【文档说明】安徽省合肥市合肥第一中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题 含解析.docx，共(18)页，7.455 MB，由小赞的店铺上传

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安徽省合肥市合肥一中2022—2023学年下学期高一下期末考试物理试题一、选择题1.在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于（）A.2

201122mghmvmv−−B.2201122mvmvmgh−−C.2201122mghmvmv+−D.2201122mghmvmv+−【答案】C【解析】【详解】选取物体从刚抛出到正好落地时的过程，由动能定理可

得22f01122mghWmvmv−=−解得22f01122Wmghmvmv=+−故选D。2.小明和小华两位同学玩游戏，他们找来一张白纸、一支铅笔、一把直尺，固定白纸后，小明用铅笔沿直尺（且直尺平行于ab）向右匀速运动，而小华同时将直尺沿ca方

向向上先做加速运动后做减速运动，请你判断铅笔在白纸上留下的痕迹可能是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】由题意可知，铅笔同时参与两个分运动，铅笔水平向右做匀速直线运动，同时竖直向上先加速运动后做减速运动，可知铅笔的合运动为曲线运动，铅笔受到的合力方向先竖直向上后竖直向下，根据曲线运动

合力方向位于轨迹凹侧，可知铅笔在白纸上留下的痕迹可能是D。故选D3.嫦娥四号登月探测器的登陆地点位于月球背对地球一面的艾特肯盆地。由于月球被地球潮汐锁定，它只能永远以同一面朝向地球，因此嫦娥四号与地球上的测控中心之间的通信信号无法穿透月球，这就需要“鹊桥”中继卫星的帮助来实现

数据传输，完成地面测控任务。如图所示，1L、2L为地月系统中的两个拉格朗日点，位于拉格朗日点上的卫星可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动，“鹊桥”中继卫星位于2L点上。结合以上信息

，下列说法中正确的是（）A.“鹊桥”中继卫星的发射速度11.2km/s16.7km/svB.地球同步卫星轨道应位于月球与2L点之间C.同一颗卫星位于1L点所在轨道时的动能大于位于2L点所在轨道时的动能D.“鹊桥”中继卫星向心加速度大于月球的向心加速度【答案】D【解析】【详解】A

．第一宇宙速度为7.9km/s，第二宇宙速度为11.2km/s，“鹊桥”运行于地-月拉格朗日2L点，发射速度满足7.9km/s<v<11.2km/s，故A错误；B．月球绕地球周期为27天，同步卫星周期为1天，

根据开普勒第三定律可知月球轨道半径大于同步卫星轨道半径，则同步卫星轨道应该在地球与月球之间，故B错误；。的C．由题意可知，当卫星位于1L、2L点所在轨道围绕地球运动时的角速度相等，则根据vr=可知，当卫星位于2L点时的线速度要大于位于1L点时的线速度，也就是同一颗

卫星位于2L点时的动能要大于位于1L点时的动能，故C错误；D．根据向心加速度表达式224arT=可知“鹊桥”中继卫星的向心加速度大于月球的向心加速度，故D正确。故选D。4.高台跳雪是2022年北京冬奥会的比赛项目

之一，如图跳雪运动员a，b（可视为质点）从雪道末端先后以初速度之比1::2abvv=沿水平方向向左飞出。不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到雪坡（可视为斜面）上的整个过程中，下列说法正确的是（）A.飞行时间之比为2:1B.飞行的水平位移之

比为1:2C.落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同D.在空中离雪坡面的最大距离之比为1:2【答案】C【解析】【详解】A．设运动员的飞行时间为t，根据平抛运动规律有0xvt=①212ygt=②根据几何关系有tanyx=③联立①②③解得02tanvtg=

所以飞行时间之比为12aabbtvtv==故A错误；B．飞行的水平位移之比为14aaabbbxvtxvt==故B错误；C．设运动员落到雪坡上的瞬时速度方向与水平方向的夹角为α，可知0tan2tangtv

==所以他们落到雪坡上的瞬时速度方向一定相同，故C正确；D．把运动员的运动分解为一个沿斜面方向的运动和一个垂直斜面方向的运动，由几何关系可知，运动员在垂直斜面方向上做初速度为0sinv，加速度大小为cosg的匀减速运动，当速度减小到零时，离斜面

距离最大，为20m(sin)2cosvhg=他们在空中离雪坡面的最大距离之比为2m2m14aabbhvhv==故D错误。故选C。5.剪纸艺术源远流长，经久不衰，是中国民间艺术中的瑰宝。将如图所示具有对

称性的剪纸平放并固定在水平圆盘上，剪纸中心与圆盘中心重合，圆盘匀速转动，在暗室中用每秒闪光10次的频闪光源照射圆盘，暗室中静止不动的观察者观察到剪纸相对静止，则圆盘的转速至少为（）A.0.02r/sB.2r/sC.4r/sD.4r/s

【答案】B【解析】【详解】暗室中静止不动的观察者观察到剪纸相对静止，则频闪光源照射圆盘时，圆盘转过的角度是25=的倍数，则1s10T=内至少转过25，则角速度最小为4rad/sT==则转速至少为2r/s2n==故选B。6.四个拨浪鼓上分别系

有长度不等的两根细绳，绳一端系着小球，另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上。现使鼓绕竖直放置的手柄匀速转动，两小球在水平面内做周期相同的圆周运动。下列各图中两球的位置关系可能正确的是（图中细绳与竖直方向的夹角α<θ<β）（）A.B.CD..【答案】C【解析】【详解】设绳长为L，则由合力提

供向心力得22tan()(sin)mgmLrT=+化简得2cos2tan()grLT=+可知，L长，角度大；设绳的竖直分量为h，则由合力提供向心力得22tan()(tan)mgmhrT=+化简得

22tan()grhT=+可知，角度大的，竖直分量大。综上所述，故ABD错误，C正确。故选C。7.关于下列各图所描述的运动情境，说法正确的是（）A.图甲中，传动装置转动过程中两轮边缘的a，b两点的角速度相等B.图乙中，无论用多大的力打击，A、B两钢球总是同时落地

C.图丙中，汽车通过拱桥顶端的速度越小，汽车对桥面的压力就越小D.图丁中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，外轨对火车有侧压力【答案】BD【解析】【详解】A．靠齿轮传动时，齿轮上线速度大小相等，A错误；B．演示平抛的装置，无论

多大的打击力，B、A两球总是同时落地，因为在竖直方向上是自由落体运动，B正确；的C．当汽车通过拱形桥的最高点时，重力与桥面对汽车的弹力之差提供向心力2NmvmgFR−=所以汽车对桥面的压力NN'2mvFFmgR==-显然速度越大，压力越小，C错误；D．火车以规定的速度

经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和轨道的支持力的合力恰好等于向心力时，车轮对内外轨均无侧向压力，若火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，火车有做离心运动的趋势，则外轨对火车有侧压力，D正确。故选BD。8.如图所示，一篮球以某一速度垂

直碰撞篮板后被反向弹回，弹回后篮球球心恰好经过篮筐的中心。已知篮球的半径为r，篮球的抛出点与篮板的碰撞点的高度差为H、水平距离为s，篮筐中心到篮板的水平距离为L，篮球与篮板的碰撞点与篮筐的高度差为h。不计空气阻力及篮球的

旋转，重力加速度大小为g，则（）A.篮球弹回到落入篮筐用时2hgB.篮球弹回时的速度大小为2gLhC.篮球抛出到碰板用时2gHD.篮球碰板时的速度大小为()2gsrH−【答案】AD【解析】【详解】A．根据平抛运动

知识，竖直方向有的212hgt=得t=2hg故A正确；B．篮球弹回时的速度大小为()2LrgvLrth−==−故B错误；C．采取逆向思维，看成是向左的平抛运动，根据'212Hgt=得'2Htg=故C错误；D．篮球碰板时的速度大

小为()''2srgvsrtH−==−故D正确。故选AD。9.如图所示，以O点为圆心的圆周上有六个等分点a，b，c，d，e，f，等量正、负点电荷分别放置在a，d两点时，在圆心O产生的电场强度大小为E。现仅将放于a点的正点电荷改放于其他等分点上，使O点的电场强

度改变，则下列判断正确的是（）A.移至c点时，O点的电场强度大小仍为E，沿Oe方向B.移至e点时，O点的电场强度大小为2E，沿Oc方向C.移至b点时，O点的电场强度大小为32E，沿Od与Oe的角平分线

向上D.移至f点时，O点的电场强度大小为32E，沿Oe方向【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．由题意可知，在圆心O产生的电场强度大小为E，则正、负点电荷在O处的电场强度大小均为2E，方向水平向右；当正电

荷移至c点时，两点电荷在O点的电场强度方向夹角为120°，大小不变，则O点的合电场强度大小为2E，沿Oe方向，故A错误；B．当正电荷移至e点时，两点电荷在O点的电场强度方向夹角为120°，大小不变，则O点的合电场强度大小为2E，方向沿Oc，故B

正确；C．当正电荷移至b点时，两点电荷在O点的电场强度方向夹角为60°，大小不变，则O点的合电场强度大小为32cos3022OEEE==方向沿Od与Oe角平分线向上，故C正确；D．当正电荷移至f点时，两点电荷在O点的电场强

度方向夹角为60°，大小不变，则O点的合电场强度大小为32cos3022OEEE==方向沿Od与Oc角平分线向下，故D错误。故选BC。10.如图所示，一倾角为30=的光滑斜面固定在水平面上，斜面的底端

固定一垂直斜面的挡板，上端固定一定滑轮O。劲度系数为83mgkd=的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与质量为2m的物块Q连接。一跨过定滑轮O的轻绳一端与物块Q连接，另一端与套在水平固定的光滑直杆上质量为m的物块P连接。初始

时物块P在水平外力F作用下静止在直杆的A点，且恰好与直杆没有相互作用，轻绳与水平直杆的夹角也为。去掉水平外力F，物块P由静止运动到B点时轻绳与直杆间的夹角53=。已知滑轮到水平直杆的垂直距离为d，重力加速度大小为g，弹簧轴线、物块Q与定滑轮之间

的轻绳与斜面平行，不计滑轮大小及摩擦，sin530.8=，cos530.6=。则下列说法正确的是（）A.物块P在A点时弹簧的伸长量为34dB.物块P从A点运动到B点时，物块Q的势能减少量等于P、Q两物块增加的总动能C.物块P从A点运动到B点的过程中，轻绳拉力对物块P做的功为75

86mgdD.物块P运动到B点时，物块Q的速度为2786gd【答案】BD【解析】【详解】A．对物块P在A点时进行受力分析，其恰好与直杆没有相互作用，所以绳子拉力竖直向上的分力与其重力大小相等，有sinTmg=所以绳子拉力2Tmg=对物块Q进

行受力分析，沿斜面方向上2sinTmgF=+弹解得此时弹簧弹力为Fmg=弹由胡克定律可得弹簧此时的伸长量为38Fdxk==弹故A错误；B．物块P到B点时，由几何可得物块Q沿斜面向下滑了53244ddOAOBd−=−=所以弹簧此时压缩量为38d，所以此时弹簧的弹性势能与物块P在A点时的相同，物块P

从A点运动到B点的过程中，弹簧弹力做功为零，所以由能量守恒定律，物块Q重力势能减少量之和等于P、Q两物块增加的总动能，故B正确；D．物块P到B点时，P、Q速度满足Qpp3cos5vvv==物块P从A点运动到B点的过程中，由

能量守恒定律22PQ3112sin2422dmgmvmv=+联立解得p7586gdv=Q2786gdv=故D正确；C．对物块P由动能定理从A运动到B的过程中，绳子拉力做功2P1752172mgdWmv==故C错误。故选

BD。二、实验题11.在研究平抛物体运动的实验中，右图为小球做平抛运动闪光照片的一部分，图中每一小正方格边长5cmL=，g取210m/s。则（1）小球平抛时的初速度是________m/s。（2）闪光的频率

为f=________次/秒。（3）若小球质量200m=克，则小球经过B点时重力的瞬时功率是________。【答案】①.1.5；②.10；③.4W【解析】【详解】（1）[1]根据2ygT=可得0.1s0.1s10y

Tg===小球平抛时的初速度是030.15m/s1.5m/s0.1LvT===（2）[2]闪光的频率为110fT==次/秒（3）[3]小球经过B点时竖直速度80.4m/s2m/s20.2ByLvT===重力的瞬时功率是0.2102

W4WGByPmgv===12.如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球从A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H>>d），光电计时器记录下小球通过光电门的

时间为t，当地的重力加速度为g。则：（1）小球经过光电门B时的速度表达式为v=______。（2）多次改变高度H，重复上述实验，作出21t随H的变化图象如图乙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足表达式201t＝______时，可判断小球下落过程中机械能守

恒。（3）实验中发现动能增加量△Ek总是稍小于重力势能减少量△Ep，减小下落高度后，则△Ep－△Ek将______（选填“增加”、“减小”、“不变”）。【答案】①.dt②.022gHd③.减小【解析】【分析】【详解

】（1）[1]小球通过光电门的时间很短，可以用t时间内的平均速度表示通过光电门的瞬时速度，即通过光电门的速度大小为dvt=（2）[2]从A到B小球机械能守恒，有20012mvmgH=代入00dvvt==得022021gHtd=（3）[3]动能的增加量小

于重力势能的减少量，是由于小球克服空气阻力做功，距离减小则克服空气阻力做功越少，所以减小下落高度后，ΔEp-ΔEk将减小。三、解答题13.塔式起重机是工程常用的机械之一，如图所示，它能实现竖直、水平和旋转运动达到全方位搬运工程物料，大大地提高了工程的效率。观测发现，某一次从地面静止起吊包括吊

钩在内共计300kg物料，搬运过程可以分解为竖直和水平方向运动：竖直方向上物料在0~4s内以加速度211m/sa=匀加速向上运动，4~5s匀速向上运动；水平方向上物料在0~2s无运动，2~4s以加速度220.5m/sa=匀加速向右运动，4~5s匀速向右运动。塔架稳定不旋转，不计空气

阻力，不考虑塔架和吊索晃动等因素，g取210m/s。求：（1）第1s末吊索的拉力大小；（2）第5s末物料离出发点的距离；【答案】（1）13300NF=；（2）237m=L【解析】【详解】（1）根据牛顿第二定律得11Fmgma−=解得13

300NF=（2）竖直方向上21111212yatatt=+水平方向根据22323412xatatt=+解得8m4m12m=+=y()11m2mx=+=距离22237mLxy=+=14.2022年6月5日，神舟十四号载人飞船采用自主快交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口，对接过程简

化如图所示。神舟十四号先到达天和核心舱轨道正下方距离核心舱d处的停泊点并保持相对静止，完成各种测控后，开始沿地心与天和核心舱连线（径向）向天和核心舱靠近，以很小的相对速度完成精准的端口对接。对接技术非常复杂，故做如下简化。地球质量为M

，万有引力常量为G，忽略自转；核心舱轨道是半径为R的正圆；对接前核心舱的总质量为1m，神舟十四号质量为2m。（1）计算核心舱绕地球运动的周期T；（2）在观看对接过程时，同学们对神舟十四号维持在停泊点的状态展开讨论：小谢同学认为：神

舟十四号在核心舱下方，轨道更低，运行速度理应更快，所需向心力更大，说明需要开动发动机给飞船提供一个指向地心的推力才能维持停泊点。小时同学认为：神舟十四号在核心舱下方，却与核心舱同步环绕，所需向心力更小，说明需要

开动发动机给飞船提供一个背离地心的推力才能维持停泊点。请计算说明哪位同学的想法正确，并求出神舟十四号维持在停泊点所需推力F的大小和方向。【答案】（1）234RGM；（2）2223()()MmMmGGRdRdR−−−，方向背离地心【解析】【详解】（1）由211224M

mRmTGR=可得核心舱绕地球运动的周期234RTGM=（2）只有万有引力提供向心力的时候，神舟十四号的轨道处角速度应该更快，说明此时所需的向心力减小了，则提供的向心力比引力要小，所以发动机提供的推力F指向核心舱，同步环绕，则核心

舱与神舟十四号周期相同；对核心舱211224GMmRmRT=对神舟十四号222224()()MmRdGFmRdT−−=−则2223()()FMmMmGGRdRdR=−−−方向背离地心（指向核心舱），小时同学想法正确。15.如图所示，水平传送带AB，长为2mL=，其左

端B点与半径0.5R=的半圆形竖直轨道BCD平滑连接，其右端A点与光滑长直水平轨道平滑连接。轨道BCD最高点D与水平细圆管道DE平滑连接。管道DE与竖直放置的内壁光滑的圆筒上边缘接触，且DE延长线恰好沿圆筒的直径方向。已知水平传送带AB以6m/sv=的速度逆时针匀速运行，圆筒

半径0.05mr=、高度0.2mh=。质量0.5kgm=、可视为质点的小滑块，从P点处以初速度0v向左运动，与传送带间的动摩擦因数0.6=，与其它轨道间的摩擦以及空气阻力均忽略不计，不计管道DE的粗细。（1）若小滑块恰好能通过半圆形轨道最高点D，求滑块经过半圆形轨

道B点时对轨道的压力大小NF；（2）若小滑块恰好能通过半圆形轨道最高点D，求滑块的初速度0v；（3）若小滑块能从D点水平滑入管道DE，并从E点水平离开DE后与圆筒内壁至少发生6次弹性碰撞，求滑块的初速度0v的范围。【答案】（1）30N；（2）1m/

s；（3）05m/sv【解析】【详解】（1）小滑块恰好能通过最高点D处，则在最高点重力提供向心力，轨道对小滑块无压力，即2DvmgmR=小滑块从B点向D点运动过程中根据动能定理2211222DBmgRmvmv−=−解得5m/sBv=在最低点B点，有2NBvFmgmR−=

联立以上各式，根据牛顿第三定律可知，滑块经过半圆形轨道B点时对轨道的压力大小为NN30NFF==（2）根据（1）中5m/s6m/sBv=，则小滑块在传送带上一直保持匀加速直线运动。则根据动能定理2201122BmgLmvmv=−解得01m/sv=（3）设小滑块与圆筒内壁刚好发生6次弹性

碰撞，小滑块在竖直方向做自由落体运动，水平方向速度大小不变，则有212hgt=解得0.2st=水平方向上126DDtrvtv==解得3m/sDv=从B到D过程，根据动能定理可得2211222DBmgRmvmv−=

−解得29m/s6m/sBv=在传送带上，根据动能定理可得2201122BmgLmvmv=−解得05m/sv=故为了保证小滑块与圆筒内壁至少发生6次弹性碰撞，滑块的初速度0v的范围为获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com