安徽省合肥市百花中学等六校2022-2023学年高一下学期期末联考物理试卷(含答案)

这是一份安徽省合肥市百花中学等六校2022-2023学年高一下学期期末联考物理试卷(含答案)，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．生活中有许多离心现象。下列实例中，属于防止离心现象产生影响的是( )
A.汽车转弯时要减速B.链球运动员通过快速旋转将链球甩出
C.用洗衣机脱水D.转动雨伞可以去除雨伞上的一些水
2．2020年3月8日，国际乒联卡塔尔公开赛，女单决赛陈梦获得冠军。如图所示为乒乓球在空中的运动轨迹，A、B、C为曲线上的三点，AB、BC为两点连线，ED为B点的切线，乒乓球在运动过程中可视为质点，若不考虑空气阻力的影响，则下列说法正确的是( )
A.乒乓球的运动是匀变速运动，在B点的速度沿BD方向
B.乒乓球的运动是变加速运动，在B点的速度沿BD方向
C.乒乓球的运动是匀变速运动，在B点的速度沿BC方向
D.乒乓球的运动是变加速运动，在B点的速度沿AB方向
3．一个物体在空中落下的过程中，重力对它做的功为2000J，物体克服空气阻力做的功为100J，则在该过程中( )
A.物体的重力势能增加了2000JB.合力做功2100J
C.物体的机械能减小了100JD.物体的动能增加了2000J
4．如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球沿逆时针方向做匀速圆周运动，下列关于这三颗卫星说法正确的是( )
A.线速度大小关系：
B.向心力大小关系：
C.卫星B直接加速可以沿原轨道追上卫星C
D.加速度大小关系：
5．下列物体中，机械能不守恒的是( )
A.做平抛运动的物体
B.光滑曲面上自由运动的物体
C.以的加速度竖直向上做匀减速运动的物体（g为当地重力加速度）
D.轻绳的一端系一小球，另一端固定，使小球在竖直平面内做圆周运动（空气阻力不计）
6．嫦娥四号探测器在2019年发射升空，它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星。某阶段嫦娥四号绕月球做匀速圆周运动时，离月球中心的距离为r，运行周期为T，月球的半径为R，引力常量为G，根据以上信息可以求得月球的第一宇宙速度为( )
A.B.C.D.
7．如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A、B、C三点，这三点所在处的半径。则以下有关各点速率v、角速度ω的关系中正确的是( )
A.B.C.D.
二、多选题
8．有一条可视为质点的渡船匀速横渡一条河宽为180m的河流，小船在静水中的速度为3m/s，水流速度为4m/s，则该小船( )
A.小船可能垂直河岸到达正对岸
B.小船渡河的最短时间等于60s
C.小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为240m
D.小船以最短时间渡河时，位移大小为180m
9．在半径为的球壳内的最低点竖立一高度为的支架，在支架上放置一质量为的小球，小球以水平速度抛出，打在球壳上，重力加速度，则( )
A.小球飞行时间为
B.小球打在球壳上的位置与球心连线与竖直方向的夹角的正切值为
C.小球落到球壳上时动能
D.小球落到球壳上时速度方向与球壳垂直
10．2022年左右我国将建成载人空间站，轨道高度距地面约400km，在轨运营10年以上，它将成为中国空间科学和新技术研究实验的重要基地。设该空间站绕地球做匀速圆周运动，其运动周期为T，轨道半径为r，万有引力常量为G，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。下列说法正确的是( )。
A.地球的质量为B.空间站的向心加速度为
C.空间站的线速度大小为D.空间站的运行周期大于地球自转周期
三、填空题
11．如图所示，是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是0.54cm。已知闪光频率是30Hz，那么当地重力加速度g是______，小球的初速度是______m/s。（计算结果保留两位小数）
四、实验题
12．“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法。（g取）
（1）用公式时，对纸带上起点的要求是初速度为零，为达到此目的，所选择的纸带第1、2两点间距应接近___________mm（打点计时器打点的时间间隔为0.02s）。
（2）若实验中所用重物质量，打点纸带如图甲所示，打点时间间隔为0.02s，则记录C点时，重物速度___________m/s，重物的动能___________J，从开始下落至C点，重物的重力势能减少量是___________J，因此可得出的结论是___________。（计算结果保留3位有效数字）
（3）根据纸带算出相关各点的速度值，量出下落的距离，则以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图乙中的___________。
A.B.C.D.
五、计算题
13．如图所示，一根长的不可伸长轻绳，一端固定在天花板的O点，另一端系一质量为的小球。现将轻绳拉至水平位置，小球由A点静止释放，小球运动到最低点B点时，轻绳刚好被拉断，B点下方有一倾角为的足够长的斜面，小球恰好垂直打在斜面上C点。（，，）求：
（1）轻绳被拉断前瞬间的拉力大小？
（2）小球从B点运动到斜面C点的时间？
14．一小球以一定的初速度从图示的P位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2，圆轨道1的半径为，圆轨道2的半径是轨道1的1.6倍，小球的质量，若小球恰好能通过轨道2的最高点B，重力加速度为，不计空气阻力，求：
（1）小球在B点时的速率；
（2）小球在轨道1的最高点A时的速率及此时它对轨道的压力。
15．汽车发动机的额定功率为，汽车质量，汽车在平直路面上保持额定功率不变由静止开始加速行驶，阻力恒为车重的0.1倍，（g取）求：
（1）汽车能达到的最大速度是多少?
（2）当汽车的速度为时，加速度为多大?
（3）若经过，汽车速度恰好达到最大，求这段时间内汽车前进的距离s。
参考答案
1．答案：A
解析：A.汽车转弯时要减速，是避免汽车车速过快，做离心运动而产生危险，故A正确；
B.链球运动员通过快速旋转将链球甩出是利用离心运动，故B错误；
C.用洗衣机脱水是属于利用离心运动，故C错误；
D.转动雨伞可以去除雨伞上的一些水是属于利用离心运动，故D错误。
故选A。
2．答案：A
解析：做曲线运动的乒乓球在运动轨迹上某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向，因此乒乓球在B点的速度沿BD方向；乒乓球运动中只受重力，根据牛顿第二定律，乒乓球的加速度为重力加速度g，故为匀变速运动，选项A正确，BCD错误。
故选A。
3．答案：C
解析：A.由功能关系可知，重力做的功等于重力势能的减少量，故物体的重力势能减少了2000J，故A错误；
BD.重力做正功，空气阻力做负功，则合力做功为
由动能定理得物体的动能增加了1900J，故BD错误；
C.由动能关系可知，机械能的减少量等于除重力之外的其他力做功，故机械能减少了100J，故C正确。
故选C。
4．答案：D
解析：A.由万有引力提供向心力可得
得到
可知，轨道半径越大，速度越小，故有
故A错误；
B.由万有引力提供向心力，则
因三颗人造地球卫星的质量未知，故其向心力无法判断，故B错误；
C.卫星B直接加速，万有引力不足以提供它做匀速圆周运动的向心力，则会作离心运动，偏离原来的轨道，故C错误；
D.由万有引力提供向心力，有
得到
可知，半径越小，加速度越大，即有
故D正确。
故选D。
5．答案：C
解析：A.做平抛运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，A不符合题意；
B.在光滑曲面上自由运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，B不符合题意；
C.以的加速度竖直向上做匀减速运动，加速度竖直向下，且小于重力加速度，则说明物体还受到竖直向上的力，且做功，所以机械能不守恒，C符合题意；
D.小球在竖直平面内做圆周运动（空气阻力不计）过程中，拉力不做功，只有重力做功，机械能守恒，D不符合题意。
故选C。
6．答案：B
解析：嫦娥四号绕月球做匀速圆周运动由万有引力提供向心力
由公式
可知月球的第一宇宙速度为
联立解得
故选B。
7．答案：A
解析：AB两点是同缘转动，则线速度相等，即
根据
因为，则
AC两点是同轴转动，则角速度相等，即
根据
因为，可得
则
A正确，BCD错误。
故选A。
8．答案：BC
解析：A.因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形定则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸到达正对岸，故A错误；
B.当船在静水中的速度垂直河岸渡河时时间最短，最短时间
故B正确；
C.船以最短时间60s渡河时沿河岸的位移
故C正确；
D.小船以最短时间渡河时，位移大小为
故D错误。
故选BC。
9．答案：BC
解析：A.由平抛运动规律，有
，，
联立解得
，，
故A错误；
B.小球打在球壳上的位置与球心连线与竖直方向的夹角α的正切值为
故B正确；
C.设小球落到球壳上时动能为，由机械能守恒定律有
解得
故C正确；
D.小球落到球壳上时速度方向与竖直方向的夹角β的正切值为
即
而落点与球心连线与球壳垂直，故小球落到球壳上的速度方向不与球壳垂直，故D错误。
故选BC。
10．答案：AB
解析：A.根据牛顿第二定律可得
解得
故A正确；
B.根据牛顿第二定律可得
又黄金代换式为
联立解得，空间站的向心加速度为
故B正确；
C.根据牛顿第二定律可得
又黄金代换式为
联立解得
故C错误；
D.空间站的轨道半径比同步卫星轨道半径小，根据可知，空间站的运行周期小于同步卫星运行周期，而同步卫星周期等于地球自转周期，则空间站的运行周期小于地球自转周期，故D错误。
故选AB。
11．答案：9.72；0.49
解析：已知闪光灯的闪光频率是30Hz，周期是
即相邻两个点的时间间隔为，在竖直方向上有
解得
小球的初速度为
12．答案：（1）2mm（2）0.785m/s；0.308J；0.314J；在实验误差允许的范围内，重物动能的增加量等于重力势能的减少量，机械能守恒（3）C
解析：（1）重物初速度为零，所选择的纸带第1、2两点间时间间隔
1、2两点间的距离
（2）做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，记录C点时重物的速度
重物的动能
从开始下落至C点，重物的重力势能减少量是
经比较可得出在实验误差允许的范围内，重物动能的增加量等于重力势能的减少量，机械能守恒；
（3）重物下落过程机械能守恒，由机械能守恒定律得
整理得
g是常数，与h成正比，图象是一条过原点的直线，故C正确，ABD错误。
13．答案：（1）3N（2）0.4s
解析：（1）小球从A到B运用动能定理
解得
在B合力提供向心力
（2）在C速度可分解为水平方向的分速度
所以
14．答案：（1）4m/s（2），30N
解析：（1）在B点，由重力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
（2）小球从A到B的过程，由机械能守恒得
解得
在A点，由牛顿第二定律得
得
由牛顿第三定律知，小球在轨道1上最高点A处对轨道的压力为
15．答案：（1）15m/s（2）（3）337.5m
解析：（1）由题可知，汽车所受阻力
当牵引力时，汽车的速度达到最大
（2）当汽车速度达到时，汽车牵引力为
由牛顿第二定律得
代入数据得
（3）对汽车前30s运用动能定理
解得