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湖南省2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷(含解析)
2023-08-08 | 阅:  转:  |  分享 
  
湖南省2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷学校:___________姓名:___________班级:___________一
、单选题1.下列关于曲线运动的说法正确的是(?)A.做曲线运动的物体加速度可以为零B.在曲线运动中,物体运动方向和速度方向是不相同
的C.曲线运动一定是变速运动,不可能是匀变速运动D.当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动2.如图所示
,水平桌面上有一个小钢球和一根条形磁铁,现给小钢球一个沿OP方向的初速度v,则小钢球的运动轨迹可能是A.甲B.乙C.丁D.丙3.小
船在水速较小的河中横渡,并使船头始终垂直河岸航行。到达河中间时,突然上游放水使水流速度加快,则对此小船渡河的说法正确的是(  )A
.小船渡河时间变长B.小船渡河时间不变,但位移将变大C.因船头始终垂直河岸,故渡河时间及位移都不会变化D.因船速与水速关系未知,故
无法确定渡河时间及位移的变化4.如图,滑板运动员以速度从离地高度h处的平台末端水平飞出,落在水平地面上。忽略空气阻力,运动员和滑板
可视为质点,下列表述正确的是(  )A.越大,运动员在空中运动时间越长B.越大,运动员落地瞬间速度越小C.运动员落地瞬间速度与高度
h无关D.运动员落地位置与大小有关5.如图所示,直角坐标系位于竖直面内,一质点以v=10m/s的初速度从坐标原点O沿x轴正方向水平
抛出,1s物体到达P点,O、P连线与x轴间的夹角为,取,则为(?)A.1B.C.2D.6.如图,A、B两点分别位于大、小两轮的边缘
上,它们的半径之比为2:1,两个轮子之间靠摩擦传动,接触面上没有滑动。在两轮匀速转动时,下列关系正确的是(  )A.A、B两点的线
速度之比为2:1B.A、B两点的线速度之比为1:1C.A、B两点的角速度之比为2:1D.A、B两点的向心加速度之比为1:17.如图
所示,小物块A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动。下列关于物块A的受力情况的说法正确的是(  )A.受重力、支持力B.
受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C.受重力、支持力、运动方向相反的摩擦力和向心力D.受重力、支持力、指向圆心的摩擦力和向心力8.如
图所示,拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍,A和B是前轮和后轮边缘上的点,若车行进时车轮没有打滑,则(  )A.两轮转动的周期相等B
.前轮和后轮的角速度之比为1∶1C.A点和B点的线速度大小之比为1∶2 D.A点和B点的向心加速度大小之比为2∶19.2022年6
月5日17时42分,神舟十四号载人飞船经过6次变轨后与天和核心舱自主快速交会对接成功。如图所示,对接前飞船经B点由椭圆轨道Ⅰ变轨至
圆形轨道Ⅱ,A,B两点分别为轨道I的近地点和远地点,已知A点到地心的距离为rA,B点到地心的距离为rB。下列说法正确的是(  )A
.飞船在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期B.飞船在轨道Ⅰ上从A点运行到B点的过程中机械能减小C.飞船在轨道Ⅱ上运行时的机
械能大于在轨道Ⅰ上运行时的机械能D.飞船在轨道Ⅰ上运行,经过A、B两点时的速度大小之比10.下面关于物理学史的说法正确的是(  )
A.卡文迪什利用扭秤实验得出万有引力与距离平方成反比的规律B.牛顿通过观测天体运动,积累下大量的数据,总结出行星运动三大定律C.开
普勒通过“地月检验”测算出了地球的质量D.库仑发现了点电荷间的相互作用规律11.2023年4月16日,我国成功发射风云三号07星,
如图所示为其发射过程的简化示意图:运载火箭将风云三号07星送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,卫星运行稳定后实施变轨,进入预定
圆轨道,已知圆轨道离地高度为h,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,忽略地球自转的影响。对风云三号07星,下列说法正确的是(  
)?A.在椭圆轨道经过A点时的线速度等于第一宇宙速度B.在椭圆轨道经过B点时的角速度等于C.在椭圆轨道经过B点时的加速度小于在预定
圆轨道经过B点时的加速度D.在椭圆轨道的运行周期小于在预定圆轨道的运行周期12.2022年7月24日,中国空间站问天实验舱发射成功
。中国空间站组建完成后,将从空间站中释放伴随卫星。如图所示,空间站绕地球运行轨道为圆轨道,伴随卫星绕地球运行轨道为接近圆的椭圆轨道
,二者位于同一轨道平面内,分别为伴随卫星轨道的远地点和近地点,伴随卫星在P处时位于空间站正上方,两点与空间站轨道的高度差相等,仅考
虑地球的引力作用。则 (  )A.当伴随卫星运行到P点时,速度比空间站的大B.当伴随卫星运行到Q点时,加速度比空间站的小C.经过相
同时间,伴随卫星、空间站分别与地心的连线扫过的面积相等D.空间站绕地球转过一周的过程,以空间站为参考系,伴随卫星绕空间站也转过一周
13.A为我国于2018年成功发射的“亚太6C”地球同步卫星,该卫星除用于通信和广播服务外,还将为国家“一带一路”战略实施提供更多
支持;B为处于近地圆轨道的某颗遥感卫星。两颗卫星正常运行时可近似看做圆周运动,两卫星周期、线速度大小、角速度、加速度大小关系正确的
是(  )A.>24h,>B.>>7.9 km/s,C.卫星“亚太6C”是相对地球静止,可以出现在北京正上空D.同步卫星只能出现在
赤道正上空且只有一条运行轨道14.质量分别为mA、mB、mC的三块石头,mA 放,落到同一水平地面上,下落时间分别为tA、tB、tC,不计空气阻力。关于tA、tB、tC的大小关系,下列说法正确的是(  )A.
tA最大B.tB最大C.tC最大D.tA、tB、tC相等15.在下面列举的各个实例中,满足机械能守恒定律的是(?)A.载人飞船加速
升空的过程B.物块沿斜面匀速下滑C.行星绕太阳做椭圆轨道运动D.小球在竖直平面内做匀速圆周运动16.如图所示,斜面固定于水平地面上
,其光滑斜面上有一物体由静止下滑,在物体下滑过程中,下列说法正确的是(  )A.物体的重力势能减少,动能增加,机械能守恒B.物体受
到的重力不做功C.斜面对物体的支持力对物体做功D.物体受到的合力不做功17.我国自古有“昼涨称潮,夜涨称汐”的说法。潮汐主要是由太
阳和月球对海水的引力造成的,以月球对海水的引力为主。图是某类潮汐发电示意图。涨潮时开闸门,水由通道进入海湾水库蓄水,待水面升至最高
点时关闭闸门。落潮时开闸门放水发电。设海湾水库的面积为5.0×108 m2,平均潮差为3.0 m,一天涨、落潮两次,发电的平均能量
转化率为10%,水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 m/s2,则一天内发电的平均功率约为( )A.2.6×104 kW
B.5.2×104 kWC.2.6×105 kWD.5.2×105 kW18.如图所示,一可视为质点的物体自斜面的顶点A由静止开始
下滑,最后在C点位置停了下来,D点为A点正下方的点,DBC在同一水平线上。如果物体与斜面、水平面间的动摩擦因数相同,斜面的倾角为θ
,物体滑过B点时没有机械能损失,则下列说法正确的是(  )A.如果A点上移增加斜面的高度,物体会停在C点的右侧B.如果B点左移增加
斜面的倾角θ,物体会停在C点的右侧C.只增加动摩擦因数,物体会停在C点的右侧D.如果减小物体的质量,物体会停在C点的左侧二、实验题
19.某同学用如图示装置研究平抛运动及其特点,他的实验操作是:在小球A、B处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同
时B球被松开。(1)他观察到的现象是:用不同的力度敲打弹性金属片,小球A、B总是______(选填“同时”或“不同时”)落地;(2
)本实验可以探究出平抛运动的竖直分运动是______运动。20.某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.
05s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m = 0
.2kg,结果均保留三位有效数字):时刻t2t3t4t5速度(m·s-1)5.595.094.58(1)由频闪照片上的数据计算t5
时刻小球的速度v5 = _________m/s。(2)从t2到t5时间内,重力势能增加量ΔEp = _________J,动能减
少量ΔEk = _________J。(3)在误差允许的范围内,若ΔEp与ΔEk近似相等,从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得Δ
Ep_________(选填“ > ”“ < ”或“ = ”)ΔEk,造成这种结果的主要原因是_________。三、填空题21.
德国天文学家______________用了20年的时间研究了丹麦天文学家第谷的行星观测记录,发现了行星的运动规律;英国物理学家_
____________在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量,比较准确地测出了引力常量G的数值。四、解答题22.如图所示,在两
个平行的竖直墙壁之间,一可视为质点的小球从A点水平抛出,与另一墙壁在C点处发生碰撞(碰撞时速度遵守反射定律,且没有机械能损失),最
后恰好落在B点。已知小球的初速度为v0,AB之间的距离为H,重力加速度为g,忽略空气阻力。求:(1)从A运动到B的时间;(2)BC
之间的竖直距离;(3)两墙之间的水平距离。23.如图所示,绳一端系着质量m=0.3 kg的小球,另一端被某物理老师用手拉着,使小球
在水平面内做匀速圆周运动,且拉绳的手保持静止,已知绳子与竖直方向的夹角θ=53°,手拉绳的一端到球心的距离L=0.5 m。(sin
53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2)求小球做匀速圆周运动的向心力大小。24.很多商场的门前都放置一台儿童游乐玩
具——弹珠枪。如图所示,ABCD是一个正方形光滑平台,边长为l,与水平面的倾角为,弹珠由弹珠枪击打,弹珠沿着AB边经过平台拐角边半
径为R的四分之一的圆弧轨道,最后离开圆弧轨道在斜面内运动。重力加速度为g。(1)若弹珠经过Q点后恰好经过D点,则弹珠经过D点时的速
度大小是多少?(2)若要求弹珠能从圆弧轨道的顶点Q滑出到达D点,则圆弧轨道半径的取值范围是多少?参考答案1.D【详解】AC.做曲线
运动的条件是合外力的方向和初速度方向不在同一直线上,一定是变速运动,加速度一定不为零,可以匀变速,如平抛运动,AC错误;B.运动方
向就是速度方向,B错误;D.当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动,D正确。故选D。2.D【详解】磁体
对钢珠有相互吸引力,当磁铁放在图中的位置时,小钢珠运动过程中有受到磁体的吸引,小钢珠逐渐接近磁体做曲线运动,轨迹向合力方向弯曲,所
以运动轨迹是丙,故D正确,ABC错误;3.B【详解】因为各分运动具有独立性,在垂直于河岸方向上知运动的时间仍然不变且最短,合运动与
分运动具有等时性。在沿河岸方向上水流速度加快,则沿河岸方向上的位移增大,根据运动的合成,最终的位移增大故选B。4.D【详解】A.运
动员在空中的运动为平抛运动,竖直方向做自由落体运动,有解得说明运动员在空中运动时间只与高度有关,与初速度无关,A错误;BC.设运动
员落地瞬间在竖直方向的速度为,则有运动员落地瞬间速度大小为,则有说明初速度越大,下落高度越高,落地时的速度越大,BC错误;D.设运
动员运动过程的水平位移为x,则有说明运动员落地位置与初速度,下落高度都有关系,D正确;故选D。5.B【详解】小球做平抛运动,在水平
方向上的位移为在竖直方向上的位移为故故B正确。6.B【详解】AB.靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑,知A、B两点具有
相同的线速度,A、B两点的线速度大小之比为1:1;故A错误B正确;C.由于转动半径不同,根据公式v=rω,知A、B两点的角速度之比
为1:2,故C错误;D.根据可知,两点的向心加速度之比为1:2,故D错误。故选B。7.B【详解】物块A随圆盘一起做匀速圆周运动,受
重力、支持力和指向圆心的静摩擦力,重力和支持力平衡,靠静摩擦力提供向心力。故选B。8.D【详解】C.A、B分别为同一传动装置前轮和
后轮边缘上的一点,所以线速度大小相等,即A点和B点的线速度大小之比为 ,故C错误;B.根据可知在线速度相等的情况下,角速度与半径成
反比,所以前轮和后轮的角速度之比为2∶1,故B错误;A.由于两轮转动的角速度不相等,由可知两轮转动的周期也不相等,故A错误;D.由
知在线速度相等的情况下,向心加速度与半径成反比,所以A点和B点的向心加速度大小之比为2∶1,故D正确。故选D。9.C【详解】A.飞
船在轨道I、Ⅱ上都绕同一中心天体运行,根据开普勒第三定律因为轨道Ⅱ的半径大于轨道I的半长轴,所以飞船在轨道Ⅱ上运行的周期大于在轨道
Ⅰ上运行的周期,故A错误;B.飞船在轨道I上运行时,只有万有引力做功,所以飞船在轨道Ⅰ上从A点运行到B点的过程中机械能守恒,故B错
误;C.飞船由轨道I变轨至轨道Ⅱ,需要点火加速才能实现,所以飞船在轨道Ⅱ上运行的机械能大于飞船在轨道I上运行的机械能,故C正确;D
.根据开普勒第二定律,可得可得所以飞船在远地点与近地点的速度之比等于到地心距离的反比,故D错误。故选C。10.D【详解】A.牛顿利
用开普勒定律与牛顿定律,结合实际得出万有引力与距离平方成反比的规律,A错误;B.第谷通过观测天体运动,积累下大量的数据,开普勒对数
据分析总结出行星运动三大定律,B错误;C.牛顿通过“地月检验”证实地球对月球的作用力与地球对地面物体的作用力是同一种性质的力,C错
误;D.真空中点电荷之间的作用力与两点电荷电荷量的乘积成正比,与间距的平方成反比,这是库仑总结出的点电荷间的相互作用规律,D正确。
故选D。11.D【详解】A.卫星在地球表面附近做匀速圆周运动,运行速度为第一宇宙速度,卫星在椭圆轨道A点时加速做离心运动,则线速度
大于第一宇宙速度,故A错误;B.卫星进入预定圆轨道做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力得又联立解得卫星在预定圆轨道上的角速度为由于
卫星在椭圆轨道和预定圆轨道上经过B点时向心力相等,但曲率半径不相等,则卫星在椭圆轨道经过B点时的角速度不等于,故B错误;C.由牛顿
第二定律可得解得可知卫星在椭圆轨道和预定圆轨道经过B点时的加速度相同,故C错误;D.设卫星在椭圆轨道的运行周期为,在预定圆轨道的运
行周期为,根据开普勒第三定律有解得故D正确。故选D。12.D【详解】A.构造一个过伴随卫星远地点的绕地圆轨道1,设在其上运行的天体
速度为。当伴随卫星位于P点时,做近心运动,速度小于。圆轨道1的半径大于空间站的轨道半径,小于空间站的速度v,所以小于v,A错误;B
.万有引力提供加速度,由得当伴随卫星位于Q点时,空间站的加速度小于伴随卫星的加速度,B错误;C.伴随卫星的轨道半长轴与空间站的轨道
半径相等,则周期相等,但是两者处于不同的轨道,则经过相同时间伴随卫星与地心连线扫过的面积与空间站与地心连线扫过的面积不相等,C错误
;D.伴随卫星与空间站的周期相等,伴随卫星在P处时位于空间站正上方,经过半个周期,伴随卫星在Q处时转到空间站正下方,再经过半个周期
,伴随卫星运动到P处时又转到空间站正上方,可见空间站绕地球转过一周的过程中,以空间站为参考系,伴随卫星绕空间站也转过一周,D正确。
故选D。13.D【详解】A.卫星正常运行时可近似看做圆周运动,故由牛顿第二定律得,因为,所以,且,而TA=24h,故<24h,A错
误;B.卫星正常运行时可近似看做圆周运动,故由牛顿第二定律得,因为,又因为B为处于近地圆轨道的卫星,所以vB=7.9 km/s,故
,,B错误;C.卫星“亚太6C”是地球同步卫星,所以相对地球静止;同步卫星轨道在地球赤道上空,故卫星“亚太6C”不能出现在北京正上
空,C错误;D.由,可得地球同步卫星的周期T为定值,故其轨道半径r也为定值,所以同步卫星只能出现在赤道正上空且只有一条运行轨道,D
正确。故选D。14.D【详解】三个物体均做自由落体运动,则下落的加速度相等,均为g,因从同一高度落下,根据可得,三个物体下落的时间
相等。故选D。15.C【详解】A.载人飞船加速升空的过程,除了重力做功之外,还有空气阻力、燃料反推作用力对飞船做功,飞船的机械能不
守恒,故A错误;B.物块沿斜面匀速下滑,动能不变,重力势能减小,机械能减少,故B错误;C.行星绕太阳做椭圆轨道运动,只有万有引力做
功,行星的机械能守恒,故C正确;D.小球在竖直平面内做匀速圆周运动,动能不变,重力势能发生变化,机械能不守恒,故D错误。故选C。1
6.A【详解】AC.在物体下滑过程中,物体的重力势能减少,动能增加,且由于物体所受斜面支持力与物体速度方向始终垂直,所以支持力对物
体不做功,物体的机械能守恒,故A正确,C错误;B.物体受到的重力与物体速度方向夹角始终小于90°,所以重力对物体做正功,故B错误;
D.物体下滑过程中动能增大,根据动能定理可知合力对物体做正功,故D错误。故选A。17.B【详解】发电时水减少的重力势能ΔEp=mg
=ρShg一天发电两次,转化成的电能E=2ΔEp×10%所以P==5.2×104 kW故B正确,ACD错误。故选B。18.A【详解
】A.设,,,从A到C由动能定理可得如果A点上移增加斜面的高度,由动能定理得比较上面两式,可得所以物体会停在C点的右侧,A正确;B
.设,,,从A到C由动能定理可得如果B点左移增加斜面的倾角,由动能定理得比较上面两式,可得物体会停在C点处,B错误;C.设,,,从
A到C由动能定理可得如果只增加动摩擦因数,增大,不变,不变,则减小,所以物体会停在C点左侧,C错误;D.设,,,从A到C由动能定理
可得如果减小物体的质量,由上式可知,物体会停在C点处,D错误;故选A。19. 同时 自由落体【详解】(1)[1]小
锤轻击弹性金属片时,通过实验可以观察到它们同时落地;用较大的力敲击弹性金属片,由于两球下落的竖直高度不变,则A球在空中运动的时间将
不变; (2)[2]由上述可知,两球在竖直方向的运动规律相同,即平抛运动在竖直方向运动规律为自由落体运动。20. 4.08
1.42 1.46< 存在空气摩擦等原因【详解】(1)[1]由频闪照片上的数据可知,t5时刻小球的速度(2)[2
][3]由频闪照片上的数据可知h = (26.68+24.16+21.66)cm = 0.725mEp = mgh = 0.2 ×
9.8 × 0.725J = 1.42J(3)[4][5]由(2)中知ΔEp < ΔEk因为存在空气摩擦等原因,导致重力势能的增
加量小于动能的减少量。21. 开普勒 卡文迪许【详解】[1][2] 德国天文学家开普勒用了20年的时间研究了丹麦天
文学家第谷的行星观测记录,发现了行星的运动规律;英国物理学家卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量,比较准确地测出了引力常量G的数值。22.(1);(2);(3)【详解】(1)由A到B过程,竖直方向做自由落体运动,根据解得(2)小球水平方向的速度大小一直不变,则由A到C和由C到B的时间相同均为,则BC之间的竖直距离(3)小球水平方向的速度大小一直不变,则由A到C过程解得23.4 N【详解】解∶如图所示因为小球在水平面内做圆周运动,小球所受合力提供圆周运动向心力,有Tsin53°=F合Tcos53°=mg可得小球圆周运动所需向心力的大小为F=F合=mgtan53°=0.3×10×N=4 N24.(1);(2)【详解】(1)由题意可知,弹珠在斜面上自由运动时所受的合力为所以弹珠从Q点到D点做类平抛运动的加速度为由平抛运动规律可以得到联立解得由动能定理,得整理得到(2)弹珠沿圆弧轨道做圆周运动,由题意,弹珠能从圆弧轨道的顶点Q滑出到达D点。则在Q点,对其受力分析,可得整理得解得(舍去),所以弹珠能从圆弧轨道的顶点Q滑出到达D点,圆弧轨道半径的取值范围为【点睛】本题考查抛体运动、圆周运动、牛顿运动定律、能量变化问题的分析,考查综合分析能力。答案第11页,共22页答案第11页,共22页试卷第11页,共33页试卷第11页,共33页
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(本文系小初高原创)