2022-2023學(xué)年廣西桂林市恭城瑤族自治縣高一下學(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(biāo)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(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速〖解析〗乘客做圓周運(yùn)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(jī)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(diǎn)，P為刮水片與雨刮臂的鏈接點(diǎn).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(diǎn)的線速度始終不變 B．P點(diǎn)的向心加速度不變C．M、N兩點(diǎn)的線速度相同 D．M、N兩點(diǎn)的運(yùn)動周期不同〖答案〗C【知識點(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速〖解析〗AB.P點(diǎn)以O(shè)為圓心做圓周運(yùn)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(yùn)動的弧長相等，由線速度的定義式v=st可知，M、N兩點(diǎn)的線速度相同，C符合題意；

D.刮水器上各點(diǎn)的周期相同，所以M、N兩點(diǎn)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(jìn)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(diǎn)。下列說法正確的是（）A．c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B．正電荷沿直線從c點(diǎn)移到d點(diǎn)的過程中，電場力始終不做功C．正電荷在a點(diǎn)的電勢能小于在b點(diǎn)的電勢能D．帶電粒子在b點(diǎn)受到的電場力大于在a點(diǎn)受到的電場力〖答案〗D【知識點(diǎn)】電場及電場力；電場力做功；電場強(qiáng)度；電場線〖解析〗A．根據(jù)題意，由圖中電場線可知，c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)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(fù)功，C．根據(jù)沿電場線方向，電勢逐漸減低可知，a點(diǎn)的電勢大于b點(diǎn)的電勢，由公式Ep=φq可知，正電荷在a點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能，D．根據(jù)電場線越密電場強(qiáng)度越大可知，a點(diǎn)的場強(qiáng)小于b點(diǎn)的場強(qiáng)，由公式F=Eq可知，帶電粒子在b點(diǎn)受到的電場力大于在a點(diǎn)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(qiáng)弱，結(jié)合恒力做功以及電勢能的表達(dá)式得出ab兩點(diǎn)電勢能的大小關(guān)系，結(jié)合電場力的表達(dá)式得出ab電場力的大小。4．波輪洗衣機(jī)的脫水桶在脫水時，衣服緊貼桶壁做勻速圓周運(yùn)動，某洗衣機(jī)的有關(guān)規(guī)格如圖中表格所示。在脫水程序正常運(yùn)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(yùn)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?yàn)橐路系乃巫龈咚賵A周運(yùn)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(yùn)動的線速度大小約為3〖答案〗B【知識點(diǎn)】向心力；離心運(yùn)動和向心運(yùn)動〖解析〗A.脫水時，因?yàn)橐路系乃巫龈咚賵A周運(yùn)動，當(dāng)水滴的附著力不足以提供做圓周運(yùn)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(dāng)扣子做圓周運(yùn)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(diǎn)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(yùn)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(dá)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(diǎn)先變軌到橢圓軌道Ⅱ，然后在B點(diǎn)變軌進(jìn)入地球同步軌道Ⅲ，則（）A．衛(wèi)星在B點(diǎn)通過減速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅱ進(jìn)入軌道ⅢB．衛(wèi)星在軌道Ⅰ、Ⅱ上經(jīng)過A點(diǎn)時的速度大小相等C．在Ⅱ軌道上，從A到B的過程中機(jī)械能增加D．若衛(wèi)星在軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上運(yùn)行的周期分別為T1、〖答案〗D【知識點(diǎn)】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(diǎn)點(diǎn)火加速，做離心運(yùn)動，進(jìn)入軌道Ⅲ，A不符合題意；

B.衛(wèi)星由軌道I進(jìn)入軌道Ⅱ時，需在A點(diǎn)點(diǎn)火加速，所以衛(wèi)星在軌道Ⅰ經(jīng)過A點(diǎn)的速度小于在Ⅱ上經(jīng)過點(diǎn)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(jī)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<T6．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(diǎn)，小球靜止時懸線與豎直方向的夾角α為60°。現(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(diǎn)】電容器及其應(yīng)用；共點(diǎn)力的平衡；電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系〖解析〗小球受重力、拉力和電場力作用，由共點(diǎn)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(dá)太空，電梯倉的運(yùn)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(diǎn)】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(diǎn)線速度與該點(diǎn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)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(yùn)動半徑之比rB．它們的運(yùn)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(diǎn)】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(diǎn)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(diǎn)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(yùn)動會的傳統(tǒng)項(xiàng)目。如圖甲所示，某同學(xué)讓繡球從A點(diǎn)由靜止開始在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，獲得一定速度后在A點(diǎn)松手拋出，運(yùn)動軌跡如圖乙所示，B點(diǎn)略高于D點(diǎn)。已知繡球的質(zhì)量為m，AC兩點(diǎn)間的豎直距離為h，繡球經(jīng)過C點(diǎn)時速率為v，以A點(diǎn)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(diǎn)時的機(jī)械能大于在D點(diǎn)時的機(jī)械能B．繡球在D點(diǎn)時的機(jī)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(diǎn)】動能定理的綜合應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律〖解析〗A.繡球拋出后只受重力作用，機(jī)械能守恒，則繡球在B點(diǎn)時的機(jī)械能等于在D點(diǎn)時的機(jī)械能，A不符合題意；

B.繡球在D點(diǎn)時的機(jī)械能等于C點(diǎn)的機(jī)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(jī)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(jī)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(dá)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(dá)到最大走過的距離〖答案〗C,D【知識點(diǎn)】功率及其計算；機(jī)車啟動〖解析〗A.當(dāng)汽車勻速運(yùn)動時，速度達(dá)到最大，由共點(diǎn)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(yùn)動達(dá)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(diǎn)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(diǎn)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(yùn)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(diǎn)】平拋運(yùn)動〖解析〗平拋運(yùn)動豎直方向做自由落體運(yùn)動，根據(jù)h=12gt2得，t=2hg，可得運(yùn)動的時間之比t1：t2：t3=hAB：hAC：三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共16分）12．利用如圖所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”。正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn)，且速度為零。選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B、C、…，測出其中E、F、G點(diǎn)距打點(diǎn)起始點(diǎn)O的距離分別為h1、h2、h3，已知重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間（1）下列操作中，有利于減小實(shí)驗(yàn)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(yàn)證從O到F過程中重錘的機(jī)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(diǎn)時重錘的瞬時速度，測出O點(diǎn)與該點(diǎn)的距離h，以h為橫坐標(biāo)、v2為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，作出v2-h圖像，從而驗(yàn)證機(jī)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(diǎn)進(jìn)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?yàn)閷?shí)驗(yàn)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(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，B不符合題意；

C.本實(shí)驗(yàn)最終驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律對應(yīng)的表達(dá)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(diǎn)到打F點(diǎn)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(yùn)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(diǎn)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(jī)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(diǎn)的方法畫出小球平拋的軌跡，回答問題：（1）斜槽安裝：實(shí)驗(yàn)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(biāo)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(yùn)動的軌跡由坐標(biāo)紙的左上角一直到達(dá)右下角為宜；（4）實(shí)驗(yàn)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(biāo)紙 C．天平D．彈簧測力計（5）某同學(xué)用根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小鋼球水平拋出后的后半部分運(yùn)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(diǎn)，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(yùn)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(diǎn)】研究平拋物體的運(yùn)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(yùn)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(zhǔn)確的描出小球通過的位置，固定時要用重垂線檢查坐標(biāo)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(shí)驗(yàn)還需坐標(biāo)紙，實(shí)驗(yàn)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(diǎn)是拋出點(diǎn)，則在豎直方向上為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則y1和y2的豎直間距之比為1：3；但由于A點(diǎn)不是拋出點(diǎn)，故在A點(diǎn)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(yùn)動位移差公式可得?y=y2-y1=gT2，水平方向，由勻速運(yùn)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(jī)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(yùn)動，經(jīng)過時間t=π10s轉(zhuǎn)過的角度為30°，板A運(yùn)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??；?！即鸢浮剑?）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(yùn)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(diǎn)】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(yùn)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??；（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(diǎn)的小球從斜面頂端，沿斜面由靜止釋放，做勻加速直線運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的綜合運(yùn)用〖解析〗〖祥解〗（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)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??；（2）由勻變速直線運(yùn)動速度與時間的關(guān)系式，求解小球從斜面頂端運(yùn)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1s內(nèi)的位移；（4）根據(jù)加速度的定義式，求解小球被擋板反彈的加速度大小和方向。16．如圖所示輕質(zhì)絕緣彈簧水平放置在絕緣水平面上，彈簧處于原長狀態(tài)時恰好在A點(diǎn)，A點(diǎn)左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙，AB部分長為1.2m，滑塊與AB部分的動摩擦因數(shù)μ=0.2，彈簧一端固定在豎直墻上，另一端放一質(zhì)量m=0.2kg的滑塊（不栓接）。BC為半徑R=0.4m的光滑絕緣圓弧軌道，其中θ=60°，虛線右側(cè)有一足夠?qū)拕驈?qiáng)電場，場強(qiáng)E=3×103V/m?，F(xiàn)將一滑塊置于彈簧右端，當(dāng)彈簧壓縮到某位置時由靜止釋放滑塊，滑塊被彈出運(yùn)動至B點(diǎn)時對圓弧軌道的壓力為滑塊重力的5倍，此后滑塊進(jìn)入圓弧軌道并從C點(diǎn)拋出，滑塊帶電量q=+2.0×10-3C，重力加速度g取（1）滑塊運(yùn)動至B點(diǎn)時速度大?。唬?）彈簧的彈性勢能；（3）小球落在DH水平面上的位置距離D點(diǎn)的水平距離?！即鸢浮剑?）解：在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有：FN-mg=mvB2R

由題意和牛頓第三定律有：FN=F壓（2）解：滑塊從左端運(yùn)動至B點(diǎn)，由能量的轉(zhuǎn)化與守恒得：E解得：E（3）解：滑塊從B運(yùn)動至C過程中：-mg(R-Rcos60°)=12進(jìn)入電場后，滑塊水平方向做勻加速直線運(yùn)動，豎直方向做勻變速直線運(yùn)動，當(dāng)滑塊進(jìn)入電場中落在DH上時，設(shè)豎直向上為正方向，則有：y=(其中y=-0.8m

解得：t=0.8s

水平方向上有：x=(v解得x=4【知識點(diǎn)】能量守恒定律；豎直平面的圓周運(yùn)動；動能定理的綜合應(yīng)用；帶電粒子在重力場和電場復(fù)合場中的運(yùn)動〖解析〗〖祥解〗（1）分析滑塊在B點(diǎn)的受力，由牛頓第二定律求解滑塊運(yùn)動至B點(diǎn)時速度大小；（2）根據(jù)能量守恒定律分析滑塊從從左端運(yùn)動至B點(diǎn)過程，求出彈簧的彈性勢能；（3）由動能定理分析小球從B運(yùn)動至C過程，求出小球在C點(diǎn)的速度，小球進(jìn)入電場后，將運(yùn)動沿水平方向和豎直方向分解，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式，再求解小球落在DH水平面上的位置距離D點(diǎn)的水平距離。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(biāo)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(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速〖解析〗乘客做圓周運(yùn)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(jī)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(diǎn)，P為刮水片與雨刮臂的鏈接點(diǎn).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(diǎn)的線速度始終不變 B．P點(diǎn)的向心加速度不變C．M、N兩點(diǎn)的線速度相同 D．M、N兩點(diǎn)的運(yùn)動周期不同〖答案〗C【知識點(diǎn)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速〖解析〗AB.P點(diǎn)以O(shè)為圓心做圓周運(yùn)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(yùn)動的弧長相等，由線速度的定義式v=st可知，M、N兩點(diǎn)的線速度相同，C符合題意；

D.刮水器上各點(diǎn)的周期相同，所以M、N兩點(diǎn)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(jìn)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(diǎn)。下列說法正確的是（）A．c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B．正電荷沿直線從c點(diǎn)移到d點(diǎn)的過程中，電場力始終不做功C．正電荷在a點(diǎn)的電勢能小于在b點(diǎn)的電勢能D．帶電粒子在b點(diǎn)受到的電場力大于在a點(diǎn)受到的電場力〖答案〗D【知識點(diǎn)】電場及電場力；電場力做功；電場強(qiáng)度；電場線〖解析〗A．根據(jù)題意，由圖中電場線可知，c、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)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(fù)功，C．根據(jù)沿電場線方向，電勢逐漸減低可知，a點(diǎn)的電勢大于b點(diǎn)的電勢，由公式Ep=φq可知，正電荷在a點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能，D．根據(jù)電場線越密電場強(qiáng)度越大可知，a點(diǎn)的場強(qiáng)小于b點(diǎn)的場強(qiáng)，由公式F=Eq可知，帶電粒子在b點(diǎn)受到的電場力大于在a點(diǎn)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(qiáng)弱，結(jié)合恒力做功以及電勢能的表達(dá)式得出ab兩點(diǎn)電勢能的大小關(guān)系，結(jié)合電場力的表達(dá)式得出ab電場力的大小。4．波輪洗衣機(jī)的脫水桶在脫水時，衣服緊貼桶壁做勻速圓周運(yùn)動，某洗衣機(jī)的有關(guān)規(guī)格如圖中表格所示。在脫水程序正常運(yùn)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(yùn)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?yàn)橐路系乃巫龈咚賵A周運(yùn)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(yùn)動的線速度大小約為3〖答案〗B【知識點(diǎn)】向心力；離心運(yùn)動和向心運(yùn)動〖解析〗A.脫水時，因?yàn)橐路系乃巫龈咚賵A周運(yùn)動，當(dāng)水滴的附著力不足以提供做圓周運(yùn)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(dāng)扣子做圓周運(yùn)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(diǎn)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(yùn)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(dá)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(diǎn)先變軌到橢圓軌道Ⅱ，然后在B點(diǎn)變軌進(jìn)入地球同步軌道Ⅲ，則（）A．衛(wèi)星在B點(diǎn)通過減速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅱ進(jìn)入軌道ⅢB．衛(wèi)星在軌道Ⅰ、Ⅱ上經(jīng)過A點(diǎn)時的速度大小相等C．在Ⅱ軌道上，從A到B的過程中機(jī)械能增加D．若衛(wèi)星在軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上運(yùn)行的周期分別為T1、〖答案〗D【知識點(diǎn)】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(diǎn)點(diǎn)火加速，做離心運(yùn)動，進(jìn)入軌道Ⅲ，A不符合題意；

B.衛(wèi)星由軌道I進(jìn)入軌道Ⅱ時，需在A點(diǎn)點(diǎn)火加速，所以衛(wèi)星在軌道Ⅰ經(jīng)過A點(diǎn)的速度小于在Ⅱ上經(jīng)過點(diǎn)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(jī)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<T6．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(diǎn)，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(diǎn)】電容器及其應(yīng)用；共點(diǎn)力的平衡；電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系〖解析〗小球受重力、拉力和電場力作用，由共點(diǎn)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(dá)太空，電梯倉的運(yùn)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(diǎn)】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(diǎn)線速度與該點(diǎn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)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(yùn)動半徑之比rB．它們的運(yùn)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(diǎn)】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(diǎn)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(diǎn)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(yùn)動會的傳統(tǒng)項(xiàng)目。如圖甲所示，某同學(xué)讓繡球從A點(diǎn)由靜止開始在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，獲得一定速度后在A點(diǎn)松手拋出，運(yùn)動軌跡如圖乙所示，B點(diǎn)略高于D點(diǎn)。已知繡球的質(zhì)量為m，AC兩點(diǎn)間的豎直距離為h，繡球經(jīng)過C點(diǎn)時速率為v，以A點(diǎn)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(diǎn)時的機(jī)械能大于在D點(diǎn)時的機(jī)械能B．繡球在D點(diǎn)時的機(jī)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(diǎn)】動能定理的綜合應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律〖解析〗A.繡球拋出后只受重力作用，機(jī)械能守恒，則繡球在B點(diǎn)時的機(jī)械能等于在D點(diǎn)時的機(jī)械能，A不符合題意；

B.繡球在D點(diǎn)時的機(jī)械能等于C點(diǎn)的機(jī)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(jī)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(jī)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(dá)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(dá)到最大走過的距離〖答案〗C,D【知識點(diǎn)】功率及其計算；機(jī)車啟動〖解析〗A.當(dāng)汽車勻速運(yùn)動時，速度達(dá)到最大，由共點(diǎn)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(yùn)動達(dá)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(diǎn)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(diǎn)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(yùn)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(diǎn)】平拋運(yùn)動〖解析〗平拋運(yùn)動豎直方向做自由落體運(yùn)動，根據(jù)h=12gt2得，t=2hg，可得運(yùn)動的時間之比t1：t2：t3=hAB：hAC：三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共16分）12．利用如圖所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”。正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn)，且速度為零。選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B、C、…，測出其中E、F、G點(diǎn)距打點(diǎn)起始點(diǎn)O的距離分別為h1、h2、h3，已知重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間（1）下列操作中，有利于減小實(shí)驗(yàn)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(yàn)證從O到F過程中重錘的機(jī)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(diǎn)時重錘的瞬時速度，測出O點(diǎn)與該點(diǎn)的距離h，以h為橫坐標(biāo)、v2為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，作出v2-h圖像，從而驗(yàn)證機(jī)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(diǎn)進(jìn)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?yàn)閷?shí)驗(yàn)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(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，B不符合題意；

C.本實(shí)驗(yàn)最終驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律對應(yīng)的表達(dá)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(diǎn)到打F點(diǎn)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(yùn)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(diǎn)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(jī)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(diǎn)的方法畫出小球平拋的軌跡，回答問題：（1）斜槽安裝：實(shí)驗(yàn)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(biāo)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(yùn)動的軌跡由坐標(biāo)紙的左上角一直到達(dá)右下角為宜；（4）實(shí)驗(yàn)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(biāo)紙 C．天平D．彈簧測力計（5）某同學(xué)用根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小鋼球水平拋出后的后半部分運(yùn)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(diǎn)，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(yùn)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(diǎn)】研究平拋物體的運(yùn)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(yùn)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(zhǔn)確的描出小球通過的位置，固定時要用重垂線檢查坐標(biāo)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(shí)驗(yàn)還需坐標(biāo)紙，實(shí)驗(yàn)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(diǎn)是拋出點(diǎn)，則在豎直方向上為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則y1和y2的豎直間距之比為1：3；但由于A點(diǎn)不是拋出點(diǎn)，故在A點(diǎn)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(yùn)動位移差公式可得?y=y2-y1=gT2，水平方向，由勻速運(yùn)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(jī)械裝置控制板A在豎直平面內(nèi)做半徑