广东省深圳市普通高中2022-2023学年高一下学期期末调研物理试题

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注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按上述要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，留存试卷，交回答题卡。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. “擒贼先擒王”是《三十六计》中的一计，启示人们做事要抓住主要因素，忽略次要因素。理想化模型就是这种思想的具体应用，以下研究能突出体现这一思想方法的是( )
A. 质点模型的建立
B. 探究力的合成规律
C. 卡文迪许通过扭秤实验测出万有引力常量
D. 探究向心力大小与物体质量、角速度及运动半径的关系
【答案】A
【解析】
【详解】A．质点是理想化的物理模型，即质点的建立体现了理想化模型的思想，故A正确；
B．探究力的合成规律体现的是等效的思想，故B错误；
C．卡文迪许通过扭秤实验测出万有引力常量体现的是放大的思想，故C错误；
D．探究向心力大小与物体质量、角速度及运动半径的关系体现的是控制变量的思想，故D错误。
故选A。
2. 学校举办“鸡蛋撞地球”的科技活动，小明将一个鸡蛋装入缓冲器，在空旷场地离地面12米高处由静止释放，落地后鸡蛋完好无损。该过程中，鸡蛋重力做的功约为( )
A. 0.06JB. 0.6J
C. 6JD. 60J
【答案】C
【解析】
【详解】一个鸡蛋的质量大约为：m=50g=0.05kg，根据重力做功公式，可得鸡蛋所受重力做的功约为：
故选C。
3. 我国北斗导航系统中的地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，则其( )
A. 周期大于24h
B. 周期小于12h
C. 线速度大于7.9km/s
D. 线速度小于7.9km/s
【答案】D
【解析】
【详解】AB．同步卫星的周期等于地球的自转周期为24h，AB错误；
CD．卫星的速度公式
可知同步卫星的速度小于近地卫星的环绕速度，即小于第一宇宙速度7.9km/s，C错误，D正确。
故选D。
4. “套圈圈”游戏深受大众喜爱。家长和小孩在同一竖直线上从不同高度将圆环水平抛出，几乎同时套中前方的同一个玩具(玩具尺寸略小于圆环直径)，空气阻力不计。则下列说法正确的是( )

A. 小孩先抛出圆环B. 大人先抛出圆环
C. 大人抛出的速度大于小孩抛出的速度D. 大人抛出的速度等于小孩抛出的速度
【答案】B
【解析】
【详解】AB．圆环水平抛出后做平抛运动，竖直方向有，则
由此可知，高度越高平抛运动时间越大，由题意可知，两环几乎同时落时，所以大人先抛出圆环，故A错误，B正确；
CD．平抛运动水平方向做匀速直线运动，则平抛的初速度为
由题意可知，水平位移x相同，所以大人抛出的速度小于小孩抛出的速度，故CD错误。
故选B。
5. 如图为打桩机工作的示意图。打桩机重锤的质量为m，从距离木桩顶端高h处自由下落击打木桩，重力加速度为g。则重锤( )

A. 自由下落过程中重力的平均功率为
B. 自由下落过程中重力的平均功率为
C. 击打木桩前瞬间，重力的瞬时功率为
D. 击打木桩前瞬间，重力的瞬时功率为
【答案】D
【解析】
【详解】AB．物体做自由落体运动，由速度位移公式得
落地速度
下落过程重力的平均功率
AB错误；
CD．落地时重力的瞬时功率
C错误，D正确。
故选D。
6. 如图所示，乒乓球在水平桌面上匀速运动，不计阻力。在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒(直径略大于乒乓球的直径)，当乒乓球经过筒口的正前方时，沿球与筒口连线方向水平吹球，下列说法正确的是( )

A. 乒乓球仍沿原方向做直线运动B. 乒乓球能沿吹气方向进入纸筒
C. 乒乓球将会运动至纸筒左侧D. 乒乓球将会运动至纸筒右侧
【答案】C
【解析】
【详解】乒乓球沿着原方向做匀速直线运动的同时也会沿着吹气方向做加速运动，实际运动是两个运动的合运动，故一定不会进入纸筒，由于吹起前，乒乓球由右向左运动，故乒乓球将会运动至纸筒左侧，C正确，ABD错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7. 明朝著作《天工开物》记载了很多古代劳动人民的智慧。如图所示，甲转动把手可将乙匀速拉上来，其中把手上a点到转轴的距离为2L，辘轳边缘b点到转轴的距离为L，a、b两点线速度分别为、，则( )

A
B.
C. 乙的机械能增加
D. 乙的机械能守恒
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．因ab两点同轴转动，则a点的角速度等于b点的角速度，根据
可得
故A正确，B错误；
CD．乙匀速上升过程中，重力势能增加，速度不变，即动能不变，乙的机械能增加，故C正确，D错误。
故选AC。
8. 2022年10月12日中国空间站“天宫课堂”第三课开讲。如图，空间站在圆轨道绕地球做匀速圆周运动，距地面高度为h。完成任务后，航天员乘坐神舟飞船沿椭圆轨道返回地面。已知地球半径为R，地面重力加速度为g，且不考虑地球自转的影响。下列说法正确的是( )

A. 神舟飞船在圆轨道加速，进入椭圆轨道
B. 神舟飞船在圆轨道减速，进入椭圆轨道
C. 空间站的线速度大小为
D. 空间站的向心加速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC．神舟飞船由圆轨道进入椭圆轨道，圆周运动半径变小，由线速度
可得神舟飞船在圆轨道减速，进入椭圆轨道，AC错误，B正确；
D．万有引力提供向心力
又有
则，空间站的向心加速度大小为
D正确。
故选BD。
9. 滑雪道的示意图如图所示。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后进入空中，落在斜面上的Q点。不计运动员经过N点的机械能损失，不计一切摩擦和空气阻力。从M到Q的过程中，下列关于运动员机械能E和动能随水平位移x变化的图像合理的是( )

A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．由于不计运动员经过N点的机械能损失及运动过程中的摩擦力和空气阻力，故整个过程中运动员的机械能守恒，A错误，B正确；
CD．MN段为以初速度为0的匀加速运动，由功能关系得动能 Ek随水平位移x成正比；NP段匀速运动，PQ段平抛运动
C错误，D正确。
故选BD。
三、非选择题：共58分，第10～13题为必考题，考生都必须作答。第14、15题为选考题，考生任选一题作答。
(一)必考题：共44分。
10. 用如图甲所示的向心力实验器，探究物体做匀速圆周运动所需向心力的大小与角速度的关系。

压力传感器固定在水平转臂上，离转轴的距离可调，砝码紧靠传感器放置。通过压力传感器测量砝码做圆周运动所受向心力F的大小。较细的挡光杆固定在离转轴水平距离为r的转臂的另一端。光电门与压力传感器同步采集数据，并通过蓝牙传输。
(1)调节传感器位置，拨动转臂使之转动。挡光杆宽度为d，某次经过光电门的挡光时间为，则此时挡光杆的线速度大小为____________，砝码做圆周运动的角速度大小为____________。(用d、r、表示)
(2)计算机利用数据采集器生成的F、数据图如图乙。对图像进行处理，可得实验结论：当砝码质量和圆周运动半径一定时，____________________________________。

【答案】 ①. ②. ③. 向心力的大小与角速度的平方成正比(F与成正比)
【解析】
【详解】(1)[1]挡光杆的线速度大小为
[2]由公式可得
(2)[3]由图像可知，各点的连线近似一条直线，即，得实验结论：当砝码质量和圆周运动半径一定时，向心力大小与角速度的平方成正比。
11. 如图所示为某实验小组利用平抛运动规律测量电动抽水器的流量(每秒排出的液体体积)实验装置。实验过程如下：

(1)将水桶和薄底水杯放在同一水平桌面上。测量抽水器出水管内径(直径)d，调节管口方向。启动抽水器后水均匀从管口水平射出。
(2)水柱离开管口落入水杯，测量管口距落点间的水平距离，管口距桌面高度h＝__________cm(由图中读出)。
(3)已知当地重力加速度，计算水从管口流出的初速度____________m/s(计算结果保留两位有效数字)。
(4)已知流量的表达式为(其中S为水流的横截面积，v为水流的速度大小)。则该抽水器的流量Q＝____________(用符号x、h、g、d表示，已知水柱充满管口)。
(5)调小抽水器功率挡位并平移水杯，则水从管口到落点的时间____________，重新装满同一杯水所需的时间____________。(选填“变长”、“不变”或“变短”)
【答案】 ①. 44.10 ②. 1.1 ③. ④. 不变 ⑤. 变长
【解析】
【详解】(2)[1]由图可知，测量工具的最小分度为0.1cm，则管口距桌面高度为44.10cm；
(3)[2]由平抛运动规律有，竖直方向，水平方向，则
(4)[3]该抽水器的流量
(5)[4]由平抛运动规律有，竖直方向，则
则水从管口到落点的时间不变；
[5]调小抽水器功率则流量减小，则重新装满同一杯水所需的时间变长。
12. 如图为某战斗机模拟训练过程，战斗机需要完成俯冲和拉起的动作，可视为竖直平面内的匀速圆周运动，在最高点飞机呈倒置状态。已知飞行员的质量为m，圆周运动的半径为R，重力加速度为g。
(1)若战斗机匀速圆周运动的线速度为，则战斗机在最高点和最低点时，对飞行员的弹力大小分别为多少？
(2)若飞行员能承受的最大弹力为自身重力的10倍，则在此训练中战斗机匀速圆周运动的线速度最大值为多少？

【答案】(1)，；(2)
【解析】
【详解】(1)设飞行员在最高点承受力为
设飞行员在最低点承受力为
(2)当飞行员在最低点时承受的力最大
13. 某娱乐项目的简化模型如图所示。在光滑水平高台上固定一弹射装置，其右侧放置一座舱。弹射装置将座舱由静止弹出的过程中，释放的弹性势能。座舱离开轻质弹簧由高台末端A点滑离，恰好从B点沿斜面方向滑上高、倾角的滑梯BC，已知座舱质量且可视为质点。座舱与滑梯间的动摩擦因数，重力加速度，，。不计座舱在运动过程中受到的空气阻力。求：
(1)座舱离开高台A点时的速度的大小；
(2)A、B两点间的高度差h及到达C点的速度的大小；
(3)滑梯底部与水平地面连接，由于场地限制水平地面的长度，考虑游客的安全，需在地面上设置一缓冲坡面DE，使座舱最终能安全停在离地高度坡面顶端E点。若座舱与地面及缓冲坡面间的动摩擦因数均为，不计通过C、D点的机械能损失。试论证在斜面倾角α不大于37°的情况下，座舱可以停在E点，且与α取值无关。

【答案】(1)；(2)，；(3)见解析
【解析】
【详解】(1)弹性势能转化为座舱的动能，有
(2)由数学关系
解得
解法一：(动能定理)
解得
或解法二：(牛顿运动定律)
从B到C的过程，对座舱受力分析可知
解得
(3)当时满足，座舱在斜面上可保持静止。
从C到E的过程中，令CD长度为x，由动能定理可得
代入数据解得
座舱到达E点速度与坡面倾角无关，且到达E点时的速度为零，得证！
四、选考题：共14分，请考生从14、15两道题中任选一题作答，并在答题卡上填涂选考信息。未填涂选考信息或多选，则按所做的第一题计分。
【选考1—电场】
14. 图甲静电除尘器由板状收集器A和线状电离器B组成。A接在高压电源的正极，B接在高压电源的负极，其内部电场如图乙所示。粉尘由侧面进入除尘器后遇到电子而带负电，最终被吸附到A上，从而达到除尘的目的。则带电粉尘颗粒(带电量不变)在运动过程中，所受电场力与电场线相切指向____________(选填“A”或“B”)，所受电场力的大小____________(选填“越来越大”“越来越小”或“不变”)。

【答案】 ①. A ②. 越来越小
【解析】
【详解】[1]带电粉尘颗粒(带电量不变)带负电，所受电场力与电场线相切指向A；
[2]带电粉尘颗粒(带电量不变)在向两极板运动的过程当中电场强度逐渐变小，而由于粉尘由侧面进入除尘器后遇到电子而带负电
所受电场力的大小越来越小。
15. 某同学设计了一种测量物体带电量的方案，其原理如图所示。在O点正下方某位置固定一带电量为＋Q的绝缘小球A。长为l的绝缘细线一端固定在O点，另一端与一个质量为m的金属小球B相连。小球B静止时恰好与小球A在同一水平线上，用量角器测出细线与竖直方向的夹角为θ。已知静电力常量为k，重力加速度为g，两小球的大小可忽略不计，求：
(1)平衡时小球B受到的库仑力的大小；
(2)小球B所带的电荷量q的大小。

【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】(1)对小球B受力分析可知
故有
(2)由库仑定律可知
联立解得
【选考2—动量】
16. 如图所示，我国天问一号火星探测器在竖直着陆火星的过程中需要向下喷气减速。探测器喷气前的速度为v0，经过一段时间后速度降至v，若探测器总质量为m且忽略喷气导致的质量变化。取向下为正方向，则此过程中探测器动量变化量为____________，合外力的冲量为____________。

【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]取向下为正方向，则此过程中探测器动量变化量为
[2]由动量定理可知，合外力的冲量等于动量变化量即为
17. 台球是深受大众喜爱球类运动之一，我国选手曾多次荣获台球世锦赛冠军。如图所示，某次比赛时，母球A、目标球B和角洞恰好在同一条水平直线上。已知两球质量均为m且可视为质点，B与角洞的距离为l，重力加速度为g。两球发生弹性正碰后，B减速运动恰好能进入角洞，B运动时受到的阻力为其重力的k倍，求：
(1)两球碰撞后瞬间B的速度大小；
(2)两球碰撞前瞬间A的速度大小。

【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】(1)碰后目标球运动过程由动能定理可得
解得
(2)两球发生弹性碰撞有
解得
联立以上解得