广东省梅州市2022~2023学年高一（下）期末物理试卷

试卷更新日期：2023-08-23 类型：期末考试

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一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1. 在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，说法正确的是（）

A、牛顿发现了万有引力定律 B、开普勒用实验精确测出了引力常量 $G$ C、哥白尼根据电磁场理论预言了电磁波的存在 D、爱因斯坦发现了行星运动的规律

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2. 花样滑冰是一个极具观赏性的比赛项目，在2022年北京冬奥会上，隋文静和韩聪的双人滑完美发挥摘得冠军，其中有一个精彩的场面，如图 $1$ 所示，韩聪拉着隋文静的手，使隋文静以韩聪为转动轴做匀速圆周运动，则在这个过程中（）

A、隋文静所受到的合外力为零 B、隋文静的加速度大小会改变 C、隋文静的线速度不变 D、隋文静的动能不变

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3. 通过“寻找最美乡村教师”的大型公益活动，我们知道了乡村教师在艰苦环境下无私奉献、甘为人梯的感人事迹。其中，有“摆渡教师”每天划船接送学生上下学，我们把教师摆渡的情景简化为小船渡河的模型 $($ 如图所示 $)$ 。若已知小河两岸简化为平直的两岸，宽为 $200 m$ ，河水流速为 $1 m / s$ ，船在静水中的速度为 $2 m / s$ ，则下列说法正确的是（）

A、船渡河的最短时间为 $100 s$ B、船无法到达正对岸 C、若船头指向正对岸渡河，则船渡河的轨迹为曲线 D、若仅增大河水流动的速度，则船渡河的最短时间将变大

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4. 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，小车以速率 $v_{A}$ 水平向左做匀速直线运动，绳子跨过定滑轮拉着物体B竖直上升，下列判断正确的是（）

A、物体B竖直向上做匀速直线运动 B、小车与物体B之间的速率关系是 $v_{A} = v_{B}$ C、当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角 $θ$ 时，物体B的速度为 $v_{B} = v_{A} c o s θ$ D、当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角 $θ$ 时，物体B的速度为 $v_{B} = \frac{v_{A}}{c o s θ}$

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5. 如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一硬币被甩到桶壁上，随桶壁一起做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（）

A、硬币受重力、弹力、摩擦力和向心力4个力的作用 B、硬币随脱水桶做圆周运动所需的向心力由硬币受到的重力提供 C、若洗衣机的脱水桶转动得越快，硬币与桶壁间的弹力就越大 D、若洗衣机的脱水桶转动得越快，硬币与桶壁间的摩擦力就越大

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6. 为了刺激旅游业，也为了给游客带来更多的乐趣，景区的基础设施建设不断完善，高山旅游也不那么辛苦了，比如去张家界游玩的游客可以坐百龙电梯上山，如图所示．若忽略空气阻力，对于游客坐百龙电梯上山的全过程，下列说法中正确的是（）

A、游客一直处于超重状态 B、游客的重力势能一直增大 C、游客的动能一直增加 D、游客的机械能守恒

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7. 新能源汽车是低碳发展观念下的新型动力汽车，能够不依赖于传统能源．如图所示，某款新能源汽车能输出的最大功率为 $P$ ，试车员在某段平直路面上以恒定加速度 $a$ 由静止开始启动汽车，汽车受到的阻力恒为 $f$ ，试车员和汽车的总质量为 $m$ ，从启动到以最大功率匀速行驶的过程中，下列说法中正确的是（）

A、该车所受牵引力一直不变 B、该车的最大速度为 $\frac{P}{f}$ C、该车在到达匀速行驶前，一直做匀加速直线运动 D、该车刚达到最大功率时的速度为 $\frac{P}{f}$

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二、多选题（本大题共3小题，共16.0分）

8. 水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明．如图为某水车模型，水流从上方的槽口以速度 $v_{0}$ 水平流出，恰好垂直落在与水平面成 $θ$ 角的水轮叶面上，落点到水轮圆心间的距离为 $R$ 。在水流不断冲击下，轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力，有关水车及从槽口流出的水，以下说法正确的是（）

A、水流在空中运动时间为 $\frac{R c o s θ}{v_{0}}$ B、水流在空中运动时间为 $\frac{v_{0}}{g t a n θ}$ C、水车该点线速度接近 $\frac{v_{0}}{c o s θ}$ D、水车该点线速度接近 $\frac{v_{0}}{s i n θ}$

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9. 2023年5月30日，“神舟十六号”载人飞船与“天和”核心舱成功对接，我国六名航天员在空间站胜利“太空会师”，图甲为会师的合影，向世界展示了中国航天工程的卓越能力。对接变轨过程简化为如图乙所示，对接前，飞船沿圆轨道Ⅰ运行，核心舱在离地面约 $400 k m$ 高度的圆轨道Ⅲ运行；飞船从圆轨道Ⅰ先变轨到椭圆轨道Ⅱ，再经过调整与核心舱完成对接，对接后共同沿轨道Ⅲ做匀速圆周运动。则下列说法中正确的是（）

A、在运行的核心舱内，悬浮的航天员处于失重状态 B、飞船在圆轨道Ⅰ运行的速度小于在圆轨道Ⅲ运行的速度 C、飞船在圆轨道Ⅰ运行经过 $M$ 点的加速度大于在轨道Ⅱ运行经过 $M$ 点的加速度 D、飞船从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，需在 $M$ 点点火加速

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10. 如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度 $h = 0.1 m$ 处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量滑块的速度和离地高度 $h$ ，并作出滑块的 $E_{k} - h$ 图象，其中高度从 $0.2 m$ 上升到 $0.35 m$ 范围内图像为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，由图像可知（）

A、弹簧最大弹性势能为 $0.5 J$ B、轻弹簧原长为 $0.1 m$ C、当高度为 $0.2 m$ 时，弹簧的弹性势能最小 D、小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和先减小后增大

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三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）

11. 某小组在做“研究平抛运动”的实验时，用如图甲所示的实验装置研究平抛运动的轨迹。

(1)、下列器材中必需的测量仪器是____。

A、刻度尺 B、秒表 C、天平

(2)、为了能较准确地描绘平抛运动的轨迹，实验时，让小球多次沿同一轨道运动，且需要进行如下操作：
$①$ 通过调节使斜槽的末端保持水平
$②$ 每次释放小球的位置必须 $($ 选填“相同”或“不同” $)$
$③$ 每次必须由静止释放小球
$④$ 小球运动时不应与木板上的白纸相接触
$⑤$ 将小球的位置记录在白纸上后，将白纸上的点连成光滑曲线．

(3)、由乙图可知小球由 $A$ 到 $B$ 的运动时间与由 $B$ 到 $C$ 的运动时间 $($ 选填“相同”或“不同” $)$ 。

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12. 某同学用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。

铁架台放在水平台面上，上端固定电磁铁，电磁铁正下方安装一个位置可上下调节的光电门。

(1)、某同学进行如下操作：
$①$ 用天平测定小钢球的质量为 $m = 10 g$ ；
$②$ 用仪器测出小钢球的直径为 $d$ ；
$③$ 接通电磁铁的开关，让小钢球吸在下端；
$④$ 刻度尺的“ $0$ ”刻度线正对着小球的球心，测出小球与光电门间的高度差为 $h$ ，如图乙中的标注线，则高度差 $h =$ $c m$ ；
$⑤$ 电磁铁断电，小钢球自由下落；
$⑥$ 小钢球经过光电门，计时装置记下小钢球经过光电门所用时间为 $t$ ，由此可计算出小钢球经过光电门时的速度为 $v =$ $($ 用题中给出的物理量符号表示 $)$ ；
$⑦$ 若测得 $d = 9.70 m m ， t = 2.50 \times 1 0^{- 3} s$ ，计算此过程中小钢球重力势能的减少量为 $J$ ，小钢球动能的增加量为 $J ($ 重力加速度取 $g = 9.8 m / s^{2}$ ，结果均保留三位有效数字 $)$ ；

(2)、该同学分析实验数据，发现小钢球动能的增加量总是小于小钢球的重力势能减少量，请简要说明可能原因。

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四、计算题（本大题共3小题，共40.0分）

13. 当灾害发生时，有时会利用无人机运送救灾物资．如图所示，一架无人机正准备向受灾人员空投急救用品，急救用品的底面离水面高度 $h = 5 m$ 。无人机以 $v_{0} = 10 m / s$ 的速度水平匀速飞行。若空气阻力忽略不计，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、为了使投下的急救用品落在指定地点，无人机应该在离指定地点水平距离多远的地方进行投放？

(2)、投放的急救用品刚落到水面上时，速度的大小是多少？

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14. 冰壶比赛在 $1998$ 年被列入冬奥会、冰壶比赛的场地如图所示，在某次比赛时，运动员在水平冰面上，从起滑架处用水平向右的恒力 $F$ 推着冰壶由静止开始沿图中虚线向右滑行，经过时间 $10 s$ 到投掷线，在投掷线 $A B$ 的 $C$ 处放手让冰壶以 $v_{0} = 2 m / s$ 的速度掷出，使冰壶向营垒的圆心 $O$ 滑行。已知冰壶的质量 $m = 20 k g$ ， $C O$ 的距离为 $L = 30 m$ ，冰壶与冰面间的动摩擦因数为 $μ = 0.008$ ，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计冰壶自身的大小，求：

(1)、冰壶停止的位置距离营垒的圆心 $O$ 点多远；

(2)、运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小到 $0.004$ ，若要使冰壶能够沿虚线恰好到达圆心 $O$ 点，则运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少。

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15. 如图所示，以 $A$ 、 $B$ 为端点、半径为 $R = 0.8 m$ 的 $\frac{1}{4}$ 光滑圆弧轨道固定在地面上，一质量为 $M = 2 k g$ 的长木板静止在光滑水平地面上，其左端紧靠着圆弧轨道，且其上表面与圆弧轨道末端 $B$ 相切，长木板足够长，离长木板右端 $S = 0.6 m$ 处有一竖直固定的挡板。质量 $m = 2 k g$ 的物块从端点 $A$ 由静止滑下，经 $B$ 滑上长木板，已知物块与长木板之间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.4$ ，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，在整个过程中物块可视作质点，求：

(1)、物块滑到 $B$ 点时的速度大小；

(2)、长木板与挡板碰撞前瞬间物块的速度大小；

(3)、若水平地面与长木板之间的动摩擦因数为 $μ_{2} = 0.15$ ，长木板长度 $L = 2 m$ ，则判断长木板会不会与挡板发生碰撞？

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