还剩22页未读，
继续阅读
2022_2023学年浙江省丽水市普通高中高一（下）期末物理试卷（含解析）
展开
这是一份2022_2023学年浙江省丽水市普通高中高一（下）期末物理试卷（含解析），共25页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022~2023学年浙江省丽水市普通高中高一（下）期末物理试卷
一、单选题（本大题共18小题，共54.0分）
1. 下列物理量是基本量且为矢量的是( )
A. 质量 B. 时间 C. 位移 D. 力
2. 2023年3月丽水马拉松在万地广场鸣枪开跑，马拉松全程42.195千米，路线如图所示，最终岑万江以2小时17分20秒的成绩，获得马拉松男子组冠军，以下说法正确的是( )
A. 42.195千米是此次行程的位移大小
B. 2小时17分20秒指的是时间间隔
C. 岑万江的平均速度约为18.4km/h
D. 在研究岑万江在比赛中的运动轨迹时不可以把他看成质点
3. 在物理学的发展过程中，科学家们运用了许多物理思想方法。下图中所采用的物理思想方法是控制变量法的是( )
A. 图甲位移等于v−t图线下面的面积 B. 图乙显示桌面受力形变
C. 图丙探究两个互成角度的力的合成规律 D. 图丁探究影响向心力大小的因素
4. 对以下几位科学家所做的科学贡献的叙述中，说法正确的是( )
A. 伽利略建立了平均速度、瞬时速度以及加速度等概念
B. 亚里士多德认为力是改变物体运动状态的原因
C. 开普勒根据丹麦天文学家第谷的行星观测数据，总结出了万有引力定律
D. 牛顿测出了万有引力常量，被誉为是第一个称量地球质量的人
5. 某电视台的棋类节目中，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上(如图所示)，不计棋子间的相互作用力。对于静止在棋盘上的某颗棋子，下列说法正确的是( )
A. 每个小棋子共受三个力作用
B. 棋盘对棋子的作用力等于棋子的重力
C. 磁性越强，棋子所受的摩擦力越大
D. 减小棋子的质量，棋子所受到的摩擦力不变
6. 元宵节当天，人们都会放飞孔明灯表达自己对新年的祝福。如图所示，孔明灯在竖直Oy方向匀速上升的过程中，一阵风吹来，让其在水平Ox方向做匀加速运动，孔明灯的运动轨迹可能为( )
A. 直线OA B. 曲线OB C. 曲线OC D. 曲线OD
7. 一辆新能源电动车从静止出发，在平直公路上加速前进，如果发动机的功率一定，阻力大小不变，那么，下面说法是正确的( )
A. 电动车的牵引力不变 B. 电动车的加速度不断减小
C. 电动车的加速度与速度成反比 D. 电动车合力的功率不断增大
8. 2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。神舟十四在轨驻留6个月，先后进行3次出舱活动，完成空间站舱内外设备及空间应用任务相关设施设备的安装和调试，开展一系列空间科学实验与技术试验。已知空间站离地面高度约400km，下列说法正确的是( )
A. 空间站的线速度大于第一宇宙速度
B. 航天员出舱活动时的向心加速度为零
C. 航天员能处于漂浮状态是因其合力为零
D. 空间站的向心加速度大于同步卫星的向心加速度
9. 为了研究落体运动，某同学用手机软件同步采集了手机下落过程中加速度随时间变化的数据，如图所示。实验时，质量为m的手机竖直放置，由静止开始自由下落，最终落到蹦床上，分析数据，下列说法正确的是( )
A. MN时段手机处于超重状态
B. NP时段手机处于失重状态
C. N时刻手机下降到最低点
D. 手机落到蹦床后，蹦床对手机的最大弹力约为8mg
10. 如图甲所示，和谐号动车的雨刷器由刮水片和悬臂构成，动车的前挡风玻璃近似看成平面，M、N为刮水片的端点，P为刮水片和悬臂的链接点。悬臂OP绕O点往复转动的过程中，刮水片不绕P点转动，如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. M、N两点的线速度大小相等 B. M点的线速度一定大于N点的线速度
C. M、N两点的加速度均指向O点 D. P点的角速度大小始终不变
11. 如图，两人用同样大小的力共提一桶水处于静止状态。已知两人手臂间的夹角为θ，则( )
A. F1一定小于水桶的重力
B. 夹角θ变大时，F1sinθ2保持不变
C. 保持夹角θ不变，把两条提桶的绳子变长，每条绳子的张力变小
D. 保持夹角θ不变，把两条提桶的绳子变长，绳子对手臂的作用力变小
12. 某快递公司推出了无人机配送快递业务。某次快递员操作无人机竖直向上由地面向5楼阳台配送快递，无人机飞行过程的x−t图像如图所示，忽略空气阻力。该无人机( )
A. 在0−20s内做曲线运动
B. 在0−20s内的平均速度比40−60s内小
C. 在0−60s内的平均速度为零
D. 在20−40s内功率为零
13. 塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，一建筑材料被吊起后在竖直方向运动的v−t图像如图所示(以竖直向上为正方向)，根据图像下列判断正确的是( )
A. 在36s时建筑材料的加速度方向改变 B. 在30−36s内建筑材料的机械能增加
C. 在10−30s内建筑材料的机械能守恒 D. 在36−46s内塔吊拉力的功率逐渐减小
14. 2022年我国航天员在空间站太空舱开设“天宫课堂”，课堂演示了“水油分离”实验。如图所示，用细绳系住装有水和油的瓶子，手持细绳的另一端，使瓶子在竖直平面内做圆周运动，则( )
A. 水油分离后，水的线速度大于油的线速度
B. 瓶子运动到最高点的线速度小于最低点的线速度
C. 瓶子的速度需大于某一值才能通过圆周的最高点
D. 瓶子运动到最高点，航天员松开绳子，瓶子将做平抛运动
15. 丽水是著名水乡，水是生命之源，在推进“五水共治”的过程中，环保人员加大了检查力度。在一次巡查中发现，某工厂两根相同的水平放置的排污管甲和乙(如图所示)正在向外满口排出大量污水，工作人员测量发现甲、乙两排污管离水面高度之比为4:1，落点A和B离排污口的水平距离之比为3:4，忽略空气阻力，甲、乙两管的流量分别为Q1、Q2(单位时间排出的污水体积)，则( )
A. 甲、乙两管中的污水排出后，在空中的运动时间之比为4:1
B. 甲、乙两管中的污水排出时，水平速度之比为3:2
C. 甲、乙两管的流量Q1、Q2之为3:8
D. 排污稳定时，甲、乙管道在空中的污水体积之比为4:3
16. 某跳伞运动员做低空跳伞表演。从该运动员离开悬停的飞机开始计时，运动员先做自由落体运动，当速度达到50m/s时打开降落伞获得−5m/s2的加速度，到达地面时速度减为5m/s。下列说法正确的是( )
A. 运动员离开飞机10s后打开降落伞 B. 运动员在空中下落过程用时14s
C. 运动员距离地面250m时打开降落伞 D. 悬停的飞机距离地面375m
17. 如图所示，小明同学在公园荡秋千，已知小明质量为M，秋千的两根绳长均为L，某次荡秋千时绳子与竖直方向最大夹角为37°，当小明荡到秋千支架的正下方时速度为v1。回到学校，小明把一个质量为m金属小球用细绳悬挂，成为一个摆，摆长为l，最大偏角也为37°，当小球运动到最低点时速度大小为v2。不计绳的质量和所有阻力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。当运动到最低点时，下列说法正确的是( )
A. 小明的速度大小v1等于 25gL
B. 小球的速度大小v2为 45gL
C. 秋千对小明的作用力大小为75MgL
D. 若绳长变为2l，小球的向心加速度仍为25g
18. 如图所示，轻弹簧一端栓接在倾角为θ=30°的光滑斜面底端，质量m=0.2kg的小球从斜面上离轻弹簧一定距离的某处静止释放，同时受到一个沿斜面向上的恒定风力的作用。以小球开始运动的位置为坐标原点，沿斜面向下为x轴正方向，取地面为重力零势能参考面。图线①为小球向下运动过程中重力势能随位移的变化关系，图线②为此过程中弹簧弹性势能随位移变化的关系，弹簧始终在弹性限度范围内，则下列说法中正确的是( )
A. 小球释放时离斜面底端的距离为0.2m
B. 弹簧原长为0.3m
C. 向下运动过程中，小球和弹簧组成的系统机械能减少量为0.2J
D. 风力为0.5N
二、实验题（本大题共3小题，共18.0分）
19. (1)下列实验中，不需要用到刻度尺的是_____。
A.探究弹簧弹力与形变量的关系 B.探究两个互成角度的力的合成规律
C.探究向心力大小表达式 D.验证机械能守恒定律
(2)以下是“探究加速度与力、质量的关系”的实验，请回答相关问题。
①本实验需要补偿小车所受的阻力，如图1所示是为补偿阻力进行的四种操作，其中正确的是_____。
②如图2所示是本实验中打下的一条纸带，在其上取了0、1、2、3、4、5、6这7个计数点(相邻两计数点间均有4个计时点未画出)，已知交流电的频率为50Hz，则小车的加速度大小为_____m/s2。(结果均保留两位有效数字)
(3)小明同学在无风的实验室内分别用金属球、乒乓球、泡沫球三种物体让其自由下落，利用打点计时器测出开始一小段时间下落速度，通过数据分析得到以下三个图像，下列说法正确的是_____。
A.金属球、乒乓球在所测量阶段可以近似看成匀变速直线运动
B.乒乓球在所测量阶段可以近似认为机械能守恒
C.三个物体在所测量阶段的加速度近似相等
D.如果测量时间比较长，乒乓球的速度可能会趋于稳定
20. 某同学用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。
(1)用小锤打击弹性金属片后，观察到的现象是：A、B两球______(填“同时”或“不同时”)落地。
(2)请阐述简单判断A、B两球是否同时落地的依据______。
21. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，所用实验装置如图所示，弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(1)弹簧测力计B的读数如图所示，其读数为______N。
(2)下列不必要的实验要求是______。
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力，重复多次实验时，每次都要使O点静止在同一位置
(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，下列解决办法不可行的是______。
A.减小M的质量 B.增大OP与竖直方向的夹角
C.减小弹簧测力计B拉力的大小 D.将A更换成更大量程的弹簧测力计
三、计算题（本大题共3小题，共28.0分）
22. 图中所示为阿里巴巴发布的第一款物流机器人“小蛮驴”。未来，“小蛮驴”机器人将率先在菜鸟驿站大规模投用。在某次测试过程中，实验人员让“小蛮驴”从静止开始做匀加速直线运动，行驶25m后，达到最大速度5m/s。试求：
(1)“小蛮驴”加速时的加速度大小；
(2)若“小蛮驴”满载货物时总质量为200kg，所受阻力恒为车重的0.2倍，求匀加速直线过程中“小蛮驴”所受的牵引力大小。
23. 2023年《三体》电视剧异常火爆，点燃了人类探索未知世界的热情。假如将来的某一天你成为了一名优秀的宇航员，你驾驶宇宙飞船对火星进行探测，测得宇宙飞船绕火星表面做匀速圆周运动的周期为T。随后登陆火星做了平抛运动实验，以初速度v0水平抛出某钢球，测得其下落高度为h，水平位移为x。假设火星为均质球体，已知万有引力常量为G，求：
(1)火星表面的重力加速度g；
(2)火星的第一宇宙速度v；
(3)若火星车工作的能量全部依靠太阳能电池板提供，设太阳辐射的总功率为P0，且辐射的能量以球面均匀向外扩散(球面面积公式S球=4πr2)。太阳与火星的距离为r，且该太阳能电池板正对太阳的面积为S，假设太阳能转化为电能的效率为η。求单位时间内太阳能电池板获得的电能E的大小。
24. 在学校组织的趣味运动会上，某科技小组为大家提供了一个寓学于乐的游戏。如图所示，轨道模型中A点左侧的水平面光滑，右侧AE及EF由同种材料制成，AE长L=1m，小球与AE、EF的动摩擦因数均为μ=0.3，其余轨道阻力不计。足够长的倾斜轨道EF与水平面的夹角为37°，ABCDA′是与A、A＇点相切的半径R=0.2m的竖直圆形光滑轨道(A、A′相互靠近且错开，ABC是圆管，圆管的直径略大于小球的直径且远小于圆轨道半径)。现将一质量m=0.2kg的小球放在P点，用弹簧装置将小球从静止弹出使其沿着轨道运动，运动过程中小球始终不能脱离轨道，不考虑AE与EF连接处的能量损失，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。
(1)当弹簧的弹性势能Ep=0.6J，求小球运动到圆心等高处B点时对轨道压力的大小；
(2)当弹簧的弹性势能Ep=2J，判断小球最终停止的位置；
(3)若弹性势能可在0到2J范围内任意调节，在保证小球始终不脱离轨道的情况下，讨论小球运动过程中上升的最大高度h和弹性势能Ep之间的关系。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A.质量是基本量，不是矢量，故A错误；
B.时间是基本量，不是矢量，故B错误；
C.位移是基本量，是矢量，故C正确；
D.力是导出量，是矢量，故D错误。
故选C。
2.【答案】B
【解析】A.42.195千米是此次行程的路程，故A错误；
B.完成马拉松的时间2小时17分20秒指的是时间间隔，故B正确；
C.路程与时间的比值是平均速率，故岑万江的平均速率约为18.4km/h，故C错误；
D.岑万江的身形体态在马拉松比赛中可以忽略，在研究岑万江在比赛中的运动轨迹时可以把他看成质点，故D错误。
故选B。
3.【答案】D
【解析】A.图甲位移等于 v−t 图线下面的面积用到的物理方法是微元法，故A错误；
B.图乙显示桌面受力形变，用到的物理方法是放大法，故B错误；
C.图丙探究两个互成角度的力的合成规律用到的物理方法是等效替代法，故C错误；
D.图丁探究影响向心力大小的因素用到的物理方法是控制变量法，故D正确；
故选D。
4.【答案】A
【解析】A.伽利略建立了平均速度、瞬时速度以及加速度等概念，A正确；
B.亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，伽利略认为力是改变物体运动状态的原因，B错误；
C.开普勒根据丹麦天文学家第谷的行星观测数据，总结出了开普勒行星运动定律，万有引力定律是牛顿提出来的，C错误；
D.卡文迪许测出了万有引力常量，被誉为是第一个称量地球质量的人，D错误。
故选A。
5.【答案】B
【解析】A.每个棋子受重力、棋盘对棋子的支持力、摩擦力以及吸引力，共受四个力作用，选项A错误；
B.棋子受合力为零，则棋盘对棋子的作用力与棋子的重力等大反向，选项B正确；
CD.棋子所受的摩擦力与棋子的重力等大反向，则磁性越强，棋子受摩擦力不变，减小棋子的质量，棋子所受到的摩擦力减小，选项CD错误。
故选B。
6.【答案】C
【解析】孔明灯在竖直Oy方向做匀速运动，此方向上合力为零，在水平Ox方向做匀加速运动，合力沿x轴方向，所以合运动的加速度方向沿Ox方向，但合速度方向不沿Ox方向，孔明灯做曲线运动，合力指向轨迹内侧可知轨迹可能为OC。
故选C。
7.【答案】B
【解析】A.电动车从静止出发，在平直公路上加速前进，由于发动机的功率一定，由 P=Fv ，可知电动车的牵引力不断减小，故A错误；
B.由牛顿第二定律可得F−f=ma
由于牵引力减小、阻力不变，所以电动车的加速度不断减小，故B正确；
C.由a=F−fm=Pmv−fm
可知该汽车做初速度为零的变加速直线运动，且加速度大小随速度增大而减小，加速度与它的速度不成正比也不是反比，故C错误；
D.电动车合力的功率为P′=F合v=mav=F−fv=P−fv
由于发动机的功率一定，阻力大小不变，速度增大，所以电动车合力的功率不断减小，故D错误。
故选B。
8.【答案】D
【解析】A.第一宇宙速度与近地卫星的环绕速度相等，根据GMmr2=mv2r
解得v= GMr
由于空间站轨道半径大于近地卫星的轨道半径，则空间站的线速度小于近地卫星的线速度，即空间站的线速度小于第一宇宙速度，故A错误；
B.航天员出舱活动时受到地球引力，合力不为零，根据牛顿第二定律可知，航天员出舱活动时的向心加速度不为零，故B错误；
C.航天员出舱活动时受到地球引力，合力不为零，航天员能处于漂浮状态是因其处于完全失重状态，故C错误；
D.根据GMmr2=ma
解得a=GMr2
由于空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则空间站的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，故D正确。
故选D。
9.【答案】D
【解析】A.MN时段手机有向下的加速度，处于失重状态，故A错误；
B.NP时段手机有向上的加速度，处于超重状态，故B错误；
C.N 时刻手机加速度为零，速度不为零，手机仍在向下运动，未到达到最低点，故C错误；
D.由图可知，当手机加速度方向向上时，手机加速度最大值为 70m/s2 ，根据牛顿第二定律F−mg=ma
解得F=8mg
故手机落到蹦床后，蹦床对手机的最大弹力约为8mg，故D正确。
故选D。
10.【答案】A
【解析】AB.刮水片不绕P点转动，则刮水片上的各点运动的情况完全相同，所以M、N的线速度始终相同，周期也是相等的，故A正确，B错误；
C.刮水片上的各点运动的情况完全相同，即M、N、P点的线速度相同，M、N两点的圆心不可能是O点，所以M、N两点的加速度不可能均指向O点，故C错误；
D.在悬臂OP绕O点往复转动过程中是非匀速圆周运动，所以P点的角速度是变化的，故D错误。
故选A。
11.【答案】C
【解析】A.由平衡条件可得2F1cosθ2=mg
解得F1=mg2cosθ2
当 θ<120∘ 时，F1小于水桶的重力，当 θ>120∘ 时，F1大于水桶的重力，A错误；
B.结合A解析可得F1sinθ2=mgtanθ2
夹角θ变大时， F1sinθ2 变大，B错误；
C.设手握处两条绳子的夹角为 α ，可得2Tcosα2=F1
保持夹角θ不变，则手臂对绳子的作用力F1不变，把两条提桶的绳子变长，则 α 变小，故每条绳子的张力T变小，C正确；
D.由牛顿第三定律可知，保持夹角θ不变，把两条提桶的绳子变长，绳子对手臂的作用力不变，D错误。
故选C。
12.【答案】C
【解析】A.在0−20s内无人机从地面竖直向上运动，为直线运动，故A错误；
B.在0−20s内的无人机的位移为15m，在40−60s内的无人机的位移为 −15m ，根据v=xt
可知在0−20s内无人机的平均速度与40−60s内的平均速度大小相等，方向相反，故B错误；
C.在0−60s内无人机的位移为零，根据v=xt
可知在0−60s内无人机的平均速度为零，故C正确；
D.在20−40s内无人机悬停，向上的升力等于重力，无人机动力系统消耗能量为无人机提供所需的升力，功率不为零，故D错误。
故选C。
13.【答案】B
【解析】A.在36s时建筑材料的加速度方向没有改变，只是速度方向发生改变，故A错误；
B.30−36s内，建筑材料匀减速上升，动能减小，重力势能增加，此过程塔吊的拉力不变，对建筑材料做正功，建筑材料的机械能增加，故B正确；
C.10−30s内，建筑材料匀速上升，动能不变，重力势能增加，机械能增加，故C错误；
D.36−46s内，建筑材料匀加速下降，加速度不变，则塔吊对建筑材料的拉力大小不变，速度大小变大，根据P=Fv
36−46s内塔吊拉力的功率逐渐变大，故D错误。
故选B。
14.【答案】A
【解析】A.用细绳系住装有水和油的瓶子，手持细绳的另一端，使瓶子在竖直平面内做圆周运动，水和油的角速度相同，根据向心力公式F=mω2R
水的密度大于油的密度，单位体积水的质量大，则水做圆周运动需要的向心力大，当合力不足以提供向心力时，水先做离心运动，所以水和油分离后，水在外侧，油在内侧，水做圆周运动的半径比油的半径大，根据线速度、角速度和半径关系式v=ωR
可知水的线速度大于油的线速度，故A正确；
B.瓶子随空间站做匀速圆周运动，处于完全失重状态，由绳子拉力提供向心力，根据向心力公式F=mv2r
在最高点绳子的拉力和最低点的拉力大小无法确定，瓶子运动到最高点的线速度不一定小于最低点的线速度，故B错误；
C.瓶子随空间站做匀速圆周运动，处于完全失重状态，由绳子拉力提供向心力，只要瓶子有速度，就能通过圆周的最高点，故C错误；
D.瓶子运动到最高点，航天员松开绳子，瓶子将相对空间站做匀速运动，故D错误。
故选A。
15.【答案】C
【解析】A.平抛运动在竖直方向做自由落体运动，根据h=12gt2
解得t= 2hg
由于甲、乙两排污管离水面高度之比为4:1，则甲、乙两管中的污水排出后，在空中的运动时间之比为2:1，故A错误；
B.平抛运动在水平方向做匀速直线运动，根据x=v0t
解得v0=x g2h
由于排污管离水面高度之比为4:1，落点A和B离排污口的水平距离之比为3:4，则可以解得水平速度之比为3:8，故B错误；
C.由于流量指单位时间排出的污水体积，甲和乙两根排污管相同，令其横截面积为S，则Q=Sv0ΔtΔt=Sv0
可知，流量之比等于初速度之比，结合上述可知甲、乙两管的流量Q1、Q2之为3:8，故C正确；
D.在空中的污水体积Q′=Qt
由于t= 2hg
解得Q′=Q 2hg
结合上述解得，排污稳定时，甲、乙管道在空中的污水体积之比为3:4，故D错误。
故选C。
16.【答案】B
【解析】A.打开降落伞前运动员做自由落体运动，则v1=gt1
得t1=5010s=5s
故A错误；
B.减速时，有v2=v1−a(t2−t1)
得t2=14s
故B正确；
C.运动员减速下落的距离为h2=v1+v22(t2−t1)=50+52×(14−5)m=247.5m
故运动员距离地面247.5m时打开降落伞，故C错误；
D.运动员自由落体的距离为h1=12gt12=125m
飞机距离地面的高度等于运动员下落的距离h=h1+h2=372.5m
故D错误。
故选B。
17.【答案】D
【解析】A.令小明的重心与绳下端的间距为x，则小明在摆动过程有MgL−x1−cos37∘=12Mv12−0
解得v1= 25gL−x< 25gL
故A错误；
B.小球在摆动过程有mgl−lcos37∘=12mv22−0
解得v2= 25gl
故B错误；
C.令小明的重心与绳下端的间距为x，则小明在最低点有L−x
结合上述解得T=75Mg
故C错误；
D.小球在最低点有a=v22l
解得a=25g
故D正确。
故选D。
18.【答案】D
【解析】A.小球初状态的重力势能为E0=mgxsinθ=0.4J
解得小球释放时离斜面底端的距离为x=0.4m
故A错误；
B.由图可知，小球下落0.2m后接触弹簧，弹簧原长为l0=x−x1=0.2m
故B错误；
C.向下运动过程中，小球和弹簧组成的系统机械能减少量ΔE=mgx2sinθ−Ep弹簧=0.2×10×0.3×12−0.15J=0.15J
故C错误；
D.小球和弹簧组成的系统机械能减少量为球克服风力做的功，风力为F=Wx2=ΔEx2=0.150.3N=0.5N
故D正确。
故选D。
19.【答案】 C 乙 0.50或0.49 AD
【解析】(1)[1]A.探究弹簧弹力与形变量的关系的实验中需要利用刻度尺测量弹簧的长度，故A错误；
B.探究两个互成角度的力的合成规律实验中需要利用刻度尺选定标度，作出力的图示，故B错误；
C.探究向心力大小表达式中可以直接利用塔轮的半径关系，不需要利用刻度尺，故C正确；
D.验证机械能守恒定律实验中需要利用刻度尺测量重物下落高度，故D错误。
故选C。
(2)①[2]探究加速度与力、质量的关系的实验中，补偿阻力，即平衡摩擦力时，应先将长木板有打点计时器的一端适度垫高，不挂小桶，轻推小车，使得打点计时器打出的纸带上的点迹分别均匀，图丙与丁均挂了桶，不符合要求，图甲没有轻推小车，不符合要求，符合要求的是乙。
②[3]由于相邻两计数点间均有4个计时点未画出，则相邻计数点之间的时间间隔为T=5×150s=0.1s
根据逐差法求得小车的加速度大小为a=19.50−7.50−7.50×10−29×0.12m/s2=0.50m/s2
(3)[4]A. v−t 图像的斜率表示加速度，根据图像可知，三个图像的斜率均近似定值，可知金属球、乒乓球在所测量阶段可以近似看成匀变速直线运动，故A正确；
B.根据 v−t 图像的斜率表示加速度，则乒乓球在所测量阶段的加速度约为a乒≈2.00−0.510.18m/s2≈8.28m/s2
该加速度与重力加速度9.8m/s2之间相隔较大，说明空气阻力影响较大，空气阻力不能够忽略，因此乒乓球在所测量阶段机械能不守恒，故B错误；
C. v−t 图像的斜率表示加速度，则金属球在所测量阶段的加速度约为a金≈3.00−0.530.25m/s2=9.88m/s2
泡沫球在所测量阶段的加速度约为a泡≈1.60−0.530.60m/s2=1.78m/s2
结合上述可知，三个物体在所测量阶段的加速度不相等，故C错误；
D.根据上述，空气阻力对乒乓球的影响不能忽略，乒乓球运动速度越大，所受空气阻力越大，当阻力与重力平衡时，乒乓球有可能做匀速直线运动，即如果测量时间比较长，乒乓球的速度可能会趋于稳定，故D正确。
故选AD。
20.【答案】 同时 通过听两小球落地的撞击声是否重合
【解析】(1)[1]A小球竖直方向和B小球运动情况相同，根据合运动和分运动具有同时性，故两小球同时落地；
(2)[2]若同时落到，它们落到的撞击声是同时发出的，是重合的，一个音。
21.【答案】 3.00 D B
【解析】(1)[1]弹簧测力计B的读数3.00N。
(2)[2]A.应测量重物M所受的重力，并且将两个细线拉力的合力与M的重力比较，A有必要，不符合题意；
B.弹簧测力计应在使用前校零，这是弹簧测力计的使用规则，B有必要，不符合题意；
C.为了减小拉力的测量误差，拉线方向应与木板平面平行，C有必要，不符合题意；
D.改变拉力，重复多次实验时，每次没有必要使O点静止在同一位置，D符合题意。
故选D。
(3)[3] A.减小M的质量，可以减小M的重力，能减小两个细线拉力的合力，弹簧测力计A的拉力减小，A可行，不符合题意；
B.增大OP与竖直方向的夹角，弹簧测力计A的拉力增大，B不可行，符合题意；
C.减小弹簧测力计B拉力的大小，弹簧测力计A的拉力减小，C可行，不符合题意；
D.将A更换成更大量程的弹簧测力计，可以准确测量细线的拉力，D可行，不符合题意。
故选B。
22.【答案】(1)0.5m/s2；(2)500N
【解析】(1)根据速度与位移的关系式有v2=2ax
解得a=0.5m/s2
(2)由题意有f=0.2mg
根据牛顿第二定律有F−f =ma
解得 F=500N
23.【答案】(1) g=2hv02x2 ；(2) v=hTv02πx2 ；(3) E=ηP0S4πr2
【解析】(1)小钢球做平抛运动，满足h=12gt2，x=v0t
解得g=2hv02x2
(2)在火星表面mg=GMmR2
飞船绕火星表面做匀速圆周运动时，满足T2
解得R=gT24π2=hv02T22π2x2
根据万有引力提供向心力GMmR2=mv2R
解得v=hTv02πx2
(3)太阳辐射的总功率为 P0 ，单位时间内辐射的能量E0=P0
单位时间内太阳能电池板接收的能量E1=P0S4πr2
单位时间内太阳能电池板获得的电能E=ηE1=ηP0S4πr2
24.【答案】(1) 2N ；(2)A＇点；(3)①当0≤EP≤0.8J， hmax=EP2 (m)②当1J≤EP≤1.72J时，hmax=0.4m③当1.72J
B点FN−mg=mvB2R
得FN=4N
由牛顿第三定律得，小球对轨道的作用力FN′=FN=4N
(2)若小球恰过C点mg=mv2R
P到C点EPmin−2mgR=12mvC2
EPmin=52mgR=1J
所以小球能过C，从P到斜面最高点：由动能定理得EP−μmgL−mgh−μmghtanθ=0
得 h=0.5m
返回水平面，设在水平面上运动的最大距离为x，由动能定理得mgh−μmgx−μmghtanθ=0
得x=1m
即恰好停在A＇点；
(3)①当0≤EP≤2mgR，即0≤EP≤0.8JEP=mgh
hmax=EPmg=EP2 (m)
当0.8
得EP=1.72J
由(2)得，要使小球能最完整圆周运动，EP≥1J，所以当1J≤EP≤1.72J时hmax=2R=0.4m
③当1.72J2R
从P运动到最高点EP−μmgL−mgh−μmghtanθ=0
解得h=EP−0.62.8=5EP−314 (m)
综上所述：
①当0≤EP≤0.8J， hmax=EPmg=EP2 (m)
②当1J≤EP≤1.72J时，hmax=2R=0.4m
③当1.72J
2022~2023学年浙江省丽水市普通高中高一（下）期末物理试卷
一、单选题（本大题共18小题，共54.0分）
1. 下列物理量是基本量且为矢量的是( )
A. 质量 B. 时间 C. 位移 D. 力
2. 2023年3月丽水马拉松在万地广场鸣枪开跑，马拉松全程42.195千米，路线如图所示，最终岑万江以2小时17分20秒的成绩，获得马拉松男子组冠军，以下说法正确的是( )
A. 42.195千米是此次行程的位移大小
B. 2小时17分20秒指的是时间间隔
C. 岑万江的平均速度约为18.4km/h
D. 在研究岑万江在比赛中的运动轨迹时不可以把他看成质点
3. 在物理学的发展过程中，科学家们运用了许多物理思想方法。下图中所采用的物理思想方法是控制变量法的是( )
A. 图甲位移等于v−t图线下面的面积 B. 图乙显示桌面受力形变
C. 图丙探究两个互成角度的力的合成规律 D. 图丁探究影响向心力大小的因素
4. 对以下几位科学家所做的科学贡献的叙述中，说法正确的是( )
A. 伽利略建立了平均速度、瞬时速度以及加速度等概念
B. 亚里士多德认为力是改变物体运动状态的原因
C. 开普勒根据丹麦天文学家第谷的行星观测数据，总结出了万有引力定律
D. 牛顿测出了万有引力常量，被誉为是第一个称量地球质量的人
5. 某电视台的棋类节目中，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上(如图所示)，不计棋子间的相互作用力。对于静止在棋盘上的某颗棋子，下列说法正确的是( )
A. 每个小棋子共受三个力作用
B. 棋盘对棋子的作用力等于棋子的重力
C. 磁性越强，棋子所受的摩擦力越大
D. 减小棋子的质量，棋子所受到的摩擦力不变
6. 元宵节当天，人们都会放飞孔明灯表达自己对新年的祝福。如图所示，孔明灯在竖直Oy方向匀速上升的过程中，一阵风吹来，让其在水平Ox方向做匀加速运动，孔明灯的运动轨迹可能为( )
A. 直线OA B. 曲线OB C. 曲线OC D. 曲线OD
7. 一辆新能源电动车从静止出发，在平直公路上加速前进，如果发动机的功率一定，阻力大小不变，那么，下面说法是正确的( )
A. 电动车的牵引力不变 B. 电动车的加速度不断减小
C. 电动车的加速度与速度成反比 D. 电动车合力的功率不断增大
8. 2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。神舟十四在轨驻留6个月，先后进行3次出舱活动，完成空间站舱内外设备及空间应用任务相关设施设备的安装和调试，开展一系列空间科学实验与技术试验。已知空间站离地面高度约400km，下列说法正确的是( )
A. 空间站的线速度大于第一宇宙速度
B. 航天员出舱活动时的向心加速度为零
C. 航天员能处于漂浮状态是因其合力为零
D. 空间站的向心加速度大于同步卫星的向心加速度
9. 为了研究落体运动，某同学用手机软件同步采集了手机下落过程中加速度随时间变化的数据，如图所示。实验时，质量为m的手机竖直放置，由静止开始自由下落，最终落到蹦床上，分析数据，下列说法正确的是( )
A. MN时段手机处于超重状态
B. NP时段手机处于失重状态
C. N时刻手机下降到最低点
D. 手机落到蹦床后，蹦床对手机的最大弹力约为8mg
10. 如图甲所示，和谐号动车的雨刷器由刮水片和悬臂构成，动车的前挡风玻璃近似看成平面，M、N为刮水片的端点，P为刮水片和悬臂的链接点。悬臂OP绕O点往复转动的过程中，刮水片不绕P点转动，如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. M、N两点的线速度大小相等 B. M点的线速度一定大于N点的线速度
C. M、N两点的加速度均指向O点 D. P点的角速度大小始终不变
11. 如图，两人用同样大小的力共提一桶水处于静止状态。已知两人手臂间的夹角为θ，则( )
A. F1一定小于水桶的重力
B. 夹角θ变大时，F1sinθ2保持不变
C. 保持夹角θ不变，把两条提桶的绳子变长，每条绳子的张力变小
D. 保持夹角θ不变，把两条提桶的绳子变长，绳子对手臂的作用力变小
12. 某快递公司推出了无人机配送快递业务。某次快递员操作无人机竖直向上由地面向5楼阳台配送快递，无人机飞行过程的x−t图像如图所示，忽略空气阻力。该无人机( )
A. 在0−20s内做曲线运动
B. 在0−20s内的平均速度比40−60s内小
C. 在0−60s内的平均速度为零
D. 在20−40s内功率为零
13. 塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，一建筑材料被吊起后在竖直方向运动的v−t图像如图所示(以竖直向上为正方向)，根据图像下列判断正确的是( )
A. 在36s时建筑材料的加速度方向改变 B. 在30−36s内建筑材料的机械能增加
C. 在10−30s内建筑材料的机械能守恒 D. 在36−46s内塔吊拉力的功率逐渐减小
14. 2022年我国航天员在空间站太空舱开设“天宫课堂”，课堂演示了“水油分离”实验。如图所示，用细绳系住装有水和油的瓶子，手持细绳的另一端，使瓶子在竖直平面内做圆周运动，则( )
A. 水油分离后，水的线速度大于油的线速度
B. 瓶子运动到最高点的线速度小于最低点的线速度
C. 瓶子的速度需大于某一值才能通过圆周的最高点
D. 瓶子运动到最高点，航天员松开绳子，瓶子将做平抛运动
15. 丽水是著名水乡，水是生命之源，在推进“五水共治”的过程中，环保人员加大了检查力度。在一次巡查中发现，某工厂两根相同的水平放置的排污管甲和乙(如图所示)正在向外满口排出大量污水，工作人员测量发现甲、乙两排污管离水面高度之比为4:1，落点A和B离排污口的水平距离之比为3:4，忽略空气阻力，甲、乙两管的流量分别为Q1、Q2(单位时间排出的污水体积)，则( )
A. 甲、乙两管中的污水排出后，在空中的运动时间之比为4:1
B. 甲、乙两管中的污水排出时，水平速度之比为3:2
C. 甲、乙两管的流量Q1、Q2之为3:8
D. 排污稳定时，甲、乙管道在空中的污水体积之比为4:3
16. 某跳伞运动员做低空跳伞表演。从该运动员离开悬停的飞机开始计时，运动员先做自由落体运动，当速度达到50m/s时打开降落伞获得−5m/s2的加速度，到达地面时速度减为5m/s。下列说法正确的是( )
A. 运动员离开飞机10s后打开降落伞 B. 运动员在空中下落过程用时14s
C. 运动员距离地面250m时打开降落伞 D. 悬停的飞机距离地面375m
17. 如图所示，小明同学在公园荡秋千，已知小明质量为M，秋千的两根绳长均为L，某次荡秋千时绳子与竖直方向最大夹角为37°，当小明荡到秋千支架的正下方时速度为v1。回到学校，小明把一个质量为m金属小球用细绳悬挂，成为一个摆，摆长为l，最大偏角也为37°，当小球运动到最低点时速度大小为v2。不计绳的质量和所有阻力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。当运动到最低点时，下列说法正确的是( )
A. 小明的速度大小v1等于 25gL
B. 小球的速度大小v2为 45gL
C. 秋千对小明的作用力大小为75MgL
D. 若绳长变为2l，小球的向心加速度仍为25g
18. 如图所示，轻弹簧一端栓接在倾角为θ=30°的光滑斜面底端，质量m=0.2kg的小球从斜面上离轻弹簧一定距离的某处静止释放，同时受到一个沿斜面向上的恒定风力的作用。以小球开始运动的位置为坐标原点，沿斜面向下为x轴正方向，取地面为重力零势能参考面。图线①为小球向下运动过程中重力势能随位移的变化关系，图线②为此过程中弹簧弹性势能随位移变化的关系，弹簧始终在弹性限度范围内，则下列说法中正确的是( )
A. 小球释放时离斜面底端的距离为0.2m
B. 弹簧原长为0.3m
C. 向下运动过程中，小球和弹簧组成的系统机械能减少量为0.2J
D. 风力为0.5N
二、实验题（本大题共3小题，共18.0分）
19. (1)下列实验中，不需要用到刻度尺的是_____。
A.探究弹簧弹力与形变量的关系 B.探究两个互成角度的力的合成规律
C.探究向心力大小表达式 D.验证机械能守恒定律
(2)以下是“探究加速度与力、质量的关系”的实验，请回答相关问题。
①本实验需要补偿小车所受的阻力，如图1所示是为补偿阻力进行的四种操作，其中正确的是_____。
②如图2所示是本实验中打下的一条纸带，在其上取了0、1、2、3、4、5、6这7个计数点(相邻两计数点间均有4个计时点未画出)，已知交流电的频率为50Hz，则小车的加速度大小为_____m/s2。(结果均保留两位有效数字)
(3)小明同学在无风的实验室内分别用金属球、乒乓球、泡沫球三种物体让其自由下落，利用打点计时器测出开始一小段时间下落速度，通过数据分析得到以下三个图像，下列说法正确的是_____。
A.金属球、乒乓球在所测量阶段可以近似看成匀变速直线运动
B.乒乓球在所测量阶段可以近似认为机械能守恒
C.三个物体在所测量阶段的加速度近似相等
D.如果测量时间比较长，乒乓球的速度可能会趋于稳定
20. 某同学用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。
(1)用小锤打击弹性金属片后，观察到的现象是：A、B两球______(填“同时”或“不同时”)落地。
(2)请阐述简单判断A、B两球是否同时落地的依据______。
21. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，所用实验装置如图所示，弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。
(1)弹簧测力计B的读数如图所示，其读数为______N。
(2)下列不必要的实验要求是______。
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力，重复多次实验时，每次都要使O点静止在同一位置
(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，下列解决办法不可行的是______。
A.减小M的质量 B.增大OP与竖直方向的夹角
C.减小弹簧测力计B拉力的大小 D.将A更换成更大量程的弹簧测力计
三、计算题（本大题共3小题，共28.0分）
22. 图中所示为阿里巴巴发布的第一款物流机器人“小蛮驴”。未来，“小蛮驴”机器人将率先在菜鸟驿站大规模投用。在某次测试过程中，实验人员让“小蛮驴”从静止开始做匀加速直线运动，行驶25m后，达到最大速度5m/s。试求：
(1)“小蛮驴”加速时的加速度大小；
(2)若“小蛮驴”满载货物时总质量为200kg，所受阻力恒为车重的0.2倍，求匀加速直线过程中“小蛮驴”所受的牵引力大小。
23. 2023年《三体》电视剧异常火爆，点燃了人类探索未知世界的热情。假如将来的某一天你成为了一名优秀的宇航员，你驾驶宇宙飞船对火星进行探测，测得宇宙飞船绕火星表面做匀速圆周运动的周期为T。随后登陆火星做了平抛运动实验，以初速度v0水平抛出某钢球，测得其下落高度为h，水平位移为x。假设火星为均质球体，已知万有引力常量为G，求：
(1)火星表面的重力加速度g；
(2)火星的第一宇宙速度v；
(3)若火星车工作的能量全部依靠太阳能电池板提供，设太阳辐射的总功率为P0，且辐射的能量以球面均匀向外扩散(球面面积公式S球=4πr2)。太阳与火星的距离为r，且该太阳能电池板正对太阳的面积为S，假设太阳能转化为电能的效率为η。求单位时间内太阳能电池板获得的电能E的大小。
24. 在学校组织的趣味运动会上，某科技小组为大家提供了一个寓学于乐的游戏。如图所示，轨道模型中A点左侧的水平面光滑，右侧AE及EF由同种材料制成，AE长L=1m，小球与AE、EF的动摩擦因数均为μ=0.3，其余轨道阻力不计。足够长的倾斜轨道EF与水平面的夹角为37°，ABCDA′是与A、A＇点相切的半径R=0.2m的竖直圆形光滑轨道(A、A′相互靠近且错开，ABC是圆管，圆管的直径略大于小球的直径且远小于圆轨道半径)。现将一质量m=0.2kg的小球放在P点，用弹簧装置将小球从静止弹出使其沿着轨道运动，运动过程中小球始终不能脱离轨道，不考虑AE与EF连接处的能量损失，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。
(1)当弹簧的弹性势能Ep=0.6J，求小球运动到圆心等高处B点时对轨道压力的大小；
(2)当弹簧的弹性势能Ep=2J，判断小球最终停止的位置；
(3)若弹性势能可在0到2J范围内任意调节，在保证小球始终不脱离轨道的情况下，讨论小球运动过程中上升的最大高度h和弹性势能Ep之间的关系。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A.质量是基本量，不是矢量，故A错误；
B.时间是基本量，不是矢量，故B错误；
C.位移是基本量，是矢量，故C正确；
D.力是导出量，是矢量，故D错误。
故选C。
2.【答案】B
【解析】A.42.195千米是此次行程的路程，故A错误；
B.完成马拉松的时间2小时17分20秒指的是时间间隔，故B正确；
C.路程与时间的比值是平均速率，故岑万江的平均速率约为18.4km/h，故C错误；
D.岑万江的身形体态在马拉松比赛中可以忽略，在研究岑万江在比赛中的运动轨迹时可以把他看成质点，故D错误。
故选B。
3.【答案】D
【解析】A.图甲位移等于 v−t 图线下面的面积用到的物理方法是微元法，故A错误；
B.图乙显示桌面受力形变，用到的物理方法是放大法，故B错误；
C.图丙探究两个互成角度的力的合成规律用到的物理方法是等效替代法，故C错误；
D.图丁探究影响向心力大小的因素用到的物理方法是控制变量法，故D正确；
故选D。
4.【答案】A
【解析】A.伽利略建立了平均速度、瞬时速度以及加速度等概念，A正确；
B.亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，伽利略认为力是改变物体运动状态的原因，B错误；
C.开普勒根据丹麦天文学家第谷的行星观测数据，总结出了开普勒行星运动定律，万有引力定律是牛顿提出来的，C错误；
D.卡文迪许测出了万有引力常量，被誉为是第一个称量地球质量的人，D错误。
故选A。
5.【答案】B
【解析】A.每个棋子受重力、棋盘对棋子的支持力、摩擦力以及吸引力，共受四个力作用，选项A错误；
B.棋子受合力为零，则棋盘对棋子的作用力与棋子的重力等大反向，选项B正确；
CD.棋子所受的摩擦力与棋子的重力等大反向，则磁性越强，棋子受摩擦力不变，减小棋子的质量，棋子所受到的摩擦力减小，选项CD错误。
故选B。
6.【答案】C
【解析】孔明灯在竖直Oy方向做匀速运动，此方向上合力为零，在水平Ox方向做匀加速运动，合力沿x轴方向，所以合运动的加速度方向沿Ox方向，但合速度方向不沿Ox方向，孔明灯做曲线运动，合力指向轨迹内侧可知轨迹可能为OC。
故选C。
7.【答案】B
【解析】A.电动车从静止出发，在平直公路上加速前进，由于发动机的功率一定，由 P=Fv ，可知电动车的牵引力不断减小，故A错误；
B.由牛顿第二定律可得F−f=ma
由于牵引力减小、阻力不变，所以电动车的加速度不断减小，故B正确；
C.由a=F−fm=Pmv−fm
可知该汽车做初速度为零的变加速直线运动，且加速度大小随速度增大而减小，加速度与它的速度不成正比也不是反比，故C错误；
D.电动车合力的功率为P′=F合v=mav=F−fv=P−fv
由于发动机的功率一定，阻力大小不变，速度增大，所以电动车合力的功率不断减小，故D错误。
故选B。
8.【答案】D
【解析】A.第一宇宙速度与近地卫星的环绕速度相等，根据GMmr2=mv2r
解得v= GMr
由于空间站轨道半径大于近地卫星的轨道半径，则空间站的线速度小于近地卫星的线速度，即空间站的线速度小于第一宇宙速度，故A错误；
B.航天员出舱活动时受到地球引力，合力不为零，根据牛顿第二定律可知，航天员出舱活动时的向心加速度不为零，故B错误；
C.航天员出舱活动时受到地球引力，合力不为零，航天员能处于漂浮状态是因其处于完全失重状态，故C错误；
D.根据GMmr2=ma
解得a=GMr2
由于空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则空间站的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，故D正确。
故选D。
9.【答案】D
【解析】A.MN时段手机有向下的加速度，处于失重状态，故A错误；
B.NP时段手机有向上的加速度，处于超重状态，故B错误；
C.N 时刻手机加速度为零，速度不为零，手机仍在向下运动，未到达到最低点，故C错误；
D.由图可知，当手机加速度方向向上时，手机加速度最大值为 70m/s2 ，根据牛顿第二定律F−mg=ma
解得F=8mg
故手机落到蹦床后，蹦床对手机的最大弹力约为8mg，故D正确。
故选D。
10.【答案】A
【解析】AB.刮水片不绕P点转动，则刮水片上的各点运动的情况完全相同，所以M、N的线速度始终相同，周期也是相等的，故A正确，B错误；
C.刮水片上的各点运动的情况完全相同，即M、N、P点的线速度相同，M、N两点的圆心不可能是O点，所以M、N两点的加速度不可能均指向O点，故C错误；
D.在悬臂OP绕O点往复转动过程中是非匀速圆周运动，所以P点的角速度是变化的，故D错误。
故选A。
11.【答案】C
【解析】A.由平衡条件可得2F1cosθ2=mg
解得F1=mg2cosθ2
当 θ<120∘ 时，F1小于水桶的重力，当 θ>120∘ 时，F1大于水桶的重力，A错误；
B.结合A解析可得F1sinθ2=mgtanθ2
夹角θ变大时， F1sinθ2 变大，B错误；
C.设手握处两条绳子的夹角为 α ，可得2Tcosα2=F1
保持夹角θ不变，则手臂对绳子的作用力F1不变，把两条提桶的绳子变长，则 α 变小，故每条绳子的张力T变小，C正确；
D.由牛顿第三定律可知，保持夹角θ不变，把两条提桶的绳子变长，绳子对手臂的作用力不变，D错误。
故选C。
12.【答案】C
【解析】A.在0−20s内无人机从地面竖直向上运动，为直线运动，故A错误；
B.在0−20s内的无人机的位移为15m，在40−60s内的无人机的位移为 −15m ，根据v=xt
可知在0−20s内无人机的平均速度与40−60s内的平均速度大小相等，方向相反，故B错误；
C.在0−60s内无人机的位移为零，根据v=xt
可知在0−60s内无人机的平均速度为零，故C正确；
D.在20−40s内无人机悬停，向上的升力等于重力，无人机动力系统消耗能量为无人机提供所需的升力，功率不为零，故D错误。
故选C。
13.【答案】B
【解析】A.在36s时建筑材料的加速度方向没有改变，只是速度方向发生改变，故A错误；
B.30−36s内，建筑材料匀减速上升，动能减小，重力势能增加，此过程塔吊的拉力不变，对建筑材料做正功，建筑材料的机械能增加，故B正确；
C.10−30s内，建筑材料匀速上升，动能不变，重力势能增加，机械能增加，故C错误；
D.36−46s内，建筑材料匀加速下降，加速度不变，则塔吊对建筑材料的拉力大小不变，速度大小变大，根据P=Fv
36−46s内塔吊拉力的功率逐渐变大，故D错误。
故选B。
14.【答案】A
【解析】A.用细绳系住装有水和油的瓶子，手持细绳的另一端，使瓶子在竖直平面内做圆周运动，水和油的角速度相同，根据向心力公式F=mω2R
水的密度大于油的密度，单位体积水的质量大，则水做圆周运动需要的向心力大，当合力不足以提供向心力时，水先做离心运动，所以水和油分离后，水在外侧，油在内侧，水做圆周运动的半径比油的半径大，根据线速度、角速度和半径关系式v=ωR
可知水的线速度大于油的线速度，故A正确；
B.瓶子随空间站做匀速圆周运动，处于完全失重状态，由绳子拉力提供向心力，根据向心力公式F=mv2r
在最高点绳子的拉力和最低点的拉力大小无法确定，瓶子运动到最高点的线速度不一定小于最低点的线速度，故B错误；
C.瓶子随空间站做匀速圆周运动，处于完全失重状态，由绳子拉力提供向心力，只要瓶子有速度，就能通过圆周的最高点，故C错误；
D.瓶子运动到最高点，航天员松开绳子，瓶子将相对空间站做匀速运动，故D错误。
故选A。
15.【答案】C
【解析】A.平抛运动在竖直方向做自由落体运动，根据h=12gt2
解得t= 2hg
由于甲、乙两排污管离水面高度之比为4:1，则甲、乙两管中的污水排出后，在空中的运动时间之比为2:1，故A错误；
B.平抛运动在水平方向做匀速直线运动，根据x=v0t
解得v0=x g2h
由于排污管离水面高度之比为4:1，落点A和B离排污口的水平距离之比为3:4，则可以解得水平速度之比为3:8，故B错误；
C.由于流量指单位时间排出的污水体积，甲和乙两根排污管相同，令其横截面积为S，则Q=Sv0ΔtΔt=Sv0
可知，流量之比等于初速度之比，结合上述可知甲、乙两管的流量Q1、Q2之为3:8，故C正确；
D.在空中的污水体积Q′=Qt
由于t= 2hg
解得Q′=Q 2hg
结合上述解得，排污稳定时，甲、乙管道在空中的污水体积之比为3:4，故D错误。
故选C。
16.【答案】B
【解析】A.打开降落伞前运动员做自由落体运动，则v1=gt1
得t1=5010s=5s
故A错误；
B.减速时，有v2=v1−a(t2−t1)
得t2=14s
故B正确；
C.运动员减速下落的距离为h2=v1+v22(t2−t1)=50+52×(14−5)m=247.5m
故运动员距离地面247.5m时打开降落伞，故C错误；
D.运动员自由落体的距离为h1=12gt12=125m
飞机距离地面的高度等于运动员下落的距离h=h1+h2=372.5m
故D错误。
故选B。
17.【答案】D
【解析】A.令小明的重心与绳下端的间距为x，则小明在摆动过程有MgL−x1−cos37∘=12Mv12−0
解得v1= 25gL−x< 25gL
故A错误；
B.小球在摆动过程有mgl−lcos37∘=12mv22−0
解得v2= 25gl
故B错误；
C.令小明的重心与绳下端的间距为x，则小明在最低点有L−x
结合上述解得T=75Mg
故C错误；
D.小球在最低点有a=v22l
解得a=25g
故D正确。
故选D。
18.【答案】D
【解析】A.小球初状态的重力势能为E0=mgxsinθ=0.4J
解得小球释放时离斜面底端的距离为x=0.4m
故A错误；
B.由图可知，小球下落0.2m后接触弹簧，弹簧原长为l0=x−x1=0.2m
故B错误；
C.向下运动过程中，小球和弹簧组成的系统机械能减少量ΔE=mgx2sinθ−Ep弹簧=0.2×10×0.3×12−0.15J=0.15J
故C错误；
D.小球和弹簧组成的系统机械能减少量为球克服风力做的功，风力为F=Wx2=ΔEx2=0.150.3N=0.5N
故D正确。
故选D。
19.【答案】 C 乙 0.50或0.49 AD
【解析】(1)[1]A.探究弹簧弹力与形变量的关系的实验中需要利用刻度尺测量弹簧的长度，故A错误；
B.探究两个互成角度的力的合成规律实验中需要利用刻度尺选定标度，作出力的图示，故B错误；
C.探究向心力大小表达式中可以直接利用塔轮的半径关系，不需要利用刻度尺，故C正确；
D.验证机械能守恒定律实验中需要利用刻度尺测量重物下落高度，故D错误。
故选C。
(2)①[2]探究加速度与力、质量的关系的实验中，补偿阻力，即平衡摩擦力时，应先将长木板有打点计时器的一端适度垫高，不挂小桶，轻推小车，使得打点计时器打出的纸带上的点迹分别均匀，图丙与丁均挂了桶，不符合要求，图甲没有轻推小车，不符合要求，符合要求的是乙。
②[3]由于相邻两计数点间均有4个计时点未画出，则相邻计数点之间的时间间隔为T=5×150s=0.1s
根据逐差法求得小车的加速度大小为a=19.50−7.50−7.50×10−29×0.12m/s2=0.50m/s2
(3)[4]A. v−t 图像的斜率表示加速度，根据图像可知，三个图像的斜率均近似定值，可知金属球、乒乓球在所测量阶段可以近似看成匀变速直线运动，故A正确；
B.根据 v−t 图像的斜率表示加速度，则乒乓球在所测量阶段的加速度约为a乒≈2.00−0.510.18m/s2≈8.28m/s2
该加速度与重力加速度9.8m/s2之间相隔较大，说明空气阻力影响较大，空气阻力不能够忽略，因此乒乓球在所测量阶段机械能不守恒，故B错误；
C. v−t 图像的斜率表示加速度，则金属球在所测量阶段的加速度约为a金≈3.00−0.530.25m/s2=9.88m/s2
泡沫球在所测量阶段的加速度约为a泡≈1.60−0.530.60m/s2=1.78m/s2
结合上述可知，三个物体在所测量阶段的加速度不相等，故C错误；
D.根据上述，空气阻力对乒乓球的影响不能忽略，乒乓球运动速度越大，所受空气阻力越大，当阻力与重力平衡时，乒乓球有可能做匀速直线运动，即如果测量时间比较长，乒乓球的速度可能会趋于稳定，故D正确。
故选AD。
20.【答案】 同时 通过听两小球落地的撞击声是否重合
【解析】(1)[1]A小球竖直方向和B小球运动情况相同，根据合运动和分运动具有同时性，故两小球同时落地；
(2)[2]若同时落到，它们落到的撞击声是同时发出的，是重合的，一个音。
21.【答案】 3.00 D B
【解析】(1)[1]弹簧测力计B的读数3.00N。
(2)[2]A.应测量重物M所受的重力，并且将两个细线拉力的合力与M的重力比较，A有必要，不符合题意；
B.弹簧测力计应在使用前校零，这是弹簧测力计的使用规则，B有必要，不符合题意；
C.为了减小拉力的测量误差，拉线方向应与木板平面平行，C有必要，不符合题意；
D.改变拉力，重复多次实验时，每次没有必要使O点静止在同一位置，D符合题意。
故选D。
(3)[3] A.减小M的质量，可以减小M的重力，能减小两个细线拉力的合力，弹簧测力计A的拉力减小，A可行，不符合题意；
B.增大OP与竖直方向的夹角，弹簧测力计A的拉力增大，B不可行，符合题意；
C.减小弹簧测力计B拉力的大小，弹簧测力计A的拉力减小，C可行，不符合题意；
D.将A更换成更大量程的弹簧测力计，可以准确测量细线的拉力，D可行，不符合题意。
故选B。
22.【答案】(1)0.5m/s2；(2)500N
【解析】(1)根据速度与位移的关系式有v2=2ax
解得a=0.5m/s2
(2)由题意有f=0.2mg
根据牛顿第二定律有F−f =ma
解得 F=500N
23.【答案】(1) g=2hv02x2 ；(2) v=hTv02πx2 ；(3) E=ηP0S4πr2
【解析】(1)小钢球做平抛运动，满足h=12gt2，x=v0t
解得g=2hv02x2
(2)在火星表面mg=GMmR2
飞船绕火星表面做匀速圆周运动时，满足T2
解得R=gT24π2=hv02T22π2x2
根据万有引力提供向心力GMmR2=mv2R
解得v=hTv02πx2
(3)太阳辐射的总功率为 P0 ，单位时间内辐射的能量E0=P0
单位时间内太阳能电池板接收的能量E1=P0S4πr2
单位时间内太阳能电池板获得的电能E=ηE1=ηP0S4πr2
24.【答案】(1) 2N ；(2)A＇点；(3)①当0≤EP≤0.8J， hmax=EP2 (m)②当1J≤EP≤1.72J时，hmax=0.4m③当1.72J
B点FN−mg=mvB2R
得FN=4N
由牛顿第三定律得，小球对轨道的作用力FN′=FN=4N
(2)若小球恰过C点mg=mv2R
P到C点EPmin−2mgR=12mvC2
EPmin=52mgR=1J
所以小球能过C，从P到斜面最高点：由动能定理得EP−μmgL−mgh−μmghtanθ=0
得 h=0.5m
返回水平面，设在水平面上运动的最大距离为x，由动能定理得mgh−μmgx−μmghtanθ=0
得x=1m
即恰好停在A＇点；
(3)①当0≤EP≤2mgR，即0≤EP≤0.8JEP=mgh
hmax=EPmg=EP2 (m)
当0.8
得EP=1.72J
由(2)得，要使小球能最完整圆周运动，EP≥1J，所以当1J≤EP≤1.72J时hmax=2R=0.4m
③当1.72J
从P运动到最高点EP−μmgL−mgh−μmghtanθ=0
解得h=EP−0.62.8=5EP−314 (m)
综上所述：
①当0≤EP≤0.8J， hmax=EPmg=EP2 (m)
②当1J≤EP≤1.72J时，hmax=2R=0.4m
③当1.72J
相关试卷
2022_2023学年天津市和平区高一（下）期末测试物理试卷（含详细答案解析）： 这是一份2022_2023学年天津市和平区高一（下）期末测试物理试卷（含详细答案解析），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022_2023学年天津市河西区高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析）： 这是一份2022_2023学年天津市河西区高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022_2023学年天津市南开区高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析）： 这是一份2022_2023学年天津市南开区高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
