所含物質(zhì)的多少，質(zhì)量與速度大小無關(guān)C.一個(gè)真實(shí)的物體，其運(yùn)動(dòng)速度有可能達(dá)到甚至超過真空中的光速D.質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間的測(cè)量結(jié)果都與觀測(cè)者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)【答案】D【解析】【詳解】A．經(jīng)典力學(xué)只適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體，對(duì)微觀粒子不適用，A錯(cuò)誤；B．當(dāng)物體高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)相對(duì)論理論可知物體的速度越大，質(zhì)量越大，B錯(cuò)誤；C．光速是速度的極限，一個(gè)真實(shí)的物體，其運(yùn)動(dòng)速度不可能達(dá)到甚至超過真空中的光速，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)愛因斯坦的相對(duì)論可知，質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間都是相對(duì)的，它們的測(cè)量結(jié)果都是隨物體與觀測(cè)者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變，D正確。故選D。2.圖甲是組合式推拉黑板。若在一名同學(xué)向左勻速拉動(dòng)黑板時(shí)，另一名同學(xué)用粉筆從靜止開始，在該黑板上勻加速豎直向下畫線，則粉筆在黑板上畫出的軌跡可能是圖中的（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】粉筆相對(duì)黑板水平向右做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡的凹向向下，則軌跡為C所示。故選C。3.如圖所示，由于空氣阻力的影響，炮彈實(shí)際飛行軌道不再是拋物線，而是按“彈道曲線”飛行，下列說法正確的是（）A.炮彈在上升過程中動(dòng)能減小B.炮彈在下落過程中機(jī)械能增加C.炮彈到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為零D.炮彈到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)加速度為零【答案】A【解析】【詳解】A．炮彈在上升過程中，重力、空氣阻力都做負(fù)功，動(dòng)能減小，機(jī)械能減小，故A正確；B．炮彈在下落過程中，空氣阻力做負(fù)功，機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤；C．炮彈到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度為零，而水平方向的速度不為零，故C錯(cuò)誤；D．炮彈到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)受重力和空氣阻力，合力不為零，加速度不為零，故D錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示，質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做半徑為L(zhǎng)的圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g，連接O點(diǎn)與小球的為輕桿。對(duì)小球，下列說法正確的是（）A.過圓周最高點(diǎn)的臨界速度為B.過圓周最高點(diǎn)的的速度不能大于C.在圓周最高點(diǎn)對(duì)輕桿的作用力大小可以為零D.在圓周最高點(diǎn)對(duì)輕桿的作用力大小最小為【答案】C【解析】【詳解】連接O點(diǎn)與小球的為輕桿，輕桿可以提供支持力，則小球過圓周最高點(diǎn)的臨界速度為零；小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)輕桿的作用力可能為零。故選C。5.2023年2月10日，在中國(guó)空間站全面建成后，航天員首次出艙活動(dòng)取得圓滿成功。已知空間站在距地球表面約400km的高空繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期1.5h,地球半徑約6400km,下列說法正確的是（）A.空間站繞地球做運(yùn)動(dòng)的線速度略大于第一宇宙速度B.空間站繞地球做運(yùn)動(dòng)的線速度大于同步衛(wèi)星繞地球的線速度C.空間站繞地球做運(yùn)動(dòng)的角速度小于同步衛(wèi)星繞地球的角速度D.空間站繞地球做運(yùn)動(dòng)的向心加速度小于同步衛(wèi)星繞地球的向心速度【答案】B【解析】【詳解】A．第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，所以空間站圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度小于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；B．同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為24h，大于空間站的運(yùn)行周期，由得可知，同步衛(wèi)星運(yùn)行軌道半徑比空間站大，由得所以空間站的線速度大于同步衛(wèi)星的線速度，選項(xiàng)B正確；C．由得所以空間站的角速度大于同步衛(wèi)星的角速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)得向心加速度為所以空間站的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。6.如圖所示，蹦床運(yùn)動(dòng)員從蹦床最低點(diǎn)彈起至蹦床平衡位置過程中，蹦床的彈力一直做正功，這個(gè)過程中（）A.蹦床的彈性勢(shì)能減少 B.蹦床的彈性勢(shì)能增加C.蹦床的彈性勢(shì)能先增加后減少 D.運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能減少【答案】A【解析】【詳解】ABC．蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力一直做正功，運(yùn)動(dòng)員向上彈起，蹦床的形變量減小，彈性勢(shì)能減少，故A正確、BC錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)員向上運(yùn)動(dòng)，位置升高，重力勢(shì)能增大，故D錯(cuò)誤。故選A。7.如圖所示，某同學(xué)用硬塑料管和一個(gè)質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)，將螺絲帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則只要運(yùn)動(dòng)角速度合適，螺絲帽恰好不下滑，假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，認(rèn)為最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力。則在該同學(xué)手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時(shí)，下述分析正確的是（）A.螺絲帽受的重力小于最大靜摩擦力B.螺絲帽受到桿的彈力方向水平向外，背離圓心C.此時(shí)手轉(zhuǎn)動(dòng)塑料管的角速度D.若桿的轉(zhuǎn)動(dòng)加快，螺絲帽有可能相對(duì)桿發(fā)生運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】【詳解】A．螺絲帽恰好不下滑，知螺絲帽受到重力和最大靜摩擦力平衡，故A錯(cuò)誤；B．螺絲帽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由彈力提供向心力，所以彈力方向水平向里，指向圓心，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)牛頓第二定律得又聯(lián)立解得故C正確；D．若桿的轉(zhuǎn)動(dòng)加快，角速度ω增大，螺絲帽受到的彈力N增大，最大靜摩擦力增大，螺絲帽不可能相對(duì)桿發(fā)生運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題：（本題共3小題，每小題6分，共18分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有兩個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得6分，選不全的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分）8.如圖所示,、兩個(gè)小球從不同高度同時(shí)沿相反方向水平拋出,其平拋運(yùn)動(dòng)軌跡交點(diǎn)為,則以下說法正確的是A.、兩球同時(shí)落地B.球先落地C.、兩球在點(diǎn)相遇D.無論兩球初速度大小多大,兩球總不能相遇【答案】BD【解析】【詳解】做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，下落的時(shí)間取決于下落的高度，從圖中可知a球下落的高度大于b球，根據(jù)可得a球下落過程中的時(shí)間長(zhǎng)，故b球先落地，A錯(cuò)誤B正確；由于在P點(diǎn)兩球下落的高度不同，所以到達(dá)P點(diǎn)的時(shí)間不同，故不能在P點(diǎn)相遇，C錯(cuò)誤D正確；9.國(guó)產(chǎn)科幻大片《流浪地球2》中的“太空電梯”給觀眾帶來了強(qiáng)烈的視覺震撼。如圖所示，“太空電梯”由地面基站、纜繩、箱體、同步軌道上的空間站和配重組成，纜繩相對(duì)地面靜止，箱體可以沿纜繩將人和貨物從地面運(yùn)送到空間站，下列說法正確的是（）A.地面基站可以建設(shè)在青藏高原上B.配重的線速度小于同步空間站的線速度C.箱體在上升過程中受到地球的引力越來越小D.配重還受到纜繩的拉力，所以做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大于它本身受到的萬有引力【答案】CD【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知纜繩相對(duì)地面靜止，則整個(gè)同步軌道一定赤道正上方，所以地面基站不可以建設(shè)在青藏高原上，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)“太空電梯”結(jié)構(gòu)可知，配重和同步空間站的角速度相同，空間站的環(huán)繞半徑小于配重的環(huán)繞半徑，根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系v=ωr可知配重的線速度大于同步空間站的線速度，故B錯(cuò)誤；C．箱體與地球之間的萬有引力為，箱體在上升過程中距離地球越來越遠(yuǎn)，受到地球的引力越來越小，故C正確；D．纜繩對(duì)配重有指向地球的拉力，所以拉力與配重所受的萬有引力的合力提供配重繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的向心力，所以向心力大于它本身受到的萬有引力，故D正確。故選CD。10.一質(zhì)量為m的人站在觀光電梯內(nèi)的磅秤上，電梯以0.2g的加速度勻加速上升h高度，在此過程中（）A.人克服重力做功mgh B.人的動(dòng)能增加了0.2mghC.人的重力勢(shì)能增加了0.2mgh D.人的機(jī)械能增加了0.2mgh【答案】AB【解析】【詳解】AC．電梯上升h高度，則重力對(duì)人的做功為－mgh，即人克服重力做功mgh，可以知道重力勢(shì)能增加了mgh，故A正確、C錯(cuò)誤；B．根據(jù)牛頓第二定律得F合=ma=0.2mg根據(jù)動(dòng)能定理得ΔEk=W合=mah=0.2mgh即人的動(dòng)能增加了0.2mgh，故B正確；D．人的重力勢(shì)能增加了mgh，動(dòng)能增加0.2mgh，則機(jī)械能增大了1.2mgh，故D錯(cuò)誤。故選AB。三、非選擇題：共54分。計(jì)算題要求有必要說明、原始表達(dá)式和正確的計(jì)算結(jié)果。11.如圖為“向心力演示儀”及配套小球圖示，圖中1、2、3為放置小球的卡槽，卡槽1和3到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等；變速盤由左右兩部分構(gòu)成，兩側(cè)各有三個(gè)半徑不等的圓盤。實(shí)驗(yàn)中左右圓盤可通過皮帶連接，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子時(shí)左右套筒下降，標(biāo)尺露出的格子數(shù)可顯示小球轉(zhuǎn)動(dòng)過程中向心力大小。結(jié)合圖示，完成下列問題：（1）若要演示“和一定時(shí)，向心力與成正比”，可將鋼球置于圖中卡槽3處，將________（選填“鋼”或“鋁”）球置于卡槽________處，且左右兩側(cè)轉(zhuǎn)盤半徑滿足________（選填“”或“”或“”）；（2）若選用兩個(gè)鋼球分別置于卡槽3和2處，則此時(shí)可進(jìn)行演示的是“和________一定時(shí)，向心力與________成正比”（選填“”或“”）?！敬鸢浮竣?鋁②.1③.=④.⑤.r【解析】【詳解】（1）[1][2][3]若要演示“和一定時(shí)，向心力與成正比”，應(yīng)使兩球的質(zhì)量不同，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和角速度相同，可將鋼球置于圖中卡槽3處，將鋁球置于卡槽1處，且左右兩側(cè)轉(zhuǎn)盤半徑滿足。（2）[4][5]若選用兩個(gè)鋼球分別置于卡槽3和2處，此時(shí)兩個(gè)鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不同，根據(jù)此時(shí)可進(jìn)行演示的是“和一定時(shí)，向心力與成正比”。12.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，如圖所示，相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s，長(zhǎng)度單位是cm，g取9.8m/s2。求：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=___________（保留兩位有效數(shù)字）。（2）從起點(diǎn)O到打下記數(shù)點(diǎn)B的過程中，物體重力勢(shì)能減小量Ep=___________，動(dòng)能的增加量Ek=_________（保留兩位有效數(shù)字）。（3）即使在實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、數(shù)據(jù)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理很準(zhǔn)確的前提下，該實(shí)驗(yàn)求得的Ep也一定略大于Ek，這是實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果，試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因（）A．重物下落的實(shí)際距離大于測(cè)量值B．重物質(zhì)量選用得大了，造成的誤差C．重物在下落的過程中，由于摩擦生熱造成的誤差D．先釋放紙帶后接通計(jì)時(shí)器造成的誤差（4）某同學(xué)利用自己在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，測(cè)量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以v2為縱軸畫出了如圖的圖線。則圖線未過原點(diǎn)O的原因是___________，圖線的斜率近似等于___________。A．19.6m/s2B．9.80m/s2C．4.90m/s2【答案】①.0.97m/s②.0.48J③.0.47J④.C⑤.實(shí)驗(yàn)過程先釋放重物后接通（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）電源⑥.A【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得（2）[2]從起點(diǎn)O到打下記數(shù)點(diǎn)B的過程中，重力勢(shì)能減小量為[3]動(dòng)能的增加量為（3）[4]由于在物體下落的過程中，不可避免的要克服阻力做功，因此重力勢(shì)能并沒有全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故動(dòng)能的增量總是要小于重力勢(shì)能的減小量。故選C。（4）[5]從圖像中可以看出，當(dāng)物體下落的高度為0時(shí)，物體的速度不為0，說明了操作中先釋放重物，再接通（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）電源。[6]根據(jù)機(jī)械能守恒可得可得可知圖像的斜率為k=2g=19.6m/s2故選A。[5]從圖像中可以看出，當(dāng)物體下落的高度為0時(shí)，物體的速度不為0，說明了操作中先釋放重物，再接通（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）電源。13.某汽車集團(tuán)公司研制了一輛燃油與電動(dòng)混合動(dòng)力賽車，燃油發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)工作時(shí)的額定功率為P，蓄電池供電的電力發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)工作時(shí)的額定功率為，已知賽車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力恒定。（1）若燃油發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)工作時(shí)最大速度為v，則賽車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力f為多少?（2）若燃油發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)工作時(shí)的最大速度v=120km/h，求兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)工作時(shí)的最大速度v2為多少?【答案】（1）；（2）210km/h【解析】【詳解】（1）速度最大時(shí)，功率為額定功率P，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)F牽=f而所以（2）兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)一起工作時(shí)，總功率由（1）可知，速度最大v＇時(shí)且燃油機(jī)單獨(dú)公式時(shí)的最大速度v=120km/h，帶數(shù)據(jù)解得v＇=210km/h14.如圖所示，一架執(zhí)行救援任務(wù)的直升機(jī)在H=180m的高空以v0=40m/s的速度水平向右勻速飛行，要將兩箱救援物資先后準(zhǔn)確地投放到山腳和山頂?shù)陌仓命c(diǎn)A、B，已知山高h(yuǎn)=135m，山腳和山頂?shù)乃骄嚯xx0=500m，g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：（1）第一箱物資應(yīng)在飛機(jī)離A的水平距離x1為多少時(shí)投放？（2）投放第一箱物資后，飛機(jī)應(yīng)繼續(xù)飛行多大距離后再投放第二箱物資？【答案】（1）240m；（2）620m【解析】【詳解】（1）第一箱物資投下后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有解得則水平距離為（2）第二箱物資投下后也做平拋運(yùn)動(dòng)，則有解得第二箱物資投放后飛行的水平距離為則15.如圖所示，一彈射游戲裝置由安裝在水平臺(tái)面上的固定彈射器、水平直軌道AB，圓心為O的豎直半圓軌道BCD、水平直軌道EF及彈性板等組成，半圓軌道最高點(diǎn)D與水平直軌道右端點(diǎn)E處在同一豎直線上，且D點(diǎn)略高于E點(diǎn)。已知可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊質(zhì)量，軌道BCD的半徑，軌道EF的長(zhǎng)度，滑塊與軌道EF間的動(dòng)摩擦因數(shù)，其余各部分軌道均光滑。游戲時(shí)滑塊從A點(diǎn)彈出，經(jīng)過圓軌道并滑上水平直軌道EF。彈簧的彈性勢(shì)能最大值，彈射器中滑塊與彈簧相互作用時(shí)，機(jī)械能損失忽略不計(jì)，滑塊與彈性板作用后以等大速率彈回，不計(jì)滑塊通過DE之間的能量損失，g取。求（1）滑塊恰好能通過D點(diǎn)的速