2022-2023学年广东省茂名市重点中学高一(下)期末物理试卷(含解析)

2022-2023学年广东省茂名市重点中学高一（下〉期末物理试卷
－、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1.下列物理现象，用牛顿力学无法解释的是（A.高速运动的μ子寿命变长
c.汽车转弯时发生的侧滑现象
B.人造卫星绕地球做匀速圆周运动D.随瀑布自由下落的物体不受浮力作用
2.囱甲Ji.fr示是一种回旋镖，将回旋镖以某种方式从孚t l :I 抛出，回旋像在空中运动一段时间后就会返回到抛出者手中，如图乙所示为回旋镣从0点抛出后，再次返回到JO点的轨迹图。

关于轨迹上的α、b 、c 、d四点给出的速度方向和受力方向，可能正确的是（）
l '
m 乙
A .α点
B. b 点
c. c点
D . d 点
3. 如图所示，两挡板AB 和ICD�j[固定在水平地面上，高度均为h，问距为号。

现将一小球从AB 挡板的顶端A以速度Vo =.J 写百（当地的盈力加速度为9）向CM当J阪水平抛出，当小球与两挡板碰撞时，竖庭分速度保持不变，水平分迷皮大小不变、方向相反，则小球在水平地面上的落点到挡板CD 的距离为（）
A
v o
c
B l
I D
h －
um
A B...!!..12
h
c .-8
D.旦
6
4.如囱甲所示为生活中常用的滚筒洗衣机，洗衣机工作时，滚筒就会转动。

如囱乙月fr示，洗衣机米放衣物绕转轴0空转时，遗漏在滚筒内的一粒纽知贴在圆筒内壁上随圆筒一起做匀
速圆周运动，α、b、c、d为纽扣在不同时刻所在的四个位置，其中α为最高点，c为最低点，b、d网点与圆心等高，下列说法正确的是（
d P n斗b
甲乙
A.结H日在运动过程中加速度不变
B.纽扣在α点的向心力由简壁的弹力提供，
c.纽扣在c点处于失重状态 D.纽扣在b点和d点所受到的摩擦力相同
5.天文学家发现遥远星空中的某颗半径为R绕通过两极的轴自转的行星两极处的重力加速度为g，而赤道处的重力加速度为两极处重力加速度的Z，则该行；在自转的角速度为（）
8
A.�♂
B.�J军c.�J军 D.J军
6.真空中一静止的点电荷产生的电场中有A、B两点，其场强的方向如图所示，则A点和B点的电场强度大小之比为（）
扩A
B运队＇－...，.E B
A. 1:3
B. 3: 1
C. 3:2
D. 2:3
7.如囱甲所示一轻绳一端与静置在光滑水平面上质量为m的小物块相连，另一端绕过定滑轮，现施加紧直向上的力F使小物块从A点运动到B点，该过程中拉力F随力的作用点的｛立移变化如图乙所示，当物块到达B点时，细线与水平方向的夹角α＝60°，贝I］此时力F作用点的
速度大小为（）
，，
，立9�.-------A B A.J军B J事
·
／
A
F
lr
A
U
F
H o h c.J平D.zJ平
二、多选题（本大题共3小题，共12.0分〉
8.用囱示两种实验装置探究力与距离之间的关系并测定相应的常景，则涉及的相同物理思想成方法是（）
m’ 印金属棒
平衡端
L
A.理想模型法B微小量放大法 c.控制变量法 D.均分思想
9.一辆机车在水平路面上从静止开始启动做直线运动，其加速度随时间变化的图像如困所示。

己知机车的质量M=6×105句，机车前进过程中所受阻力大小恒定，t= 40s时机车达到j额定功率P=9×103kW，之后保持该功率不变，下列说法正确的是（）。

／（m·s-2)
,is
A.机车所受到的阻力大小为1.5×105N
B.O～40s内牵引力做功为1.8x 10勺
巳机车的最大速度为80m/s
D.机车从开始运动到达到最大速度所简要的时间可能为200s
10.如囱所示真空中国定着两个相同的正点电荷α、b，粗糙程度均匀的绝缘细杆垂直两个电街的连线靠近α电荷坚直固定，质量为m的带正电的金属｜商环套在细抒上，从细杆上的c点无初速度释放后，经i在线上｜’'.f(Jd点a号i-速度为v，经e点时的速度为切，已知c、d平时、ef1司距均为L,重力加速度为g，下列说法正确的是｛）
c...., A
!--d�－－－－－－0…－－－－－－－－
e
A.小环在运动过程中加速度大小不变
B小环从c运动到e的过程中克服摩擦力傲的功为m(29L－�v2)
C小环从c运动到d的过根中克服电场jJ做的功为；mv2
D.若仅将小环所带的电荷换成等量负电荷，贝川、环经过e点时的速度仍为3v
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分〉
11.如阁所示，物理实验小组应用囱甲所示的装置探究平抛运动的特点，己知当地的重力加速度为9。

y
�
甲
(1）关于该实验，下列描述正确的是（填正确答案标号）。

A.院选用光滑的斜槽，以减少摩捺力的影H向
8.小球放置于来端能够保持静止，就可判断斜糟末端水平
C小球尽量也用体积较小、密度较大的金属球。

，实验中可以用重垂线确定＇！£］革方向
(2）一同学采用频闪照榕的方法确定了小球运动的三个位置A、B、c,i起定坐标纸上某个交叉位置为原点0，建立直角坐标系如图乙所示。

己知｜每个背景方格的实际jtJ.长均为L，当地的重力加速度为g，贝。

小球｛故平抛运动的初速度Vo＝，小球运动JI J B位置时的速度
Vg ＝·小球抛出点的位置坐标为。

（用题中绘出的物理量表示）
12.如国甲所示为探究系统机械能守恒的实验装置，其中滑块和遮光条的总质量为M，钩码的质量为m,ii!£光条的宽度为d。

(t)2
b
L
甲乙
(1）实验开始前，先调节气垫导轨水平，验证气垫导移L是否水平的依据是打开气源（填“前”或“后勺，将消块放置于气垫导轨上，若消块能，说明气垫导轨己调节水平，或者给滑块一个初速度，消块通过光电门1和光电门2的时间。

(2）将带有ii!£光条的清块放置在E气垫导轨上的左端，用细线捡接滑块将细线的另一端绕过气垫导轨右端的Ji'.消轮，悬挂质量为m的钩码，然后由静止释放滑块。

(3）某次实验时光电门2记录的时间是to，贝I]i!!l；光条通过光电门2日才消块的瞬时速度
v＝（用题目中给出的物理量的字母表示）。

(4）让宁肯块多次从同一位置无初速度释放，光电门1的位置始终不变，改变光电门2的位置，记录遮光条每次经过光电门2的时间Lit和对应的光电门1和2之间的距离L，根据记录的多级数据作出图像如图乙所示。

己知图像的斜率为k，截JI,巨为b，当地的E重力加速度为9，则遮光条经过光电｜丁1时情块和ii!£光条的总动能为’只要满足k＝，就能验证消块和钩{i马组成的系统机械能守恒。

问题目中给出的物理量的字母表示）
四、计算题（本大题共3小题，共30.0分〉
13.设想未来，我国的宇航员登上月球，要从月球返回地球，先乘坐宇宙飞船从月球基地升空，进入近月轨道I做匀速圆周运动，从轨道I I的P点加速，进入椭圆轨道JI绕月球运动，再次返回P点时继续加速，；最终宇宙飞船进入月地转移轨道，回到地球。

己知宇宙飞船在轨道I上运行周期为T，远月点Q到月心的距离为7R，月球半径为R，引力常量为G。

求：
Q
(1）月球的质量M;
(2）宇宙飞船在椭圆轨道JI的运行周期。

14.两个质量均为m，带电量均为q的小球分别用绝缘细线悬挂于匀强电场中的01、Oz两点，静止时的位置如图甲和因乙所示。

图甲中细线与竖直方向的夹角。

＝30。

，该匀强电场的方向与细线垂直：图乙中细线与竖直方向的夹角α＝45。

，该匀强电场的方向与细线的夹角p=30。

己知豆力加速度为g，图甲中匀强电场的电场强度为E1’图乙中匀强电场的电场强度为E2。

02
乙
（协主，
(2）若剪断图乙中的细线，求经过时间to小球电势能的变化量。

15.如囱所示，一清道由斜面AB、水平面BC、水平传送带CD和！挺直平丽内的光滑半圆轨道DE平滑连接而成。

现将一滑块从斜丽AB上某一位置由静止释放。

己知斜丽的倾角。

＝S了，水平丽的长度为R，传送帘的长度为3R，半圆轨道的圆心为0、半径为R，滑块与斜丽、水平时附带的动摩擦因叫＝0.5，叫速度地时问持Vo＝用的速度逆时针转动，sin53°= 0.8。

(1）若滑块通过E点时，对E点的压力大小为mg，求滑块通过E菇、时的速度大小：
(2）若滑块恰好能够盖！］达E点，求释放点盖！］B点的距离：
(3）若滑块从斜丽上距离B点3R的位置由静止释放，求滑块停止运动的位直到B点的距离。

答案和解析
I.【答案］A
I角￥析】
【分析】
牛顿力学适用于低速宏观领域，相对论适用于高速（按近光速）领域：量子力学适用于微观领域。

【解答】
牛顿力学适用于低速宏观领域，对于高速微观领域不适用，高速运动的μ子寿命变长涉及到高速微观领域，而其他三项涉及低速宏观领域，A项正确。

2.【答案l c
【解析】
【分析】
曲线运动的物体受到的合力一定指向轨迹弯曲的内侧，曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向，明确这两点即可解题。

【解答】
由曲线运动的特点可知，速度方向为曲线上这一点的切线方向，曲线运动的轨迹向着受力一侧弯曲，故C项正确。

3.【答案l c
【解析1
【分析】
解决本题的关键是攀援平抛运动的基本规律，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在坚E革方向上做自由落体运动。

【解答】
将小球的运动等效为平抛运动，由h=igt2,x＝协可得等效平抛运动的水平位移为x= 2h, 则小球在水平地面上的落地点到挡板CD的距离I!.x = 2h-5×�h = i, c项正确。

4.【答案］D
【解析】【分析】
纽11Jf 战匀速圆周运动，合力指向圆心，合力等于向心力，明确其向心力来源，知道竖恿方向加速度｜句上时，是超重：竖直方向加速度向下时，是失篮。

【解答】
纽扣在运动过程中加速度大小不变，方向时刻改变，A项错误；
组拟在α点的向心力由组拍的重力和筒壁对纽扣的弹力的合力提供，B项错误；
纫扣在圆周运动的最低点c ，所受力的合力指向圆心，纽拥所受的支持力大于亟力，纽扣处于超重状态，C项错误；
纽扣在b点和d点所受合力指向圆心，可知所受摩擦力均与亟力等大反向，D项正确。

5.【答案】B
I 解析】
【分析】
本题考查星球表面万有引力与重力的关系，由于星球自转，在赤道上万有引力减去重力等于向心力，在两极由于向心力为零，所以重力等于万有引力。

【解答】
对于该行星两制的物体m ，可得丁＝m叫于赤道处的物体时，可得7-m ’w 2R ＝悦’；g.GMm
R
解得该行星自转的角速度叶斥，瞅正确。

6.【答案】A 【解析】【分析】
解决本题的关键是掌握点电荷的咆场分布情况，同时掌握点电荷的场强公式E = k 旦.
【解答
1
4每A 、B两点的电场强度反向延长，可得点电荷的位置在图中C点，设BC 之间的距离为d，则AC 之间的距离为丹d ，由真空中点电荷的电场强度E=k
旦
，
刑｜时车IIB 点的电场强度大小之比如：3,
A项正确。

EA
A
C！、：
B:>--...
:60°�£.i
7.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了动能定理、绳牵连问题，动能定理表j率为合外力做功等于物体的动自巨变化：对于绳牵连问题，要明确绳连接的物体在沿绳方向的速度都等于绳子的速度。

【解答】
小物块从A点运动到8点，由动能定理可得平＝�mv�－Q,i'i J栩栩达时速度Vs=J平根据峨的合成与分角附加作用点的胁＝VsC叫＝J弓，A项正确。

8.【答案】BC
【解析】
【分析】
在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物现有很大的帮助，故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习。

【解答】
两实验共同采用的方法是控制变量法和微小量放大法，B、CJ页正确。

9.【答案】AB
【解析】
【分析】
本题通过图像考查汽车恒定加速度启动问题。

通过图像可知，汽车先做匀加速运动，牵引力Ft亘定，速度v不断变大，贝I)功率P= Fv变大，当功率增大盖I］额定功率时，汽车将不能保持匀加速运动的状态，
这时候额定功率P保持不变，根据P= Fv可知牵引力开始减小，则加速度开始减小，当加速度减小为零时，汽车速度达到最大值，开始做匀速运动，此时牵引力和阻力平衡。

【解答】
A白图像可知，们＝40s时，汽车恰好达到额定功率，此时速度v= 0.5×40m/s = 20m/s，由P= Fv, F-f = mα，可得机车所受到的阻力大小为1.5x 105N, A项正确；
P、－．咱
8.0～40 s内机车所受到的牵引7JF=-= 4.5×105N，机车莲功的位移大小x＝；αtf= 400m,
v
牵引力做的功W=l.8×10勺，B项正确；
c.当牵引力和1阻力相等时，机车的速度最大，由p= ft号η，可得机车的最大速度v,,,= 60m/s, C项错误；
D设机车从开始运动到达到戴大速度的时间为t，由图像可知｜，一定存在写且＞fl.v，把α＝O.Sm/s2, t1 = 40s, fl. v = 60m/s -20m/s = 40m/s，代入可得t> 200s, D项错误。

JO.【答案］BD
【解析】
【分析】
本题考查了牛顿第二定律、动能定理、电场力做功等知识点。

做好小环的受力分析，根据牛顿第二定律分析加速度：根据动能定程求小环从c到e过程克服摩擦力做功以及从c到d克服电场力做功。

【解答】
A.小环下滑过程中，所受到的合力大小变化，因此小环加速度大小变化，A项错误；
B.clf(;f-1时酬盹小:F.f El3 c f tle，囱确定理得m9×ZL叫＝呼：－0，哺小到1从c运动到e的过程中克服摩擦为做的功为m(29L-;v2), B项正确；
C小环由c蜘应用动能定理，m9L－号－w也＝;mv2 -0，可得小到1从c运动ftld的过稳中克服俨；mv2,Cf.页错误；
电场7）傲的功W
D.若仅将小环所带的电荷换成等量负电荷，小环从c运动到e的过程中克服摩擦力做的功与带正电街时相同，可得小环3il]d点的速度仍为切，D项正确。

11.［答案】（l)BCD
(2)3K-!.fzi[, (-3L,10L
【解析】（1）此实验中，对14槽的光涓程度先要求，A项错误：判断斜把i末端切线水平的依据是将小球置于斜梢末端能够静止，B项正确：为了尽量减少空气阻力的影响，小球尽量i在用体积小、密度大的金属球，C项正确：坚直方向的确定可以用重垂线，D项正确。

(2）设相机频间的时间间隔为T，水平方向3L= v0T，竖直方向SL-3L = 9T2，可得平抛运动的水平速度V o＝抨；设小球下落阳时的阳分速度Vsy，由VB）•＝平，可得Vsy=币，则小球在8位置的速度Vs＝严严i=!JTgl；叫问叫间隔相叫于紧］主方向的自由落体运动，第1个T、第2个T、第3个T内的优移1:3:5，结合图像可知抛出点的纵坐标为10L，抛出点的横坐标为－3L，故小球抛出点的坐标为（－3L,lOL）。

12.【答案】（1）后保持静止相同（戎相等）
(4)iMb EL
M+m
【解析】（1）打开－气源后，将消块放置于气垫导轨上，若：消块能保持静止，说明气垫导轨调节水平，或者给消块一个初速度，消块通过光电门1和光电门2的时间相同（或相等），也能说明气垫导轨调节水平。

附于这光条很窄，通过光电门的时间很短，遮光条通过光电门2时消块的瞬时速度v=t O (4）由图乙可知，截Ile为滑块通过光电门1时速度的平方，即b=v＆，则遮光条经过光电门1时涓块和l遮光条的动能为iMb，若系统机械能守钮，则满足m9L= i(M + m) （王／－i(M+m)b,可得（丢了＝黠＋b，自iJ k ＝括。

13.【答案】（l)M ＝号子；(2）几＝8T
【角￥析】（1）宇宙飞船在近月轨道I 上运动，｜如万有引力提供向心力可得
GMm
市τ2
－「
m
→R
R ‘
T ‘
可得月球的质量M ＝
豆豆G
T '
(2）宇宙飞船在椭圆轨道II 上运动，椭圆的半长袖
b R+7R －＝一一＝4R 2
2
根据开普勒第三定律可得
R 3 m
3
立言
＝
τT ”z
解得宇宙飞船在椭圆轨道II 的运行周期
T2 = 8T
14.【答案】（呛＝子：
(2)L1E v =
－丘哼业i
【解析］(1）对图甲中的小球受力分析，根据平衡条件可得
qE 1 = m gs in 30°
对图乙中的小球受力分析，根据平衡条件可得q£2sin30。

＝mgsin 侣。

e, n 解得」＝一F.2
4
(2）剪断细线后，对小球受力分析，可得
qEzCOS30。

＋mgcos45。

＝ma
剪断细线后，小球做初速度为零的匀加速直线运动，经过时间to，小球运动的位移
nu bι α 1
亨每－
x 静电力做功
W
= qEzXCOS30。

电势能的变化量等于克服静电力做的功
LlE p = -W
代入数据解得
(3 + D)mg2tij
LlE p = - 4
15.【答案】（l)v= f言五百；（2)L= 9R: (:1).lr II
【角丰析】（1）滑块通过E点时，对E点的压力大小为mg，对E点的泪块受力分析可得
“2
2mg=m云
解得滑块在E点的速度大小
v= jziR
(2）若滑块恰好能够到达E点，对E点的泪’块受力分析可得
mg=m手
由动能定程可得
mgLsin6-µ时L叫－问×4R-mg×2R= imvi
解得L= 9R
(3）对滑块从斜丽上距离B点3R的地方释放到刚涓到C点的过程应用动自吕定理，可得mg×3Rsin6 -µmg x 3R叫－µmgR = imvl-0
解得Ve＝！写百
消块从斜面上距离B点3R的地方将放到速度减为零的过程，由功能关系，可得mg x 3Rsin6 = µmg x 3Rcos6 + µmgR + µmgx
解得滑块速度减为零时在传送带上运动的距离
x = 2R
可知刻苦块速度i成为零后，仍在传送带上，之后就会反向运动
由于Ve>Vo，所以当滑块反向运动到C点时的速度大小
’C =V o＝用
滑块在CB而上做匀减速直线运动，消块减速为0时经过的位移
x -v ’
� -3 一－
i
-z M-4
滑块最终静止的位直到B点的距离
R 丁守
－
X
DU
－
X
AU。