广东省肇庆市2022-2023学年高一下学期期末教学质量检测物理试题（解析版）

这是一份广东省肇庆市2022-2023学年高一下学期期末教学质量检测物理试题（解析版），共16页。试卷主要包含了 上课了，老师推门进入教室等内容，欢迎下载使用。

肇庆市2022—2023学年第二学期高一年级期末教学质量检测
物理
本试题共5页，考试时间75分钟，满分100分
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的信息填写清楚、准确，将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。
2. 请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。
3. 答题时请按要求用笔，保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不得使用涂改液、修正带、刮纸刀。考试结束后，请将本试题及答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 如图所示为某游乐场中过山车运动轨道的简化图，已知过山车从右侧入口处沿箭头方向水平进入轨道，①、②、③、④为过山车在轨道上先后经过的四个位置，且②为轨道最高点，则在上述四个位置中与入口处速度方向相反的位置是（　　）

A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】B
【解析】
【详解】过山车做曲线运动，某点的速度方向为该点的切线方向，由图可知②位置的速度方向水平向右，与入口处速度方向相反。
故选B。
2. 在珠海航展的一段飞行表演中，某型号的飞机在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上运动的v-t图像如图所示，且竖直向下为正方向，忽略空气阻力，定义x轴为水平方向，y轴为竖直方向，则该飞机在空中运动的路径是（　　）

A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由竖直方向上运动的v-t图像可知

则飞机在竖直向下方向上做初速度为零的匀加速直线运动，受到竖直向下的合力，同时具有水平初速度，所以该飞机在空中做类平抛运动，运动的路径为抛物线的一部分。
故选C。
3. 如图所示为地球同步通讯卫星正在绕地球做匀速圆周运动的示意图，已知同步卫星的轨道半径约为，近地卫星的轨道半径约为R，下列关于同步卫星和近地卫星的说法正确的是（　　）

A. 同步卫星的线速度大于近地卫星的线速度
B. 同步卫星的角速度大于近地卫星的角速度
C. 同步卫星的周期大于近地卫星的周期
D. 同步卫星的向心加速度大于近地卫星的向心加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有

可得

由于，则同步卫星的线速度小于近地卫星的线速度，故A错误；
B．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有

可得

由于，则同步卫星角速度小于近地卫星的角速度，故B错误；
C．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有

可得

由于，则同步卫星的周期大于近地卫星的周期，故C正确；
D．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有

可得

由于，则同步卫星的向心加速度小于近地卫星的向心加速度，故D错误。
故选C。
4. 如图所示，水平地面上的物体受到斜向上的恒定外力F作用，外力F与水平方向之间的夹角为α，在时间t内该物体始终处于静止状态，则在时间t内，下列说法正确的是（　　）

A. 拉力F的冲量为零 B. 重力的冲量为零
C. 摩擦力的冲量为零 D. 合外力的冲量为零
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据
IF=Ft
可知，拉力F的冲量不为零，故A错误；
B．根据
IG=Gt
可知，重力的冲量不为零，故B错误；
C．根据
If=ft
可知，因
f=Fcosα
可知摩擦力的冲量不为零，故C错误；
D．根据动量定理可知，物体动量变化为零，则合外力的冲量为零，故D正确。
故选D。
5. 游乐场内旋转飞椅的运动可以简化为如图所示的匀速圆周运动，下列关于飞椅的受力分析正确的是（　　）

A. 飞椅受到重力、悬绳拉力和向心力的作用
B. 飞椅只受向心力作用
C. 飞椅在运动中合外力不变
D. 飞椅所受的重力和悬绳拉力的合力提供其做圆周运动的向心力
【答案】D
【解析】
【详解】ABD．向心力为效果力，是由其他的力提供的，而飞椅在做圆周运动的过程中实际只受到重力与悬绳的拉力这两个力的作用，而向心力是由这两个力的合力提供的，故AB错误，D正确；
C．做匀速圆周运动的物体，所受合外力大小不变，方向始终指向圆心，即方向始终在发生变化，因此飞椅在运动中合外力始终在变，故C错误。
故选D。
6. 一般的曲线运动可以分为很多小段，每一小段都可以被看作是圆周运动的一部分. 如图所示为一摩托车匀速率运动过程中经过高低不平的一段赛道的示意图，最低点A和最高点B两个位置对应的圆弧半径分别为、，且. 设摩托车在A、B两点的向心加速度大小分别为、，向心力大小分别为、，机械能大小分别为、，则下列说法正确的是（　　）

A. 向心加速度
B. 向心力
C. 机械能
D. 摩托车最有可能爆胎的位置在B点
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据

因为

则向心加速度

选项A正确；
B．向心力
F=ma
可得

选项B错误；
C．因AB两点动能相等，B点重力势能大于A点的重力势能，可知机械能

选项C错误；
D．在A点时

在B点时

可知

即摩托车最有可能爆胎的位置在A点，选项D错误。
故选A。
7. 如图所示，某儿童电动玩具车的发动机额定功率为15W，质量为2kg，运行中受地面的摩擦力恒为5N，忽略空气阻力的影响，当玩具车以额定功率启动后，下列说法正确的是（　　）

A. 玩具车一开始做匀加速运动
B. 玩具车运行时牵引力大小不变
C. 玩具车运行的最大速度为3m/s
D. 玩具车所受牵引力做的功等于克服摩擦力做的功
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由

可知，当玩具车以额定功率启动后，速度增大，牵引力减小，不是做匀加速运动，故AB错误；
C．当玩具车匀速运动时，速度最大，为

故C正确；
D．由动能定理可知


玩具车所受牵引力做的功等于克服摩擦力做的功与动能增加量之和，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 上课了，老师推门进入教室。如图所示，在教室门被推开的过程中，下列关于教室门上A、B两个位置的圆周运动说法正确的是（　　）

A. A、B位置的线速度相等
B. A、B位置的角速度相等
C. A、B位置的周期相等
D. A、B位置的向心加速度相等
【答案】BC
【解析】
【详解】B．由于A、B位置绕同轴转动，其角速度相等，故B正确；
A．由可知，A、B位置的角速度相等，半径不同，则其线速度不等，故A错误；
C．由可知，A、B位置角速度相等，则其周期相等，故C正确；
D．由可知，A、B位置的角速度相等，半径不同，则其向心加速度不等，故D错误。
故选BC。
9. 我国有很多高水平的羽毛球运动员，在羽毛球比赛中杀球时的速度很快，如图所示为快速击球时将固定的西瓜打爆的情形，假设羽毛球的质量为5g，初速度为360km/h，方向向左，与西瓜接触的时间为0.01s，之后羽毛球速度减为0，忽略空气阻力的影响，取，则关于该羽毛球击打西瓜过程，下列说法正确的是（　　）

A. 羽毛球接触西瓜时的初动量大小为1800kg·m/s
B. 羽毛球与西瓜相互作用的过程，羽毛球动量变化的方向向右
C. 羽毛球对西瓜的作用力大小约为5N
D. 若以羽毛球与西瓜为系统，则系统的动量不守恒
【答案】BD
【解析】
【详解】A．羽毛球接触西瓜时的初动量大小为

故A错误；
B．羽毛球与西瓜相互作用的过程，羽毛球动量变化量方向与羽毛球飞来的方向相反，羽毛球动量变化量方向向右，故B正确；
C．羽毛球对西瓜的作用力大小约为

故C错误；
D．若以羽毛球与西瓜为系统，系统的初动量不为0，末动量为0，系统的动量不守恒，故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，在桌面边缘将质量为m的物体以初速度沿不同的拋射角θ斜向右上方拋出，已知桌面距地面的高度为h，以地面为参考平面，不考虑空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 拋射角θ越大，物体落地时的速度越大
B. 物体落地时的动能与θ无关
C. 物体落地时的动量大小为
D. 物体落地时的机械能大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．物体下落过程中，仅受重力作用，机械能守恒，物体落地时动能

则物体落地时的动能与θ无关，物体落地时的速度与θ无关，故A错误，B正确；
C．物体落地时的速度为

动量大小为

解得

故C错误；
D．以地面为参考平面，物体落地时机械能大小为，故D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。第11～12题为实验题，根据要求作答。第13～15题为计算题，要求写出必要的步骤和结果。
11. 如图甲所示，某同学正在观察水平水管向水池放水的情景，突然发现水流中有一小石子从管口随水流一起水平冲出，同时有一水滴从管口自由下落. 为研究小石子水平冲出后的运动规律，合理设计实验并将该过程简化为如图乙所示情景：在同一高度将小球A由静止释放的同时将小球B水平拋出.

（1）该同学观察到的现象：小球A、B__________（填“同时”或“不同时”）落地. 多次改变图乙中小球A、B初始位置离地高度后，重复上述操作，均有相同的实验现象，根据这些现象大胆猜想：平拋运动在竖直方向上的分运动为__________.
（2）为进一步验证猜想，该同学利用频闪照相机得到了小球做平拋运动时的频闪照片如图丙所示，图丙中背景方格的边长均为5cm. 由图丙判断O点__________（填“是”或“不是”）拋出点. 由图丙可求得照相机的频闪周期为__________s，小球水平拋出时的速度大小__________ m/s. （）
【答案】 ①. 同时 ②. 自由落体运动 ③. 是 ④. 0. 1 ⑤. 1. 5
【解析】
【详解】（1）[1][2]该同学观察到的现象：小球A、B同时落地，根据实验现象可知：小球B在竖直方向的分运动和A的运动相同，所以平拋运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动；
（2）[3]各相邻点在竖直方向间的距离分别为
，，
根据频闪照相可知相邻点迹间的时间间隔相等，相邻点迹间的位移比值为

满足初速度为零的匀变速直线运动规律，O点是抛出点；
[4]根据

可得

[5]小球抛出时的初速度为

12. 利用如图所示的装置验证机械能守恒定律：摆线一端悬挂于O点，另一端连接一小铁球，小铁球可视为质点.从摆线与竖直方向的夹角为θ的位置将小铁球由静止释放，θ可以从顶部安装的量角器直接测得.小铁球摆动到最低位置时通过一速度传感器可直接测得小铁球的速度大小，重力加速度g已知.

（1）要通过该装置完成验证机械能守恒定律的实验，除了图中提供的量角器测量角度θ外，还需要的测量仪器和要测量的物理量是______（填正确答案标号）；
A.天平，小铁球的质量m
B.刻度尺，摆线的长度L
（2）小铁球从释放至摆动到最低位置的过程中，重力势能在不断______（填“增大”或“减小”）；
（3）若速度传感器测得的小铁球摆动到最低位置时的速度大小为v，结合夹角θ和（1）中测量的物理量，只要表达式______成立，则小铁球从开始运动到最低位置的过程中机械能守恒；
（4）在正确操作完成实验过程后，测算发现小铁球在最低位置时的动能总是小于小铁球从初始位置到最低位置过程重力势能的减少量，造成这种结果的主要原因是______。
【答案】 ① B ②. 减小 ③. ④. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平测量质量，需要测量摆线的长度L，所以需要刻度尺；故选B。
（2）[2]小铁球从释放至摆动到最低位置的过程中，高度减小，质量不变，重力势能在不断减小。
（3）[3]小铁球从开始运动到最低位置的过程中，动能增加量为

重力势能减小量为

则只要表达式

成立，则小铁球从开始运动到最低位置的过程中机械能守恒。
（4）[4]小铁球下摆过程中受到空气阻力做功，因此使得重力势能的减少量略大于动能的增加量。
13. 如图所示为小狗洗完澡后甩掉身上水珠的情形，假设每滴水珠的质量均为1g，小狗的身体简化成圆筒状，半径约为10cm，小狗以角速度甩动身体.
（1）求每滴水珠的向心加速度大小；
（2）若小狗毛发对水珠的最大附着力为0.25N，甩动过程中水珠的重力可忽略不计，则小狗至少需以多大的角速度甩动身体才可以将身上的水珠甩掉？

【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题意可知

解得

（2）根据

解得

14. 在某闯关节目中，参赛选手需要根据比赛要求在最短时间内穿过设有重重障碍的赛道才能获得比赛的胜利. 如图所示为该闯关节目中的一段赛道，斜面AB与平台BC平滑连接，斜面AB光滑，平台BC粗糙，平台与选手间的动摩擦因数为，平台BC长度为，斜面CE为倾角45°的荆棘区，高度H=1. 25m，EF为着陆区. 为简化起见，将选手看成质点，选手从斜面AB上距离平台BC高为h=1. 2m的A点由静止开始下滑，经过平台BC后从C点水平飞出（）.
（1）求选手运动到平台BC右端C处时的速度大小；
（2）若使选手能够跳离荆棘区，在着陆区EF安全着陆，则选手从斜面上下滑时的位置距BC的最小高度是多少？

【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）从A→C，根据动能定理得

解得

（2）斜面CE的高度，倾角为，根据几何关系得

若选手恰好落在E点，由平抛运动公式有
，
解得
t=0. 5s，
根据动能定理得

解得

15. 某生产线上有间距为2R的上、下两条平行轨道，上轨道光滑，下轨道粗糙，与物块间的动摩擦因数为μ，下轨道右侧与半径为R的竖直光滑半圆轨道平滑连接。现在上轨道的A点有质量为m的物块甲，以初速度大小从B点滑进半圆轨道，沿半圆轨道做圆周运动，重力加速度为g。物块可视为质点，空气阻力不计。
（1）求物块甲到达半圆轨道最低点C时的速度大小；
（2）求物块甲到达半圆轨道最低点C时对轨道的压力大小；
（3）若在半圆轨道最低点C处静止放置一质量也为m的物块乙，甲与乙发生弹性碰撞，求最终甲、乙两物块的间距。

【答案】（1）；（2）6mg；（3）
【解析】
【详解】（1）物块甲从B到C，设C点速度大小为vC，由题意可知初速度大小

根据机械能守恒定律得

解得

（2）在C点对物块甲受力分析，得

解得

由牛顿第三定律可知，物块甲对轨道的压力大小

（3）因甲与乙发生弹性碰撞，设碰撞后甲、乙的速度大小分别为v1、v2，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得


解得


即弹性碰撞后物块甲静止，由动能定理

解得