廣東省清遠市2023-2024學年高一下學期期末考試物理試卷

這是一份廣東省清遠市2023-2024學年高一下學期期末考試物理試卷，共11頁。試卷主要包含了關于下列四幅圖說法正確的是等內容，歡迎下載使用。
注意事項：
1．本試卷滿分100分，考試時間75分鐘。
2．答題前，考生務必將自己的姓名、準考證號等填寫在答題卡的相應位置。
3．全部答案在答題卡上完成，答在本試題卷上無效。
4．回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。
5．考試結束后，將本試題卷和答題卡一并交回。
一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。
1．水車是我國最古老的農業(yè)灌溉工具，體現了中華民族高超的勞動技藝和創(chuàng)造力，是中國農耕文化的重要組成部分．如圖所示，水車最外層圓型支架上固定多個水斗，內部有兩個圓形支架固定木輻條，在流水的沖力作用下，水車勻速轉動．下列說法正確的是（ ）
A．所有水斗的角速度都相同B．所有水斗的向心加速度都相同
C．水斗的周期比木輻條中點的周期大D．在最低點的水斗向心加速度最大
2．如圖所示，乒乓發(fā)球機從同一高度向正前方球桌依次水平射出兩個乒乓球（忽略空氣阻力）．甲球越過球網，乙球沒有越過球網，且兩球落地前均與球網無接觸．下列有關甲乙兩球的說法正確的是（ ）
A．甲球在空中運動時間更長B．兩球的發(fā)射速度可能相等
C．甲球落地前瞬間速度更大D．從射出到落地，兩球的速度變化量不同
3．“天鏈一號”是我國第一顆自主研制的地球同步軌道數據中繼衛(wèi)星．如圖所示，“天鏈一號”03星、04星，天鏈二號01星三星組網，為天宮空間站提供雙目標天基測控與數據中繼支持．下列關于“天鏈”衛(wèi)星和“天宮”空間站的說法正確的是（ ）
A．“天鏈”衛(wèi)星的周期比“天宮”空間站的小
B．“天宮”空間站的線速度大于7.9km/s
C．“天鏈”衛(wèi)星的角速度比“天宮”空間站的小
D．“天鏈”系列衛(wèi)星可能有一顆靜止在北京上空
4．2021年9月2日，遼寧沈陽桃仙國際機場以“過水門”最高禮遇，迎接第八批志愿軍烈士遺骸回家．兩輛消防車凌空噴射出兩道在空中最高點對接的巨型水柱，出現一個“水門”狀的效果．若不計空氣阻力，兩側同一水平位置噴射出的水柱恰好是對稱的拋物線，下列說法正確的是（ ）
A．兩側噴射出的水初速度相同
B．兩側噴射出的水從噴出點至最高點所用的時間相等
C．任意一小段水柱，其受到的合力方向總與其速度方向垂直
D．取任意一小段水柱，在相等時間間隔內速度的變化量不相同
5．跳馬比賽中在運動員落地位置放置厚海綿墊以保護運動員．如圖所示為一質量為40kg的運動員在比賽時落地的場景，海綿墊與運動員的撞擊時間約為0.4s，，下列說法正確的是（ ）
A．海綿墊減小了運動員落地過程中撞擊力的沖量
B．海綿墊減小了運動員落地過程中的動量變化率
C．落地過程中海綿墊對運動員的沖量與運動員對海綿墊的沖量相同
D．若運動員以4m/s的速度垂直落地，海綿墊對運動員的作用力約為400N
6．自動卸貨車極大提高了卸貨效率，如圖所示，一質量為m的貨物A從長為L的貨箱頂端由靜止下滑，貨物可視為質點，貨物與貨箱間的動摩擦因數為μ，貨箱的傾角為θ，重力加速度為g．貨物滑至貨箱底端的過程中，下列關于貨物的說法正確的是（ ）
A．重力做功為
B．支持力做功為
C．到達底端時的動能增加了
D．到達底端時重力勢能減少了
7．關于下列四幅圖說法正確的是（ ）
A．如圖甲，汽車以速度v通過拱橋最高點時，拱橋對汽車的支持力大小可能為0
B．如圖乙，小球在水平面內做勻速圓周運動過程中，受到方向不變的合外力
C．如圖丙，直筒洗衣機脫水時，衣服受到的靜摩擦力提供向心力
D．如圖丁，若火車轉彎時超過規(guī)定速度行駛，輪緣對內軌會有擠壓作用
二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個選項符合要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選的得0分。
8．如圖所示，一氣象氣球正返回地面，開始時氣象氣球在無風的條件下勻速下落．當接近地面時，受到水平方向的風力作用，則下列說法正確的是（ ）
A．氣象氣球運動的軌跡將會是一條曲線
B．氣象氣球運動的軌跡將會是一條直線
C．風力不影響氣象氣球的落地時間
D．風力不影響氣象氣球的落地速度
9．某中學生進行彈跳訓練，他從站立狀態(tài)先下蹲，然后起立，在起立過程中重心勻加速上升，之后人離開地面，若不計空氣阻力，則下列說法正確的是（ ）
A．下蹲過程中，人的重力勢能不斷減少，動能不斷增加
B．下蹲過程中，人的重力勢能不斷減少，動能先增加后減小
C．起立過程中，人的重力勢能不斷增加，動能不斷增加
D．起立過程中，人的機械能不斷增加，是因為地面對人做了正功
10．2023年9月26日，全國首條空軌（懸掛式單軌）——光谷空軌旅游線開通運營．光谷空軌列車（簡稱空軌）采用GOA3有人值守無人駕駛技術運行，車輛具備270度觀景功能．如圖所示，一空軌的質量為m，在平直軌道上從靜止開始勻加速直線行駛，經過時間t前進的距離為s，發(fā)動機輸出功率恰好達到額定功率P，空軌所受阻力恒定，下列說法正確的是（ ）
A．勻加速行駛過程中，空軌的牽引力大小為
B．勻加速行駛過程中，空軌的阻力大小為
C．勻加速行駛過程中，牽引力做的功為Pt
D．空軌能達到的最大速度為
三、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11．（8分）在“驗證動量守恒定律”實驗中，實驗裝置如圖甲．小車P左端裝有彈片，右端接有紙帶穿過打點計時器．小車Q右端裝有彈片，車上裝有擋光片，其寬度為d．平衡摩擦力后，接通打點計時器，推動小車P，使之與Q相碰，碰后P繼續(xù)向前運動．
（1）實驗打出的紙帶如圖乙，應用____________段來計算P碰前速度，用____________段來計算P碰后速度（以上均填“AB”“BC”“CD”或“DE”）；
（2）光電門測得擋光時間為，則小車Q碰后速度為____________；
（3）已知P、Q兩小車質量分別為和，打點計時器每隔時間T打一次點，該實驗要驗證的表達式是____________（用題中和紙帶上的物理量表示）．
12．（8分）如圖甲所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒定律．
（1）對于該實驗，下列操作能減小實驗誤差的是____________（填標號）；
A．精確測量出重物的質量B．兩限位孔在同一豎直線上
C．重物選用質量和密度較大的金屬錘D．先釋放重物，再接通打點計時器
（2）紙帶上所打的點記錄了重物在不同時刻的位置，在選定的紙帶上依次取計數點如圖乙所示，相鄰計數點間的時間間隔，那么紙帶的____________（填“左”或“右”）端與重物相連．設重物質量，O點為打下的第一個點，則從打下O點到E點的過程中，重物動能增加量為____________J（結果保留2位有效數字）；
（3）根據紙帶上的數據，算出重物在各位置的速度v，量出對應位置下落的距離h，并以為縱軸、h為橫軸畫出圖像，則在下列A、B、C、D四個圖像中，若在誤差允許范圍內，重物在下落過程中機械能守恒，則圖像可能是____________（填標號）．
A．B．C．D．
13．（10分）我國于2024年4月25日成功發(fā)射“神舟十八號”載人飛船．如圖所示，“神舟十八號”載人飛船發(fā)射后先在近地圓形軌道Ⅰ上運動，到達軌道a點時變軌進入橢圓軌道Ⅱ，到達b點時再次變軌進入圓軌道Ⅲ，在軌道Ⅲ載人飛船離地球表面的距離為h，地球表面的重力加速度為g，地球的半徑為R，引力常量為G，忽略地球自轉．
（1）試判斷載人飛船在圓軌道Ⅰ由a點進入橢圓軌道Ⅱ時是加速還是減速，并說明理由；
（2）求地球的質量M和平均密度ρ；
（3）求載人飛船在圓軌道Ⅲ上運行時的線速度v大小．
14．（12分）如圖甲所示，陀螺可在圓軌道外側旋轉而不脫落，好像軌道對它施加了魔法一樣，被稱為“魔力陀螺”．它可等效為一質點在圓軌道外側運動模型，如圖乙所示．在豎直平面內固定的強磁性圓軌道半徑為R，A、B兩點分別為軌道的最高點與最低點，陀螺沿軌道外側做完整的圓周運動，受圓軌道的強磁性引力始終指向圓心O且大小恒為8mg，陀螺質量為m，重力加速度為g，不計一切摩擦和空氣阻力．
（1）試判斷陀螺在運動過程中，機械能是否守恒，并說明理由；
（2）若陀螺通過A點時的速度為，求陀螺在A點時對軌道的壓力；
（3）在玩“魔力陀螺”時，小朋友用力過大，陀螺從A點以速度水平飛出，同時磁性引力消失，此時A點離地高度為h，求陀螺落地點與A點的水平距離s和落地時的速度大小v．
15．（16分）如圖所示，一實驗小車靜止在光滑水平面上，其上表面由粗糙水平軌道與四分之一圓弧光滑軌道組成．圓弧軌道與水平軌道相切于圓弧軌道最低點，一物塊靜止于小車最左端，一小球用不可伸長的輕質細線懸掛于O點正下方，并可輕靠在物塊左側．現將細線拉直到水平位置時，由靜止釋放小球，小球運動到最低點時與物塊發(fā)生彈性碰撞．碰撞后，物塊沿著軌道運動，已知細線長，小球質量，物塊、小車質量均為．小車上的水平軌道長為s，物塊與水平軌道間的動摩擦因數，圓弧軌道半徑．小球、物塊均可視為質點．不計空氣阻力，．
（1）求小球運動到最低點的速度大小；
（2）求小球與物塊碰撞后的瞬間，物塊的速度大??；
（3）為使物塊能進入圓弧軌道，且在上升階段不脫離小車，求小車上的水平軌道長度s的取值范圍．
清遠市2023～2024學年第二學期高中期末教學質量檢測·高一物理
參考答案、提示及評分細則
一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。
二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個選項符合要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選的得0分。
1．A 同軸轉動的物體，任意位置的角速度、周期都相同，故A正確、C錯誤；做勻速圓周運動的物體，向心加速度大小不變、方向時刻指向圓心，故BD錯誤．
2．C 甲乙兩球射出后做平拋運動、兩球下落的高度一樣，豎直方向做自由落體運動，由可知，兩球在空中運動的時間相同，故A錯誤；由題意可知，甲的水平位移大于乙的水平位移，由可知，甲的發(fā)射速度大于乙的發(fā)射速度，故B錯誤；甲的發(fā)射速度更大，由可得，甲的落地前瞬間速度更大，故C正確；由，且兩球運動時間相同，所以速度變化量相同，故D錯誤．
3．C “天鏈”衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星，一定在赤道平面的上空，且距離地球表面，“天宮”空間站距離地球表面近（400km），根據地球人造衛(wèi)星，軌道半徑越大，角速度越小，周期越大，故C正確，AD錯誤；地球的第一宇宙速度是，所有衛(wèi)星的環(huán)繞速度都要小于或等于，故B錯誤．
4．B 兩側同一水平位置噴射出的水柱恰好是對稱的拋物線，可知兩輛消防車噴射出水的初速度大小相等，但方向不同，故A錯誤；由于不計阻力，水柱只受重力，所以可視為從最高點做平拋運動，兩側噴射出的水到達最高點的時間相等，故B正確；水柱受重力作用，重力與速度方向不垂直，故C錯誤；根據可知取任意一小段水柱，在相等時間間隔內速度的變化量相同，故D錯誤．
5．B 根據可得，依題意，海綿墊與運動員的撞擊時間延長了，海綿墊增大了運動員落地過程中撞擊力的沖量，故A錯誤；同理，由可知海綿墊減小了運動員落地過程中的動量變化率，故B正確；根據，海綿墊對運動員的作用力與運動員對海綿墊的作用力等大反向，作用時間相同，所以海綿墊對運動員的沖量與運動員對海綿墊的沖量大小相等、方向相反，故C錯誤；數據代入，可得海綿墊對運動員的作用力約為，故D錯誤．
6．D 貨物下滑的高度，重力做功為，故A錯誤；支持力與運動位移垂直，支持力不做功，故B錯誤；由動能定理可知，動能的變化量等于合力做的功，摩擦力的大小為．則摩擦力做功為，且初動能為零，則到達底端時的動能增加了，故C錯誤；重力做正功，重力勢能減少，減少量等于重力做的功為．
7．A 汽車通過拱橋的最高點時，由沿圓弧半徑方向的合力提供向心力，當速度滿足時，拱橋對汽車的支持力為0，故A正確；小球在水平面內做勻速圓周運動過程中，所受的合外力由重力和拉力提供，合力時刻指向圓心，故B錯誤；直筒洗衣機脫水時，衣服受到豎直向下的重力、豎直向上的靜摩擦力和水平方向的彈力，其做圓周運動的向心力由彈力來提供，故C錯誤；當火車轉彎超過規(guī)定速度行駛時，重力與垂直于軌道的彈力的合力已經不足以提供向心力，側外軌對外輪緣會有擠壓作用，故D錯誤，
8．AC 水平方向受到力的作用，加速度與速度不在同一直線上，氣象氣球運動的軌跡將會是一條曲線，故A正確，B錯誤；高度不變，氣象氣球運動的時間不變，故C正確；有了水平方向的風力后，氣象氣球運動落地時水平方向速度不為零，根據運動的合成可知風力影響返回艙的落地速度，故D錯誤．
9．BC 下蹲過程，人先加速后減速，動能先增加后減少，故A錯誤，B正確；起立過程，人重心升高，速度增加，故重力勢能和動能增加，C正確；人的機械能不斷增加是因為消耗人的能量，故D錯誤．
10．AB 根據運動學公式，勻加速行駛過程中，空軌的牽引力大小為，故A正確；根據牛頓第二定律可知，根據運動學公式，空軌運行過程中所受阻力大小為，故B正確；勻加速行駛過程中，牽引力恒定，勻加速過程發(fā)動機最大功率為，故勻加速行駛過程中，空軌發(fā)動機所做的功小于，故C錯誤；空軌能達到的最大速度為，故D錯誤．
三、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11．（1）BC DE （2） （3）（每空2分）
解析：（1）兩小車碰撞前做勻速直線運動，在相等時間內小車位移相等，且碰前速度大于碰后速度，碰前相等時間內的位移大于碰后相等時間內的位移，由圖示紙帶可知，應選擇紙帶上的段求出小車碰撞前的速度，段求出小車碰撞后的速度；
（2）測得擋光時間為，則小車碰后速度為：；
（3）小車碰前的速度為：，小車碰后的速度為：，實驗中需要驗證動量守恒：，即：．
12．（1）BC （2）左 0.48 （3）C（每空2分）
解析：（1）要驗證的關系式：，兩邊都有質量，則實驗時不需要測量出重物的質量，A錯誤；兩限位孔在同一豎直線上可減小紙帶與打點計時器間的摩擦，B正確；重物選用質量和密度較大的金屬錘可減小阻力的影響，C正確；實驗時應該先接通打點計時器再釋放重物，D錯誤；
（2）因紙帶上從左到右點間距逐漸增加，那么紙帶的左端與重物相連．打下點時的速度：，從打下點到點的過程中，重物動能增加量為；
（3）根據：可得：，則圖像是過原點的直線，故選C．
13．解：（1）加速，載人飛船在點經圓軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ要做離心運動，故要加速．
（2）當飛船在近地圓形軌道Ⅰ上時，
所以
由于
解得
（3）當飛船在圓軌道Ⅲ上運行時，有
所以
14．解：（1）陀螺在運動過程中機械能守恒．
因為在陀螺運動過程中，只有重力做功．
（2）陀螺在點時，根據牛頓第二定律有
解得
根據牛頓第三定律，陀螺對軌道的壓力為，方向豎直向下
（3）陀螺離開軌道后做平拋運動
由于，
解得
解得：
15．解：（1）對小球擺動到最低點的過程中，由動能定理
解得
（2）小球與物塊碰撞后的瞬間，小球的速度的大小為，物塊速度的大小為，小球與物塊碰撞過程中，由動量守恒定律和機械能守恒定律
解得
（3）若物塊恰好運動到圓弧軌道的最低點，此時兩者共速，則對物塊與小車整體
由水平方向動量守恒
由能量守恒定律
解得
若物塊恰好運動到與圓弧圓心等高的位置，
此時兩者共速，則對物塊與小車整體由水平方向動量守恒
由能量守恒定律
解得
綜上所述物塊與水平軌道間的動摩擦因數的取值范圍為題號
1
2
3
4
5
6
7
答案
A
C
C
B
B
D
A
題號
8
9
10
答案
AC
BC
AB