廣西桂林市恭城瑤族自治縣2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期末物理試卷（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1廣西桂林市恭城瑤族自治縣2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期末物理試卷一、單選題（本大題共7小題，共28分）1．南京江北地帶未來地標象征“華東MALL摩天輪”，建成后將成為長三角地區(qū)最高的摩天輪，該摩天輪的轉(zhuǎn)盤直徑為108m，轉(zhuǎn)一圈的時間大約是30A．0.20m/s B．0.50m/s〖答案〗A【知識點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速〖解析〗乘客做圓周運動半徑R=1082m=54m，周期T=30min=1800s，根據(jù)線速度和周期的關(guān)系可得v=2πRT，代入數(shù)據(jù)得v=0.20m/s，A符合題意，BCD不符合題意。

故〖答案〗為：A。2．如圖是高鐵機車雨刮器的示意圖.雨刮器由刮水片和雨刮臂鏈接而成，M、N為刮水片的兩個端點，P為刮水片與雨刮臂的鏈接點.雨刮臂繞O軸轉(zhuǎn)動的過程中，刮水片始終保持豎直.下列說法正確的是（）A．P點的線速度始終不變 B．P點的向心加速度不變C．M、N兩點的線速度相同 D．M、N兩點的運動周期不同〖答案〗C【知識點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速〖解析〗AB.P點以O(shè)為圓心做圓周運動，線速度與向心加速度方向時刻變化，所以線速度和加速度均為變量，AB不符合題意；

C.由圖可知，相同的時間M、N兩運動的弧長相等，由線速度的定義式v=st可知，M、N兩點的線速度相同，C符合題意；

D.刮水器上各點的周期相同，所以M、N兩點的周期相同，D不符合題意。

故〖答案〗為：C。

〖祥解〗根據(jù)線速度和向心加速度的方向時刻變化進行分析；根據(jù)線速度的定義式分析M、3．空間內(nèi)存在一靜電場，其電場線如圖所示，電場線關(guān)于直線ab對稱，c、d是電場中關(guān)于直線ab對稱的兩點。下列說法正確的是（）A．c、d兩點的電場強度相同B．正電荷沿直線從c點移到d點的過程中，電場力始終不做功C．正電荷在a點的電勢能小于在b點的電勢能D．帶電粒子在b點受到的電場力大于在a點受到的電場力〖答案〗D【知識點】電場及電場力；電場力做功；電場強度；電場線〖解析〗A．根據(jù)題意，由圖中電場線可知，c、d兩點的電場強度大小相等，方向不同，A不符合題意；B．根據(jù)正電荷的受力方向與電場方向相同，由W=Fscosθ可知，正電荷由c→a電場力與速度方向夾角為銳角，則電場力做正功；正電荷由a→d電場力與速度方向夾角為鈍角，則電場力做負功，C．根據(jù)沿電場線方向，電勢逐漸減低可知，a點的電勢大于b點的電勢，由公式Ep=φq可知，正電荷在a點的電勢能大于在b點的電勢能，D．根據(jù)電場線越密電場強度越大可知，a點的場強小于b點的場強，由公式F=Eq可知，帶電粒子在b點受到的電場力大于在a點受到的電場力，D符合題意。故〖答案〗為：D。

〖祥解〗電場線的疏密表示電場的強弱，結(jié)合恒力做功以及電勢能的表達式得出ab兩點電勢能的大小關(guān)系，結(jié)合電場力的表達式得出ab電場力的大小。4．波輪洗衣機的脫水桶在脫水時，衣服緊貼桶壁做勻速圓周運動，某洗衣機的有關(guān)規(guī)格如圖中表格所示。在脫水程序正常運行時，有一質(zhì)量m=5g的扣子被甩到桶壁上，隨桶壁一起做勻速圓周運動，重力加速度取10型號××額定電壓、頻率～220額定脫水功率225質(zhì)量31脫水轉(zhuǎn)速600脫水筒尺寸直徑300mm，高外形尺寸長555mm，寬510mmA．脫水時，因為衣服上的水滴做高速圓周運動受到的離心力大于向心力，所以會被甩出B．扣子受桶壁的彈力大小約為3C．扣子受桶壁的摩擦力大小為50D．扣子隨桶壁一起做勻速圓周運動的線速度大小約為3〖答案〗B【知識點】向心力；離心運動和向心運動〖解析〗A.脫水時，因為衣服上的水滴做高速圓周運動，當水滴的附著力不足以提供做圓周運動的向心力時就會被甩出，A不符合題意；

B.扣子受重力、桶壁的摩擦力和桶壁的彈力，彈力充當扣子做圓周運動的向心力，由牛頓第二定律可得F=mω2r=m(2πn)2r=0.005×(2π×10)2×0.15N≈3N，B符合題意；

C.在豎直方向上，由共點力平衡條件可得，扣子受桶壁的摩擦力大小等于重力，即f=mg=0.05N，C不符合題意；

D.扣子隨桶壁一起做勻速圓周運動的線速度大小約為v=2πnr=2×3.14×10×0.15m/s=9.42m/s，D不符合題意。

故〖答5．人造衛(wèi)星在發(fā)射過程中要經(jīng)過多次變軌才可到達預(yù)定軌道。如圖，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星從圓軌道Ⅰ的A點先變軌到橢圓軌道Ⅱ，然后在B點變軌進入地球同步軌道Ⅲ，則（）A．衛(wèi)星在B點通過減速實現(xiàn)由軌道Ⅱ進入軌道ⅢB．衛(wèi)星在軌道Ⅰ、Ⅱ上經(jīng)過A點時的速度大小相等C．在Ⅱ軌道上，從A到B的過程中機械能增加D．若衛(wèi)星在軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上運行的周期分別為T1、〖答案〗D【知識點】開普勒定律；衛(wèi)星問題〖解析〗A.衛(wèi)星需在軌道Ⅱ上的B點點火加速，做離心運動，進入軌道Ⅲ，A不符合題意；

B.衛(wèi)星由軌道I進入軌道Ⅱ時，需在A點點火加速，所以衛(wèi)星在軌道Ⅰ經(jīng)過A點的速度小于在Ⅱ上經(jīng)過點時的速度，B不符合題意；

C.在Ⅱ軌道上，從A到B的過程中，只有引力做功，故衛(wèi)星的機械能守恒，C不符合題意；

D.根據(jù)開普勒第三定律有r13T12=r23T22=r33T32，其中r1、r2、r3分別是軌道I、Ⅱ、皿的半長軸，因r1<r2<r3，則有T1<T26．如圖，平行板電容器兩極板豎直放置，帶電量為Q，一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣輕線懸掛于O點，小球靜止時懸線與豎直方向的夾角α為60°?，F(xiàn)將電容器緩慢放電，直到夾角α減小到30°，此時電容器帶電量為（）A．Q3 B．Q2 C．3Q〖答案〗A【知識點】電容器及其應(yīng)用；共點力的平衡；電勢差與電場強度的關(guān)系〖解析〗小球受重力、拉力和電場力作用，由共點力平衡條件可得，未放電前有mgtan60°=qE=qQCd，放電后有mgtan30°=qE'=qQ'Cd，聯(lián)立解得Q'=Q3，BCD不符合題意，A符合題意。

故〖答案〗為：A7．電影《流浪地球2》中的“太空電梯”，纜繩與地面垂直，一端連接地球赤道的固定底座，另一端連接相對地球靜止的空間站A。電梯倉B拴連在纜繩上，可以自由移動，在地面與空間站AA．乘坐太空電梯要到達太空，電梯倉的運行速度必須大于第一宇宙速度B．由于太空電梯纜繩質(zhì)量的影響，相對地球靜止的空間站A的軌道將高于同步衛(wèi)星軌道C．電梯倉B停在低于同步軌道的衛(wèi)星C的高度處時，B的線速度等于C的線速度D．電梯倉B停在低于同步軌道的衛(wèi)星C的高度處時，倉內(nèi)物體處于完全失重狀態(tài)〖答案〗B【知識點】萬有引力定律的應(yīng)用；第一、第二與第三宇宙速度〖解析〗AC.太空電梯隨地球一起旋轉(zhuǎn)，角速度恒定，根據(jù)v=ωr可知，太空電梯上各點線速度與該點離地球球心的距離成正比，電梯倉B在低于同步軌道的衛(wèi)星C的高度處時，B的線速度小于C的線速度；而同步衛(wèi)星的速度小于地球第一宇宙速度，所以電梯倉的運行速度小于第一宇宙速度，AC不符合題意；

B.由于太空電梯纜繩質(zhì)量的影響，相對地球靜止的空間站A的向心力由地球引力與攬繩拉力的合力提供，與同步衛(wèi)星角速度相同，由GMmr同2=mω2r同，T+GMmrA2=mω2rA，可知空間站A的軌道半徑大于同步衛(wèi)星，B符合題意；

D.在低于同步衛(wèi)星軌道繞地球正常運動的衛(wèi)星中，倉內(nèi)物體處于完全失重狀態(tài)，對正常繞地球運行的衛(wèi)星根據(jù)GMmr2=mω2r可得，ω=GMr3，知低于同步軌道的衛(wèi)星正常運行時其角速度大于同步衛(wèi)星的角速度，而電梯倉B停在低于同步軌道的衛(wèi)星C的高度處時，B的角速度等于C二、多選題（本大題共4小題，共24分）8．A、B兩個質(zhì)點分別做勻速圓周運動，在相同的時間內(nèi)它們通過的路程之比為sA∶sA．它們的運動半徑之比rB．它們的運動半徑之比rC．它們的周期之比TD．它們的轉(zhuǎn)速之比n〖答案〗B,C【知識點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速〖解析〗AB.根據(jù)線速度的定義式v=?s?t可得，兩個質(zhì)點的線速度之比為vA：vB=sA：sB=2：3，根據(jù)角速度的定義式ω=?θ?t可得，兩個質(zhì)點的角速度之比為ωA：ωB=?θA：?θB=3：2，又v=ωr，解得rA：r9．拋繡球是廣西民族運動會的傳統(tǒng)項目。如圖甲所示，某同學(xué)讓繡球從A點由靜止開始在豎直平面內(nèi)做圓周運動，獲得一定速度后在A點松手拋出，運動軌跡如圖乙所示，B點略高于D點。已知繡球的質(zhì)量為m，AC兩點間的豎直距離為h，繡球經(jīng)過C點時速率為v，以A點所在水平面為零勢能參考面，整個過程不計空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．繡球在B點時的機械能大于在D點時的機械能B．繡球在D點時的機械能為mgh+C．在整個拋繡球過程中，女子對繡球做的功為1D．在整個拋繡球過程中，女子對繡球做的功為mgh+〖答案〗B,D【知識點】動能定理的綜合應(yīng)用；機械能守恒定律〖解析〗A.繡球拋出后只受重力作用，機械能守恒，則繡球在B點時的機械能等于在D點時的機械能，A不符合題意；

B.繡球在D點時的機械能等于C點的機械能，大小為ED=EC=mgh+12mv2，B符合題意；

CD.對人拋繡球的過程，由動能定理可得，女子對繡球做的功為W=12mvA2，由機械能守恒定律可得12mvA=EC=mgh+12mv2，得10．質(zhì)量為m的汽車發(fā)動機額定功率為P.在傾角為θ的斜坡上受的摩擦阻力為車重力的k倍，汽車在斜坡上以恒定加速度a啟動，經(jīng)過時間tA．汽車的最大速度為PB．勻加速階段持續(xù)時間為PC．根據(jù)已知條件可以求出從初始狀態(tài)直到速度達到最大牽引力做的功D．根據(jù)已知條件可以求出從初始狀態(tài)直到速度達到最大走過的距離〖答案〗C,D【知識點】功率及其計算；機車啟動〖解析〗A.當汽車勻速運動時，速度達到最大，由共點力平衡條件可得，此時的牽引力為F=mgsinθ+kmg，由功率的公式可得最大速度為vm=PF=Pmgsinθ+kmg，A不符合題意；

B.加速度為a時，由牛頓第二定律可得F-kmg-mgsinθ=ma，解得勻加速階段的牽引力F加=ma+kmg+mgsinθ，設(shè)勻加速運動達到的最大速度為v，則v=PF加=Pma+kmg+mgsinθ，可得勻加速階段持續(xù)時間為t加=va=Pkmg+ma+mg11．如圖所示，O點前方有一塊豎直放置的擋板，O與A在同一高度，且OA垂直擋板．某同學(xué)從O點以水平初速度v1、v2、v3分別拋出小球，小球打在擋板上的位置分別是B、C、D，且AB：BC：CD=1：3：5.運動到B、C、D所用的時間分別為t1A．t1：t2：t3=1：2：3 B．t1：t2C．v1：v2：v3=6：3：2 D．v1：v2〖答案〗B,C【知識點】平拋運動〖解析〗平拋運動豎直方向做自由落體運動，根據(jù)h=12gt2得，t=2hg，可得運動的時間之比t1：t2：t3=hAB：hAC：三、實驗題（本大題共2小題，共16分）12．利用如圖所示的裝置“驗證機械能守恒定律”。正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖所示。圖中O點為打點起始點，且速度為零。選取紙帶上打出的連續(xù)點A、B、C、…，測出其中E、F、G點距打點起始點O的距離分別為h1、h2、h3，已知重錘質(zhì)量為m，當?shù)刂亓铀俣葹間（1）下列操作中，有利于減小實驗誤差的是____；A．兩限位孔在同一豎直線上B．先釋放紙帶，后接通電源C．精確測量重錘的質(zhì)量（2）為驗證從O到F過程中重錘的機械能是否守恒，需要計算出重錘下落過程中重力勢能的減少量|ΔEp|=，動能的增加量ΔE（3）某同學(xué)根據(jù)紙帶算出了電火花計時器打某點時重錘的瞬時速度，測出O點與該點的距離h，以h為橫坐標、v2為縱坐標建立坐標系，作出v2-h圖像，從而驗證機械能守恒定律。若所有操作均正確，重力加速度大小為g，則在誤差允許的范圍內(nèi)，v2-h圖線的“斜率”（4）某小組同學(xué)利用同一條紙帶上的多個數(shù)據(jù)點進行計算并將計算結(jié)果填入下表(為便于比較，表中數(shù)據(jù)均保留一位小數(shù))。其中不合理的是第組數(shù)據(jù)，判斷的依據(jù)是。

12345Δ510142029Δ49151929〖答案〗（1）A（2）mgh2（3）2g（4）3；因為實驗中不可避免地存在阻力作用，所以重錘下落過程中會克服阻力做功，一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使得重力勢能的減少量略大于動能的增加量，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知第3組數(shù)據(jù)ΔE【知識點】驗證機械能守恒定律〖解析〗（1）A.為了減小重錘下落過程中受到的阻力，打點計時器的兩限位孔應(yīng)在同一豎直線上，A符合題意；

B.為時紙帶能得到充分利用，實驗時應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，B不符合題意；

C.本實驗最終驗證機械能守恒定律對應(yīng)的表達式時，等式左右兩邊的重錘質(zhì)量可以消去，所以精確測量重錘的質(zhì)量并不利于減小誤差，C不符合題意。

故〖答案〗為：A。

（2）從打O點到打F點的過程中，重物的重力勢能減少量?Ep=mgh2，根據(jù)勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，可得打F點的瞬時速度vF=h3-h12T，所以動能增量?Ek=12mvF2=m(h3-h1)28T2。

（3）由題意，根據(jù)機械能守恒定律可得mgh=12mv2，整理得13．如圖，讓小球從斜槽滾下，用描點的方法畫出小球平拋的軌跡，回答問題：（1）斜槽安裝：實驗中必須調(diào)整斜槽末端(填“豎直”或“水平”)；（2）方木板固定：方木板必須處于(填“豎直平面內(nèi)”或“同一水平面”)，固定時要用重錘線檢查坐標紙豎線是否豎直；（3）小球釋放：小球每次必須從斜槽上(填“同一”或“不同”)位置由靜止?jié)L下，小球開始滾下的位置高度要適中，以使小球平拋運動的軌跡由坐標紙的左上角一直到達右下角為宜；（4）實驗時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、重錘線、圖釘之外，下列器材中還需要的有____；A．秒表 B．坐標紙 C．天平D．彈簧測力計（5）某同學(xué)用根據(jù)實驗結(jié)果在坐標紙上描出了小鋼球水平拋出后的后半部分運動軌跡如圖所示，已知重力加速度為g。①在軌跡上取A、B、C三點，AB和BC的水平間距相等且均為x，測得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2，則y1y213(填“>”或“=②小鋼球平拋運動的初速度v0=m/s。(用x、y1、〖答案〗（1）水平（2）豎直平面內(nèi)（3）同一（4）B（5）>；x【知識點】研究平拋物體的運動〖解析〗（1）為使小球能夠水平拋出，必須調(diào)整斜槽，使其末端水平。

（2）小球做平拋運動在豎直平面內(nèi)，所以方木板必須處于豎直平面內(nèi)，以便能準確的描出小球通過的位置，固定時要用重垂線檢查坐標紙豎線是否豎直，并用其確定y軸方向。

（3）為了保證小球每次拋出時的初速度大小相等，作用每次必須從斜槽的同一位置由靜止釋放。

（4）為更好的畫出分析平拋軌跡實驗還需坐標紙，實驗中不需要測量時間、質(zhì)量和受力，所以不需要秒表、天平和彈簧測力計，B符合題意，ACD不符合題意。

故〖答案〗為：B。

（5）①如果A點是拋出點，則在豎直方向上為初速度為零的勻加速直線運動，則y1和y2的豎直間距之比為1：3；但由于A點不是拋出點，故在A點已經(jīng)具有豎直分速度，故豎直間距之比y1y2大于13。

②豎直方向上，由勻變速直線運動位移差公式可得?y=y2-y1=gT2，水平方向，由勻速運動位移公式可得x=v0T，解得小鋼球平拋的初速度為v0=x四、計算題（本大題共3小題，共32分）14．如圖所示，某機械裝置控制板A在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，經(jīng)過時間t=π10s轉(zhuǎn)過的角度為30°，板A運動過程中始終保持水平方向，物體B置于板A上且與A始終保持相對靜止。物體B的質(zhì)量m=2kg，半徑R=0.5m，取重力加速度g為10m（1）求物體B的線速度大?。?。〖答案〗（1）解：物體B的線速度大小為v，由題意可得ω=θt可解得v=（2）解：物體B做勻速圓周運動的加速度為a，由題意可知a=根據(jù)牛頓第二定律得f=macos37°，解得f=209【知識點】牛頓第二定律；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；豎直平面的圓周運動〖解析〗〖祥解〗（1）由角速度的定義式求出物體B的角速度，再由線速度與角速度的關(guān)系，計算物體B的線速度大小；（2）分析物體B轉(zhuǎn)動到與水平方向夾角θ為37°時的受力，然后由牛頓第二定律求解此時物體所受的支持力和摩擦力的大小。15．如圖，一個長為16m的斜面，固定在地面上，斜面底端固定有一垂直斜面的擋板?，F(xiàn)有一可看成質(zhì)點的小球從斜面頂端，沿斜面由靜止釋放，做勻加速直線運動，加速度大小為2m/（1）小球碰到斜面底的擋板時的速度大小?（2）小球從斜面頂端運動到底端用時多長?（3）小球碰到斜面底端前最后1s內(nèi)的位移大小?（4）若測得小球與擋板作用的時間為0.6s，小球被擋板反彈后離開擋板時的速度為4m/s〖答案〗（1）解：由釋放到碰到斜面底的擋板的過程，根據(jù)速度位移關(guān)系v2=2ax，解得（2）解：根據(jù)速度時間關(guān)系v=at，解得t=4s；（3）解：小球運動3s的位移大小為，小球碰到斜面底端前最后1s內(nèi)的位移大小Δx=x-x'（4）解：根據(jù)加速度的定義式，以沿斜面向上為正方向，則a'【知識點】勻變速直線運動規(guī)律的綜合運用〖解析〗〖祥解〗（1）根據(jù)勻變速直線運動位移與速度的關(guān)系式，求解小球碰到斜面底的擋板時的速度大小；（2）由勻變速直線運動速度與時間的關(guān)系式，求解小球從斜面頂端運動到底端所用時間；（3）總位移與前3s時間內(nèi)位移的差值，即為最后1