广东省广州市五校联考（二中、六中、广雅、执信、省实）2022-2023学年高一下学期期末物理试题

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命题学校：广州市第二中学
满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1. 开考前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的校名、姓名、班级、考号等相关信息填写在答题卡指定区域内。
2. 选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；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，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4. 考生必须保持答题卡的整洁。
第一部分 选择题(共46分)
一、单项选择题(共7题，每题4分，共28分。每题所给的四个选项中，只有一个正确答案，选错或多选均不得分)
1. 了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。下列陈述与事实相符的是( )
A. “月—地检验”表明地面物体受到的地球引力与太阳、行星间的引力遵从相同规律
B. “探究向心力大小表达式”实验，主要体现了演绎推理法
C. 卡文迪许利用扭秤实验得出万有引力与距离平方成反比的规律
D. 牛顿被称为“称量地球质量”第一人
【答案】A
【解析】
【详解】A．“月—地检验”表明地面物体受到的地球引力与太阳、行星间的引力遵从相同规律，故A正确；
B．“探究向心力大小表达式”实验，主要体现了控制变量法，故B错误；
CD．牛顿发现了万有引力定律，得出万有引力与距离平方成反比的规律，卡文迪许利用扭秤实验测得引力常量，因此卡文迪许被称为“称量地球质量”第一人，故CD错误。
故选A。
2. “羲和号”是我国首颗可24小时全天候对太阳进行观测的试验卫星。可认为“羲和号”绕地球做匀速圆周运动，每24小时绕地球运行n圈()，轨道平面与赤道平面垂直，轨道如图所示。关于“羲和号”，下列说法正确的是( )

A. 线速度大于第一宇宙速度B. 角速度大于地球同步卫星的角速度
C. 向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度D. 发射速度大于第二宇宙速度
【答案】B
【解析】
【详解】A．地球第一宇宙速度等于地面表面轨道卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度，是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度，则“羲和号”的线速度小于第一宇宙速度，故A错误；
BC．根据万有引力提供向心力可得
可得
由题意可知“羲和号”的周期小于同步卫星的周期，则“羲和号”的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，“羲和号”的角速度大于地球同步卫星的角速度，“羲和号”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度，故B正确，C错误；
D．“羲和号”的发射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故D错误。
故选B。
3. 仰卧起坐是《国家学生体质健康标准》中规定的女生测试项目之一。在一次测试中，某学生一分钟内连续做了60个仰卧起坐。该学生的质量约为50kg，上半身质量是总质量的0.6倍，仰卧起坐时下半身重心位置不变，上半身重心升高约为0.4m，取重力加速度。此次测试过程中，克服重力做功的平均功率约为( )
A. 2WB. 120WC. 200WD. 720W
【答案】B
【解析】
【详解】克服重力做功平均功率约为
故选B。
4. 山崖边的公路常常被称为最险公路，某弯道如图所示，外圈临悬崖，内圈靠山，为了减小弯道行车安全隐患，弯道路面往往设计成倾斜的。某汽车在这样的弯道转弯，下列说法正确的是( )

A. 汽车以恒定速率转弯时，做匀变速曲线运动
B. 汽车以恒定速率转弯时，转弯半径越大，所需向心力越大
C. 为了减小弯道行车安全隐患，弯道路面应该设计成内低外高
D. 因弯道路面倾斜，汽车转弯时一定不需要摩擦力提供向心力
【答案】C
【解析】
【详解】A．汽车以恒定速率转弯时，汽车的加速度大小不变，方向时刻发生变化，汽车做变加速曲线运动，故A错误；
B．汽车以恒定速率转弯时，根据
可知转弯半径越大，所需向心力越小，故B错误；
C．为了减小弯道行车安全隐患，弯道路面应该设计成内低外高，使路面支持力有指向圆心的分力，故C正确；
D．弯道路面倾斜，汽车转弯时的速度不一样时，汽车可能需要摩擦力提供向心力，故D错误。
故选C。
5. 人们生活中出现越来越多的环保电动自行车，这种轻便的交通工具受到许多上班族的喜爱。下表是一辆电动车铭牌上的参数。若质量为70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶的如图所示，所受阻力大小恒为车重(包括载重)的0.02倍，取重力加速度，下列说法正确的是( )

A. 匀速阶段牵引力大小为25NB. 匀速阶段电动机输出功率为400W
C. 匀加速阶段牵引力大小为50ND. 匀加速阶段电动机的输出功率随时间均匀增大
【答案】D
【解析】
【详解】A．电动车匀速运动时，牵引力等于阻力，则
A错误；
B．匀速阶段电动机的输出功率为
B错误；
C．电动车的加速度大小为
根据
匀加速阶段牵引力大小为
C错误；
D．根据
匀加速阶段牵引力不变，电动机的输出功率随时间均匀增大，D正确。
故选D。
6. 如图所示，在光滑水平面上以速度匀速滑动的物块，运动到A点时受到一水平恒力F的作用，经过时间t后运动到B点，速度大小仍为，方向改变了，两速度延长线交于O点，在此过程中( )
A. 物块的速度大小不变，方向时刻改变B. 物块的加速度大小为
C. 物块的动能先减小后增加D. 水平恒力F的方向沿OB方向
【答案】C
【解析】
【详解】AC．恒力与速度不共线，沿速度反方向的分力使物块的速度先减小后增大，即动能先减小后增大，A错误，C正确；
B．物块的加速度大小为
B错误；
D．若水平恒力F的方向沿OB方向，B点速度不可能沿OB方向，恒力的方向应该垂直AB向下，D错误。
故选C。
7. 如图所示，质量为的电梯在缆绳发生断裂后向下坠落，电梯刚接触井底缓冲弹簧时的速度为4m/s，缓冲弹簧被压缩2m时电梯停止了运动。下落过程中安全钳提供给电梯的滑动摩擦力共为，取，下列说法正确的是( )

A. 电梯刚接触弹簧时速度最大B. 电梯压缩弹簧过程中电梯的加速度一直在减小
C. 电梯停止时弹簧弹性势能为D. 电梯压缩弹簧过程中电梯的机械能减少了
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据牛顿第二定律
弹簧弹力增大，则电梯的加速度减小。当加速度为零时，弹簧已经产生一定的压缩量，电梯速度最大。
当电梯继续向下运动，则
电梯做减速运动，弹力增大，电梯的加速度增大，AB错误；
C．根据能量守恒
电梯停止时弹簧的弹性势能为
C正确；
D．电梯的机械能减少量为
D错误。
故选C。
二、多项选择题(共3题，每题6分，共18分。每题所给的四个选项中，有多个正确答案，全部选对得6分，错选得0分，选对但不全得3分)
8. 北京2022年冬奥会跳台滑雪比赛在张家口赛区的国家跳台滑雪中心进行，跳台由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成，如图所示。运动员从起跳区水平起跳后在空中运动的速度变化量、重力的瞬时功率、动能、机械能分别用、P、、E表示，用t表示运动员在空中的运动时间，设起跳处为零势能参考面，不计运动员空气阻力，下列图像中可能正确的是( )

A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】A．运动员从起跳区水平起跳后做平抛运动，在空中只受到重力，加速度为重力加速度，根据加速度定义式有
函数图像为一条过原点直线，故A错误；
B．运动员从起跳区水平起跳后在竖直方向做自由落体运动，则
重力瞬时功率为
函数图像为一条过原点的直线，故B正确；
C．运动员从起跳区水平起跳后运动员的速度为
运动员的动能为
函数图像为抛物线的一部分，顶点在纵轴的正半轴，故C正确；
D．运动员从起跳区水平起跳后在空中只受到重力，机械能守恒，函数图像为平行于横轴的一条直线，故D错误。
故选BC。
9. 机场一般用可移动式皮带输送机给飞机卸货，皮带输送机可简化为倾角为，以速度逆时针匀速转动的传送带。时刻，货物以速度滑上传送带上端，如图乙所示，货物在传送带上运动的速度随时间变化的关系图像如图丙所示，则( )

A. 内，传送带对货物做正功
B. 匀速阶段，传送带对货物做负功
C. 内，传送带对货物做功等于货物动能的增加量
D. 内，传送带对货物做的功等于货物与传送带之间摩擦产生的热量
【答案】AB
【解析】
【详解】A．根据图丙可知
即货物开始滑上传送带时相对皮带向上运动，皮带对货物有沿皮带向下的滑动摩擦力，传送带对货物的弹力不做功，滑动摩擦力做正功，即内，传送带对货物做正功，故A正确；
B．匀速阶段，货物所受外力的合力为0，可知摩擦力方向沿皮带向上，货物向下匀速，则匀速阶段，传送带对货物的弹力不做功，摩擦力做负功，即匀速阶段，传送带对物体做负功，故B正确；
C．内，货物所受摩擦力方向沿传送带向下，摩擦力做正功，则有
可知，内，传送带对货物做功小于货物动能的增加量，故C错误；
D．内，货物的位移
货物对皮带相对位移的大小
可知
令滑动摩擦力为f，根据上述，传送带对货物做功为
货物与传送带之间摩擦产生的热量
可知
故D错误。
故选AB。
10. 图甲中的辘轳是古代民间提水设施，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成，图乙为提水设施工作原理简化图，辘轳绕绳轮轴半径r = 0.1m，水桶的质量M = 0.5kg，井足够深，忽略井绳质量和因绳子缠绕导致轮轴的半径变化。某次从井中汲取m = 2kg的水，轮轴由静止开始绕中心轴转动从而竖直向上提水桶，其角速度随时间变化规律如图丙所示，取重力加速度g = 10m/s2，则( )

A. 10s末水桶的速度大小为2m/sB. 水桶的速度大小随时间变化规律为v = 2t
C. 0 ~ 10s内水桶上升的高度为10mD. 0 ~ 10s内井绳拉力所做的功为255J
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．由图丙可知
所以水斗速度随时间变化规律为
则10s末水桶的速度大小为2m/s，故A正确、B错误；
CD．水斗匀加速上升，加速度
由牛顿第二定律
所以井绳拉力大小为
F = 25.5N
水斗匀加速上升，0 ~ 10s内它上升的高度为
则0 ~ 10s内井绳拉力所做的功为
W = Fh = 255J
故CD正确。
故选ACD。
第二部分 非选择题(共54分)
三、实验题(共2小题，共16分)
11. 小明学完平抛运动后，尝试利用平抛运动的知识测量家里的弹射器射出弹丸的速度。小明准备了白纸、米尺、复写纸、支架等材料。实验时，先将白纸和复写纸固定在墙上，并用支架将弹射器固定好，装置如图甲所示。接着压缩弹射器朝墙壁发射弹丸，弹丸通过碰撞复写纸，在白纸上留下落点位置。随后将弹射器沿垂直于墙面方向远离墙壁移动，每次移动的距离为0.2m。通过几次重复实验，挑了一张有4个连续落点痕迹的白纸，如图乙所示。已知重力加速度。

(1)下列实验步骤必要的是______。
A.在安装时，必须确保弹射器水平放置 B.为了减小实验误差，应选用体积小密度大的弹丸
C.每次必须将弹簧压缩至相同位置释放弹丸 D.第一次实验时，需要测量弹射器开口到墙壁的距离
(2)根据测量的数据，可知弹丸离开弹射器的速度大小为______m/s，弹丸打到C点时的速度大小为______m/s。(所有计算结果均保留两位有效数字)
【答案】 ①. ABC ②. 2.0 ③. 2.8
【解析】
【详解】(1)[1] A．要保证每次钢珠都做平抛运动，则必须确保弹射器水平放置，故A符合题意；
B．为了减小实验误差，应选用体积小密度大的弹丸，故B符合题意；
C．为保证弹丸的初速度相同，每次必须将弹簧压缩至相同位置释放弹丸，故C符合题意；
D．第一次实验时，不需要测量弹射器开口到墙壁的距离，故D不符合题意。
故选ABC。
(2)[2]由竖直方向上是自由落体运动，则
解得点迹间时间间隔为
弹丸离开弹射器的速度大小为
[3]钢珠刚要打到C点时的竖直方向速度分量大小为
弹丸打到C点时的速度大小为
12. 某小组为了验证机械能守恒定律，设计了如图甲所示的实验装置。物块P、Q用跨过定滑轮的轻绳相连，P底端固定一宽度为d的轻质遮光条，托住P，用刻度尺测出遮光条所在位置A与固定在铁架台上的光电门B之间的高度差()。已知当地的重力加速度为g。

(1)用刻度尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙所示，其读数为______cm。记下遮光条通过光电门的时间t，则遮光条通过光电门的速度大小为______。(用题目中的字母表示)
(2)下列实验步骤必要的是______。
A. 可以选择两个质量相等的物块进行实验 B. 实验时，需要确保物体P由静止释放
C. 需要测量出两物块的质量和 D. 需要测量出遮光条从A到达B所用的时间T
(3)改变高度h，重复实验，测得各次遮光条的挡光时间t，以h为横轴、为纵轴建立平面直角坐标系，在坐标系中作出图像，如图丙所示，该图像的斜率为k，在实验误差允许范围内，若______(用题目中的字母表示)，则验证了机械能守恒定律。
(4)实验发现图像的斜率k的测量值总是小于理论值，除了空气阻力的影响外，还可能存在的原因是：____________。
【答案】 ①. 1.50 ②. ③. BC##CB ④. ⑤. 绳子与滑轮之间存在摩擦阻力
【解析】
【详解】(1)[1]刻度尺的分度值为，需要估读到下一位，由图乙可知遮光条的宽度为
[2]由于挡光时间很小，可认为遮光条通过光电门的速度大小等于挡光过程的平均速度，则有
(2)[3]验证机械能守恒的表达式为
A．释放P物体后需要P向下加速通过光电门，Q向上加速，则需要P的质量大于Q的质量，故A错误；
B．实验时，需要确保物体P由静止释放，保证系统初动能为零，故B正确；
C．需要测量出两物块的质量和，故C正确；
D．不需要测量出遮光条从A到达B所用的时间，故D错误。
故选BC。
(3)[4]根据机械能守恒可得
可得
可知图像的斜率满足
则验证了机械能守恒定律。
(4)[5]实验发现图像的斜率k的测量值总是小于理论值，除了空气阻力的影响外，还可能存在的原因是：绳子与滑轮之间存在摩擦阻力。
四、计算题(共3小题，共38分。要有计算过程，适当文字说明，只有结果不给分)
13. 北京时间2022年11月30日7时33分，神舟十四号航天员乘组与神舟十五号航天员乘组在天和核心舱内顺利会师，六名中国航天员在中国人自己的“太空家园”里留下了一张足以载入史册的太空合影！已知天和核心舱在距地球表面高度为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，忽略其他天体的引力作用和地球自转的影响。求：
(1)天和核心舱绕地球做匀速圆周运动的周期T；
(2)地球的第一宇宙速度v。

【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】(1)核心舱做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有
在地球表面有
解得
(2)地球第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，则有
结合上述解得
14. 在农村人们盖房打地基叫打夯，夯锤的结构如图所示。打夯共有五人，其中四人分别握住拴着夯锤的绳子，一个人负责喊号，喊号人一声号子，四个人同时用力将夯锤竖直向上提起，号音一落四人同时松手，经过一段时间后，夯锤自由下落至地面将地基砸实。某次打夯时，夯锤的质量，每个人都对夯锤施加与竖直方向夹角为的斜向上的力，大小均为。当夯锤离开地面时松手，最后夯锤落地将地面砸深。取地面为零势能参考面，重力加速度，求：
(1)松手时夯锤的速度大小v；
(2)夯锤对地面平均冲击力的大小；
(3)夯锤上升阶段，夯锤的机械能与上升高度的函数关系式，并画出图像。

【答案】(1)；(2)；(3)见解析
【解析】
【详解】(1)松手前由牛顿第二定律可得
解得夯锤的加速度为
根据运动学公式可得
解得松手时夯锤的速度大小为
(2)松开手后，夯锤继续上升的高度为
夯锤从最高点到地面停下，由动能定理可得
解得
根据牛顿第三定律可知夯锤对地面平均冲击力的大小为
(3)夯锤上升阶段，在过程，夯锤的机械能变化等于除重力外其他力对夯锤做的功，则有
可得
()
在过程，夯锤只受重力作用，夯锤的机械能保持不变，则有
()
图像如图所示

15. 科技节上有一个小游戏，装置由放置在水平地面上的发射器、两竖直放置的半圆形管道BC、等腰直角斜面EDF、与水平地面成角的足够长斜面GH构成，如图所示。游戏者调节发射器，使物体(可视为质点)从A点水平发射后经B点进入半圆形管道，从顶点C水平飞出。已知物体质量，半圆形管道半径，斜面高度，，，F点左边所有接触面均光滑，F点右边所有接触面和物体间的动摩擦因数均为。斜面DF和GH与水平面间均平滑连接，物体经过连接点时没有能量损失，不考虑物体在管道里碰撞时的能量损失和物体落地后的反弹过程，忽略空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。
(1)当物体以通过C时，求管道对物体的作用力；
(2)当物体以通过C时，若，物体能够击中ED面，求物体在空中运动的时间t；
(3)若某次物体通过C后，恰能无碰撞从D点沿面DF滑下。求取不同值时，物体在整个运动过程中克服摩擦力做的功W与的关系。

【答案】(1)1.7N，方向竖直向上；(2)0.5s；(3)见解析
【解析】
【详解】(1)当物体以通过C时，由牛顿第二定律可得
管道对物体的作用力
方向竖直向上；
(2)当物体以通过C时，若，物体能够击中ED面，有
解得
(3)若某次物体通过C后，恰能无碰撞从D点沿面DF滑下，则通过C点的初速度为
物体运动由C至F点，由动能定理可得
解得
当
时，即
物体最终停在FG段，克服摩擦力做的功
当
时，即
物体最终停在GH段，GF段克服摩擦力做功
设物体停在GH段的的竖直高度为H，则
解得
全程克服摩擦力做的功
规格
后轮驱动直流永磁体电动机
车型
26’电动自行车
额定输出功率
400W
整车质量
30kg
最大载重
120kg