广东省韶关市2022-2023学年高一下学期期末物理试题

这是一份广东省韶关市2022-2023学年高一下学期期末物理试题，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

广东省韶关市2022-2023学年高一下学期期末物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．黄老师从学校乘坐出租车去市教育局。通过手机APP查询得知全程为8公里，约行驶30分钟，拐弯三次，预计15点30分到达，下列描述正确的是（　　）
A．研究整个过程的平均速度时，可以把出租车看成质点
B．题中的“30分钟”和“15点30分”都是指时间
C．题中的“8公里”指的是位移
D．预计出租车全程的平均速度大小约为16km/h
2．如图所示，小黄同学在操场上从A位置运动到B位置的过程中，该同学（　　）
  
A．做匀加速直线运动
B．速度方向不断变化
C．合外力方向一定不变
D．合外力方向与速度方向在同一直线上
3．一字马挑战赛爆红网络，如图为一女士在走廊里用腿支撑墙，使自己静止于两墙之间的一字马表演。下列说法正确的是（　　）

A．人总共受到3个力作用
B．人蹬墙壁的弹力越大，墙壁对人的摩擦力也越大
C．墙壁对人的摩擦力大小等于人的重力大小
D．若换一双鞋底更粗糙的运动鞋，墙壁对人的摩擦力也变大
4．下列有关生活中圆周运动的实例分析，其中说法正确的是（　　）
  
A．甲图中汽车通过凹形桥的最低点时，速度越大，越不容易爆胎
B．乙图中在铁路转弯处，通常要求外轨比内轨适当高一些，目的是减轻轮缘与内外轨的挤压
C．丙图中杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时绳子张力一定为零
D．丁图中洗衣机脱水桶的脱水原理是因为衣服受到向心力，把水从衣服内甩出
5．2023年5月30日上午9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。神舟十六号载人飞船A与距离地面约400km空间站B对接前的环绕轨道如图所示，下列说法正确的是（　　）
  
A．飞船加速上升阶段处于失重状态 B．飞船的线速度比空间站的小
C．飞船的向心加速度比空间站的小 D．飞船的运行周期比空间站的小
6．如图是梁同学做引体向上的示意图。若每次完整的引体向上分为身体“上引”（身体由静止开始从最低点升到最高点）和“下放”（身体从最高点回到最低点的初始状态）两个过程，单杠在整个过程中相对地面静止不动，下列说法正确的是（　　）
  
A．单杠对双手的弹力是由于梁同学的手发生了弹性形变产生的
B．一次完整的引体向上过程中，梁同学的机械能守恒
C．“上引”过程中，单杠对梁同学做负功
D．“下放”过程中，重力对梁同学做正功
7．在农田灌溉中往往需要扩大灌溉面积，常用的方法是在水管的末端中心加装一段细管，如图所示。保持细管水平且高度不变，农田水平，不考虑空气阻力及管口粗细变化对高度的影响，单位时间内的进水量不变，则加装细管后，下列说法正确的是（　　）
  
A．喷出的水的出口速度不变
B．喷出的水在空中运动的时间将变长
C．喷出的水的水平射程将变大
D．单位时间内的出水量将显著增加

二、多选题
8．如图，足球场上，某运动员进行“边路突破”训练，沿边线将足球向前踢出，为控制足球，又向前追赶足球，下列和图像能大致反映此过程的是（　　）

A． B．
C． D．

三、单选题
9．宋代朱淑真在《对景漫成》中用诗句“枫叶醉红秋色里，两三行雁夕阳中”描写了秋天枫叶下落的情景。有一片枫叶在飒飒秋风中飘然落下，下落的高度为9.6m，历经的时间是1.6s，取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　）
A．枫叶下落的轨迹一定是直线 B．枫叶下落可以看成自由落体运动
C．枫叶刚着地时的瞬时速度可能等于6m/s D．枫叶的竖直方向上平均速度大小是6m/s

四、多选题
10．皮带传送在生产和生活中有着广泛应用，一电动机带动传送带始终以v=4m/s的速率运动，传送带两端A、B间的距离L=4m。工作时，机器手臂将一个工件无初速度放到A点，当该工件刚离开B点时，机器手臂将下一个工件放到A点，之后不断重复此过程。已知每个工件的质量m=1kg，与传送带间的动摩擦因数均为，工件可视为质点且不发生滚动，重力加速度g取。从第一个工件放到A点开始计时，则（　　）
  
A．工件在传送带上先做匀加速直线运动再做匀速直线运动
B．工件在传送带上匀加速阶段的加速度为
C．每个工件在传送带上运动的时间为2s
D．电动机多消耗的电能等于工件增加的动能

五、实验题
11．某学习小组利用如图所示的装置探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力大小与哪些因素有关。
  
（1）在探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时我们主要用到了物理学中的 ；
A．理想实验法     B．等效替代法       C．控制变量法      D．演绎法
（2）若两个钢球的质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出A、C位置两钢球所受向心力的比值为，则塔轮1和塔轮2转动的角速度之比为 。
（3）利用此装置探究向心力与角速度之间的关系，某同学测出数据后作图，为了能简单明了地观察出向心力与角速度的关系，最适合做的图像是 。
A．             B．           C．        D．
12．某实验小组利用重物下落验证机械能守恒定律。
（1）下图是四位同学释放纸带瞬间的照片，操作最合理的是 。
A．   B．  C．   D．  
（2）关于此实验，下列说法中正确的是 。
A．打点计时器安装时，要使两限位孔的中线在同一竖直线上，以减小摩擦阻力
B．重物的质量可以不测量
C．实验中应先释放纸带，后接通电源
D．可以利用公式来求解瞬时速度
（3）实验小组的同学发现所做的重物下落实验误差较大，操作也不便，于是在老师的指导下利用如图甲所示的DIS实验装置对验证机械能守恒定律实验进行改进。
  
a.如图乙所示，主要由光电门与轻质摆杆组成单摆绕O点转动，实验时，质量为的光电门从点静止下摆，依次经过6个宽度为的遮光片，光电门摆至左边海绵止动阀处被卡住不再回摆，忽略光电门的大小对实验的影响。已知摆长为，当摆杆与竖直方向的夹角为（小于90°）时，光电门经过遮光片的时间为，以圆弧最低点所在平面为参考面，则光电门的势能 ，动能 （选用字母、、、、表示），然后对比不同遮光片处势能和动能之和是否相等。
b.实验结束后，得到了如题表所示的实验数据，其中动能变化的图像应该是 （选A、B或者C）。
  

六、解答题
13．投壶是我国古代的一种民间游戏。据《礼记·投壶》记载，以壶口作标的，在一定的水平距离投箭矢，以投入多少计筹决胜负，现有甲、乙两人进行投壶的游戏，为简化起见，将箭矢视为质点，不计壶的高度，并且不计空气阻力。甲箭矢从离地面高的A点以初速度水平抛出，甲正好落在壶口C点，重力加速度取，求：
（1）甲箭矢在空中的飞行时间；
（2）A点离壶口C的水平距离；
（3）乙从离地面高的B点水平抛出乙箭矢，乙箭矢也落到壶口C，求乙箭矢刚落入壶口C时的速度大小和方向。
  
14．智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱。如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重质量为，绳长为，悬挂点P到腰带中心点O的距离为，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为，运动过程中腰带可看成不动。重力加速度取，，，求：
（1）配重运动的半径以及向心力大小；
（2）配重的角速度；
（3）若轻绳所能承受的最大拉力为，则配重的角速度不能超过多少？
    
15．某物理兴趣小组为测试一款玩具赛车（可视为质点）的性能，设计了如图所示的轨道模型，该轨道由粗糙水平轨道OA、AC和光滑圆弧轨道组成，圆弧轨道在最低点A点稍微错开，分别与水平轨道OA和AC相连，BC间有一固定在C点的轻质弹簧，弹簧处于原长，其劲度系数为k=1400N/m。让小车从O点以额定功率P=6.5W静止启动，OA间的距离，经过时间t第一次到达A点，然后立即关闭发动机，小车由于惯性继续运动，恰好能通过圆弧最高点。已知圆弧轨道的半径为R=0.4m，AB间的距离，小车的质量m=1kg，小车与水平轨道OA间和AC间的动摩擦因数为，重力加速度g取，试求：
（1）小车第一次经过最低点A时受到的支持力；
（2）小车从O点到A点用的时间t：
（3）小车进入轨道后不脱离视为性能合格，通过计算判断小车的性能是否合格。
  

参考答案：
1．A
【详解】A．由于路程8公里，远大于车的尺寸，故研究整个过程的平均速度时，可以把出租车看成质点，A正确；
B．题中的“30分钟”指的是时间，“15点30分”指的是时刻，B错误；
C．题中的“8公里”指的是路程，C错误；
D．路程8km除以时间0.5h，等于16km/h，该数值为出租车全程的平均速率，D错误。
故选A。
2．B
【详解】ABD．根据题意，由图可知，小黄同学在操场上从A位置运动到B位置的过程中，做曲线运动，则速度方向不断变化，合外力方向与速度方向不在同一直线上，故AD错误，B正确；
C．根据曲线运动中合外力指向曲线弯曲的内测，由图可知，合外力方向改变，故C错误。
故选B。
3．C
【详解】A．人受到重力、左右两边墙壁对人的弹力和摩擦力，总共受到5个力作用，选项A错误；
BC．由平衡可知，两边墙壁对人的摩擦力大小等于人的重力，则当人蹬墙壁的弹力越大时，墙壁对人的摩擦力不变，选项B错误，C正确；
D．若换一双鞋底更粗糙的运动鞋，墙壁对人的摩擦力大小仍等于人的重力，不变，选项D错误。
故选C。
4．B
【详解】A．汽车通过凹形桥的最低点时，根据牛顿第二定律有

速度越大，汽车轮胎所受地面支持力越大，越容易爆胎，故A错误；
B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，由火车自身重力与所受支持力的合力来提供转弯所需的向心力，目的是减轻轮缘与外轨的挤压，故B正确；
C．丙图中杂技演员表演“水流星”，恰好通过最高点的要求是重力提供向心力，由牛顿第二定律有

解得

若通过最高点的速度，则绳子张力不为零，故C错误；
D．洗衣机脱水筒的脱水原理是附着在衣服上的小水滴做圆周运动所需的向心力大于衣服提供的力时，做离心运动，从而离开衣服，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】A．飞船加速上升阶段，具有向上的加速度，处于超重状态，A错误；
B．据引力作为向心力可得

解得

飞船的轨道半径较小，线速度较大，B错误；
CD．据引力作为向心力可得

解得


飞船的轨道半径较小，向心加速度较大，周期较小，C错误，D正确。
故选D。
6．D
【详解】A．单杠对双手的弹力是由于单杠发生了弹性形变产生的，A错误；
B．一次完整的引体向上过程中，梁同学有消耗自身的内能，故其机械能不守恒，B错误；
C．“上引”过程中，单杠对梁同学的作用力向上，但该力作用下手没有发生位移，故单杠对梁同学不做功，C错误；
D．“下放”过程中，重力对梁同学做正功，D正确。
故选D。
7．C
【详解】D．单位时间的出水量与单位时间输入水管的量有关，与是否加装细管无关，所以单位时间内的出水量不变，故D错误；
B．根据题意可知，水离开水管做平抛运动，竖直方向上有

解得

由于高度不变，则喷出的水在空中运动的时间不变，故B错误；
AC．设加细管时水的流速为，不加细管时水的流速为，不加细管时水管的半径为，细管半径为，根据相同时间内水的流量相同，可得

由于

可得

即喷出的水的出口速度变大，由于水离开水管做平抛运动，水平射程为

运动时间不变，出口速度变大，则水平射程将变大，故A错误，C正确。
故选C。
8．AC
【详解】AB．运动员将足球向前踢出，由于地面有阻力作用，足球做匀减速运动，运动员向前追赶做加速运动，故A正确，B错误；
CD．图像的斜率表示速度，足球做减速运动，运动员做加速运动，且踢球时两者在同一位置，故C正确，D错误。
故选AC。
9．D
【详解】B．若枫叶下落可以看成自由落体运动，应满足

解得下落时间为

B错误；
A．枫叶飘落过程枫叶下落的轨迹不一定是直线，A错误；
C．若枫叶下落轨迹为直线，可得

解得着地速度为

C错误；
D．枫叶的竖直方向上平均速度大小是

D正确。
故选D。
10．AB
【详解】B．据牛顿第二定律可得

解得工件在传送带上匀加速阶段的加速度为

B正确；
C．工件加速的时间和位移分别为


工件匀速运动的时间为

故每个工件在传送带上运动的时间为

C错误；
A．工件在传送带上先做匀加速直线运动再做匀速直线运动，A正确；
D．在工件加速运动阶段，与传动带有发生相对滑动，摩擦产生内能，故电动机多消耗的电能等于工件增加的动能与摩擦产生的内能之和，D错误。
故选AB。
11． C D
【详解】（1）[1]探究1个物理量与多个物理量之间的关系时，应采用控制变量法。
故选C。
（2）[2]根据题意，由向心力公式可得

则塔轮1和塔轮2转动的角速度之比为。
（3）[3]由上述分析可知，向心力与角速度的平方成正比，则最适合做的图像是。
故选D。
12． A AB/BA B
【详解】（1）[1]实验释放纸带时，应使重物靠近打点计时器，纸带处于竖直状态，手提着纸带上端。
故选A。
（2）[2]A．打点计时器安装时，要使两限位孔的中线在同一竖直线上，以减小摩擦阻力，故A正确；
B．机械能守恒定律实验过程中需要验证

是否成立，重物的质量可以消去，故重物的质量可以不测量，故B正确；
C．实验中应先接通电源，后释放纸带，故C错误；
D．不可以利用公式来求解瞬时速度，因为利用此公式可以得到

恒成立，不能体现实验验证，故D错误。
故选AB。
（3）[3]根据题意可知，以圆弧最低点所在平面为参考面，当摆杆与竖直方向的夹角为（小于）时，光电门的势能为

[4]光电门通过遮光片的速度为

则光电门的动能为

[5]若实验过程中，光电门的机械能守恒，则光电门在不同遮光片处势能和动能之和相等，则随着高度的降低，势能减小，动能应该增加。故动能变化的图像应该是。
13．（1）；（2）；（3），速度方向与水平方向的夹角的正切值为
【详解】（1）根据题意可知，甲箭矢在空中做平抛运动，竖直方向上，由可得，甲箭矢在空中的飞行时间为

（2）水平方向上，水平位移为

即A点离壶口C的水平距离为。
（3）乙从离地面高的B点水平抛出乙箭矢，则竖直方向上，由可得，乙箭矢在空中的飞行时间为

由于乙箭矢也落到壶口C，水平方向上，由可得，乙箭矢抛出时的速度为

竖直方向上，由可得，乙箭矢落在点时，竖直分速度为

则乙箭矢刚落入壶口C时的速度大小为

设速度方向与水平方向夹角为，则有

即速度方向与水平方向的夹角的正切值为。
14．（1），；（2）；（3）
【详解】（1）根据图乙，由几何关系可知，配重运动的半径为

对配重受力分析，如图所示
  
由于配重随短杆做水平匀速圆周运动，配重所受合力提供向心力，方向指向轴线，则有

（2）根据题意，由公式可得，配重的角速度为

（3）由（2）的受力分析图可知，竖直方向上，由平衡条件有

当绳子拉力达到最大值时，有

此时绳子与竖直方向夹角为

则配重运动的半径变为

由牛顿第二定律有

解得

即配重的角速度不能超过。
15．（1）60N；（2）2s；（3）合格，见解析
【详解】（1）设小车第一次经过最低点A时的速度为v1，通过圆弧最高点的速度为v2，据动能定理可得

在圆弧最高点据牛顿第二定律可得

在A点据牛顿第二定律可得

联立解得
，
小车第一次经过最低点A时受到的支持力为60N。
（2）小车从O到A过程，据动能定理可得

解得

（3）克服弹力做功与弹性势能增加量的关系为

设小车第一次把弹簧压缩到最短时弹簧的压缩量为，根据能量守恒定律可得

解得

弹簧恢复原长的过程，设小车再次运动到B点的速度为v3，根据能量守恒定律可得

解得

设小车返回时沿圆弧上升的最大高度为h，据动能定理可得

解得

之后小车沿圆弧下滑，最终小车停在AB段的某个位置，小车不可能脱离轨道，故小车的性能是合格的。