卷子答案网-一个不只有答案的网站2022-2023学年广东省韶关市高一（下）期末物理试卷
一、选择题（本大题共10小题，共40分）
1. 黄老师从学校乘坐出租车去市教育局。通过手机查询得知全程为公里，约行驶分钟，拐弯三次，预计点分到达，下列描述正确的是( )
A. 研究整个过程的平均速度时，可以把出租车看成质点
B. 题中的“分钟”和“点分”都是指时间
C. 题中的“公里”指的是位移
D. 预计出租车全程的平均速度大小约为
2. 如图所示，小黄同学在操场上从位置运动到位置的过程中，该同学( )
A. 做匀加速直线运动 B. 速度方向不断变化
C. 合外力方向一定不变 D. 合外力方向与速度方向在同一直线上
3. 一字马挑战赛爆红网络，如图为一女士在走廊里用腿支撑墙，使自己静止于两墙之间的一字马表演。下列说法正确的是( )
A. 人总共受到个力作用
B. 人蹬墙壁的弹力越大，墙壁对人的摩擦力也越大
C. 墙壁对人的摩擦力大小等于人的重力大小
D. 若换一双鞋底更粗糙的运动鞋，墙壁对人的摩擦力也变大
4. 下列有关生活中圆周运动的实例分析，其中说法正确的是( )
A. 甲图中汽车通过凹形桥的最低点时，速度越大，越不容易爆胎
B. 乙图中在铁路转弯处，通常要求外轨比内轨适当高一些，目的是减轻轮缘与内外轨的挤压
C. 丙图中杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时绳子张力一定为零
D. 丁图中洗衣机脱水筒的脱水原理是因为衣服受到向心力，把水从衣服内甩出
5. 年月日上午时分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。神舟十六号载人飞船与距离地面约空间站对接前的环绕轨道如图所示，下列说法正确的是( )
A. 飞船加速上升阶段处于失重状态 B. 飞船的线速度比空间站的小
C. 飞船的向心加速度比空间站的小 D. 飞船的运行周期比空间站的小
6. 如图是梁同学做引体向上的示意图。若每次完整的引体向上分为身体“上引”身体由静止开始从最低点升到最高点和“下放”身体从最高点回到最低点的初始状态两个过程，单杠在整个过程中相对地面静止不动，下列说法正确的是( )
A. 单杠对双手的弹力是由于梁同学的手发生了弹性形变产生的
B. 一次完整的引体向上过程中，梁同学的机械能守恒
C. “上引”过程中，单杠对梁同学做负功
D. “下放”过程中，重力对梁同学做正功
7. 在农田灌溉中往往需要扩大灌溉面积，常用的方法是在水管的末端中心加装一段细管，如图所示。保持细管水平且高度不变，农田水平，不考虑空气阻力及管口粗细变化对高度的影响，单位时间内的进水量不变，则加装细管后，下列说法正确的是( )
A. 喷出的水的出口速度不变 B. 喷出的水在空中运动的时间将变长
C. 喷出的水的水平射程将变大 D. 单位时间内的出水量将显著增加
8. 如图，足球场上，某运动员进行“边路突破”训练，沿边线将足球向前踢出，为控制足球，又向前追赶足球，下列和图像能大致反映此过程的是( )
A. B.
C. D.
9. 宋代朱淑真在对景漫成中用诗句“枫叶醉红秋色里，两三行雁夕阳中”描写了秋天枫叶下落的情景。有一片枫叶在飒飒秋风中飘然落下，下落的高度为，历经的时间是，取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 枫叶下落的轨迹一定是直线 B. 枫叶下落可以看成自由落体运动
C. 枫叶刚着地时的瞬时速度可能等于 D. 枫叶的竖直方向上平均速度大小是
10. 皮带传送在生产和生活中有着广泛应用，一电动机带动传送带始终以的速率运动，传送带两端、间的距离。工作时，机器手臂将一个工件无初速度放到点，当该工件刚离开点时，机器手臂将下一个工件放到点，之后不断重复此过程。已知每个工件的质量，与传送带间的动摩擦因数均为，工件可视为质点且不发生滚动，重力加速度取。从第一个工件放到点开始计时，则( )
A. 工件在传送带上先做匀加速直线运动再做匀速直线运动
B. 工件在传送带上匀加速阶段的加速度为
C. 每个工件在传送带上运动的时间为
D. 电动机多消耗的电能等于工件增加的动能
二、综合题（60分）
11. 某学习小组利用如图所示的装置探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力大小与哪些因素有关。
在探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时我们主要用到了物理学中的______ ；
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.演绎法
若两个钢球的质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出、位置两钢球所受向心力的比值为：，则塔轮和塔轮转动的角速度之比为______ 。
利用此装置探究向心力与角速度之间的关系，某同学测出数据后作图，为了能简单明了地观察出向心力与角速度的关系，最适合做的图像是______ 。
A.
B.
C.
D.
12. 某实验小组利用重物下落验证机械能守恒定律。
如图是四位同学释放纸带瞬间的照片，操作最合理的是______ 。
关于此实验，下列说法中正确的是______ 。
A.打点计时器安装时，要使两限位孔的中线在同一竖直线上，以减小摩擦阻力
B.重物的质量可以不测量
C.实验中应先释放纸带，后接通电源
D.可以利用公式来求解瞬时速度
实验小组的同学发现所做的重物下落实验误差较大，操作也不便，于是在老师的指导下利用如图所示的实验装置对验证机械能守恒定律实验进行改进。
如图所示，主要由光电门与轻质摆杆组成单摆绕点转动，实验时，质量为的光电门从点静止下摆，依次经过个宽度为的遮光片，光电门摆至左边海绵止动阀处被卡住不再回摆，忽略光电门的大小对实验的影响。已知摆长为，当摆杆与竖直方向的夹角为小于时，光电门经过遮光片的时间为，以圆弧最低点所在平面为参考面，则光电门的势能 ______ ，动能 ______ 选用字母、、、、、表示，然后对比不同遮光片处势能和动能之和是否相等。
实验结束后，得到了如图所示的实验数据，其中动能变化的图像应该是______ 选A、或者。
13. 投壶是我国古代的一种民间游戏。据礼记投壶记载，以壶口作标的，在一定的水平距离投箭矢，以投入多少计筹决胜负，现有甲、乙两人进行投壶的游戏，为简化起见，将箭矢视为质点，不计壶的高度，并且不计空气阻力。甲箭矢从离地面高的点以初速度水平抛出，甲正好落在壶口点，重力加速度取，求：
甲箭矢在空中的飞行时间；
点离壶口的水平距离；
乙从离地面高的点水平抛出乙箭矢，乙箭矢也落到壶口，求乙箭矢刚落入壶口时的速度大小和方向。
14. 智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱。如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重质量为，绳长为，悬挂点到腰带中心点的距离为，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为，运动过程中腰带可看成不动。重力加速度取，，，求：
配重运动的半径以及向心力大小；
配重的角速度；
若轻绳所能承受的最大拉力为，则配重的角速度不能超过多少？
15. 某物理兴趣小组为测试一款玩具赛车可视为质点的性能，设计了如图所示的轨道模型，该轨道由粗糙水平轨道、和光滑圆弧轨道组成，圆弧轨道在最低点点稍微错开，分别与水平轨道和相连，间有一固定在点的轻质弹簧，弹簧处于原长，其劲度系数为。让小车从点以额定功率静止启动，间的距离，经过时间第一次到达点，然后立即关闭发动机，小车由于惯性继续运动，恰好能通过圆弧最高点。已知圆弧轨道的半径为，间的距离，小车的质量，小车与水平轨道间和间的动摩擦因数为，重力加速度取，试求：
小车第一次经过最低点时受到的支持力；
小车从点到点用的时间；
小车进入轨道后不脱离视为性能合格，通过计算判断小车的性能是否合格。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、由于路程公里，远大于车的尺寸，车大小和形状可以忽略，故研究整个过程的平均速度时，可以把出租车看成质点，故A正确；
B、题中的“分钟”指的是时间间隔，“点分”指的是时刻，故B错误；
C、题中的“公里”指的是路程，故C错误；
D、路程除以时间，等于，该数值为出租车全程的平均速率，而不是平均速度大小，故D错误。
故选：。
时间间隔是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点；
位移是从初位置到末位置的有向线段，路程为轨迹的实际长度；
在物体的大小和形状可以忽略不计时，把该物体看作是一个具有质量的点，称为质点。
本题关键明确位移与路程、时间间隔与时刻、质点的概念，要掌握了时刻在时间轴上对应的是一点，而时间间隔在时间轴上对应的是一段。
2.【答案】
【解析】解：、小黄同学在操场上从位置运动到位置的过程中做曲线运动，则速度方向不断变化，合外力方向与速度方向不在同一直线上，故AD错误，B正确；
C、物体做曲线运动时所受合外力指向曲线轨迹的凹侧，合外力可以是变力，也可以是恒力，由图不能判断合外力方向不变，故C错误。
故选：。
物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”。物体做曲线运动的条件是物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上。
本题是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握。
3.【答案】
【解析】解：运动员受力如图所示：
A、对运动员受力分析，运动员受个力作用，故A错误；
、运动员处于平衡状态，在竖直方向，由平衡条件可知：，即墙壁对她的摩擦力大小等于他的重力大小，与弹力大小无关，故B错误，C正确；
D、墙壁对她的摩擦力大小等于他的重力大小，由于运动员的重力不变，若换一双鞋底更粗糙的运动鞋，人受到的墙壁对她的摩擦力仍然等于重力不变，故D错误。
故选：。
对运动员受力分析，然后根据运动员的受力情况应用平衡条件分析答题。
对运动员正确受力分析是解题的前提与关键，应用平衡条件即可解题。
4.【答案】
【解析】解：汽车通过凹形桥的最低点时，支持力与重力的合力特点向心力，有，，得：，可知速度越大，汽车轮胎所受地面支持力越大，越容易爆胎，故A错误；
B.在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，由火车自身重力与所受支持力的合力来提供转弯所需的向心力，目的是减轻轮缘与外轨的挤压，故B正确；
C.丙图中杂技演员表演“水流星”，恰好通过最高点的要求是重力提供向心力，由牛顿第二定律有
解得
若通过最高点的速度，则绳子张力不为零，故C错误；
D.洗衣机脱水筒的脱水原理是附着在衣服上的小水滴做圆周运动所需的向心力大于衣服提供的力时，做离心运动，从而离开衣服，故D错误。
故选：。
汽车通过凹形桥的最低点时，对汽车受力分析，根据牛顿第二定律求解汽车轮胎所受支持力，分析即可；铁路转弯处外轨比内轨高，是为了使火车自身重力与所受支持力的合力来提供转弯所需的向心力；“水流星”表演中，水到达最高点速度最小时，只受重力；洗衣机的脱水是利用离心运动。
本题考查生活中的圆周运动，解决该题需要明确知道各个现象的原理，考查学生应用物理知识分析处理实际问题的能力，知道圆周运动向心力的来源。
5.【答案】
【解析】解：、飞船加速上升阶段，具有向上的加速度，处于超重状态，故A错误；
B、根据万有引力提供向心力得：，解得：，可知飞船的轨道半径较小，线速度较大，故B错误；
、根据万有引力提供向心力可得
解得：，
飞船的轨道半径较小，向心加速度较大，运行周期较小，故C错误，D正确。
故选：。
根据加速度方向分析飞船的运动状态；根据万有引力提供向心力列式，得到线速度、向心加速度和运行周期与轨道半径的关系式，再分析各个量的大小。
解答本题的关键是掌握万有引力提供向心力这一思路，通过列式，分析各个量的关系。
6.【答案】
【解析】解：、单杠对双手的弹力是由于单杠发生了弹性形变产生的，故A错误；
B、一次完整的引体向上过程中，梁同学林消耗自身的能量，转化为机械能，所以其机械能不守恒，故B错误；
C、“上引”过程中，单杠对梁同学的作用力向上，但该力作用下手没有发生位移，所以单杠对梁同学不做功，故C错误；
D、“下放”过程中，重力方向与位移方向相同，则重力对梁同学做正功，故D正确。
故选：。
弹力的施力物体是发生弹性形变的物体；根据能量转化情况分析梁同学的机械能是否守恒；“上引”过程中，根据单杠对梁同学作用力方向有无位移，分析单杠对梁同学是否做功；“下放”过程中，根据高度的变化分析重力做功正负。
解答本题时，要明确能量转化情况，掌握判断一个力做功的两个要素：力和物体在力的方向上发生位移。
7.【答案】
【解析】解：根据题意可知，水离开水管做平抛运动，则有
解得
由于高度不变，则喷出的水在空中运动的时间不变，故B错误；
设加细管时水的流速为，不加细管时水的流速为，不加细管时水管的半径为，细管半径为，根据相同时间内水的流量相同，可得
由于
可得
即喷出的水的出口速度变大，由于水离开水管做平抛运动，水平射程为
运动时间不变，出口速度变大，则水平射程将变大，故A错误，C正确；
D.单位时间的出水量与单位时间输入水管的量有关，与是否加装细管无关，所以单位时间内的出水量不变，故D错误；
故选：。
在单位时间内出水量是保持不变的，由此可知空中水的质量也不变，根据管的半径计算出水平初速度的关系，结合平抛运动的特点分析解答。
本题以农田灌溉为考查背景，主要考查了平抛运动的特点，让物理学知识充分地应用到日常生活中，有利于学生的理解。
8.【答案】
【解析】解：、足球被踢出后，由于受到地面阻力的作用，会做减速运动，速度逐渐减小，运动员向前追赶足球，做加速运动，速度逐渐增大，图像与坐标轴的面积表示位移，当运动员追上足球时，运动员和足球的位移相同，图像与坐标轴围成的面积相同，故A正确，B错误；
、图像的斜率表示速度，足球做减速运动，足球的图像斜率逐渐减小，运动员向前追赶足球，做加速运动，运动员的图像斜率逐渐增大，当运动员追上足球时，足球和运动员在同一时刻到达同一位置，足球和运动员的图像交于一点，故C正确，D错误。
故选：。
足球被踢出后，由于受到地面阻力的作用，会做减速运动，运动员向前追赶足球，做加速运动，图像的纵坐标值的变化表示速度的变化，图像与坐标轴所围面积表示位移，图像切线的斜率表示速度。
本题考查图像和图像，解题关键是根据情境分析好足球和人的运动状态，结合图像分析即可。
9.【答案】
【解析】解：枫叶飘落过程受阻力的影响很大，枫叶下落的轨迹由合外力与速度的方向共同决定，所以枫叶下落的轨迹不一定是直线，故A错误；
B.若枫叶下落可以看成自由落体运动，下落时间为，则应满足
解得：，枫叶下落的加速度小于，故除重力外还受空气阻力，叶下落不可以看成自由落体运动，故B错误；
C.枫叶做变加速运动，初速度为，末速度为，内位移不可能是，故C错误；
D.枫叶的竖直方向上平均速度大小为：
解得：，故D正确。
故选：。
枫叶下落的轨迹由合外力与速度的方向共同决定；假设枫叶下落可以看成自由落体运动，求出下落时间然后和实际下落时间比较从而判断枫叶下落是不是自由落体运动；根据匀变速直线运动规律求解枫叶刚着地时的瞬时速度；根据平均速度公式计算枫叶的竖直方向上平均速度大小。
本题考查了匀变速直线运动在实际运动中的应用，注意物体做自由落体运动的条件。
10.【答案】
【解析】解：、工件先做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得
解得工件在传送带上匀加速阶段的加速度为：，故B正确；
C、工件加速的时间和位移分别为
，，工件与传送带共速后做匀速运动，工件匀速运动的时间为
故每个工件在传送带上运动的时间为
，故C错误；
A、由上分析可知，工件在传送带上先做匀加速直线运动再做匀速直线运动，故A正确；
D、在工件加速运动阶段，与传动带有发生相对滑动，因摩擦产生内能，故电动机多消耗的电能等于工件增加的动能与因摩擦产生的内能之和，故D错误。
故选：。
工件先做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求出加速度，由速度时间公式求出匀加速直线运动的时间，并由位移时间公式求出匀加速直线运动的位移，与传送带长度比较，分析工件在传送带上的运动情况；结合匀速运动的时间，得到每个工件在传送带上运动的时间；结合能量转化情况分析电动机多消耗的电能与工件增加的动能关系。
解决本题的关键要理清工件在传送带上的运动规律，结合运动学公式和牛顿第二定律进行求解。
11.【答案】 ：
【解析】解：探究个物理量与多个物理量之间的关系时，应采用控制变量法，故C正确，ABD错误；
故选：。
根据题意，由向心力公式
可得
则塔轮和塔轮转动的角速度之比为：。
由上述分析可知，向心力与角速度的平方成正比，则最适合做的图像是。故D正确，ABC错误；
故选D。
故答案为：；：；
探究不同变量对结果的影响使用的是控制变量法。
通过向心力与角速度的方程求出角速度。
向心力与角速度平方成正比关系因此应作 图．
本题考查实验方法和圆周运动实验，需熟练掌握圆周运动相关的求解方程。
12.【答案】
【解析】解：实验释放纸带时，应使重物靠近打点计时器，纸带处于竖直状态，手提着纸带上端，故A正确，BCD错误。
故选：。
打点计时器安装时，要使两限位孔的中线在同一竖直线上，以减小摩擦阻力，故A正确；
B.机械能守恒定律实验过程中需要验证是否成立，重物的质量可以消去，故重物的质量可以不测量，故B正确；
C.实验中应先接通电源，后释放纸带，故C错误；
D.不可以利用公式来求解瞬时速度，因为利用此公式可以得到恒成立，不能体现实验验证，故D错误。
故选：。
根据题意可知，以圆弧最低点所在平面为参考面，当摆杆与竖直方向的夹角为小于时，光电门的势能为
光电门通过遮光片的速度为
则光电门的动能为
若实验过程中，光电门的机械能守恒，则光电门在不同遮光片处势能和动能之和相等，则随着高度的降低，势能减小，动能应该增加。故动能变化的图像应该是。
故答案为：；；；；。
根据实验原理和正确的实验操作分析作答；
以圆弧最低点所在平面为参考面，根据重力势能的定义式得出光电门的重力势能的表达式；根据平均速度公式求解通过光电门的瞬时速度，根据动能的定义式求动能的表达式；重物在下摆过程中动能增大，结合图像分析作答。
本题主要考查了机械能守恒定律的验证实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，熟悉能量的计算公式，结合运动学公式即可完成分析。
13.【答案】解：根据题意可知，甲箭矢在空中做平抛运动，竖直方向上，由
可得，甲箭矢在空中的飞行时间为
水平方向上，水平位移为
即点离壶口的水平距离为。
乙从离地面高的点水平抛出乙箭矢，则竖直方向上，由
可得，乙箭矢在空中的飞行时间为
由于乙箭矢也落到壶口，水平方向上，由可得，乙箭矢抛出时的速度为
竖直方向上，由可得，乙箭矢落在点时，竖直分速度为
则乙箭矢刚落入壶口时的速度大小为
设速度方向与水平方向夹角为，则有
即速度方向与水平方向的夹角的正切值为。
答：甲箭矢在空中的飞行时间为；
点离壶口的水平距离为；
乙箭矢刚落入壶口时的速度大小为，速度方向与水平方向的夹角的正切值为。
【解析】甲球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据甲球下落的高度求甲球在空中的飞行时间；
甲球水平方向做匀速直线运动，由公式求点离壶口的水平距离；
对于乙球，采用同样的方法求出乙球在空中的飞行时间，由公式求其初速度。
解答本题的关键要熟练运用运动的分解法研究平抛运动，掌握两个分运动的规律，并能熟练运用。
14.【答案】解：根据图乙，由几何关系可知，配重运动的半径为
对配重受力分析，如图所示
由于配重随短杆做水平匀速圆周运动，配重所受合力提供向心力，方向指向轴线，则有：
根据题意，由公式可得，配重的角速度为
由的受力分析图可知，竖直方向上，由平衡条件有
当绳子拉力达到最大值时，有
此时绳子与竖直方向夹角为
则配重运动的半径变为
由牛顿第二定律有
解得
即配重的角速度不能超过。
答：配重运动的半径为，向心力大小为；
配重的角速度为；
若轻绳所能承受的最大拉力为，则配重的角速度不能超过。
【解析】根据几何知识求配重做匀速圆周运动的半径，根据合力提供向心力求出；
由牛顿第二定律求配重的角速度大小；
由牛顿第二定律求出细绳对配重的最大拉力大小对应的角速度。
本题关键是要弄清楚配重的受力情况，确定向心力来源，根据牛顿第二定律结合向心力的计算公式进行解答。
15.【答案】解：设小车第一次经过最低点时的速度为，通过圆弧最高点的速度为，据动能定理可得
在圆弧最高点据牛顿第二定律可得
在点据牛顿第二定律可得
联立解得
，
即小车第一次经过最低点时受到的支持力为。
小车从到过程，据动能定理可得
解得
克服弹力做功与弹性势能增加量的关系为
设小车第一次把弹簧压缩到最短时弹簧的压缩量为，根据能量守恒定律可得
解得：
弹簧恢复原长的过程，设小车再次运动到点的速度为，根据能量守恒定律可得
解得：
设小车返回时沿圆弧上升的最大高度为，据动能定理可得
解得
之后小车沿圆弧下滑，最终小车停在段的某个位置，小车不可能脱离轨道，故小车的性能是合格的。
答：小车第一次经过最低点时受到的支持力；小车从点到点用的时间；小车性能合格。
【解析】根据给定的条件，最高的速度由圆周运动的临界条件求出来，用动能定理把最高点与最低的速度联系起来，在最低点用牛顿第二定律，第一问就可求出来了。第二问由功率与做功的关系，再用动能定理，时间也可求出来了。第三问由能量关系可解答。
分析清楚运动过程，理清每一个过程的受力情况，运动情况，然后选用相应有公式法则来解答。
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