广西来宾市示范性高中2022-2023学年高一下学期6月期末联考物理试题（含解析）

来宾市示范性高中2022-2023学年高一下学期6月期末联考
物 理
本试卷满分100分，考试时间75分钟
注意事项：
1. 答题前，务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡规定的位置上。
2. 答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。
3. 答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4. 所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
一、单项选择题（共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1. 下列有关物理学的描述中，正确的是
A. 经典力学在描写世界的运动规律时，认为时间、空间与物质及其运动有关
B. 经典力学是许多科学家经过艰苦探索才完成的科学理论，因此没有局限性
C. 在广义相对论中，时间、空间、物质及运动是紧密联系在一起的
D. 在狭义相对论中，认为运动时长度会收缩、时钟会变快、质量会变小
2. 关于平抛运动，下列说法中错误的是
A. 平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动
B. 平抛运动的速度是时刻变化的
C. 平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变
D. 平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小
3. 在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列关于教材的几幅插图的说法中不正确的是
A. 甲图中，A点逐渐向B点靠近时，观察AB割线的变化，说明质点在B点的瞬时速度方向就是曲线在B点的切线方向，运用了极限思想
B. 乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了理想化模型的思想
C. 丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法
D. 丁图中，在研究地球绕太阳运动时将太阳和地球视为质点，这里用了理想化模型的思想
4. 如图所示，在排球比赛中如果运动员在近网处沿水平方向扣球，若把扣后排球的运动近似看作质点的平抛运动，则下列四种情况中，排球最有可能不过网的是
A. 扣球点较高，扣出时排球的速度较大
B. 扣球点较高，扣出时排球的速度较小
C. 扣球点较低，扣出时排球的速度较大
D. 扣球点较低，扣出时排球的速度较小
5. 2022年11月29日23时08分，搭载“神舟十五号”载人飞船的“长征二号”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，三名航天员顺利进驻中国空间站，与“神舟十四号”航天员乘组首次实现“太空会师”，对我国空间站建造具有里程碑意义。已知空间站的离地高度为h，空间站的运行周期为T，地球自转周期为，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，则
A. 地球的质量为 B. 地球的质量为
C. 地球的密度为 D. 地球的密度为
6. 如图1所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为，小球在最高点的速度大小为v，其图像如图2所示，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是
A. 小球的质量为
B. 轻杆的长度为
C. 若小球质量不变，换用更长的轻杆做实验，图2中a点的位置不变
D. 时，在最高点杆对小球的弹力大小为2b
7. 一列质量为m的磁悬浮列车，以恒定功率P在平直轨道上由静止开始运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设磁悬浮列车行驶过程所受到的阻力保持不变，在时间t过程中，下列说法正确的是
A. 磁悬浮列车的加速度不断增大
B. 磁悬浮列车的阻力大小为
C. 磁悬浮列车阻力做的功为
D. 磁悬浮列车阻力做的功为
二、多项选择题（共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8. 如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处。将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方的B点时速度为v，AB间的竖直高度差为h，则
A. 由A到B重力做的功等于mgh
B. 由A到B重力势能减少量大于
C. 由A到B小球克服弹力做功为mgh
D. 小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mgh
9. 质量为1kg的物体以某一初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的图线如图所示，g取，则以下说法中正确的是
A. 物体运动的初速度为10m/s
B. 物体与水平面间的动摩擦因数为0. 5
C. 物体滑行的总时间为4s
D. 物体的速度随位移均匀减小
10. 如图所示，传送带固定在水平地面上，倾角为，顶端A点与底端B点相距24m，顺时针转动的速率为，将一个可视为质点的小物块从O点以s的初速度水平向右抛出，恰好落到A点且速度方向沿传送带向下。已知传送带的转轮很小，小物块与传送带间的动摩擦因数为，g取，认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，下列正确的是
A. 小物块落到A点时的速度大小是6m/s
B. O点到水平地面的竖直高度是0. 45m
C. 小物块从A点运动到B点所用的时间为6. 5s
D. 小物块从A点运动到B点所用的时间为5s
三、实验题（共2小题，共14分）
11. （6分）在《验证机械能守能定律》实验的过程中，某同学为验证弹簧和小球组成的系统机械能守恒，设计了如下方案和实验步骤：
①如图所示，将一根轻质弹簧的下端竖直固定在水平桌面上，弹簧上端连接一质量为m的小铁球，铁球上固定有轻小的遮光条；一根带有插销孔的光滑透明塑料圆管，竖直地套在小球和弹簧外，也固定于水平面上；塑料圆管侧面有平行于管轴的光滑开槽，遮光条套在槽中，露出槽外，可沿槽光滑运动，小球直径略小于管径；
②塑料圆管上装上两个关于弹簧原长位置对称的光电门，调节光电门使遮光条通过光电门时能很好地遮挡光线；
③将小球拉到C处，用插销锁住，弹簧处于在弹性限度内的伸长状态；
④接通光电门电源，拔出插销；记录下小球通过A、B光电门时遮光条的遮光时间分别为、；测出遮光条的宽度L；
⑤断开电源，整理仪器.
（1）为完成实验，除了以上步骤，还需要测量或进行的步骤有：_________。
（2）已知重力加速度为g，若小球和弹簧系统（含地球）的机械能守恒，则可表达为_________（用以上测量量和已知量的符号表示）。
（3）实际上，在做该实验的时候，系统减少的重力势能会略多于增加的动能，可能的主要原因是：__________________。（写出一个原因即可）
12. （8分）小明利用实验研究平抛运动的规律：
（1）已知小球的平抛高度h，水平位移d、重力加速度g，则小球平抛初速度为_________（用字母h、d、g表示），高度h一定时，小球的水平位移d与初速度成_________关系（选填“正比”、“反比”、“无”）。
（2）小明采用图1装置研究平抛，下列说法正确的是_________。
A. 想要通过描点绘出平抛的轨迹，每次小球释放的初始位置可以任意选择
B. 描点绘出平抛的轨迹时，用平滑的曲线连接点迹，误差较大的点需舍去
C. 装置背板必须竖直
D. 斜槽轨道末端必须光滑
（3）图2是小明记录平抛运动的一部分坐标纸，已知ABC三点的水平距离、、，竖直位移、、，g取.
①坐标原点O_________平抛起点（选填“是”或“不是”）；
②水平速度_________m/s（结果保留到小数点后一位）；
③B点的速度_________m/s（结果保留到小数点后一位）。
四、解答题（共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. （12分）假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星，在该行星“北极”距地面高为L处由静止释放一个小球（引力视为恒力，阻力可忽略），经过时间t落到地面。已知该行星半径为R，自转周期为T，引力常量为G，求：
（1）该行星的质量M为多少？
（2）如果该行星有一颗同步卫星，其距行星表面的高度H为多少？
14. （12分）某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装在电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为2m且铺有海绵垫的转盘，转盘绕着固定轴心以的角速度在转动，转轴的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H。选手抓住悬挂器，可以在电动机带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初度为零、加速度为a的匀加速直线运动。选手必须在合适的位置放手，才能顺利落在转盘上。设人的质量为m（不计身高大小），人与转盘间的摩擦因数为
0. 2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。
（1）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘静止，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度应限制在什么范围？
（2）若已知，，，，且选手从某处C点放手能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后多长时间放手的？
15. （16分）如图所示，在竖直平面内，一半径为米的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，。一质量为的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用。已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为。求：
（1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；
（2）小球到达A点时速度的大小。
（3）小球从C点落至水平轨道所用的时间.
来宾市示范性高中2022-2023学年高一下学期6月期末联考
物理科参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C B D C D C AB AC AC
1. 【答案】C
2. 【答案】C
【详解】A. 平抛运动是有水平初速度，只在重力作用下的运动，所以是一种在恒力作用下的曲线运动，故A正确；
B. 平抛运动是匀加速曲线运动，速度大小是时刻变化的，故B正确；
C. 平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角不断变化，故C错误；
D. 由速度方向偏角的正切可知，平抛运动的速度方向与水平方向夹角增大，则与加速度方向的夹角一定越来越小，故D正确。
3. 【答案】B
【详解】A. 甲图中，A点逐渐向B点靠近时，观察AB割线的变化，说明质点在B点的瞬时速度方向就是曲线在B点的切线方向，运用了极限思想。故A正确，与题意不符；
B. 乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了等效替代的思想。故B错误，与题意相符；
C. 丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法。故C正确，与题意不符；
D. 丁图中，在研究地球绕太阳运动时将太阳和地球视为质点，这里用了理想化模型的思想。故D正确，与题意不符。
4. 【答案】D
【详解】排球的运动近似看作质点的平抛运动，有联立，可得可知扣球点较低，扣出时排球的速度较小时，排球最有可能不过网。
5. 【答案】C
【详解】C. 对空间站进行受力分析，地球对其的万有引力提供向心力可得，又因为，所以地球密度为，故C正确；
B. 对地球上的物体进行分析，地球对其的万有引力几乎等于重力，解得，故B错误；
AD. 对地球上的物体进行分析，地球对其的万有引力不等于地球上物体的向心力 可得 又因为，所以地球密度为 故AD错误。
6. 【答案】D
【详解】A. 当小球的速度为零时，杆的弹力b等于小球的重力，即，解得 故A错误；
B. 当时，杆的弹力为零，重力提供向心力，有，解得 故B错误；
C. 由图2可知，时，杆的作用力为零，由 知，L变大，a随着也变大，故C错误；
D. 当时，根据牛顿第二定律得，，则，可知；故D正确.
7. 【答案】C
【详解】A. 根据可知，随速度增加，磁悬浮列车的加速度不断减小，选项A错误；
B. 达到最大速度时牵引力等于阻力，即，则磁悬浮列车的阻力大小为 选项B错误；
CD. 根据动能定理，解得磁悬浮列车阻力做的功为，选项C正确，D错误。故选C.
8. 【答案】AB
【详解】A. 重力做功只与初末位置的高度差有关，则由A至B重力功为mgh，A正确；
BD. 由A至B重力做功为mgh，则重力势能减少mgh。小球在下降中小球的重力势能转化为动能和弹性势能，所以，B正确，D错误；
C. 根据动能定理得，所以由A至B小球克服弹力做功为，C错误。
9. 【答案】AC
【详解】AC. 由图象可知，位移 可知
解得
又
联立解得 物体的滑行时间为4s，故C正确，A正确；
B. 由牛顿第二定律得
解得 故物体与水平面间的动摩擦因数为0. 25，B错误。
D. 根据可知，物体的速度随位移不是均匀减小，选项D错误。
10. 【答案】AC
【详解】A. 设小物块落到A点时的速度大小，由题意可得，故A正确；
B. 由题意及上述分析可得，物块从到A点时的竖直方向速度为，则从O到A竖直方向的距离为，O点到水平地面的竖直高度为，故B错误；
CD. 由上述分析可得，传送带的速度小于物体落到传送带时的速度，故小物块会受到沿着斜面向上的摩擦力，以沿斜面向下为正方向，有
，小物块会先减速，后匀速运动，小物块减速运动的时间为，减速运动的距离为，匀速运动的时间为，小物块从A点运动到B点所用的时间为，故C正确。
11. 答案：（1）两光电门之间的距离h （2分）
（2） （2分）
（3）存在阻力 （2分）
解析：（1）要验证机械能是否守恒，需验证
所以需测出两光电门之间的距离h；
（2）由于两光电门处弹性势能相等，故
整理得
（3）存在阻力，有部分机械能转化为内能，所以动能增加量就会略少一些
12. （1） （1分）； 正比（1分）
（2）BC（2分）（选对其中一个给1分，全选对2个给2分，但是只要选错一个给零分）
（3）是（1分）； 2. 0（1分）； 2. 5（2分）
解析：（3）①平抛运动水平分运动是匀速直线运动，由水平距离关系可知，平抛运动竖直方向是自由落体运动，设，若坐标原点O是平抛起点，则应该满足
结合题给数据，可证明坐标原点O是平抛起点；
②根据 解得
③根据自由落体运动规律 则
13. 【答案】（1）； （2）
【详解】（1）设行星表面的重力加速度为g，对小球，有 . . . . . . . . . . . . 2分
解得 . . . . . . . . . . . . 1分
设行星表面的某一物体质量为m，有 . . . . . . . . . . . . 2分
解得 . . . . . . . . . . . . 1分
（2）同步卫星的周期与该行星自转周期相同，均为T，设同步卫星的质量为，由牛顿第二定律有 . . . . . . . . . . . . 4分
联立解得同步卫星距行星表面的高度 . . . . . . . . . . . . 2分
14. 【答案】（1）1 rad/s （2）2s
解析：（1）设人落在转盘边缘也不至被甩下，由最大静摩擦力提供向心力，
则有 . . . . . . . . . . . . 2分
即转盘转动角速度应满足 . . . . . . . . . . . 2分
（2）设水平加速段位移为，时间为；平抛时水平位移为，时间为，
则加速时有 . . . . . . . . . . . . 1分
. . . . . . . . . . . 1分
平抛运动阶段： . . . . . . . . . . . . 7分
. . . . . . . . . . . . 2分
全程水平方向： . . . . . . . . . . . . 1分
联立解得 . . . . . . . . . . . . 1分
15. 【答案】（1）7. 5N， （2）； （3）
【详解】（1）设水平恒力的大小为，小球到达C点时所受合力的大小为F。
由力的合成法则有 . . . . . . . . . . . . 1分
. . . . . . . . . . . . . 1分
设小球到达C点时的速度大小为v，由牛顿第二定律得 . . . . . . . . . . . . 2分
由以上各式和题给数据得 . . . . . . . . . . . . 1分
. . . . . . . . . . . 1分
（2）设小球到达A点的速度大小为，作，交PA于D点，如图所示，
由几何关系得 . . . . . . . . . . . . 1分
. . . . . . . . . . . . 1分
从A到C，应用动能定理有 . . . . . . 2分
联立各式和题给数据得，小球在A点的速度大小为 . . . . . . . . . . . . 2分
（3）小球离开C点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动，加速度大小为g，设小球在竖直方向的初速度为（把小球的运动分解为水平方向和竖直方向），从C点落至水平轨道上所用时间为t。
由运动学公式有 . . . . . . . . . . . . 1分
. . . . . . . . . . . . 1分
得 . . . . . . . . . . . . 2分