2022-2023学年广东省湛江市高一（下）期末调研测试物理试卷（含解析）

2022-2023学年广东省湛江市高一（下）期末调研测试物理试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.  如图所示，、为某小区门口自动升降杆上的两点，在杆的顶端，在杆的中点处杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中，、两点(    )

 

A. 线速度大小之比 B. 线速度大小之比
C. 角速度大小之比 D. 角速度大小之比

2.  年月，红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽，水流速度，木船相对静水速度，则突击队渡河所需的最短时间为(    )

A.  B.  C.  D.

3.  如图所示，我国自行研制的第五代隐形战机“歼”以速度水平向右匀速飞行，到达目标地时，将质量为的导弹自由释放，导弹向后喷出质量为、对地速率为的燃气，则喷气后导弹的速率为(    )

 

A.  B.  C.  D.

4.  滑雪运动深受人民群众的喜爱．某滑雪运动员可视为质点由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道，从滑道的点滑行到最低点的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿下滑过程中(    )


 

A. 所受合外力始终为零 B. 所受摩擦力大小不变
C. 合外力做功一定为零 D. 机械能始终保持不变

5.  如图所示为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ，运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ，忽略空气阻力，则运动员(    )

 

A. 过程Ⅰ的动量改变量等于零 B. 过程Ⅱ的动量改变量等于零
C. 过程Ⅰ的动量改变量等于重力的冲量 D. 过程Ⅱ的动量改变量等于重力的冲量

6.  年月日时分，由航天科技集团五院抓总研制的第五十六颗北斗导航卫星搭乘长征三号乙运载火箭，在西昌卫星发射中心成功发射。该卫星属地球静止轨道卫星，是我国北斗三号工程的首颗备份卫星。则第五十六颗北斗导航卫星的(    )

A. 运行速度大于 B. 重力加速度小于
C. 运行周期大于 D. 运行角速度小于地球自转角速度

7.  如图所示一种古老的春米机。舂米时，稻谷放在石白中，横梁可以绕转动，在横梁前端处固定一舂米锤，脚踏在横梁另一端点往下压时，舂米锤便向上抬起，抬起的最大高度为。然后提起脚，舂米锤就向下运动，击打中的稻谷，使稻谷的壳脱落，稻谷变为大米。已知舂米锤的质量为，重力加速度为，下列说法正确的是(    )
 

A. 舂米锤向上抬起过程，春米锤一直处于超重状态
B. 舂米锤向上抬起过程，春米锤的机械能守恒
C. 舂米锤向上抬起过程，春米锤的重力势能增加
D. 舂米锤向下运动过程，春米锤重力的功率先增大后减小

二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）

8.  如图所示为南阳汉画像石中的投壶图，投壶是古代士大夫宴饮时做的一种投掷游戏，把箭向壶里投，投中多的为胜，一人与壶相距一定距离站立，将箭水平投出，落在图中的点。忽略空气阻力、箭的长度粗细、壶口的大小的影响。要想能将箭投入壶中，下列措施可行的是(    )
 

A. 保持抛出的高度和到壶的水平距离不变，增大抛出的初速度
B. 保持抛出的高度和初速度大小不变，向远离壶的方向移动一段距离
C. 保持抛出的高度和初速度大小不变，向靠近壶的方向移动一段距离
D. 保持抛出的高度不变，向靠近壶的方向移动一段距离，同时减小抛出的初速度

9.  “广湛”高铁将湛江到广州的通行时间缩短至小时。假设动车启动后沿平直轨道行驶，发动机功率恒定，行车过程中受到的阻力恒为、已知动车质量为，最高行驶速度为，下列说法正确的是(    )

 

A. 动车启动过程中所受合外力减小
B. 动车发动机功率为
C. 从启动到最大速度过程中，动车平均速度为
D. 从启动到最大速度过程中，动车牵引力做功为

10.  年月日时分，神舟十六号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮进入“天和核心舱”对接过程的示意图如图所示，“天和核心舱”处于半径为的圆轨道Ⅲ神舟十六号飞船处于半径为的圆轨道，运行周期为，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅱ运动到处与天和核心舱对接则神舟十六号飞船(    )
 

A. 由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需在点加速
B. 沿轨道Ⅱ运行的周期为
C. 在轨道上点的加速度等于在轨道Ⅱ上点的加速度
D. 在轨道Ⅲ上点的线速度大于在轨道Ⅱ上点的线速度

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

11.  “落体法”是验证机械能守恒定律的主要方法之一如图甲，某次操作得到了如图乙所示的纸带，已知打点周期为、重锤的质量为，依次测出了各计时点到第一个计时点的距离如图中所示，请回答下列问题：

打点时重锤的速度表达式          。若已经计算出点和点的速度分别为、，并且选取到的过程进行机械能守恒定律的验证，则需要验证的关系式为                。

如果某次实验时，发现重力势能的减小量比动能的增加量大很多，出现这种现象的原因可能是          填序号。

A.重物质量测量得不准确

B.因为阻力的作用，所以实验误差很大，但也能验证机械能守恒定律成立

C.打点计时器两个限位孔不在同一条竖直线上，摩擦力或阻力太大导致的

D.实验时出现了先放纸带，后接通电源这样的错误操作导致的

12.  如图所示是探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验装置转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动皮带分别套在左右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值那么：

下列实验的实验方法与本实验相同的是          ．

A.验证力的平行四边形定则

B.验证牛顿第二定律

C.伽利略对自由落体的研究

若长槽上的挡板到转轴的距离是挡板到转轴距离的倍，长槽上的挡板和短槽上的挡板到各自转轴的距离相等探究向心力和角速度的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板          和挡板          处选填“”“”或“”，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为          若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，

可以发现向心力与          成正比．

为了能探究向心力大小的各种影响因素，左右两侧塔轮          选填“需要”或“不需要”设置半径相同的轮盘．

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

13.  现在有一种叫做“魔盘”的娱乐设施，如图所示。“魔盘”转动慢时，盘上的人都可以随盘一起转动而不至于被甩开，当盘的转速逐渐增大到一定值时，盘上的人开始向边缘滑去，离转动中心越远的人，这种滑动的趋势越厉害。设“魔盘”转速为，一个体重为的小孩坐在距离轴心处盘半径大于随盘一起转动没有滑动。取，问：
 

这个小孩受到的向心力有多大这个向心力是由什么力来提供的

若“魔盘”转速很小，小孩会不会往“魔盘”中心滑去

若坐在距离轴心处的是一位体重为的成年人，他会不会随盘一起转动

14.  如图甲是打桩机进行路基打桩的实物情景图，打桩过程情景模型如图乙所示，已知打桩机重锤的质量为，混凝土钢筋桩的质量为，其中。每一次打桩时，打桩机抬高重锤，比桩顶部高出，然后从静止自由释放，与桩发生时间极短的完全非弹性碰撞后，与桩一起向下运动，设桩受到的阻力与桩深入地面下的深度成正比，即，其中重力加速度为，其他阻力忽略不计，桩克服阻力所做的功为。求：

 

                     甲                                    乙

第次打桩时重锤与桩碰撞后的速度，

完成第次打桩后，试求桩深入地面下的深度

已知桩的长度，试求使桩刚好全部进入地面下，则要打多少次

15.   如图所示，竖直固定轨道段光滑，长为的平台段粗糙，段是以为圆心的圆弧小球和紧靠一起静止于处，的质量是的倍两小球在内力作用下突然分离，分离后向左始终沿轨道运动，小球与段的动摩擦因数，到点时轨道对的支持力等于的重力的分离后平抛落到点，到平台边缘的水平距离，平台高，取求：

                                             
做平抛运动初速度的大小

到达点时的速度大小

圆弧的半径。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】解析：因为、两点是同轴转动，所以、两点的角速度是相等的，故 C、D错误由，可知速度之比等于半径之比，故 A、两点线速度大小之比为，故A正确， B错误．
 

2.【答案】 

【解析】解：当静水速与河岸垂直时，垂直于河岸方向上的分速度最大，则渡河时间最短，最短时间为：
，故D正确，ABC错误；
故选：。
 

3.【答案】 

【解析】解：以导弹飞行的方向为正方向，导弹被飞机释放后导弹喷出燃气前后瞬间，根据动量守恒定律得：，
解得：，故BCD错误，A正确。
故选：。
对导弹和气体系统为研究对象，在水平方向上运用动量守恒定律，求出喷气后导弹相对于地面的速率。
本题主要是考查了动量守恒定律；对于动量守恒定律，其守恒条件是：系统不受外力作用或某一方向不受外力作用或合外力为零；解答时要首先确定一个正方向，利用碰撞前系统的动量和碰撞后系统的动量相等列方程解答。
 

4.【答案】 

【解析】

【分析】本题考查了曲线运动、圆周运动、动能定理等，知道曲线运动过程中速度时刻变化，合力不为零；在分析物体做圆周运动时，首先要分析向心力的来源，然后根据牛顿第二定律分析求解。
【解答】A.运动员沿圆弧形滑道运动，可认为是做匀速圆周运动，合外力提供其做圆周运动的向心力，可知合外力不为零，A错误；
B.运动员所受的摩擦力为滑动摩擦力，由于沿切线方向合力为零，可知滑动摩擦力大小等于重力沿切线方向的分力大小，所以他受到的摩擦力大小变化，B错误；
C.根据动能定理，合外力做的功等于动能的变化，由于运动员速率不变，动能不变，故合外力做功为零，C正确；
D.运动员的动能不变，从到的过程中重力势能逐渐减小，其机械能逐渐减小，D错误．  

5.【答案】 

【解析】

【分析】
由题中的图可以判断与过程中的初末速度情况，结合动量定理即可求解。
动量为矢量，动量变化需要考虑动量的方向性，动量定理也是矢量表达式，也需要考虑方向性。
【解答】
过程中最高点运动员速度为水平方向，入水前具有向下的速度，故过程中动量的变化量不等于零；过程运动员到最低点时速度为零，所以过程中动量变化量也不是零，故AB错误；
C.过程运动员只受重力作用，由动量定理得可知过程Ⅰ的动量改变量等于重力的冲量，故C正确；
D.过程运动员受重力与水阻力的共同作用，由动量定理可知过程的动量改变量等于重力的冲量与阻力的冲量的矢量和，故D错误。
故选C。  

6.【答案】 

【解析】

【分析】

本题考查了第一宇宙速度、同步卫星等知识。第一宇宙速度有三种说法：它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度；它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度；它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度．
对于同步卫星，要抓住五个“一定”：轨道一定，角速度一定，高度一定，速率一定，周期一定即与地球自转周期相等。

【解答】

A.第五十六颗北斗导航卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故 A错误
B.由和可知，由于，所以，即第五十六颗北斗导航卫星的重力加速度小于，故 B正确
由第五十六颗北斗导航卫星属地球静止轨道卫星可知，该卫星是同步卫星，周期为，角速度等于地球自转角速度，故CD错误。

7.【答案】 

【解析】解析：舂米锤向上抬起过程，先向上加速后减速运动，竖直方向的加速度先竖直向上后竖直向下，所以舂米锤先超重状态后失重，故 A错误舂米锤向上抬起过程，舂米垂的机械能增加，故 B错误舂米锤向上抬起过程，舂米锤的重力做负功，所以重力势能增加，故 C正确舂米锤向下运动过程，竖直方向的速度逐渐增大，所以舂米锤重力的功率增大，故 D错误。
 

8.【答案】 

【解析】解析：由，，可得，点距离更远，所以保持抛出的高度和到壶的水平距离不变，应该减小抛出的初速度，故 A错误点距离更远，由，保持抛出的高度和初速度大小不变，应该向远离壶的方向移动一段距离，故B正确， C错误由，保持抛出的高度不变，向靠近壶的方向移动一段距离，同时减小抛出的初速度，也可以将箭投入壶中，故 D正确。
 

9.【答案】 

【解析】解析：发动机功率恒定，根据，速度变大，牵引力变小，合外力合，合外力变小，故A正确速度最大时，动车加速度为零，受力平衡，此时，故B正确从启动到最大速度过程中，动车做加速度变小的加速运动，动车平均速度大于，故C错误从启动到最大速度过程中，根据动能定理，动车牵引力做功为大于，故D错误。
 

10.【答案】 

【解析】解析：飞船由低轨道进入高轨道需要点火加速，所以飞船由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需在点加速，故A正确根据开普勒第三定律，有，解得，故B错误由于飞船在轨道Ⅰ、Ⅱ上点的合外力相同，加速度也相同，故 C正确飞船由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需在点加速，所以飞船在轨道Ⅲ上点的线速度大于在轨道Ⅱ上点的线速度，故 D正确。
 

11.【答案】       
 

【解析】解析：根据某段时间内中间时刻的速度等于这段时间的平均速度知，点速度为从到过程，重力势能减少量为，其动能增加量为，若机械能守恒则有，化简得。

在该实验中，由于摩擦力、空气阻力等阻力的存在，重锤减小的重力势能总是稍稍大于重锤动能的增加量若重锤减小的重力势能比重锤动能的增加量大得多，就要考虑阻力太大的原因。验证机械能守恒的式子为，与质量无关，故 A错误若阻力作用很大，应出现重力势能的减小量比动能的增加量大得多，但不能验证机械能守恒定律成立，故 B错误若两限位孔不在同一条竖直线上，纸带和限位孔的阻力过大，会造成重力势能的减小量比动能的增加量大很多，故 C正确若先释放纸带，后接通电源会出现计算动能增加量大于重力势能减少量，故 D错误。

12.【答案】                   角速度的平方     需要 

【解析】解析：本实验所用的研究方法是控制变量法，与“验证牛顿第二定律”的实验方法相同，故选B

探究向心力和角速度的关系时，要保持质量和半径不变，即要将质量相同的小球分别放在挡板和挡板处若将传动皮带套在两半径之比等于的轮盘上，因两轮盘边缘的线速度相同，则角速度之比为，向心力之比为，即标尺露出红白相间的等分格数的比值约为若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力与角速度的平方成正比．

为了能探究向心力大小的各种影响因素，因为要研究角速度一定时向心力与质量或半径的关系，则左右两侧塔轮需要设置半径相同的轮盘．

13.【答案】解：向心力由“魔盘”对小孩的静摩擦力提供且大小为，
其中，
解得，
代入数据。
若“魔盘”转速变小，所需的向心力变小，小孩受到的静摩擦力变小，所以小孩不会向中心滑去。
当时，根据向心力公式可求出所需的向心力为
，
代入数据解得向，
若最大静摩擦力，则成年人将向边缘滑去；
若最大静摩擦力，则成年人可随“魔盘”一起转动。 

【解析】本题考查圆盘上的圆周运动，小孩做圆周运动，向心力由静摩擦力提供，根据牛顿第二定律结合向心力公式分析解题。
 

14.【答案】解：设重锤下落与桩碰撞前的速度为，则有

因为重锤与桩发生了时间极短的完全非弹性碰撞，则有

解得

设第次打桩，柱克服阻力所做的功为，则有

其中

联合上式解得

设使桩刚好全部进入地面下，要打次，根据动能定理，有

其中，解得

【解析】见答案
 

15.【答案】解：分离后做平抛运动，由平抛运动规律可知

代入数据得

分离时，取向左为正方向，由动量守恒定律得

球由运动到，根据动能定理得

代入数据得或

球由运动到，根据机械能守恒定律得

球在点受到的支持力为重力的，由牛顿第二定律得

代入数据得

【解析】见答案