2022-2023学年广西百色市高一下学期期末物理试题（解析版）

2023年春季学期百色市普通高中期末教学质量调研测试高一物理一、单项选择题（共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）1.摩擦过的琥珀能够吸引羽毛，下列说法中正确的是（）A.说明羽毛带有与琥珀所带电性不同的电荷B.说明带电体能吸引轻小物体C.当羽毛与琥珀接触时，琥珀所带的电荷会运动到羽毛中去D.琥珀与琥珀摩擦也能带电【答案】B【解析】【详解】AB．带电的琥珀吸引了羽毛说明带电体能吸引轻小物体，不是因为二者带异种电荷，故A错误，B正确。

C．琥珀能够吸引住羽毛，说明当羽毛与琥珀接触时，琥珀所带的电荷不会运动到羽毛中去，否则两者会因带同种电荷而发生排斥，选项C错误；D．相同的物质得失电子的能力相同，则琥珀与琥珀摩擦不会发生电荷转移，不能带电，选项D错误。故选B。2.在东北严寒的冬天，人们经常玩一项“泼水成冰”的游戏，具体操作是把一杯开水沿弧线均匀快速地泼向空中。图甲所示是某人玩“泼水成冰”游戏的瞬间，其示意图如图乙所示。泼水过程中杯子的运动可看成匀速圆周运动，人的手臂伸直，在0.5s内带动杯子旋转了210°，人的臂长约为0.6m。下列说法正确的是（）A.泼水时杯子的旋转方向为顺时针方向B.P位置飞出的小水珠初速度沿1方向C.杯子在旋转时的角速度大小为D.杯子在旋转时的线速度大小约为【答案】D【解析】【详解】AB．由图乙中做离心运动的轨迹可知，杯子的旋转方向为逆时针方向，P位置飞出的小水珠初速度沿2方向，故AB错误。C．杯子旋转的角速度为故C错误。D．杯子旋转的轨迹半径约为0.6m，则线速度大小约为故D正确。

故选D。3.某学校举行科学晚会，一位老师表演了一个“魔术”，如图所示，一个没有底的空塑料瓶内部固定着一根铁锯条（左边）和一块易拉罐（金属）片，把它们分别跟静电起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当摇动起电机，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。关于这个“魔术”，下列说法正确的是（）A.摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电屏蔽B.摇动起电机时，金属片和铁锯条之间形成匀强电场C.摇动起电机时，电极间形成强电场，带正电的烟尘飘向负极，带负电的烟尘飘向正极D.摇动起电机时，铁锯条附近电场强度最大【答案】D【解析】【详解】AC．当摇动起电机，电极之间形成强电场，将气体电离后形成的自由电子被吸附到烟雾颗粒上，使烟雾颗粒带负电，导致烟雾颗粒向正极移动，其工作原理为静电吸附，选项AC错误；BD．因为静电平衡的导体，尖端电荷更密集，所以电场强度更大，所以锯条附近的电场强度最大，选项B错误，D正确。故选D。4.2023年5月30日9时31分，我国自主研发的长征二号F遥十六运载火箭，搭载景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员的神舟十六号载人飞船，在酒泉卫星发射中心成功发射。神舟十六号飞船入轨后在停泊轨道（Ⅰ）上进行数据确认，后择机经转移轨道（Ⅱ）于当日16时29分与中国空间站组合体完成自主快速交会对接，其变轨过程可简化如右图所示，已知停泊轨道半径近似为地球半径R，中国空间站轨道距地面的平均高度为h，飞船在停泊轨道上的周期为T1，则（）A.飞船在停泊轨道上的速度大于第一宇宙速度B.飞船在转移轨道上P、Q两点的速率之比为C.若飞船在Ⅰ轨道的点P点火加速，至少经过时间，才能在Ⅱ轨道的点与空间站完成交会对接D.中国空间站的物品或宇航员可以漂浮，说明此时它们或他们不受地球引力作用【答案】C【解析】【详解】A．因为停泊轨道半径近似为地球半径R，所以飞船在停泊轨道上的速度近似等于第一宇宙速度，A错误；B．由开普勒第二定律可知，飞船在转移轨道上P、Q附近极短时间内扫过的面积相等故两点速率之比为B错误；C．设飞机在转移轨道运行的周期为，由开普勒第三定律可得整理可得故飞船在转移轨道上从点飞到点所需的时间为所以飞船在Ⅰ轨道的点P点火加速，至少经过时间，才能在Ⅱ轨道的Q点与空间站完成交会对接，C正确；D．中国空间站的物品或宇航员可以漂浮，说明此时它们或他们万有引力提供向心力，处于完全失重状态，D错误。

故选C。5.如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）A.铁路的转弯处，外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力助火车转弯B.“水流星”表演中，通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用C.汽车通过凹形桥的最低点时，汽车受到的支持力大于重力D.脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出【答案】C【解析】【详解】A．铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，原因是当火车按规定速度转弯时，由火车的重力和轨道对它的支持力的合力来提供火车转弯所需的向心力，从而避免轮缘对外轨的挤压，故A错误；B．“水流星”表演中，通过最高点时，水受到重力及筒底的支持力作用，加速度方向竖直向下，处于失重状态，而当“水流星”刚好能通过最高点时，水仅受重力的作用，支持力为零，此时处于完全失重状态，故B错误；C．汽车通过凹形桥的最低点时，圆心在汽车的正上方，此时重力和支持力的合力提供向心力，即有可知汽车受到的支持力大于重力，故C正确；D．脱水桶的脱水原理是：当转筒的速度较大时，水滴做圆周运动所需要的向心力较大，而水与衣物之间的粘滞力无法提供，所以水滴将做离心运动，从而沿切线方向甩出，故D错误。故选C。6.2023年初防城港市海上风电示范项目全面启动，力争2023年底首台机组并网发电。某一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为R的圆面，某时间内该地区的风速是v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气密度为ρ，假如这个风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。关于该风力发电机，下列说法正确的是（）A.单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为B.单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流动能为C.该风力发电机发电的功率为D.单位时间内发电机产生的电能为【答案】A【解析】【详解】A．时间内冲击叶片圆面的气流体积为故单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流体积为故选项A正确；BCD．时间内冲击叶片圆面的气流的动能为故单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为该风力发电机的发电功率为单位时间发电机产生的电能为，选项BCD错误。故选A。二、多项选择题：共4小题，每小题6分，共24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，有选错或不选的得0分。7.如下图所示，是足球比赛运动员发定位球的示意图，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球恰好飞过高为h0的人墙顶部，并继续在空中运动到最高点h，足球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.以过人墙顶部的水平面为参考平面，足球在最高点的重力势能为mg(h-h0)B.足球从被踢出至运动到最高点的过程中，重力势能增加了mg(h-h0)C.足球从被踢出至运动到最高点的过程中，重力的瞬时功率一直减小D.足球运动到最高点时，重力的瞬时功率最大【答案】AC【解析】【详解】A．选取过人墙最高点的水平面为零势能参考面，重力势能为mg(h-h0)，A正确；B．足球从被踢出运动到最高点的过程中，高度增加了h，则重力势能的增加量为mgh，B错误；CD．重力的功率为足球从被踢出运动到最高点的过程中，竖直方向的速度vy一直减小，重力的功率一直减小，运动到最高点时，，重力的瞬时功率为零，C正确，D错误。故选AC8.如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳跨过光滑定滑轮在另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d，重力加速度为g。现将小环在与定滑轮顶部等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d时（图中B处），下列说法正确的是（）A.小环释放后的极短时间内轻绳中的张力一定等于2mgB.小环到达B处时，重物上升的高度为C.小环到达B处时，小环的速度与重物速度大小之比为D.小环到达B处时，小环的速度与重物速度大小之比为【答案】BC【解析】【详解】A．设小环释放后的极短时间，绳与杆的夹角变为α，把小环的速度沿着绳和垂直于绳正交分解，物体上升的速度为小环释放后的极短时间内，小环下降的速度v环增大，α减小，cosα增大，物体上升的速度v物增大，重物加速上升，加速度向上，根据牛顿第二定理，绳的拉力大于重力，绳的张力大于2mg，A错误；B．重物上升的高度为B正确；CD．小环到达B处时解得C正确，D错误。故选BC。9.有一种“飞椅”的游乐项目。长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径r的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内。图中左钢绳的长度大于右钢绳的长度，甲（连同飞椅）的质量小于乙（连同飞椅）的质量，当转盘转动稳定后，左、右钢绳与竖直方向的夹角分别为、，不计钢绳的重力，，下列判断正确的是（）A.座椅和人受到重力、钢绳的拉力和向心力作用B.若飞椅以10r/min的转速水平匀速转动，飞椅的旋转周期为6sC.θ1一定小于θ2D.甲的向心加速度大于乙的向心加速度【答案】BD【解析】【详解】AC．重力与拉力的合力为，且其合力提供向心力，即解得（为钢绳延长线与转轴交点到人所在水平面的高度）由（其中为圆盘半径，为钢绳长度）可知，越小则越小，则一定大于，与质量无关，故AC错误；D．向心加速度则甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故D正确；B．飞椅的转速为根据周期与转速的关系得故B正确。故选BD。10.北京时间2021年9月中旬至10月下旬出现了“火星合日”现象，即当火星和地球分别位于太阳两侧与太阳共线干扰无线电时，影响通信的天文现象，因此中国首辆火星车“祝融号”发生短暂失联。已知地球与火星绕太阳做匀速圆周运动的方向相同。火星的公转周期为T1，地球公转周期为T2，“祝融号”在火星赤道表面做匀速圆周运动的周期为T，“祝融号”的质量为m，火星的半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）A.火星的第一宇宙速度大小为B.太阳的质量为C.火星的公转周期为T1小于地球公转周期为T2D.相邻两次“火星合日”时间间隔为【答案】AD【解析】【详解】A．“祝融号”在火星赤道表面附近做匀速圆周运动，有解得火星质量由解得火星的第一宇宙速度大小故A正确；B．火星和地球的公转轨道半径未知，所以无法求出太阳的质量，故B错误；C．根据开普勒第三定律可知，火星轨道半径大于地球轨道半径，故火星的公转周期更大，故C错误；D．相邻两次“火星合日”的时间间隔满足解得故D正确。故选AD。第Ⅱ卷（非选择题共52分）三、填空题（本题共2小题，第11题6分，第12题9分，共15分。将答案填写在题中横线上）。11.“频闪摄影”是研究物体运动的一种常见的有效的方法，“频闪摄影”的重要特点在于照相机总是每隔一定时间就对运动物体拍摄一次，因此拍摄到物体的图像是不连续的，但是我们能够从这些不连续的图像中发现揭示物体运动的规律。某同学受此启发，利用实验室设备配合频闪摄像机设计了如下实验来验证“平抛运动的规律”。设计步骤如下：（1）如图甲，该同学将两个相同的实心金属小球放置实验装置上，调整A、B小球的高度，使两个小球重心在同一水平线上。（2）调整频闪摄像机位置，将频闪摄像机正对实验装置甲所在的位置，并打开摄像功能。（3）用小木槌敲击弹片，让A、B两个小球同时开始运动，直到小球落在实验台上。（4）通过频闪摄像机连接打印机进行打印得到如图乙所示的图片。（5）在图乙中沿水平方向和竖直方向建立坐标系（坐标系图中未画出），选择A球的三个影像C、D、E的球心位置进行测量，得到水平位移：XCD=XDE=20.00cm，竖直位移：HCD=35.00cm，HDE=45.00cm通过测量数据可知，该频闪摄像机的闪光频率为____HZ，小球A抛出时的初速度大小为_________m/s（保留三位有效数字）；小球A经过D点时速度大小为________________m/s（可用根号表示）（g取10m/s2）【答案】①.10②.2.00③.【解析】【详解】（5）[1]竖直方向根据匀变速直线运动规律有代入数据解得则频率[2]初速度[3]竖直方向速度大小小球过点的速度代入数据解得12.某同学设计出如图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，下落过程中小球先后经过光电门1和光电门2，光电计时器记录下小球通过光电门的时间分别为、，已知当地的重力加速度为g，小球的直径为d。（1）为了减小空气阻力的影响，实验中小球应该选择密度___________（选择“大”“小”“任意”）表面光洁的实心小球。（2）该实验还需要测量下列哪些物理量___________（填选项序号）。A．小球质量mB．光电门1和光电门2之间的距离hC．小球从光电门1运动到光电门2的时间t（3）小球通过光电门1时的瞬时速度大小___________。（4）若表达式：___________成立，则小球下落过程中机械能守恒（用题中所用的物理量符号表示）。（5）为了减小偶然误差，保持光电门1位置不变，上下调节光电门2，多次实验记录多组数据，作出随h变化的图像如图2所示，若该图线的斜率k=___________，就可以验证小球下落过程中机械能守恒。【答案】①.大②.B③.④.⑤.【解析】【详解】（1）[1]实验中小球应该选择密度大表面光洁的实心小球，以减小空气阻力的影响。（2）[2]小球经过光电门1和光电门2的速度可表示为，小球从光电门1运动到光电门2过程，据机械能守恒定律可得联立可得只要上述表达式成立，即可证明小球下落过程机械能守恒。AC．小球的质量m、小球从光电门1到光电门2下落的时间t不需要测量，选项AC错误；B．光电门1和光电门2之间的距离h要测量，选项B正确。故选B。（3）[3]小球通过光电门1时的瞬时速度为（4）[4]小球经过光电门1和光电门2的速度可表示为，小球从光电门1运动到光电门2过程，据机械能守恒定律可得整理得（5）[5]由可得随h变化的图像的斜率为如果不考虑空气阻力，若该图线的斜率，就可以验证小球下落过程中机械能守恒。四、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数字计算的题，答案中必须写出数值和单位。13.在2022—2023赛季CBA总决赛的某场比赛中，运动员在空中一个漂亮的投篮，篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐内，运动员跳起投篮时，设投球点和篮筐正好在同一水平面上。如图乙所示，设投球点到篮筐中心的水平距离为9.8m，不考虑空气阻力，g取9.8m/s2，篮球视为质点。求：（1）篮球进框的速度大小；（2）篮球从投出到进入篮筐的时间；（3）篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）（2）设篮球出手和进篮筐的速度大小分别为和，由题意，从出手到落入篮筐时间为；在竖直方向篮球只受重力，做竖直上抛运动，有在水平方向匀速运动联立解得（3）竖直方向根据代入数据解得14.如图所示，在光滑绝缘水平面上，A、B、C、D是边长为L的正方形的四个顶点，在A点和C点固定放置电荷量均为q的正电荷，在B点放了某一个未知电荷q′后，D点处的电场强度恰好为零，静电力常量为k。求：（1）放在B点的电荷q′的电性及其电荷量；（2）若将一试探电荷（已知质量为m、电荷量为+q0）放到AC连线的中点O处，此时试探电荷在O处加速度的大小和方向。【答案】（1）带负电，；（2）；方向由指向【解析】【详解】（1）由题可知，在点产生的电场强度与点的共同在点产生的电场强度等大反向，故带负