湖南省湘潭市2022-2023学年高一下学期期末物理试题（含答案）

第第页湖南省湘潭市2022-2023学年高一下学期8月期末物理试题一、单选题1．2023年5月30日，“神舟十六号”载人飞船发射取得圆满成功，飞船顺利进入预定轨道，按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接。下列说法正确的是（）A．在研究飞船的对接过程时可将飞船视为质点B．飞船与空间站组合体对接完成后，以飞船为参照物，空间站组合体是静止的C．飞船与空间站组合体对接完成后，整体所受的合力为0D．飞船与空间站组合体对接完成后，整体在相同时间内的位移一定相同2．如图所示，轻杆的一端固定在通过O点的水平转轴上，另一端固定一小球。给小球一个微小扰动，使小球从最高点A由静止开始在竖直面内沿逆时针方向做圆周运动，其中B点与O点等高，C点为最低点。不计空气阻力，则小球从A点运动到C点的过程中（）A．小球的动能先增大后减小B．小球的机械能一直减小C．小球受到的重力做功的功率先增大后减小D．小球一直处于失重状态3．如图所示，某同学站在正在运行的电梯中的体重秤上称体重，发现体重明显大于在静止地面上称得的体重，则（）A．电梯一定在加速上升B．电梯有可能在加速下降C．该同学受到的合力方向一定竖直向上D．体重秤对该同学的支持力大于该同学对体重秤的压力4．如图所示，某个走时准确的时钟，分针与秒针由转动轴到针尖的长度之比是2：A．分针与秒针的角速度之比为1B．分针与秒针的周期之比为1C．分针针尖与秒针针尖的线速度大小之比为1D．分针针尖与秒针针尖的向心加速度大小之比为15．无人机因具有机动性能好、生存能力强、使用便捷等优点在生产生活中有广泛应用。某次工作人员用无人机练习物资投放时，无人机在距离水平地面高5m处以4m/s的速度沿水平方向匀速飞行时，某时刻无人机释放了质量为0.A．物资落地前瞬间的速度大小为5B．物资落地前瞬间的动能为1C．物资落地前瞬间受到重力做功的功率为20D．物资落地时与无人机的距离为416．2023年5月5日，“天舟五号”货运飞船（以下简称“天舟五号”）顺利撤离“天宫”空间站组合体，转入独立飞行阶段，后续“天舟五号”将在“神舟十五号”载人飞船撤离空间站组合体后，绕飞并对接于空间站节点舱前向端口。查阅资料可知“天宫”空间站绕地球做匀速圆周运动的轨道高度约为400千米，“天舟五号”的撤离不影响“天宫”空间站的运行。下列关于“天舟五号”和“天宫”空间站的说法正确的是（）A．“天舟五号”的发射速度大于第二宇宙速度B．“天宫”空间站组合体在轨道上运行的线速度大小大于第一宇宙速度C．“天舟五号”与“天宫”空间站在同一轨道上运行时向心加速度大小相等D．“天舟五号”与“天宫”空间站在同一轨道上运行时，“天舟五号”可通过加速实现对接二、多选题7．关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（）A．如图甲所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车内驾驶员处于失重状态B．如图乙所示，在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球，受到重力、弹力和向心力作用C．如图丙所示，轻质细绳一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球一定受到绳子的拉力D．如图丁所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮不一定对内轨有侧向压力三、单选题8．如图所示，某次排球训练中，小武同学在离水平地面高h2=0.6m处将排球（可视为质点）垫起，排球离手时初速度方向与水平方向的夹角θ=37°，一段时间后排球刚好能水平飞过离水平地面高h1=2.4A．排球从离手到刚好飞过球网的时间t=0.8B．排球飞过球网时的速度大小vC．排球离手时与球网的水平距离x=3D．排球离手时的初速度大小v四、多选题9．山西某城市广场喷泉喷出水柱的场景如图所示。已知喷泉喷出的竖直水柱高度为h，喷管的直径为d，重力加速度大小为g，水的密度为ρ，假设给喷泉喷水的电动机的能量全部用来转化为水的动能，不计空气阻力，则（）A．水离开喷管口时的速度大小vB．单位时间内喷出管口的水柱的体积V=C．单位时间内喷出管口的水柱的质量m=D．给喷泉喷水的电动机的输出功率P=10．如图所示，一轻弹簧放在倾角θ=30°且足够长的光滑斜面上，下端固定在斜面底端的挡板上，上端与放在斜面上的物块A连接，物块B与物块A（质量均为m，且均可视为质点）叠放在斜面上且保持静止，现用大小为1A．刚施加恒力的瞬间，物块B的加速度大小为1B．刚施加恒力的瞬间，物块A给物块B的弹力大小为1C．物块B与物块A分离的瞬间，弹簧的弹力大小为1D．物块B从开始运动到与物块A分离的过程中，运动的距离为mg五、实验题11．某学习小组利用如图甲所示的实验装置来探究加速度与力、质量的关系。图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板平行，拉力传感器可直接显示绳上的拉力大小，打点计时器所接电源的频率为50Hz。（1）关于本次实验的注意事项，下列说法正确的是____。A．实验中要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量B．实验时应将长木板的右端垫高以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力C．实验时应先释放小车再接通打点计时器的电源（2）正确完成实验操作后，得到的一条纸带部分如图乙所示，纸带上各点均为计时点，由此可得打点计时器打出B点时小车的速度大小vB=m/s，小车的加速度大小a=（3）正确完成实验操作后，改变砂和砂桶的总质量，得到多组拉力传感器示数F和对应的小车加速度大小a，以F为横轴、a为纵轴作出a−F图像，该图像的斜率为k，则小车的质量M=（用k表示）。12．某研究性学习小组设计了如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。重物A的质量为M，重物A、B用绕过光滑定滑轮的轻绳连接，重物A上装有质量不计的遮光片，在B的上面放有6个质量均为m的槽码，此时A、B刚好平衡保持静止。竖直标尺下端固定有光电门，固定重物A，记下此时遮光片在标尺上对准的位置。（1）用刻度尺测量遮光片的宽度d，结果如图乙所示，由此可知d=mm。（2）保持每次重物A释放的位置不变，将重物B上面的槽码移n（n=1，2，3，4，5，6）个放在重物A上面后，由静止释放重物A，测得遮光片遮光的时间为t，通过标尺测出重物A释放时遮光片离光电门的距离为h，当地的重力加速度大小为g，则重物A、B和槽码构成的系统重力势能的减小量ΔEp=（用n、m、g、h等物理量符号表示），系统动能的增加量ΔEk=（用M、d、t等物理量符号表示）。以n为纵轴，1t2为横轴，若作出的图线为过原点的直线且图线的斜率等于（用M、六、解答题13．湖南某景区的彩虹滑道的结构简图如图所示，该滑道由倾角θ=37°的倾斜轨道AB和水平轨道BC组成，其中AB与BC轨道在B点处平滑连接。游客坐在垫子上（整体可视为质点）从A点由静止开始匀加速下滑，进入水平轨道BC后运动至D点（图中未画出）停下，整个运动过程的时间t=14s。已知垫子与倾斜轨道AB、水平轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5，取重力加速度大小g=10（1）游客在倾斜轨道AB上运动时的加速度大小a1（2）游客运动到B点时的速度大小vB14．跑酷是一种以日常生活的环境（多为城市）为运动场所，依靠自身的体能，快速、有效、可靠地驾驭任何已知与未知环境的运动艺术。一跑酷运动员（可视为质点）在一次训练中的运动可简化为以下运动：首先在平直高台上从静止开始做匀加速直线运动，运动6m后从高台边缘以初速度大小v0=6m/s水平跳出，在空中调整姿势后恰好垂直落在一倾角为45°的斜面上，此后运动员调整姿势（时间忽略不计）沿水平方向跳离斜面。已知斜面底端距平直高台边缘的水平距离s=1（1）求运动员在平直高台上运动过程中受到的合力大小F；（2）求平直高台距地面的高度H1（3）若运动员跳离斜面时的动能是落在斜面上时的动能的一半，求运动员从开始运动到最终落到地面所用的时间t。15．如图所示，倾角为53°的足够长的光滑斜面固定在水平地面上，劲度系数为k、竖直放置的轻弹簧两端拴接着A、B物块，跨过轻滑轮的轻绳拴接着A、C物块。开始时C物块在平行斜面方向的外力（图中未画出）作用下处于静止状态，绳恰好绷直且无张力。现撤去外力，C物块沿斜面向下运动。已知A、B物块的质量均为m，C物块的质量为2.5m，重力加速度大小为g，忽略一切摩擦，取sin53°=0.8，cos53°=0.6.求：（1）C物块处于静止状态时所加外力F的大小；（2）从撤去外力瞬间到C物块的速度第一次达到最大的过程中C物块的位移大小；（3）C物块的速度第一次达到最大时的速度大小。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】A．在研究飞船的对接过程时，飞船的形状和大小不能忽略，则不能将飞船视为质点，故A错误；

B．飞船与空间站组合体对接完成后，飞船与空间站的位置没有发生变化，以飞船为参照物，则空间站组合体是静止的，故B正确；

C．飞船与空间站组合体对接完成后，整体绕地球做匀速圆周运动，合外力提供向心力，则整体所

受的合力不为0，故C错误；

D．飞船与空间站组合体对接完成后，整体在相同时间内的位移大小相等，但方向不同，故D错误。

故选B。

【分析】根据物体能看成质点的条件判断即可；根据飞船与空间站的位置是否发生变化确定两者相

对运动还是静止；飞船与空间站组合体对接完成后，整体绕地球做匀速圆周运动，合外力提供向心力，则整体所

受的合力不为0；根据位移的定义且位移为矢量，要使位移相同，大小要相等，方向要相同。2．【答案】C【解析】【解答】A、小球从A到C的过程中，小球下落过程只有重力做正功，根据动能定理可以判别小球的动能不断增大，所以A错；B、由于小球只要重力做功所以机械能守恒，所以B错；C、根据P=mgvy，小球在竖直方向的分速度先增大后减小所以重力做功的功率先增大后减小，所以C对；D、小球做变加速圆周运动，加速度方向先向下后向上所以小球先处于失重状态后处于超重状态，所以D错；正确答案为C

【分析】小球下落过程中只有重力做功所以机械能守恒，利用动能定理及重力做正功可以判别动能不断增大，利用竖直方向的分速度变化及重力的大小不变可以判别重力瞬时功率的大小变化；利用加速度的方向可以判别小球先处于失重后处于超重状态。3．【答案】C【解析】【解答】AB．由题意可知，同学处理超重状态，则电梯可能向上加速上升，也可能减速下降，故AB错误；

C．由于同学处理超重状态，则体重秤对同学的支持力大于同学的重力，则合力竖直向上，故C正确；

D．根据牛顿第三定律可知，体重秤对该同学的支持力等于该同学对体重秤的压力，故D错误。

故选C。

【分析】由题意可知，同学处理超重状态，则电梯可能向上加速上升，也可能减速下降；超重则物体加速度方向向上，合力方向向上；根据牛顿第三定律判定体重秤对该同学的支持力与该同学对体重秤的压力大小关第。4．【答案】C【解析】【解答】分针的周期为T1=3600s，秒针的周期为T2=60s，则T1：T2=60：1，所以B错；根据ω=2πT可得分针与秒针的角速度之比为：ω1：ω25．【答案】C【解析】【解答】A、物资做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据vy2=2gh，可以解得vy=10m/s，物资落地速度为：v=v02+6．【答案】C【解析】【解答】A、货运飞船没有离开地球的引力范围，所以它的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间，所以A错；B、组合体绕地球做匀速圆周运动，根据v=GMr，则组合体的线速度小于第一宇宙速度，所以B错；C、根据a=GM7．【答案】A,D【解析】【解答】A、汽车经过最高点时，合力向下提供向心力，加速度向下所以汽车处于失重状态，所以A对；B、图乙中小球做匀速圆周运动，小球受到重力和支持力的合力提供向心力，所以B错；C、丙图中，当小球经过最高点时，只有重力提供向心力时，小球受到绳子的拉力等于0，所以C错；D、当火车经过弯道的速度v=gRtanθ8．【答案】B【解析】【解答】A.排球在竖直方向上做竖直上抛运动，逆运动为自由落体运动，过球网时竖直分速度恰好为0，有h1-h2=12gt2，解得t=0.6s，A不符合题意；

B.排球离手时竖直方向上的分速度大小vy=gt=6m/s，根据tanθ=vyv19．【答案】B,D【解析】【解答】A、水离开喷口做竖直上抛运动，根据v02=2gh，可以得出水离开喷口的速度为：v0=2gh，所以A错；B、单位时间内喷出水柱的体积为：V=Sv0=10．【答案】A,C【解析】【解答】AB最初处于静止，根据平衡方程有：kx1=2mgsin300，则可得弹簧的压缩量为：x1=mgk；由于最初AB处于静止，根据整体的牛顿第二定律有：2ma=12mg，则可得刚施加恒力的瞬间，a=14g，所以A对；根据B的牛顿第二定律有：ma=111．【答案】（1）B（2）1.6；3.2（3）2【解析】【解答】（1）实验直接测量绳子拉力的大小，所以不需要保证砂和砂桶的质量远远小于小车的质量；实验为了绳子对小车的拉力等于小车受到的合力，应该补偿阻力；实验应该先接通电源后释放小车；所以正确答案为B

（2）根据匀变速直线运动的规律有，AC段的平均速度为B点的瞬时速度，则vB=xAB+xBC2T=6.19+6.702×0.04×10-2m/s=1.6m/s12．【答案】（1）5.0（2）2nmgh；Md2【解析】【解答】（1）由刻度尺精度为1mm，可得读数为5.0mm

（2）设重物B的质量为mB，在B的上面放有6个质量均为m的槽码，此时A、B刚好平衡保持静止，则有Mg=(mB+6m)g，由静止释放重物A，下落h高度后，则重物A、B和槽码构成的系统重力势能的减小量为∆Ep=(M+nm)gh–(mB+6m–nm)gh=2nmgh，重物A经过光电门时的速度为v=dt，则A、B和槽码构成的系统动能的增加量为∆E13．【答案】（1）解：在倾斜轨道上，对游客和垫子受力分析，由牛顿第二定律mg解得，游客在倾斜轨道AB上运动时的加速度大小为a（2）解：在水平轨道上，由牛顿第二定律μ解得，游客在水平轨道BC上运动时的加速度大小为a由运动学公式v其中t=联立解得t1=10s，所以，游客运动到B点时的速度大小为20m/s【解析】【分析】（1）游客下滑做匀加速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小；

（2）游客在水平轨道上运动时，利用牛顿第二定律可以求出水平轨道的加速度大小，结合速度公式和总的运动时间可以求出游客经过B点速度的大小。14．【答案】（1）解：根据题意，由运动学公式和牛顿第二定律v0运动员在平直高台上运动过程中受到的合力大小为F=150（2）解：根据题意可知，恰好垂直落在一倾角为45°的斜面上，设落在斜面上时，竖直分速度为vy，由几何关系及平抛运动规律有解得v由公式v=gt可得，飞行时间为t则有12g解得h1=1（3）解：若运动员跳离斜面时的动能是落在斜面上时的动能的一半，则水平跳离斜面时速度为v=水平面上加速过程x=运动员跳离斜面后落在地面上，飞行时间为t水平位移x说明直接落在地面上。则运动员从开始运动到最终落到地面所用的时间t=【解析】【分析】（1）运动员在平台上做匀加速直线运动，利用速度位移公式可以求出加速度的大小，结合牛顿第二