广西壮族自治区玉林市2022-2023学年高一下学期7月期末教学质量检测物理试题（含答案）

玉林市2022-2023学年高一下学期7月期末教学质量检测
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： 本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫“第一宇宙速度”，已知地球的半径R=6.4×106m，
地球表面重力加速度。g=9.8m/s ， 则地球的第一宇宙速度大小约为
A． 7.9m/s B． 11.2km/s C． 16.7km/s D． 7.9km/s
2.某建筑工地需要把货物提升到高处，采取图示装置，当工人沿水平地面向右做直线运动（保持手握绳的高度不变）， 利用跨过定滑轮的轻绳将一物体A 沿竖直方向匀速提升， 在此过程中，下列结论正确的是
A． 工人做匀速直线运动 B． 工人做匀变速直线运动
C．工人受到的合外力方向水平向左 D．工人受到的合外力方向水平向右
3.自由式滑雪运动员在空中技巧比赛中沿“助滑区”下滑了一段距离，重力对他做功 1600J，他克服阻力做功 50J。在此过程中
A．重力势能减少了 1600J B． 重力势能减少了1550J
C． 动能增加了 1600J D． 动能增加了 1650J
4.人洗完手后会习惯甩甩手，将手上的水甩掉，甩手时指尖上的水滴可近似看成相对手腕的圆周运动，下列关于甩手的动作说法正确的是
A．指尖离手腕越近，水滴越容易甩掉
B． 指尖离手腕越近，水滴的加速度越大
C． 指尖离手腕越远，水滴的角速度越大
D． 指尖离手腕越远，水滴的线速度越大
5. 地球和一小行星绕着太阳“奔跑”，地球的运行轨道可视为半径为 R0的圆。小行星 的运行轨道可视为椭圆，其近日点与太阳中心的距离为 R1，远日点与太阳中心的距离为 R2，已知R1A． 小行星的公转周期为年
B． 小行星的加速度始终大于地球的加速度
C． 小行星对太阳的引力大于太阳对小行星的引力
D． 小行星从近日点向远日点运动时，其动能和机械能均逐渐减小
6.气嘴灯是安装在自行车气嘴上的饰物，骑行时会自动发光。一种气嘴灯的感应装置结构如图所示， 一重物套在光滑杆上，并与上端固定在A点的弹簧连接，弹簧处于拉伸状态，触点M与触点 N未接触。当车轮转动，弹簧再次拉伸，当重物上的触点M与触点N接触时， LED灯就会发光。关于此灯下面说法中正确的是
A． 此感应装置的发光利用重物的向心运动实现
B．停车时也会发光，只是灯光较暗
C． 骑行达到一定速度值时灯才会亮
D．无论车轮转多快，气嘴灯都无法在圆周运动的顶端发亮
7.某游乐园的大秋千是由四根秋千绳组成的秋千摆， 其摆动半径约 50m，若有一质量为 50kg的体验者（含秋千踏板）荡秋千，秋千运动到最低点时速度约为 15m/s， g取 10m/s 。下列说法正确的是
A． 摆到最高点时，体验者的速度为零， 处于平衡状态
B． 摆到最低点时，体验者的向心加速度大小约为 4.5m/s
C． 在高速摆动的过程中，体验者受到的合力始终指向圆心
D．在最低点时，四根秋千绳对体验者（含秋千踏板）拉力的合力约为 450N
二、多项选择题： 本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.运动员对着竖直墙壁练习打网球，某次斜向上击球，球沿水平方向撞击墙壁 后反弹下落，落地点正好在发球点正下方，球在空中运动的轨迹如图所示，不计空气阻力。关于球离开球拍到第一次落地的过程，下列说法正确的是
A． 球上升过程满足机械能守恒 B． 球撞击墙壁过程没有机械能损失
C． 球上升和下降过程水平位移大小相等 D． 球上升和下降过程所用的时间相等
9.已知中国空间站绕地球做匀速圆周运动， 其运动周期为T， 轨道半径为r，万有引力常量为 G，地球表面重力加速度为g，则下列说法正确的是
A． 空间站的线速度大小为 B．空间站的向心加速度为
C． 空间站质量为 D． 地球的质量为
10.在一个倾角为α的长斜面底端 O 点正上方的 点处将一小球以速度v 水平抛出，小球在空中做平抛运动， 运动过程中速度方向与水平方向的夹角为θ，tanθ与小球在空中运动的时间关系如图所示， t=0.3s时小球恰好垂直击中斜面上的某点， g取 10m/s ，下列说法正确的是
A． 小球的初速度
B． 斜面倾角α=30°
C． 抛出点 到斜面底端O 的高度 h=0.75m
D． 小球击中斜面时速度
三、实验题：本题共2小题，第11题6分，第12题8分，共14分。
11.（6分） 某同学利用气垫导轨来验证机械能守恒定律，实验主要步骤如下：
①将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平，将光电门安装在长木板的 B点处；
②将细线一端连接在质量为M（含遮光片的质量）的滑块上，另一端绕过定滑轮悬挂总质量为m的托盘和砝码；
③将滑块从A点由静止释放，测得 A、B两点间的距离为 L， 遮光条的宽度为 d，滑块通过光电门记录遮光条的遮光时间为 t， 保障托盘和砝码不落地；
将遮光片通过光电门的平均速度看做小车经过该点时的瞬时速度，回答下列问题：
（1）滑块通过光电门时的速度可表示为_ ；
（2）滑块从静止释放运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了 ；
（3）在实验误差允许的范围内满足关系式 ， 即验证了滑块、托盘和砝码组成的系统机械能守恒。
12.（8分）图1是利用电磁定位系统“探究平抛运动的特点”的实验，通过电磁定位板与计算机相连， 软件自动记录信号源（类似平抛小球）的运动轨迹，同时得到信号源轨迹在水平方向、竖直方向的投影，通过计算机处理得到水平方向、竖直方向的 v-t图像。
（1）由实验可知平抛运动在水平方向的分运动为 运动； 在竖直方向的分运动为 运动；
（2）在信号源的轨迹图中取4个点，放大后如图 3所示。图中每个正方形小方格的边长为1.6cm，分析可知，小球由1到2位置的时间间隔为 s，该小球平抛运动的初速度大小为 m/s。（g取10m/s ，结果保留两位小数）
四、解答题： 本题共 3小题， 共40分。解答过程要求要有必要的文字说明， 只写结果的不能得分，有数值计算的要写出正确单位。
13.（12分）从 20m高处以15m/s的初速度水平抛出一个物体， 不计空气阻力，重力加速度大小取g=10m/s ，求：
（1） 这个物体落地点与抛出点的水平距离；
（2）这个物体落地时的速度大小。
14.（12分）汽车发动机的额定功率为 100kW，质量为 2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力恒为车重的 0.1倍。若汽车在水平路面上，从静止开始保持1m/s 的加速度做匀加速直线运动，达到额定功率后又行驶了500m达到最大速度，重力加速度大小取g=10m/s ，（计算结果请保留两位有效数字）求：
（1）汽车在水平路面上能达到的最大速度；
（2）汽车的匀加速过程能持续多长时间；
（3）汽车匀加速结束后继续行驶 500m所用的时间。
15. （16分）如图所示，水平传送带与水平轨道在 B点平滑连接， 传送带 A、B间距 L=10m，一半径 R=2.5m 的竖直光滑圆槽形轨道与水平轨道相切于 C点， BC段光滑，当传送带以 v =10m/s顺时针匀速转动时，将质量 m=1kg可视为质点的小物块轻放在传送带左端A点，小物块到达 B点时恰好与传送带共速， 并无机械能损失地滑上光滑水平轨道， 经 C点进入竖直光滑圆槽形轨道， 重力加速度大小取 g=10m/s ，忽略空气阻力。求：
（1）传送带对小物块所做的功；
（2）小物块经过圆槽形轨道最低点C时，小物块对轨道的压力大小；
（3）若将传送带 AB间距调整为 15m，传送带速率调整为 13m/s，为保证小物块第一次在圆槽形轨道运动时不脱离轨道，试求半径 R的取值范围。
物理科参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C A D A C B AC BD BC
1. D
【详解】第一宇宙速度即为近地卫星的环绕速度，把近地人造卫星的轨道半径近似等于地球半径R， 所受的万有引力提供向心力可得（解得 故选D。
2. C
【详解】如图所示，设工人的运动方向与垂直于运动方向的夹角为θ，对工人的速度进行正交分解，分解为沿着绳子方向的速度和垂直于绳子方向的速度，而沿着绳子的速度大小等于货物上升的速度大小，为 夹角θ随着人向右运动逐渐增大， 则 sinθ增大，又v货不变，则工人的速度v必须减小，因此可知工人在向右做变减速运动，故工人的加速度方向水平向左，合力水平向左。故选 C。
3. A
【详解】重力做功等于重力势能的减小量， 则重力势能减少了 1600J，选项 A 正确，B 错误；动能增加量等于合外力的功，则动能增加了 1600J-50J=1550J，选项C、D错误； 故选 A。
4. D
【详解】甩手时不同手指指尖上的水滴是相对手腕的同轴转动，角速度相等， 选项 C错误；指尖离手腕越远，水滴需要的向心力 更大，水滴更容易被甩掉， A错误，根据 a=rω 指尖离手腕越近， 加速度越小，B错误； D根据 v=rω指尖离手腕越远，水滴的线速度越大， D正确。
5. A
【详解】小行星运行轨道的半长轴为 由开普勒第三定律有 联立解得 年， A正确； 根据 可知，小行星位于远日点时的加速度小于地球的加速度， B错误； 小行星对太阳的引力和太阳对小行星的引力是一对相互作用力，大小相等，C错误； 小行星从近日点向远日点运动时，万有引力做负功，动能逐渐减小机械能守恒， D错误。
6. C
【详解】离心现象是指做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，感应装置的原理正是利用离心现象，使两触点接触而点亮 LED灯，故 A错误； B、停车时，车轮未转动，重物不能做离心运动，从而使 M点很难与N点接触，不能发光， 故B错误；C、当车速从零缓慢增加到某一数值时，根据竖直方向圆周运动的特点，由离心运动原理可知，重物向心力足够大时， M点更容易与N点接触，所以可以发光， 故 C正确；D、转速较大时，向心力较大，在圆周运动的顶端时向心力向下，则弹力增大，重物做离心运动，从而使 M点更容易与N点接触，可以发光，故D错误； 故选：C。
7. B
【详解】解： A、摆到最高点时，体验者速度为零， 由于重力作用， 沿轨迹切线方向的加速度不为零，不是处于平衡状态， 故A错误；B． 在最低点时，对体验者（含秋千踏板）由向心加速度表达式： 解得 故B正确；在高速摆动过程中，体验者不是做匀速圆周运动，根据变速圆周运动合力特点，合力并不是始终指向圆心， 故 C 错误； D． 最低点时，对体验者（含秋千踏板）由牛顿第二定律，合力提供向心力： 解得 F=725N，故四根秋千绳对体验者（含秋千踏板）拉力的合力为 725N， 故D错误。
8. AC
【详解】A． 不计空气阻力，球上升过程只受重力作用，机械能守恒，故A正确； B． 若反弹的速度大小与碰撞墙时的速度大小相等，则乒乓球原路返回，根据图像可知， 没有按原路返回，乒乓球与墙碰撞过程中有能量损失，使得碰撞后速度减小，故B错误； C．落地点正好在发球点正下方，水平位移大小相等，故C正确；D． 逆向思维，斜向上抛运动可视为反向的平抛运动，根据 可得 由于两种情况下竖直方向运动的高度不同，则运动时间不相等，反弹后运动的时间较长， 故 D错误；
9. BD
【详解】根据 可得， 故A错误； 根据 解得空间站的向心加速度为 故B正确；空间站质量在运算过程中被约去了，无法求环绕天体质量，只能求中心天体的质量， 故 C错误。根据 解得地球的质量 故D正确。
10. BC
【详解】当 t=0.3s小球恰好垂直击中斜面， A错误；由图可知θ+α=90°，θ=60°，则α=30°；B正确，
h =xtanα=v ttanα=0.3m， h=h +h =0.75m，C正确；
D错误。
11.1 （2） mgL （每空2分）
【详解】（1）滑块通过光电门时的速度
（2）物体下降的高度为L， 系统减少的重力势能为 mgL
（3）根据机械能守恒有
12. （1）匀速直线自由落体（2）0.04（3）0.80
说明： 每空2分，第一个空写匀速运动也给 2分，第二个空写初速度为零的匀变速直线运动也给2分，匀变速直线运动给1分，其他写法不给分，计算结果未保留 2位小数不给分。
【详解】（1）平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动； 在竖直方向的分运动为自由落体运动。
（2）根据 可得
该小球平抛运动的初速度大小为
13、解： （1）平抛运动在竖直方向做自由落体运动，则有 …2分
解得 …1分
在水平方向做运动直线运动，则有x=v0t …2分
解得x=30m …1分
（2）
…2分
…2分
v=25m/s…2分
14、解： （1）当牵引力等于阻力时，速度最大，
…2分
…1分
（2）汽车从静止做匀加速直线运动，则当功率达到额定功率时，匀加速结束，
根据牛顿第二定律得 …1分
解得F牵 =4000N…1分
根据 …1分
根据 …1分
解得 t=25s …1分
（3）从匀加速结束开始一直运动到最大速度的过程中，根据动能定理得
…2分
由（2）可得 vt=25m/s
解得 t'=28.75s≈29s …2分
15、解： （1）小物块受摩擦力作用加速运动，根据动能定理得：
…1分
解得W=50J …1分
（2）在C点时 …1分
解得 …1分
由牛顿第三定律可得， 小物块对轨道的压力为 …1分
（3）未改变速率和间距时，对小物块由A 运动到B的过程，应用动能定理得
…1分
解得μ=0.5 …1分
改变条件后，若小物块能一直加速到 v =13m/s则
μmg=ma_…1分
…1分
得x=16.9m>15m 则小物块由A到 B的过程一直加速 …1分
①设小物块滑到与圆心O等高处时速度为零，小物块能返回轨道不会脱离， 由动能定理得
μmgl -mgR=0 …1分
R=7.5m…1分
②当物体恰能通过最高点，物体也不会脱离轨道， 设经过最高的速度为 由牛顿第二定律可得 …1分
由动能定理得
…1分
联解得 R = 3m …1分
综上所述，可得半径 R的取值范围为
R≤3m或R≥7.5m …1分