[物理]2022_2023学年广西桂林恭城瑶族自治县高一下学期期末物理试卷(原题版+解析版)

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2022~2023学年广西桂林恭城瑶族自治县高一下学期期末物理试卷
1. 南京江北地带未来地标象征“华东MALL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108m，转一圈的时间大约是
30min。乘客乘坐观光时，其线速度大小约为（ ）
A. 0.20m/s
B. 0.50m/s
C. 1.0m/s
D. 5.0m/s
答案
解析
A
乘客做圆周运动半径
$$
周期
根据匀速圆周运动物理量间的关系可得
代入数据得
故答案为A。
2. 如图是某电力机车雨刷器的示意图．雨刮器由刮水片和雨刮臂链接而成，
轴转动的过程中，刮水片始终保持竖直，下列说法正确的是（
、
为刮水片的两个端点， 为刮水片与雨刮臂的链接点，雨刮臂绕
）
A. 点的线速度始终不变
B.
D.
点的向心加速度不变
两点的运动周期不同
C.
、
两点的线速度相同
、
答案
解析
C
AB． 点以 为圆心做圆周运动，所以线速度与向心加速度方向变化，故AB错误；
C．由于刮水片始终保持竖直，所以刮水片各点的线速度与 点的相同，所以 、 两点的线速度相同，故C正确；
D．刮水片上各点的周期相同，所以 、 两点的运动周期相同，故D错误．
故选C．
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 对称， 、 是电场中关于直线 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 点移到 点的过程中，电场力始终不做功
D. 带电粒子在 点受到的电场力大于在 点受到的电场力
C. 正电荷在 点的电势能小于在 点的电势能
答案
解析
D
【详解】
A．根据题意，由图中电场线可知，c、d两点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误；
B．根据正电荷的受力方向与电场方向相同，由 可知，正电荷由
电荷由 电场力与速度方向夹角为钝角，则电场力做负功，故B错误；
电场力与速度方向夹角为锐角，则电场力做正功；正
可知，正电荷在 点的电势能大于在 点的电势
可知，带电粒子在 点受到的电场力大于在 点受到
C．根据沿电场线方向，电势逐渐减低可知， 点的电势大于 点的电势，由公式
能，故C错误；
D．根据电场线越密电场强度越大可知， 点的场强小于 点的场强，由公式
的电场力，故D正确。
故选D。
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
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
，若不考虑桶内衣服对扣子的影响，下列说法正确的是（
）
型号
额定电压、频率
额定脱水功率
质量
××
、
脱水转速
脱水筒尺寸
外形尺寸
直径
，高
长
，宽
，
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
C．扣子受桶壁的摩擦力大小为
D．扣子随桶壁一起做匀速圆周运动的线速度大小约为
答案
解析
B
略
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
、
、
，则
答案
解析
D
【详解】
A．卫星从轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ时，在B点需要点火加速，做离心运动，故A错误；
B．卫星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ时，在A点需点火加速，速度并不相等，故B错误；
C．在Ⅱ轨道上，从A到B的过程中，只有引力做功，则机械能守恒，故C错误；
D．根据开普勒第三定律有
其中r 、r 、r 分别是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的半长轴，因
3
1
2
则有
故D正确。
故选D。
6. 如图，平行板电容器两极板竖直放置，带电量为 ，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 为60°。现
将电容器缓慢放电，直到夹角 减小到30°，此时电容器带电量为（ ）
A.
B.
C.
D.
答案
解析
A
【详解】
经过受力分析可得，未放电前有
放电后有
联立解得
BCD错误，A正确。
故选A。
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
答案
解析
B
AC．太空电梯随地球一起旋转，角速度恒定，根据
可知太空电梯上各点线速度与该点离地球球心的距离成正比，电梯仓B停在低
于同步轨道的卫星C的高度处时，B的线速度小于C的线速度；电梯仓的运行速度小于空间站A的速度，小于地球第一宇宙速度，故AC为
错误选项；
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的向心力由地球引力与揽绳拉力的合力提供，与同步卫星角速度相同，由
，
同
同
可知空间站A的轨道半径大于同步卫星，B为正确选项；
D．对正常绕地球运行的卫星根据
可得
知低于同步轨道的卫星正常运行时其角速度大于同步卫星的角速度，电梯仓B停在低于同步轨道的卫星C的高度处时，B的角速度等于C
的角速度，小于正常绕地球运行的卫星的角速度，向心加速度小于引力产生的向心加速度，故仓内物体不是处于完全失重状态，故D为
错误选项。
故答案为B。
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 ∶s ＝2∶3，转过的角度之比Δθ ∶Δθ ＝3∶2，则下列说法正确的
A
B
A
B
是（ ）
A．它们的运动半径之比r ∶r ＝2∶3
A
B
B．它们的运动半径之比r ∶r ＝4∶9
A
B
C．它们的周期之比T ∶T ＝2∶3
A
B
D．它们的转速之比n ∶n ＝2∶3
A
B
答案
解析
BC
【分析】
【详解】
AB．根据
两个质点在相同的时间内通过的路程之比为2∶3，即通过的弧长之比为2∶3，所以
在相同的时间内转过的角度之比
根据
得
又
所以
A错误B正确；
C．根据
知

C正确；
D．转速是单位时间内物体转过的圈数，即
所以
D错误。
故选BC。
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，
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
C．在整个抛绣球过程中，女子对绣球做的功为
D．在整个抛绣球过程中，女子对绣球做的功为
答案
解析
BD
略
10. 质量为 的汽车发动机额定功率为 。在倾角为 的斜坡上受的摩擦阻力为车重力的 倍，汽车在斜坡上以恒定加速度 启动，经过时间 速度达
到最大，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的最大速度为
B．匀加速阶段持续时间为
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
答案
解析
CD
【详解】
A．当汽车匀速运动时，速度达到最大，由共点力平衡条件可得，此时的牵引力为
由功率的公式可得最大速度为
故A错误；
B．加速度为a时，由牛顿第二定律可得
加
解得匀加速阶段的牵引力为
加
设匀加速运动达到的最大速度为 ，则有

加
可得匀加速阶段持续时间为
故B错误；
加
C．汽车从初始状态直到速度达到最大的过程，牵引力做的功为
加
加
加
其中由前面的分析可知
和 加 均为可求解，加速运动的位移为
加
加
也可以求解，故牵引力做的功可以求解，故C正确；
D．对汽车从初始状态直到速度达到最大的过程，由动能定理可得
由此式可知可以求出从初始状态直到速度达到最大走过的距离，故D正确。
故选CD。
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OA垂直挡板。某同学从O点以水平初速度v 、v 、v 分别抛出小球，小球打在
1
2
3
挡板上的位置分别是B、C、D，且AB:BC:CD=1:3:5，运动到B、C、D所用的时间分别为t 、t 、t 。不计空气阻力，则下列关系式正确的是（ ）
1
2
3
A．
C．
B．
D．
答案
解析
BC
【详解】
AB．平抛运动竖直方向做自由落体运动，根据
可得
可得运动的时间之比
故A错误，B正确；
CD．平抛运动水平方向上做匀速直线运动，根据
可知，水平位移相等，则初速度之比为
故C正确，D错误。
故选BC。
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 点为打点起始点，
且速度为零。选取纸带上打出的连续点 、…，测出其中 点距打点起始点 的距离分别为 ，已知重锤质量为 ，当
地重力加速度为 ，打点计时器打点周期为
、
、
、
、
、
、
。

（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
；
到
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
，动能的增加量
（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 点与该点的距离 ，以 为横坐标、 为纵坐标建立坐标系，作出
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 ，则在误差允许的范围内， 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
（
）
5.0
10.1
14.7
20.0
29.8
（
）
4.9
9.8
15.1
19.6
29.4
答案
解析
A
2g
3
见解析
（1）[1]A．两限位孔在同一竖直线上，可以减小纸带运动过程中所受的阻力，有利于减小实验误差，故A与题意相符；
B．由于重锤速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实
验时应先接通电源，再释放纸带，故B与题意不相符；
C．本实验最终验证机械能守恒定律对应的表达式时，等式左右两边的重锤质量可以消去，所以精确测量重锤的质量并不利于减小误
差，故C与题意不相符。
故答案为A。
（2）[2]从 到 过程中重锤重力势能的减少量为
[3]打点计时器打F点时，重锤的瞬时速度大小为

从 到 过程中重锤动能的增加量为
（3）[4]由题意，根据机械能守恒定律可得
整理得
所以
图线的“斜率”为2g。
（4）[5][6]因为实验中不可避免地存在阻力作用，所以重锤下落过程中会克服阻力做功，一部分重力势能转化为内能，使得重力势能
的减少量略大于动能的增加量，根据表中数据可知第3组数据
，显然不合理。
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
（2）方木板固定：方木板必须处于
（填“竖直”或“水平”）；
（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
轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜；
（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
（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，
和
的水平间距相等且均为x，测得
和
的竖直间距分别是
和
，则
（填“>”或“=”或
“
【详解】
（1）[1]为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向。
（2）[2]小球做平抛运动在竖直平面内，所以方木板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直。
（3）[3]为了保证小球的初速度大小相等，每次从斜槽的同一位置由静止释放。
（4）[4]为更好的画出分析平抛轨迹实验还需坐标纸。
故选B。
（5）①[5]如果A点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则 和 的竖直间距之比为1∶3；但由于A点不是抛
出点，故在A点已经具有竖直分速度，故竖直间距之比 大于1∶3。
②[6]根据

解得
14. 如图所示，某机械装置控制板 在竖直平面内做半径为 的匀速圆周运动，经过时间
转过的角度为
，板 运动过程中始终保持水平方
向，物体 置于板 上且与 始终保持相对静止．物体 的质量
．
，半径
，取重力加速度 为
，
，
（ 1 ）15. 求物体 的线速度大小；
（ 2 ）16. 当物体 转动到与水平方向夹角 为
时，求此时物体 所受的支持力和摩擦力的大小．
答案 （ 1 ）
（ 2 ）
；
，
解析 （ 1 ） 设物体 的线速度大小为 ，由题意可得
可解得
（ 2 ）物体 做匀速圆周运动的加速度为 ，根据题意分析可知
根据牛顿第二定律得
解得
．
17. 如图，一个长为16m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2m/s2，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1s内的位移大小?
（4）若测得小球与挡板作用的时间为0.6s，小球被挡板反弹后离开挡板时的速度为4m/s，求：小球被挡板反弹的加速度（大小和方向）?
答案
解析
（1）8m/s；（2）4s；（3）7m；（4）
【详解】
，方向沿斜面向上
（1）由释放到碰到斜面底的挡板的过程，根据速度位移关系
解得
（2）根据速度时间关系
解得

（3）小球运动3s的位移大小为
小球碰到斜面底端前最后1s内的位移大小
{Delta}
（4）根据加速度的定义式，以沿斜面向上为正方向，则
方向沿斜面向上。
18. 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，
分的动摩擦因数 ，弹簧一端固定在竖直墙上，另一端放一质量 的滑块（不栓接）。 为半径
，虚线右侧有一足够宽匀强电场，场强 。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
高度差为 ，求：
部分长为
，滑块与
部
的光滑绝缘圆弧轨道，其
中
，重力加速度g取
，
（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
水平面上的位置距离D点的水平距离。
答案
解析
（1）
；（2）
；（3）
【详解】
解：（1）在 点：
①
（2）小球从左端运动至 点，由能量的转化与守恒得：
②
弹
由①②式得：
弹
（3）小球从 运动至 过程中
③
进入电场后，小球水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做匀变速直线运动，当小球进入电场中落在
上时。设竖直向上为正方向，
有：
④
其中，
水平方向：
⑤
⑥
由③④⑤⑥式得：