陜西省西安市鄠邑區(qū)2021-2022學(xué)年高一下學(xué)期期末物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12021——2022學(xué)年度第二學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)高一物理試題第Ⅰ卷（選擇題）一、單項(xiàng)選擇題（10個(gè)小題，每小題3分，共10×3分=30分）1.一質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，任意相等的時(shí)間內(nèi)下列說法中，正確的是（）A.通過的弧長(zhǎng)相等B.通過的位移相同C.加速度方向相同D.速度的變化量相同〖答案〗A〖解析〗A．質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度的大小不變，故在任意相等的時(shí)間內(nèi)通過的圓弧長(zhǎng)度相同，故A正確；

B．位移是矢量，所以在任意相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移方向不一定相同，但是位移大小相等，故B錯(cuò)誤；

C．質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度大小是不變的，但方向時(shí)刻指向圓心，加速度方向時(shí)刻改變，故C錯(cuò)誤；

D．速度的變化量是矢量，等于加速度與變化所用時(shí)間的乘積，因加速度方向時(shí)刻改變，故任意相等時(shí)間內(nèi)的速度變化量方向不一定相同，故D錯(cuò)誤。

故選A。2.圖示為中國(guó)運(yùn)動(dòng)員在2022年北京冬奧會(huì)上參加男子短道速滑1000米比賽中，過彎道時(shí)的情景，則（）A.運(yùn)動(dòng)員受到重力、彈力、摩擦力的作用B.運(yùn)動(dòng)員受到重力、彈力、向心力的作用C.向心力的大小與運(yùn)動(dòng)員的速度成正比D.向心力的大小與運(yùn)動(dòng)員的角速度成正比〖答案〗A〖解析〗A．對(duì)運(yùn)動(dòng)員受力分析，運(yùn)動(dòng)員受重力、彈力、摩擦力作用，故A項(xiàng)正確；B．向心力是按作用效果命名的力，其不是一個(gè)新的性質(zhì)力，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．根據(jù)公式可知，當(dāng)半徑一定時(shí)，向心力與運(yùn)動(dòng)員的速度平方成正比，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．根據(jù)公式可知，當(dāng)半徑一定時(shí)，向心力與運(yùn)動(dòng)員的角速度平方成正比，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選A。3.某學(xué)校中開設(shè)了糕點(diǎn)制作的選修課，小明同學(xué)在體驗(yàn)糕點(diǎn)制作“裱花”環(huán)節(jié)時(shí)，他在繞中心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上放了一塊直徑8英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕上每隔4s均勻“點(diǎn)”一次奶油，蛋糕一周均勻“點(diǎn)”上15個(gè)奶油，則下列說法正確的是（）A.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期約為56sB.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為rad/sC.蛋糕邊緣的奶油線速度大小約為m/sD.蛋糕邊緣的奶油向心加速度約為90m/s2〖答案〗B〖解析〗A．由題意可知，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期約為T=15×4s=60s選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為選項(xiàng)B正確；C．蛋糕邊緣的奶油線速度大小約為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．蛋糕邊緣的奶油向心加速度約為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。4.在某星球表面以初速度豎直上拋一個(gè)物體，若物體只受該星球引力作用，萬(wàn)有引力恒量為G，忽略其他力的影響，物體上升的最大高度為，已知該星球的直徑為d，可推算出這個(gè)星球的質(zhì)量為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗設(shè)該星球的重力加速度為，上拋過程有根據(jù)黃金代換，可得聯(lián)立解得故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A5.如圖所示，A、B、C是同一軌道平面內(nèi)的三顆人造地球衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A.根據(jù)，可知B.根據(jù)萬(wàn)有引力定律，可知C.角速度D向心加速度〖答案〗C〖解析〗設(shè)三顆衛(wèi)星的運(yùn)行軌道半徑分別為rA、rB、rC。A．由牛頓第二定律得整理得由圖可知A錯(cuò)誤；B．由萬(wàn)有引力定律得因質(zhì)量未知不能確定FA、FB、FC的大小關(guān)系，故B錯(cuò)誤；C．由牛頓第二定律得可知故C正確；D．由牛頓第二定律得可知故D錯(cuò)誤；故選C。6.我國(guó)的天宮空間站繞地球運(yùn)行的軌道可視為圓軌道。如圖，若空間站離地球表面的高度約為400km，則下列說法正確的是（）A.航天員相對(duì)空間站靜止時(shí)所受合力為零B.航天員在空間站內(nèi)所受重力為零C.空間站相對(duì)地球表面是靜止的D.空間站在軌運(yùn)行向心加速度小于地球表面重力加速度〖答案〗D〖解析〗A．航天員相對(duì)空間站靜止時(shí)仍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受合力提供向心力，合力不為零，故A錯(cuò)誤；B．航天員在空間站內(nèi)處于完全失重狀態(tài)，但重力提供向心力，不為零，故B錯(cuò)誤；C．地球同步衛(wèi)星相對(duì)地球表面靜止，其位于赤道上方高度約36000km處，而空間站離地球表面的高度約為400km，所以空間站相對(duì)地球表面是運(yùn)動(dòng)的，故C錯(cuò)誤；D．設(shè)地球質(zhì)量為M，半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則可得同理可知空間站在軌運(yùn)行時(shí)的向心加速度為因?yàn)榭臻g站的軌道半徑，所以，故D正確。故選D。7.引體向上是《國(guó)家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的測(cè)試項(xiàng)目。高一某男生1分鐘內(nèi)完成了15個(gè)引體向上，若該男生質(zhì)量為60kg，每次引體向上重心升高的高度約為其身高的0.4倍，。則每次引體向上過程中，該男生克服重力做功的平均功率約為（）A.7W B.100WC.250W D.400W〖答案〗B〖解析〗一次引體向上所用的時(shí)間大約為高一男生身高約為1.70m，則每次引體向上過程中，該男生克服重力做功的平均功率約為B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B。8.小明乘坐摩天輪，由最低點(diǎn)A勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到最高點(diǎn)B的過程中（）A.動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，機(jī)械能增大B.動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，機(jī)械能不變C.動(dòng)能不變，勢(shì)能增大，機(jī)械能增大D.動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能均保持不變〖答案〗C〖解析〗小明乘坐摩天輪，由最低點(diǎn)A勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到最高點(diǎn)B的過程中，動(dòng)能保持不變，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增大，C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C。9.下列運(yùn)動(dòng)過程中，物體機(jī)械能守恒的是（）A.飄落的樹葉B.火車在減速進(jìn)站的過程中C.沿光滑斜面自由下滑的物塊D.起重機(jī)吊起物體勻速上升的過程〖答案〗C〖解析〗A．飄落的樹葉要克服空氣阻力做功，則機(jī)械能減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．火車在減速進(jìn)站的過程中，重力勢(shì)能不變，動(dòng)能減小，則機(jī)械能減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．沿光滑斜面自由下滑的物塊，只有重力做功，則機(jī)械能守恒，選項(xiàng)C正確；D．起重機(jī)吊起物體勻速上升的過程，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，則機(jī)械能增加，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。10.如圖是利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)小車。當(dāng)太陽(yáng)光照射到小車上方的光電板，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車前進(jìn)。若小車在平直的水泥路上從靜止開始加速行駛，經(jīng)過時(shí)間t前進(jìn)距離s，速度達(dá)到最大值vm，設(shè)這一過程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，小車所受阻力恒為f，那么這段時(shí)間內(nèi)（）A.小車先勻加速運(yùn)動(dòng)，再勻速運(yùn)動(dòng)B.電動(dòng)機(jī)所做的功為PtC.電動(dòng)機(jī)所做的功為D.電動(dòng)機(jī)所做的功為〖答案〗B〖解析〗A．小車電動(dòng)機(jī)的功率恒定，速度不斷變大，根據(jù)功率與速度關(guān)系公式P=Fv可知牽引力不斷減小，根據(jù)牛頓第二定律有故這段時(shí)間內(nèi)小車的運(yùn)動(dòng)是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B.這一過程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，則W電=Pt所以這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為Pt，故B正確；CD．對(duì)小車啟動(dòng)過程，根據(jù)動(dòng)能定理，有這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為W電=fs+故CD錯(cuò)誤；故選B。二、多項(xiàng)選擇題（5個(gè)小題，每小題4分，共5×4分=20分。選全者得4分，少選或漏選得2分，有錯(cuò)誤選項(xiàng)者得0分）11.關(guān)于向心力，下列說法正確的是（）A.向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各力的合力，也可以是某個(gè)力的分力B.向心力一定是由做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力提供，它是根據(jù)力的作用效果命名的C.對(duì)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行受力分析時(shí)，一定不要漏掉向心力D.向心力只能改變物體的運(yùn)動(dòng)方向，不能改變物體運(yùn)動(dòng)的快慢〖答案〗AD〖解析〗AB．向心力是由指向圓心方向的合外力提供，它是根據(jù)力的作用效果命名的，向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各力的合力來提供，也可以是某個(gè)力的分力來提供，故A正確，B錯(cuò)誤；C．物體做圓周運(yùn)動(dòng)就需要向心力，向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，需由外界提供，而不是物體受到了向心力，故C錯(cuò)誤；D．向心力的方向與速度方向垂直，因此不改變速度的大小，只改變速度的方向，故D正確。故選AD12.質(zhì)量為的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力作用，下落的加速度為，在物體下落的過程中，下列說法正確的是（）A.物體重力做的功為B.阻力對(duì)物體所做功為C.物體重力勢(shì)能減少了D.物體所受阻力做功為〖答案〗CD〖解析〗AC．物體下落，重力做正功，重力勢(shì)能減小，重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量，則有故A錯(cuò)誤，C正確；BD．由牛頓第二定律解得則阻力對(duì)物體做的功為故B錯(cuò)誤，D正確。故選CD。13.下列說法正確的是（）A.天文學(xué)家開普勒研究了天文學(xué)家第谷的行星觀測(cè)記錄發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律B.所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的中心C.地球繞太陽(yáng)運(yùn)行軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值等于金星繞太陽(yáng)軌道的半長(zhǎng)軸三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值D.在相同的時(shí)間內(nèi)，地球和太陽(yáng)的連線掃過的面積與金星和太陽(yáng)的連線掃過的面積相等〖答案〗AC〖解析〗A．天文學(xué)家開普勒研究了天文學(xué)家第谷的行星觀測(cè)記錄發(fā)現(xiàn)了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，提出了開普勒三大行星運(yùn)動(dòng)定律，故A正確；B．所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的焦點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開普勒第二定律可知，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值等于金星繞太陽(yáng)軌道的半長(zhǎng)軸三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值，故C正確；D．根據(jù)開普勒第三定律可知，在相同的時(shí)間內(nèi)，同一橢圓軌道上的行星在相同的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，故D錯(cuò)誤。故選AC。14.如圖所示，質(zhì)量的物體在斜向下的推力作用下，沿水平面以的速度勻速前進(jìn)，已知與水平方向的夾角。取重力加速度，則（）A.推力做的功為 B.推力F的功率為C.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 D.物體克服摩擦力做功為〖答案〗AC〖解析〗A．推力做的功為A正確；B．推力F的功率為B錯(cuò)誤；C．物體做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)受力平衡可得解得，則物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為C正確；D．物體克服摩擦力做功為D錯(cuò)誤。故選AC。15.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有半徑為r和R（r<R）的兩個(gè)光滑半圓形槽，其圓心在同一水平面上，質(zhì)量相等的兩小球分別自半圓形槽左邊緣的最高點(diǎn)無(wú)初速度地釋放，在接下來的運(yùn)動(dòng)過程中，兩小球（）A.機(jī)械能都守恒B.經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等C.經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)受到的支持力大小相等D.經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)受到的支持力大小不相等〖答案〗AC〖解析〗A．由題意知兩個(gè)半圓形槽光滑，兩小球下滑過程中只有重力做功，因此機(jī)械能都守恒，故A正確；B．根據(jù)機(jī)械能守恒定律得即同理由于r<R，因此故B錯(cuò)誤；CD．設(shè)在最低點(diǎn)時(shí)半圓形槽對(duì)小球的支持力為，根據(jù)牛頓第二定律得由B選項(xiàng)的分析可得代入可得因此經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)半圓形槽對(duì)小球的支持力與半圓形槽的半徑無(wú)關(guān)，由于兩球質(zhì)量相等，因此經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)受到的支持力大小相等，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。第Ⅱ卷（非選擇題）三、實(shí)驗(yàn)填空題（本小題共8個(gè)空，每空2分，共8×2分=16分）16.某同學(xué)利用圖1裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。他在打好點(diǎn)的紙帶中挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，把打下的第一點(diǎn)記作O，從O點(diǎn)后某個(gè)點(diǎn)開始，依次為A、B、C，分別測(cè)出各個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)到O的距離，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮取10m/s2，回答下列問題。（各計(jì)算結(jié)果均保留兩位小數(shù)）（1）除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、交流電源、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有（）（選填器材前的字母）。A．大小合適的鐵質(zhì)重錘B．體積較大的木質(zhì)重錘C．刻度尺D．秒表（2）關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前、后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v，并通過計(jì)算出高度hB．本實(shí)驗(yàn)需要天平測(cè)量物體質(zhì)量用來計(jì)算能量變化C．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶D．不可以利用公式求瞬時(shí)速度，但可根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前、后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v（3）若實(shí)驗(yàn)中所用重錘質(zhì)量，打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，O為下落的第一個(gè)點(diǎn)，則標(biāo)記為B的點(diǎn)速度為___________m/s，從開始下落至此處，重錘動(dòng)能增加量___________J，重錘的重力勢(shì)能減少量___________J，二者不相等的原因是___________，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是___________。（4）若由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)際打點(diǎn)頻率是60Hz，同學(xué)仍按50Hz計(jì)算，則計(jì)算出的物體速度相比真實(shí)值___________（填“偏大”或“偏小”或“不變”）?！即鸢浮剑?）AC##CA（2）CD##DC（3）1.940.380.39空氣阻力或打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶之間摩擦影響在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘的機(jī)械能守恒（4）偏小〖解析〗（1）除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、交流電源、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有：為了減小下落時(shí)阻力的影響，則應(yīng)該選擇大小合適的鐵質(zhì)重錘，要測(cè)量紙帶的長(zhǎng)度要用刻度尺，故選AC。（2）AD．實(shí)驗(yàn)時(shí)要用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前、后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v，而不能用或者或者來計(jì)算速度v或者下落的高度h，否則就間接使用了機(jī)械能守恒定律。故A錯(cuò)誤，D正確；B．本實(shí)驗(yàn)中不用測(cè)出重物的質(zhì)量來計(jì)算能量變化，故B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)中為了充分利用紙帶，并且讓能由靜止時(shí)進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故C正確；故選CD。（3）依題意標(biāo)記為B的點(diǎn)速度為此時(shí)重錘的動(dòng)能為依題意，重力勢(shì)能減少量為重力勢(shì)能減小量與動(dòng)能增加量不相等原因在于空氣阻力或打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶之間摩擦的影響。實(shí)驗(yàn)中可以得到的結(jié)論是在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘的機(jī)械能守恒。（4）根據(jù)若實(shí)驗(yàn)中交流電源頻率變?yōu)?0Hz，實(shí)驗(yàn)者仍按50Hz的頻率計(jì)算，測(cè)量值的頻率偏小，周期偏大，速度的測(cè)量值偏小。四、計(jì)算題（17題6分、18題6分、19題10分、20題12分，共計(jì)34分）17.已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T，萬(wàn)有引力常量為G。若月球繞地球的運(yùn)動(dòng)近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求：（1）地球的質(zhì)量？（2）月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑？〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）設(shè)地球的質(zhì)量M，則在地球表面，忽略地球自轉(zhuǎn)時(shí)，滿足解得地球質(zhì)量為（2）設(shè)月球繞地球的半徑為r，則月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，滿足解得月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為18.一汽車額定功率為100kW，質(zhì)量為2t，設(shè)阻力恒為2×103N。（1）若汽車保持恒定功率運(yùn)動(dòng)，求運(yùn)動(dòng)的最大速度；（2）若汽車以2m/s2的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)，求勻加速運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間?！即鸢浮剑?）50m/s；（2）〖解析〗（1）保持恒定功率運(yùn)動(dòng)，速度最大時(shí)有，解得（2）由牛頓第二定律有解得功率達(dá)到額