广西桂林市恭城瑶族自治县2022-2023学年高一（下）期末物理试卷

试卷更新日期：2024-01-22 类型：期末考试

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一、单选题（本大题共7小题，共28分）

1. 南京江北地带未来地标象征“华东 $M A L L$ 摩天轮”，建成后将成为长三角地区最高的摩天轮，该摩天轮的转盘直径为 $108 m$ ，转一圈的时间大约是 $30 m i n$ 。乘客乘坐观光时，其线速度大小约为（）

A、 $0.20 m / s$ B、 $0.50 m / s$ C、 $1.0 m / s$ D、 $5.0 m / s$

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2. 如图是高铁机车雨刮器的示意图 $.$ 雨刮器由刮水片和雨刮臂链接而成， $M$ 、 $N$ 为刮水片的两个端点， $P$ 为刮水片与雨刮臂的链接点 $.$ 雨刮臂绕 $O$ 轴转动的过程中，刮水片始终保持竖直 $.$ 下列说法正确的是（）

A、 $P$ 点的线速度始终不变 B、 $P$ 点的向心加速度不变 C、 $M$ 、 $N$ 两点的线速度相同 D、 $M$ 、 $N$ 两点的运动周期不同

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3. 空间内存在一静电场，其电场线如图所示，电场线关于直线 $a b$ 对称， $c$ 、 $d$ 是电场中关于直线 $a b$ 对称的两点。下列说法正确的是（　　）

A、c、d两点的电场强度相同 B、正电荷沿直线从 $c$ 点移到 $d$ 点的过程中，电场力始终不做功 C、正电荷在 $a$ 点的电势能小于在 $b$ 点的电势能 D、带电粒子在 $b$ 点受到的电场力大于在 $a$ 点受到的电场力

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4. 波轮洗衣机的脱水桶在脱水时，衣服紧贴桶壁做匀速圆周运动，某洗衣机的有关规格如图中表格所示。在脱水程序正常运行时，有一质量 $m = 5 g$ 的扣子被甩到桶壁上，随桶壁一起做匀速圆周运动，重力加速度取 $10 m / s^{2} ， π^{2} \approx 10$ ，若不考虑桶内衣服对扣子的影响，下列说法正确的是（）
型号
$\times \times$
额定电压、频率
$\sim 220 V 、 50 H z$
额定脱水功率
$225 W$
质量
$31 k g$
脱水转速
$600 r / m i n$
脱水筒尺寸
直径 $300 m m$ ，高 $370 m m$
外形尺寸
长 $555 m m$ ，宽 $510 m m$ ， $870 m m$

A、脱水时，因为衣服上的水滴做高速圆周运动受到的离心力大于向心力，所以会被甩出 B、扣子受桶壁的弹力大小约为 $3 N$ C、扣子受桶壁的摩擦力大小为 $50 N$ D、扣子随桶壁一起做匀速圆周运动的线速度大小约为 $3 m / s$

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5. 人造卫星在发射过程中要经过多次变轨才可到达预定轨道。如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星从圆轨道Ⅰ的 $A$ 点先变轨到椭圆轨道Ⅱ，然后在 $B$ 点变轨进入地球同步轨道Ⅲ，则（）

A、卫星在 $B$ 点通过减速实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ B、卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ上经过 $A$ 点时的速度大小相等 C、在Ⅱ轨道上，从 $A$ 到 $B$ 的过程中机械能增加 D、若卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上运行的周期分别为 $T_{1} 、 T_{2} 、 T_{3}$ ，则 $T_{1} < T_{2} < T_{3}$

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6. 如图，平行板电容器两极板竖直放置，带电量为 $Q$ ，一质量为 $m$ 的带电小球用绝缘轻线悬挂于 $O$ 点，小球静止时悬线与竖直方向的夹角 $α$ 为 $60 °$ 。现将电容器缓慢放电，直到夹角 $α$ 减小到 $30 °$ ，此时电容器带电量为（）

A、 $\frac{Q}{3}$ B、 $\frac{Q}{2}$ C、 $\frac{\sqrt{3} Q}{3}$ D、 $\frac{\sqrt{3} Q}{2}$

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7. 电影 $《$ 流浪地球 $2 》$ 中的“太空电梯”，缆绳与地面垂直，一端连接地球赤道的固定底座，另一端连接相对地球静止的空间站 $A$ 。电梯仓 $B$ 拴连在缆绳上，可以自由移动，在地面与空间站 $A$ 之间往返。下列关于太空电梯的说法正确的是（）

A、乘坐太空电梯要到达太空，电梯仓的运行速度必须大于第一宇宙速度 B、由于太空电梯缆绳质量的影响，相对地球静止的空间站 $A$ 的轨道将高于同步卫星轨道 C、电梯仓 $B$ 停在低于同步轨道的卫星 $C$ 的高度处时， $B$ 的线速度等于 $C$ 的线速度 D、电梯仓 $B$ 停在低于同步轨道的卫星 $C$ 的高度处时，仓内物体处于完全失重状态

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二、多选题（本大题共4小题，共24分）

8. A、 $B$ 两个质点分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比为 $s_{A} ∶ s_{B} = 2 ∶ 3$ ，转过的角度之比 $Δ θ_{A} ∶ Δ θ_{B} = 3 ∶ 2$ ，则下列说法正确的是（）

A、它们的运动半径之比 $r_{A} ∶ r_{B} = 2 ∶ 3$ B、它们的运动半径之比 $r_{A} ∶ r_{B} = 4 ∶ 9$ C、它们的周期之比 $T_{A} ∶ T_{B} = 2 ∶ 3$ D、它们的转速之比 $n_{A} ∶ n_{B} = 2 ∶ 3$

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9. 抛绣球是广西民族运动会的传统项目。如图甲所示，某同学让绣球从 $A$ 点由静止开始在竖直平面内做圆周运动，获得一定速度后在 $A$ 点松手抛出，运动轨迹如图乙所示， $B$ 点略高于 $D$ 点。已知绣球的质量为 $m$ ， $A C$ 两点间的竖直距离为 $h$ ，绣球经过 $C$ 点时速率为 $v$ ，以 $A$ 点所在水平面为零势能参考面，整个过程不计空气阻力，重力加速度为 $g$ ，下列说法正确的是（）

A、绣球在 $B$ 点时的机械能大于在 $D$ 点时的机械能 B、绣球在 $D$ 点时的机械能为 $m g h + \frac{1}{2} m v^{2}$ C、在整个抛绣球过程中，女子对绣球做的功为 $\frac{1}{2} m v^{2}$ D、在整个抛绣球过程中，女子对绣球做的功为 $m g h + \frac{1}{2} m v^{2}$

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10. 质量为 $m$ 的汽车发动机额定功率为 $P .$ 在倾角为 $θ$ 的斜坡上受的摩擦阻力为车重力的 $k$ 倍，汽车在斜坡上以恒定加速度 $a$ 启动，经过时间 $t$ 速度达到最大，下列说法正确的是（）

A、汽车的最大速度为 $\frac{P}{k m g}$ B、匀加速阶段持续时间为 $\frac{P}{(k m g + m a) a}$ C、根据已知条件可以求出从初始状态直到速度达到最大牵引力做的功 D、根据已知条件可以求出从初始状态直到速度达到最大走过的距离

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11. 如图所示， $O$ 点前方有一块竖直放置的挡板， $O$ 与 $A$ 在同一高度，且 $O A$ 垂直挡板．某同学从 $O$ 点以水平初速度 $v_{1}$ 、 $v_{2}$ 、 $v_{3}$ 分别抛出小球，小球打在挡板上的位置分别是 $B$ 、 $C$ 、 $D$ ，且 $A B$ ： $B C$ ： $C D = 1$ ： $3$ ： $5 .$ 运动到 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 所用的时间分别为 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ 、 $t_{3} .$ 不计空气阻力．则下列关系式正确的是（）

A、 $t_{1}$ ： $t_{2}$ ： $t_{3} = 1$ ： $\sqrt{2}$ ： $\sqrt{3}$ B、 $t_{1}$ ： $t_{2}$ ： $t_{3} = 1$ ： $2$ ： $3$ C、 $v_{1}$ ： $v_{2}$ ： $v_{3} = 6$ ： $3$ ： $2$ D、 $v_{1}$ ： $v_{2}$ ： $v_{3} = 9$ ： $4$ ： $1$

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三、实验题（本大题共2小题，共16分）

12. 利用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”。正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示。图中

O

点为打点起始点，且速度为零。选取纸带上打出的连续点

A

、

B

、

C

、

\dots

，测出其中

E

、

F

、

G

点距打点起始点

O

的距离分别为

h_{1}

、

h_{2}

、

h_{3}

，已知重锤质量为

m

，当地重力加速度为

g

，打点计时器打点周期为

T

。

(1)、下列操作中，有利于减小实验误差的是____；

A、两限位孔在同一竖直线上 B、先释放纸带，后接通电源 C、精确测量重锤的质量

(2)、为验证从

O

到

F

过程中重锤的机械能是否守恒，需要计算出重锤下落过程中重力势能的减少量

| Δ E_{p} | =

，动能的增加量

Δ E_{k} =

；

(3)、某同学根据纸带算出了电火花计时器打某点时重锤的瞬时速度，测出

O

点与该点的距离

h

，以

h

为横坐标、

v^{2}

为纵坐标建立坐标系，作出

v^{2} - h

图像，从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确，重力加速度大小为

g

，则在误差允许的范围内，

v^{2} - h

图线的“斜率”为；

(4)、某小组同学利用同一条纸带上的多个数据点进行计算并将计算结果填入下表

(

为便于比较，表中数据均保留一位小数

)

。其中不合理的是第组数据，判断的依据是。

	$1$	$2$	$3$	$4$	$5$
$Δ E_{p} (\times 1 0^{- 2} J)$	$5.0$	$10.1$	$14.7$	$20.0$	$29.8$
$Δ E_{k} (\times 1 0^{- 2} J)$	$4.9$	$9.8$	$15.1$	$19.6$	$29.4$

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13. 如图，让小球从斜槽滚下，用描点的方法画出小球平抛的轨迹，回答问题：

(1)、斜槽安装：实验中必须调整斜槽末端 $($ 填“竖直”或“水平” $)$ ；

(2)、方木板固定：方木板必须处于 $($ 填“竖直平面内”或“同一水平面” $)$ ，固定时要用重锤线检查坐标纸竖线是否竖直；

(3)、小球释放：小球每次必须从斜槽上 $($ 填“同一”或“不同” $)$ 位置由静止滚下，小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜；

(4)、实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、重锤线、图钉之外，下列器材中还需要的有____；

A、秒表 B、坐标纸 C、天平 D、弹簧测力计

(5)、某同学用根据实验结果在坐标纸上描出了小钢球水平抛出后的后半部分运动轨迹如图所示，已知重力加速度为 $g$ 。
$①$ 在轨迹上取 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 三点， $A B$ 和 $B C$ 的水平间距相等且均为 $x$ ，测得 $A B$ 和 $B C$ 的竖直间距分别是 $y_{1}$ 和 $y_{2}$ ，则 $\frac{y_{1}}{y_{2}}$ $\frac{1}{3} ($ 填“ $>$ ”或“ $=$ ”或“ $<$ ” $)$ 。
$②$ 小钢球平抛运动的初速度 $v_{0} =$ $m / s$ 。 $($ 用 $x$ 、 $y_{1}$ 、 $y_{2}$ 、 $g$ 表示 $)$

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四、计算题（本大题共3小题，共32分）

14. 如图所示，某机械装置控制板 $A$ 在竖直平面内做半径为 $R$ 的匀速圆周运动，经过时间 $t = \frac{π}{10} s$ 转过的角度为 $30 °$ ，板 $A$ 运动过程中始终保持水平方向，物体 $B$ 置于板 $A$ 上且与 $A$ 始终保持相对静止。物体 $B$ 的质量 $m = 2 k g$ ，半径 $R = 0.5 m$ ，取重力加速度 $g$ 为 $10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ^{∘} = 0.6$ ， $c o s 3 7^{∘} = 0.8$ 。

(1)、求物体 $B$ 的线速度大小；

(2)、当物体 $B$ 转动到与水平方向夹角 $θ$ 为 $37 °$ 时，求此时物体 $B$ 所受的支持力和摩擦力的大小。

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15. 如图，一个长为 $16 m$ 的斜面，固定在地面上，斜面底端固定有一垂直斜面的挡板。现有一可看成质点的小球从斜面顶端，沿斜面由静止释放，做匀加速直线运动，加速度大小为 $2 m / s^{2}$ ，求：

(1)、小球碰到斜面底的挡板时的速度大小 $?$

(2)、小球从斜面顶端运动到底端用时多长 $?$

(3)、小球碰到斜面底端前最后 $1 s$ 内的位移大小 $?$

(4)、若测得小球与挡板作用的时间为 $0.6 s$ ，小球被挡板反弹后离开挡板时的速度为 $4 m / s$ ，求：小球被挡板反弹的加速度 $($ 大小和方向 $) ?$

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16. 如图所示轻质绝缘弹簧水平放置在绝缘水平面上，弹簧处于原长状态时恰好在A点，A点左侧光滑，右侧粗糙，AB部分长为1.2m，滑块与AB部分的动摩擦因数μ=0.2，弹簧一端固定在竖直墙上，另一端放一质量m=0.2kg的滑块（不栓接）。BC为半径R=0.4m的光滑绝缘圆弧轨道，其中θ=60°，虚线右侧有一足够宽匀强电场，场强 $E = \sqrt{3} \times 1 0^{3} V / m$ 。现将一滑块置于弹簧右端，当弹簧压缩到某位置时由静止释放滑块，滑块被弹出运动至B点时对圆弧轨道的压力为滑块重力的5倍，此后滑块进入圆弧轨道并从C点抛出，滑块带电量q=+2.0×10^-3C，重力加速度g取10m/s² ， CD高度差为0.8m，求：

(1)、滑块运动至B点时速度大小；

(2)、弹簧的弹性势能；

(3)、小球落在DH水平面上的位置距离D点的水平距离。

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型号	$\times \times$
额定电压、频率	$\sim 220 V 、 50 H z$
额定脱水功率	$225 W$
质量	$31 k g$
脱水转速	$600 r / m i n$
脱水筒尺寸	直径 $300 m m$ ，高 $370 m m$
外形尺寸	长 $555 m m$ ，宽 $510 m m$ ， $870 m m$