广东省广州市荔湾区高一下学期期末物理统考试题-A4

这是一份广东省广州市荔湾区高一下学期期末物理统考试题-A4，共17页。试卷主要包含了0J等内容，欢迎下载使用。
高一物理
本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔在答题卡的相应位置填涂考生号。
2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试题和答题卡一并交回。
第I部分选择题（共46分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求的，多选、错选均不得分）
1．在粤教版必修2的物理课本中出现很多插图，关于这些插图，下列说法中错误的是（ ）

A．甲图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量
B．乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了等效法
C．丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法
D．丁图中，汽车在水平路面转弯时发生侧滑是因为离心力大于最大静摩擦力
2．在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，轨迹如图中的实线。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是（ ）
A．合外力的方向与速度方向在一条直线上
B．合外力为恒力，速度方向指向轨迹内侧
C．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向指向轨迹内侧
D．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向
3．骑马射箭是蒙古族传统的体育项目，如图甲所示，选手骑马沿直线匀速前进，速度大小为，运动员静止时射出的箭速度为，靶中心P距为d，垂足为D，如图乙所示。忽略箭在竖直方向的运动，下列说法正确的是（ ）
A．为保证箭能命中靶心，选手应瞄准靶心放箭
B．为保证箭能命中靶心，选手必须在到达D点之前某处把箭射出
C．为保证箭能命中靶心，且运动时间最短，箭射中靶心的最短时间为
D．为保证箭能命中靶心，且运动位移最短，箭射中靶心的最短时间为
4．某人玩飞镖游戏，先后将两支飞镖a、b由同一位置水平投出，两支飞镖插在竖直墙上的状态（侧视图）如图所示．不计空气阻力，则下列说法正确的是（）
A．两支飞镖飞行的时间B．两支飞镖投出的初速度
C．两支飞镖插到墙上的速度D．两支飞镖全过程的速度变化量
5．如图，梦天实验舱从圆轨道I先变轨到椭圆轨道II，再变轨到圆轨道III与天和核心舱完成对接。它在圆轨道I和III上运行时的速率分别为、，周期分别为、，在椭圆轨道II和圆轨道III上经N点的加速度分别为、，机械能分别为、。则（）
A．B．
C．D．
6．如图是儿童公园的摩天轮，假设某乘客坐在座椅上随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，整个过程座椅始终保持水平，乘客到转轴轴心的距离为R。下列说法正确的是（ ）
A．座舱转动过程，乘客的机械能守恒
B．座舱转动过程，座椅没有给乘客摩擦力作用
C．要使乘客能通过最高点，座舱的最小速度为
D．座舱在与转轴等高处，乘客所受摩擦力方向指向转轴心
7．如图所示，小明在体验蹦极运动时，把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从高处由静止落下。将小明的蹦极过程近似为在竖直方向的运动，在运动过程中，把小明视作质点，不计空气阻力。下列判断中正确的是（ ）
A．从开始到下落至最低点的过程，小明的机械能先不变后变小
B．从开始到下落至最低点的过程，小明的加速度先变小后变大
C．下落到弹性绳刚好被拉直时，小明的下落速度最大
D．从开始到下落速度最大的过程，小明动能的增加量等于其重力势能的减少量
二、多项选择愿（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题至少有2个选项符合题目要求，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．如图是家庭里常见的厨房水槽的水龙头，A、B分别是出水口上的两点。当出水口绕转轴O转动，v表示线速度，表示角速度，a表示向心加速度，T表示周期，则下列判断正确的是（）
A．B．C．D．
9．某电动车和驾驶员的总质量为m，行驶时所受阻力大小恒为f，电动车从静止开始以额定功率P在水平公路上沿直线行驶，t时间内速度达到v（未到达最大速度），下列说法正确的是（ ）
A．该电动车能达到的最大速度
B．该电动车做加速度先恒定后减小的加速直线运动
C．该电动车t时间内的位移为
D．在这次行驶中，当行驶速度为v时，电动车的加速度
10．如图所示，箱子受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动，监测到推力F、箱子速度v随时间t变化的规律如图所示，取，则（ ）
A．箱子的质量为1kg
B．第1.5s时推力F的功率为3W
C．后2s内推力F做功的平均功率为2.5W
D．这3s内箱子克服摩擦力做的功为6.0J
第II部分非选择题（共54分）
三、实验题（本题共2小题，共16分。答案或图必须填写在答题卡上指定区域的指定位置）
11．（6分）小晗同学利用图1所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用手机连拍功能对做平抛运动的小球进行拍摄，手机每秒拍摄7张照片，并能自动将拍摄到图片叠加处理到一张照片中，图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，每个方格的边长为10cm。
（1）下列说法正确的是___________。
A．实验所用斜槽应尽量光滑
B．斜槽末端必须保持水平
C．必须无初速度释放小球
（2）图2是实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置___________（选填“较低”或“较高”）。
（3）某次拍摄后得到的照片如图3所示，小球做平抛运动的初速度大小___________。（结果保留2位有效数字）
12．（10分）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为。
（1）除图中所示的装置之外，还必须使用的器材是___________；
A．直流电源、天平（含砝码）
B．直流电源、刻度尺
C．交流电源、天平（含砝码）
D．交流电源、刻度尺
（2）如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点，通过测量并计算出点A距起始点的距离为，点间的距离为，点间的距离为，若打点时间间隔为，重锤质量为，根据以上数据计算出重锤从释放到下落距离时的重力势能减少量___________，动能增加量___________；在实际计算中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是___________。
（3）某同学利用图中纸带，先分别测量出从A点到点的距离（其中点为点后连续打出的点，图中未画出），再计算打出各点时重锤下落的速度和，绘制图像，如图所示，并求得图线的纵轴截距和斜率。
①请说明如何根据图像验证重锤下落过程机械能是否守恒？___________；
②假设上述实验操作中不受一切阻力影响，此时绘制的图线的纵轴截距和斜率与的关系最可能的是___________。
A．B．C．D．
四、计算题（共3小题，共38分。要求写出必要的文字说明、方程式、重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题．答案中应明确写出数值和单位。答案或图必须填写在答题卡上指定区域的指定位置）
13．（10分）天舟一号货运飞船于2017年4月20日19时41分35秒在文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空，它是中国首个货运飞船，经过一系列的变轨程序后，天舟一号进入预定圆轨道，已知飞船所在圆轨道距离地球表面高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转影响，由以上数据求：
（1）地球质量、地球的第一宇宙速度；
（2）飞船在预定圆轨道上飞行的周期。
14．（12分）如图所示，小明参加户外竞技活动，站在平台边缘A点抓住轻绳一端（绳子刚好被拉直），轻绳另一端固定在O点。小明从静止往下摆，达到O点正下方B点突然松手，顺利落到静止在水平平台的平板车上，然后随平板车一起向右运动。到达C点时，小明跳离平板车（近似认为水平跳离），安全落到漂浮在水池中的圆形浮漂上。已知绳长，能够承受的最大拉力为1200N，浮漂圆心与C点的水平距离、竖直高度，浮漂半径、不计浮漂厚度，小明的质量。重力加速度，求：
（1）若轻绳不被拉断，开始下摆时偏离竖直方向的最大角度θ；
（2）小明跳离平板车的速度范围？
15．（16分）如图所示，倾角的光滑斜轨道与光滑水平轨道在处平滑连接，、之间安装着水平传送带，、为两轮的切点，间距，光滑水平轨道的右侧为足够长的粗糙水平轨道，以为坐标原点建立轴。可视为质点的小滑块从斜轨道上距离底端为处以初速度v0=1m/s开始下滑，设小滑块经过B点前后瞬间的速度大小不变。已知小滑块与传送带之间的动摩擦因数，小滑块与之间的动摩擦因数，重力加速度，不计空气阻力。
（1）若传送带静止，小滑块释放的位置为，则
①求小滑块运动到点时的速度大小；
②求小滑块最终停下位置的坐标；
（2）若传送带以的速度顺时针转动，其他条件都不变，讨论小滑块在轨道段滑行距离与释放的位置之间的函数关系。
参考答案：
1．D
【解析】A．甲图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量，选项A正确；
B．乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了等效法，选项B正确；
C．丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法，选项C正确；
D．丁图中，转弯时因速度过大导致发生侧弯是因为汽车所需的向心力大于最大静摩擦力，选项D错误；
本题选错误的，故选D。
2．D
【解析】A．足球做曲线运动，合外力的方向与速度方向不在一条直线上，A错误；
B．足球飞行过程所受重力为恒力，所受空气阻力为变力，因此，合外力为变力，速度方向沿轨迹切线，B错误；
CD．根据曲线运动的规律，合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向，D正确，C错误。
故选D。
3．C
【解析】A．箭射出的同时，箭也要参与沿跑道方向的运动。若运动员瞄准靶心放箭，则箭的合速度不会指向靶心，选项A错误；
B．箭参与沿直线匀速前进的速度和沿射出方向的匀速运动的速度，根据运动的合成可知，只要箭的合速度方向指向P点，均能射中靶心，不一定必须在到达D点之前某处把箭射出，选项B错误；
CD．当箭垂直方向射出时用时间最短，则箭运动的最短时间为
选项C正确D错误。
故选C。
4．B
【解析】A．飞镖a下落的高度小于飞镖b下落的高度，根据
解得
b下降的高度大，则b镖的运动时间长,即
ta＜tb
故A错误;
B．两飞镖的水平位移相等，根据
x=v0t
可知，则a镖的初速度大，故B正确；
C．a镖的初速度较大，但是b镖的竖直方向的末速度较大，则插到墙上的合速度两镖无法比较，故C错误；
D．加速度相等，都为g，则速度变化量，可得，故D错误。
故选B。
5．C
【解析】A．由万有引力提供向心力，根据可得线速度
可知轨道半径小的运行速度大，即，故A错误；
B．由万有引力提供向心力，根据可得周期
可知轨道半径小的周期小，即，故B错误；
C．由牛顿第二定律有
可得加速度
可知无论哪个轨道，地心到N的距离是一样，即，故C正确；
D．实验舱两次从低轨道变轨到高轨道时都需要加速，机械能增加，即，故D错误。
故选C。
6．D
【解析】A．座舱转动过程，乘客的动能不变，重力势能不断变化，则机械能不守恒，故A错误；
BD．座舱在与转轴等高处，乘客所受摩擦力提供做圆周运动的向心力，则所受的摩擦力方向指向转轴，故D正确，B错误；
C．座舱在最高点时，根据
可知，向心力可以小于mg，故C错误。
故选D。
7．A
【解析】A．从开始到下落至最低点的过程中，弹性绳未拉直时，只有重力做功，小明的机械能守恒，保持不变；当弹性绳拉直后，弹性绳的弹力一直对小明做负功，其机械能逐渐减小，故A正确；
B．从开始到下落至最低点的过程中，弹性绳未拉直时，只受重力，加速度保持g不变；当弹性绳拉直后，合力逐渐向下减小，加速度变小；速度达到最大值后，合力逐渐向上增加，加速度变大，故B错误；
C．依题意，可知小明下落速度最大处应是小明加速度为零时，即弹性绳的弹力等于小明重力时，小明速度最大，故C错误；
D．根据能量守恒定律，可知从开始到下落速度最大，小明动能的增加量与绳弹性势能之和等于小明重力势能的减少量，故D错误。
故选A。
8．AD
【解析】A．由向心加速度公式
由于，，得
A正确；
BC．A、B两点是水龙头上的两点，角速度相同，即
A、B两点与转轴距离，由公式
得
BC错误；
D．由
由于，得，D正确。
故选AD
9．ACD
【解析】A．根据题意，当牵引力等于阻力时，电动车的速度最大，由可得，该电动车行驶的最大速度为
故A正确；
B．根据题意，电动车以额定功率恒功率启动，由可得，速度增加，F就得减小，阻力f恒定，则电动车一开始就是做加速度减小的加速运动，故B错误；
C．由动能定理有
解得
故C正确；
D．由可得，当行驶速度为v时，牵引力为F，
由牛顿第二定律有
解得
故D正确。
故选ACD。
10．BD
【解析】A. 2～3s物体做匀速直线运动，摩擦力为
1～2s时间内根据牛顿第二定律得
根据图像得
解得
A错误；
B. 第1.5s时推力 F的功率为
B正确；
C. 后2s内推力 F做功的平均功率
解得
C错误；
D. 这3s内物体克服摩擦力做的功为
D正确；
故选BD。
11． B 较高 2.1
【解析】（1）A．实验所用斜槽不需要尽量光滑，A错误；
B．斜槽末端必须保持水平，使物体做平抛运动，B正确；
C．本实验使用手机连拍功能对做平抛运动的小球进行拍摄，故无须静止释放小球，C错误。
故选B。
（2）由图像可知两小球做平抛运动下落相同高度时，图线①水平位移更大，故图线①所对应的小球初速度较大，在斜槽上释放的位置较高；
（3）由图3可得，A、B、C三点中相邻两点间水平距离相同，而小球在水平方向做匀速直线运动，则相邻两点间的时间间隔相同，均设为T，根据运动学规律有
根据匀变速直线运动特点可得
由水平分运动，可得
12． D ； ； 重锤下落过程中由于阻力的存在，使得一部分机械能转化为内能 在实验误差允许范围内，若k近似等于2g，则可认为这一过程机械能守恒； A
【解析】（1）实验是通过
验证机械能守恒定律，可知不需要测重锤的质量，不需要天平（含砝码），实验是通过打点计时器打出纸带，进行数据处理，需要交流电源和刻度尺，故选D。
（2）重锤从释放到下落距离时的重力势能减少量为
匀变速直线运动中间时刻速度等于该段的平均速度，则打C点时重锤速度为
则动能增加量为
重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是重锤下落过程中受到阻力作用，使得一部分机械能转化为内能。
（3）①根据机械能守恒则有
即
故在实验误差允许范围内，若k近似等于2g，则可认为这一过程机械能守恒；
②不论有无阻力，释放点的位置相同，即初速度为零时，有阻力和无阻力时的图线应交于横轴的同一点，无阻力时重锤下落的加速度大一些，即图线的斜率大一些，如图所示可知
，
故选A。
13．（1）；（2）
【解析】（1）因为忽略地球自转影响，则在地球表面满足
解得
设地球的第一宇宙速度为，则
解得
（2）飞船绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为
飞船绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，可知
得
14．（1）60°；（2）
【解析】（1）假设在B点时绳子正好被拉断，由牛顿第二定律得
代入数据解得
从A到B过程，根据机械能守恒可得
代入数据解得
若轻绳不被拉断，开始下摆时偏离竖直方向的最大角度θ=60°．
（2）小明离开平板车后做平抛运动，竖直方向有
解得
离C点水平位移最小为
解得
离C点水平最大位移为
解得
则小明跳离平板车时的速度范围为
15．（1）①；②；（2）见解析
【解析】（1）传送带静止，滑块在传送带上和轨道上均做减速运动，则
①设滑块在斜轨道上运动的加速度为，则
解得
由运动学公式得
解得
②设滑块在传送带上加速度大小为，在轨道上加速度大小为，到时点时速度为，则
解得
由运动学公式
解得
（2）设滑块到达斜轨道底端时的速度为，则
①滑块在传送带上一直做加速运动，到达点时速度刚好达到，则
解得
当时，滑块在传送带上一直做加速运动。到点速度
即
② 当时，滑块在传送带上加速一段距离，到点速度：
即
③当时，滑块在传送带上一直做匀速运动，到点速度
即
④ 当时，滑块在传送带上减速一段距离，到点速度
即
⑤时，滑块在传送带上一直做减速运动，到点速度
即