2022~2023学年广东省梅州市高一（下）期末物理试卷
一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
1. 在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，说法正确的是( )
A. 牛顿发现了万有引力定律
B. 开普勒用实验精确测出了引力常量
C. 哥白尼根据电磁场理论预言了电磁波的存在
D. 爱因斯坦发现了行星运动的规律
2. 花样滑冰是一个极具观赏性的比赛项目，在年北京冬奥会上，隋文静和韩聪的双人滑完美发挥摘得冠军，其中有一个精彩的场面，如图所示，韩聪拉着隋文静的手，使隋文静以韩聪为转动轴做匀速圆周运动，则在这个过程中( )
A. 隋文静所受到的合外力为零 B. 隋文静的加速度大小会改变
C. 隋文静的线速度不变 D. 隋文静的动能不变
3. 通过“寻找最美乡村教师”的大型公益活动，我们知道了乡村教师在艰苦环境下无私奉献、甘为人梯的感人事迹。其中，有“摆渡教师”每天划船接送学生上下学，我们把教师摆渡的情景简化为小船渡河的模型如图所示。若已知小河两岸简化为平直的两岸，宽为，河水流速为，船在静水中的速度为，则下列说法正确的是( )
A. 船渡河的最短时间为
B. 船无法到达正对岸
C. 若船头指向正对岸渡河，则船渡河的轨迹为曲线
D. 若仅增大河水流动的速度，则船渡河的最短时间将变大
4. 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，小车以速率水平向左做匀速直线运动，绳子跨过定滑轮拉着物体竖直上升，下列判断正确的是( )
A. 物体竖直向上做匀速直线运动
B. 小车与物体之间的速率关系是
C. 当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时，物体的速度为
D. 当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时，物体的速度为
5. 如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一硬币被甩到桶壁上，随桶壁一起做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是( )
A. 硬币受重力、弹力、摩擦力和向心力个力的作用
B. 硬币随脱水桶做圆周运动所需的向心力由硬币受到的重力提供
C. 若洗衣机的脱水桶转动得越快，硬币与桶壁间的弹力就越大
D. 若洗衣机的脱水桶转动得越快，硬币与桶壁间的摩擦力就越大
6. 为了刺激旅游业，也为了给游客带来更多的乐趣，景区的基础设施建设不断完善，高山旅游也不那么辛苦了，比如去张家界游玩的游客可以坐百龙电梯上山，如图所示．若忽略空气阻力，对于游客坐百龙电梯上山的全过程，下列说法中正确的是( )
A. 游客一直处于超重状态 B. 游客的重力势能一直增大
C. 游客的动能一直增加 D. 游客的机械能守恒
7. 新能源汽车是低碳发展观念下的新型动力汽车，能够不依赖于传统能源．如图所示，某款新能源汽车能输出的最大功率为，试车员在某段平直路面上以恒定加速度由静止开始启动汽车，汽车受到的阻力恒为，试车员和汽车的总质量为，从启动到以最大功率匀速行驶的过程中，下列说法中正确的是( )
A. 该车所受牵引力一直不变
B. 该车的最大速度为
C. 该车在到达匀速行驶前，一直做匀加速直线运动
D. 该车刚达到最大功率时的速度为
二、多选题（本大题共3小题，共16.0分）
8. 水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明．如图为某水车模型，水流从上方的槽口以速度水平流出，恰好垂直落在与水平面成角的水轮叶面上，落点到水轮圆心间的距离为。在水流不断冲击下，轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力，有关水车及从槽口流出的水，以下说法正确的是( )
A. 水流在空中运动时间为 B. 水流在空中运动时间为
C. 水车该点线速度接近 D. 水车该点线速度接近
9. 年月日，“神舟十六号”载人飞船与“天和”核心舱成功对接，我国六名航天员在空间站胜利“太空会师”，图甲为会师的合影，向世界展示了中国航天工程的卓越能力。对接变轨过程简化为如图乙所示，对接前，飞船沿圆轨道Ⅰ运行，核心舱在离地面约高度的圆轨道Ⅲ运行；飞船从圆轨道Ⅰ先变轨到椭圆轨道Ⅱ，再经过调整与核心舱完成对接，对接后共同沿轨道Ⅲ做匀速圆周运动。则下列说法中正确的是( )
A. 在运行的核心舱内，悬浮的航天员处于失重状态
B. 飞船在圆轨道Ⅰ运行的速度小于在圆轨道Ⅲ运行的速度
C. 飞船在圆轨道Ⅰ运行经过点的加速度大于在轨道Ⅱ运行经过点的加速度
D. 飞船从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，需在点点火加速
10. 如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量滑块的速度和离地高度，并作出滑块的图象，其中高度从上升到范围内图像为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，由图像可知( )
A. 弹簧最大弹性势能为
B. 轻弹簧原长为
C. 当高度为时，弹簧的弹性势能最小
D. 小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和先减小后增大
三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）
11. 某小组在做“研究平抛运动”的实验时，用如图甲所示的实验装置研究平抛运动的轨迹。
下列器材中必需的测量仪器是___________。
A.刻度尺 秒表 天平
为了能较准确地描绘平抛运动的轨迹，实验时，让小球多次沿同一轨道运动，且需要进行如下操作：
通过调节使斜槽的末端保持水平
每次释放小球的位置必须___________选填“相同”或“不同”
每次必须由静止释放小球
小球运动时不应与木板上的白纸相接触
将小球的位置记录在白纸上后，将白纸上的点连成光滑曲线．
由乙图可知小球由到的运动时间与由到的运动时间___________选填“相同”或“不同”。
12. 某同学用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。
铁架台放在水平台面上，上端固定电磁铁，电磁铁正下方安装一个位置可上下调节的光电门。
某同学进行如下操作：
用天平测定小钢球的质量为；
用仪器测出小钢球的直径为；
接通电磁铁的开关，让小钢球吸在下端；
刻度尺的“”刻度线正对着小球的球心，测出小球与光电门间的高度差为，如图乙中的标注线，则高度差___________；
电磁铁断电，小钢球自由下落；
小钢球经过光电门，计时装置记下小钢球经过光电门所用时间为，由此可计算出小钢球经过光电门时的速度为___________用题中给出的物理量符号表示；
若测得，计算此过程中小钢球重力势能的减少量为___________，小钢球动能的增加量为___________重力加速度取，结果均保留三位有效数字；
该同学分析实验数据，发现小钢球动能的增加量总是小于小钢球的重力势能减少量，请简要说明可能原因___________。
四、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
13. 当灾害发生时，有时会利用无人机运送救灾物资．如图所示，一架无人机正准备向受灾人员空投急救用品，急救用品的底面离水面高度。无人机以的速度水平匀速飞行。若空气阻力忽略不计，重力加速度。求：
为了使投下的急救用品落在指定地点，无人机应该在离指定地点水平距离多远的地方进行投放？
投放的急救用品刚落到水面上时，速度的大小是多少？
14. 冰壶比赛在年被列入冬奥会、冰壶比赛的场地如图所示，在某次比赛时，运动员在水平冰面上，从起滑架处用水平向右的恒力推着冰壶由静止开始沿图中虚线向右滑行，经过时间到投掷线，在投掷线的处放手让冰壶以的速度掷出，使冰壶向营垒的圆心滑行。已知冰壶的质量，的距离为，冰壶与冰面间的动摩擦因数为，取，不计冰壶自身的大小，求：
冰壶停止的位置距离营垒的圆心点多远；
运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小到，若要使冰壶能够沿虚线恰好到达圆心点，则运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少。
15. 如图所示，以、为端点、半径为的光滑圆弧轨道固定在地面上，一质量为的长木板静止在光滑水平地面上，其左端紧靠着圆弧轨道，且其上表面与圆弧轨道末端相切，长木板足够长，离长木板右端处有一竖直固定的挡板。质量的物块从端点由静止滑下，经滑上长木板，已知物块与长木板之间的动摩擦因数，取，在整个过程中物块可视作质点，求：
物块滑到点时的速度大小；
长木板与挡板碰撞前瞬间物块的速度大小；
若水平地面与长木板之间的动摩擦因数为，长木板长度，则判断长木板会不会与挡板发生碰撞？
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.由物理学史可知，牛顿发现了万有引力定律，故A正确；
B.卡文迪许用实验精确测出了引力常量，故B错误；
C.麦克斯韦根据电磁场理论预言了电磁波的存在，故C错误；
D.开普勒发现了行星运动的规律，故D错误。
故选A。
2.【答案】
【解析】A.隋文静以韩聪为转动轴做匀速圆周运动，则隋文静所受到的合外力不为零，合外力提供向心力，故A错误；
B.隋文静以韩聪为转动轴做匀速圆周运动，则隋文静的加速度大小不变，故B错误；
C.隋文静以韩聪为转动轴做匀速圆周运动，则隋文静的线速度大小不变，方向时刻改变，故C错误；
D.隋文静以韩聪为转动轴做匀速圆周运动，则隋文静的线速度大小不变，方向时刻改变，但动能只与速度大小有关，则隋文静的动能不变，故D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】A.船渡河的最短时间为，故A正确；
B.因船的静水速度大于河水流速，则合速度方向可垂直河对岸，即船能到达正对岸，故B错误；
C.若船头指向正对岸渡河，则沿垂直河岸方向和水流方向的分运动都是匀速运动，则合运动为直线运动，则船渡河的轨迹为直线，故C错误；
D.船渡河的最短时间只由船速和河宽来决定，与水流速度无关，故D错误。
故选A。
4.【答案】
【解析】将小车的速度沿沿绳和垂直绳分解，沿绳方向的分速度大小即为物体上升的速度大小，则，
随小车向左运动，角减小，则物体竖直向上做加速运动。故错误，正确。
故选C。
5.【答案】
【解析】硬币受重力、弹力、摩擦力个力的作用，其中弹力充当做圆周运动的向心力，选项AB错误；
C.根据，可知，若洗衣机的脱水桶转动得越快，硬币与桶壁间的弹力就越大，选项C正确；
D.硬币与桶壁间的摩擦力与重力平衡，即，则若洗衣机的脱水桶转动得越快，硬币与桶壁间的摩擦力不变，选项D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】A.游客加速上升时处于超重状态，减速上升时处于失重状态，故A错误；
B.游客的高度一直增加，则重力势能一直增大，故B正确；
C.游客先加速后减速，则动能先增加后减小，故C错误；
D.电梯一直对人做正功，则游客的机械能不守恒，故D错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】汽车以恒定的加速度启动则有，此过程汽车的牵引力不变，汽车的实际功率为，，由此可知，汽车的实际功率随速度的增大而增大，当实际功率等于额定功率后，汽车牵引力的功率不再发生变化，此刻有，，此后汽车的牵引力随速度的增加而减小，直到牵引力的大小等于阻力后，汽车开始做匀速直线运动，此时的速度为，故ACD错误，B正确。
故选B。
8.【答案】
【解析】根据平抛运动规律可得，水落到水轮叶面上水平分速度，，又，得，故A错误，B正确；
因为轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，则水车最大线速度接近，故C错误，D正确。
故选BD。
9.【答案】
【解析】A.在运行的核心舱内，悬浮的航天员受到万有引力提供所需的向心力，处于失重状态，故A正确；
B.根据万有引力提供向心力可得，解得，可知飞船在圆轨道Ⅰ运行的速度大于在圆轨道Ⅲ运行的速度，故B错误；
C.根据牛顿第二定律可得，解得，由于、都相同，可知飞船在圆轨道Ⅰ运行经过点的加速度等于在轨道Ⅱ运行经过点的加速度，故C错误；
D.飞船从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，需在点点火加速，做离心运动，故D正确。
故选AD。
10.【答案】
【解析】A.在从上升到范围内，图线的斜率绝对值为，根据能量的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能，所以有，故A正确；
高度从上升到范围内图像为直线可知，从，滑块与弹簧分离，轻弹簧原长为，此位置弹性势能最小为，故B错误，C正确；
D.由能量守恒可知，小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和先减小后增大，故D正确。
故选ACD。
11.【答案】；
相同；
相同
【解析】该实验中需要用刻度尺测量水平和竖直位移，所以必需的测量仪器是刻度尺，故选A；
为了能较准确地描绘平抛运动的轨迹，每次释放小球的位置必须相同；
小球由到的水平位移等于由到的水平位移，根据可知到的时间等于到的时间。
12.【答案】，， ，；
小钢球下落过程中克服阻力做功
【解析】刻度尺的最小分度为，由图乙可知；
小钢球经过光电门时的速度为；
小钢球重力势能的减小量；
小钢球动能的增加量为；
由于小钢球下落过程中克服阻力做功，使小钢球动能的增加量总是小于小钢球的重力势能减少量。
13.【答案】解：急救用品做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，有：，
可得：，
急救用品在水平方向上做匀速直线运动，则有：，
无人机应该在离指定地点水平距离的地方进行投放急救用品；
急救用品落到水面上时竖直方向速度的大小为：，
急救用品落到水面上时，速度的大小为：。
【解析】见答案
14.【答案】解：冰壶以的速度掷出，根据牛顿第二定律可得：，
解得加速度大小，
根据运动学公式可得：，
解得：，
则冰壶停止的位置与营垒的圆心点的距离为：；
要使冰壶能够沿虚线恰好到达圆心点，设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为，在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为，则有：，
由动能定理得：，
联立解得：，即运动员用毛刷擦冰面的长度应为。
【解析】见答案
15.【答案】解：物块从到由机械能守恒定律：，
解得：；
物块滑上长木板后，长木板做加速运动，两者共速时有：，
解得：，
此时对木板由动能定理：，
解得：，
此时木板还没有与挡板相碰，故物块和木块匀速运动，以的速度与挡板相碰；
长木板加速运动的加速度：，
物块减速运动的加速度：，
当物块与长木板共速时：，
解得：，，
此时物块在长木板上滑动的距离：，
即此时物块没有滑离长木板，木板的位移：，
以后两者共速做减速运动，加速度大小，
速度减为零时的位移：，
因：，可知不会与挡板相碰。
【解析】见答案
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