四川省内江市2021-2022学年高一物理下学期期末检测试题（Word版附解析）

内江市2021~2022学年度第二学期高一期末检测题物理（理科）本试卷共6页。全卷满分110分，考试时间为90分钟。注意事项；1.答题前，考生务必将自己的姓名、考号、班级用签字笔填写在答题卡相应位置。2.选择题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。不能答在试题卷上。3.非选择题用签字笔将答案直接答在答题卡相应位置上。4.考试结束后，监考人员将答题卡收回。第Ⅰ卷（选择题共45分）一、本题共15小题，共计45分。其中，第1-10题，只有一个选项符合题意，每小题3分；第11-15题，有多个选项符合题意，每小题全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错或多选的得0分。1.如图，风力发电机的叶片上有P、两点。其中，P在叶片的端点，在另一叶片的中点。当叶片转动时，下列说法正确的是（　　）A.P、两点的向心加速度相同B.P、两点的角速度相同C.P、两点的线速度大小相等D.P、两点的转速不同【答案】B【解析】【详解】AB．这两点属于同轴转动，因此角速度相同，而向心加速度可知P点的加速度更大，A错误，B正确； CD．由于同轴转动，因此角速度和转速都相同，而因此P点的线速度更大，CD错误。故选B。2.篮球运动员通常要伸出两臂去迎接队友传来的篮球，当接到篮球后，两臂随球迅速收缩至胸前，这样做的目的是为了（　　）A.减小球对手的冲量B.减小球的动量变化量C.减小球与手接触的时间D.减小球对手的冲击力【答案】D【解析】【详解】AB．由于篮球丢过来速度一定，因此接球过程中，篮球对手的冲量以及球的动量变化量都相同，AB错误；CD．在球的速度一定时，这种接球方式是通过增加球与手接触的时间，从而减小球对手的作用力大小，C错误，D正确。故选D。3.某条河的宽度为700m，河水匀速流动，流速为2m/s。若小船在静水中的运动速度为4m/s，小船恰好到达河的正对岸，则小船渡河的时间约为（　　）A.B.350sC.175sD.117s【答案】A【解析】【详解】小船恰好运动到达河的正对岸，可知小船的实际位移垂直于河岸，则小船过河的速度为则小船渡河的时间约为故选A。4.一种叫做“飞椅”的游乐项目，如图所示。长为的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径 为的水平转盘边缘。转盘可以绕穿过中心的竖直轴转动。当转盘匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内且与竖直方向的夹角为，已知重力加速度为g，不计钢绳的重力，则转盘匀速转动的角速度的大小为（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】对座椅受力分析可知，座椅受到自身重力mg和钢绳的拉力T，根据力的合成可得，二者合力为根据合力提供向心力有根据几何知识可得，座椅做匀速圆周运动的半径为联立解得，转盘匀速转动的角速度为故选C。5.滑雪运动是众多运动项目之一、假设某滑雪运动员由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，重力对他做的功为2000J，克服阻力做的功为100J。 则该运动员重力势能（　　）A.减小了2100JB.减小了2000JC.增加了2000JD.减小了1900J【答案】B【解析】【详解】重力势能和重力做功的关系为故重力势能减少2000J，B正确，ACD错误。故选B。6.如图所示，玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动。若忽略摩擦，这时球受到的力有（　　）A.重力和向心力B.重力和弹力C.重力、支持力和向心力D.重力的下滑力【答案】B【解析】【详解】玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动，受到重力和支持力作用，合力提供向心力，B正确，ACD错误。故选B。7.2020年3月在西昌卫星发射中心，我国利用长征三号乙运载火箭，成功发射了北斗三号GEO-2卫星（如图）。GEO-2是地球同步轨道卫星，是北斗系统的第54颗卫星。下列说法中正确的是（　　） A.人造地球卫星最大的发射速度为7.9km/sB.GEO-2卫星所在轨道处的重力加速度可能为9.8C.GEO-2卫星可以定点在内江市上空D.GEO-2卫星的线速度小于近地卫星的线速度【答案】D【解析】【详解】A．人造地球卫星最小的发射速度为7.9km/s，故A错误；B．GEO-2卫星所在轨道的半径大于地球半径，由可知GEO-2卫星所在轨道的重力加速度可能小于，故B错误；C．地球同步卫星只能定点在赤道上空，故C错误；D．由可知GEO-2卫星的线速度小于近地卫星的线速度，故D正确。故选D。8.弹球游戏是一种有趣味性的娱乐活动。在某次弹球活动中，小明把塑料球甲和金属球乙放在水平桌面上，先后弹射这两小球，小球水平飞出。塑料球甲和金属球乙离开水平桌面后的运动轨迹如图所示，空气阻力不计，则下列说法中正确的是（　　）A.甲、乙两球从离开桌面到落地的时间不同B.甲、乙两球落地时，乙球的动能一定大于甲的动能C.甲、乙两球离开桌面后均做匀变速曲线运动 D.甲、乙两球落地时，重力的功率一定相同【答案】C【解析】【详解】A．甲、乙两球距地面的高度相同，根据平抛运动规律可知，从离开桌面到落地的时间相同，故A错误；B．甲、乙两球落地的水平位移不同，水平方向的初速度大小不同，则甲、乙两球离开桌面时的速度大小不同，根据机械能守恒可知可知甲、乙两球落地时，由于甲乙两球的质量不确定，故乙球的动能与甲球的动能大小关系无法确定，故B错误；C．甲、乙两球离开桌面后均仅受重力作用，做匀变速曲线运动，C正确；D．甲、乙两球落地时，两球在竖直方向的分速度大小相同，但由于两球的重力大小关系不确定，故重力的功率不一定相同，D错误。故选C。9.关于行星绕太阳的运动，下列说法正确的是（  ）A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B.行星绕太阳运动时太阳位于行星椭圆轨道的中心处C.离太阳越近行星公转周期越小D.离太阳越近的行星公转周期越大【答案】C【解析】【详解】A．所有行星都在不同的椭圆轨道上绕太阳运动，故A错误；B．根据开普勒行星运动第一定律，行星绕太阳运动时太阳位于行星椭圆轨道焦点处，故B错误；CD．根据开普勒行星运动第三定律可知，离太阳越近的行星公转周期越小，故C正确，D错误。故选C。10.一辆汽车在牵引力和恒定阻力的作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其图像，如图所示，已知在时间内为过原点的倾斜直线，时刻达到额定功率P，此后保持功率P 不变，在时刻恰好达到最大速度，以后匀速运动。下述判断正确的是（　　）A.在0至时间内，汽车一直做变加速直线运动B.在0至时间内，汽车的牵引力一直不断减小C.在0至时间内，汽车的实际功率一直增加D.在时间内，汽车牵引力做功大于【答案】D【解析】【详解】A．0~t1时间内汽车做匀加速直线运动，t1~t3时间内汽车做变加速直线运动，A错误；B．0~t1时间内汽车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，有即此过程汽车的牵引力保持不变，B错误；C．t1时刻汽车达到额定功率P，此后保持功率P不变，C错误；D．在t1~t2时间内，由动能定理，有所以汽车牵引力做功大于，D正确。故选D。11.如图所示，该卫星从轨道2变轨至距地球较近的轨道1.若卫星在两轨道上都做匀速圆周运动，相对于在轨道2上，卫星在离地面越近的轨道1上运行时（　　） A.速度更大B.角速度更大C.向心加速度更小D.周期更大【答案】AB【解析】【详解】根据万有引力提供向心力解得轨道1比轨道2圆周运动半径更小，因此，速度更大，角速度更大，向心加速度更大，周期更小，AB正确，CD错误。故选AB。12.如图所示，在某大学航天科普节活动中，某同学将静置在地面上的质量为M（含水）的自 制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　）A.火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力B.水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒C.火箭的上升的最大高度为D.火箭上升的时间【答案】CD【解析】【详解】A．根据牛顿第三定律可知，火箭的推力来源于向下喷出的水对火箭的反作用力，故A错误；B．水喷出的过程中，火箭内的水做功，火箭及水的机械能不守恒，故B错误；C．火箭发射过程系统内力远大于外力，系统动量守恒，以喷出水的速度方向为正方向，由动量守恒定律得解得火箭的速度大小方向与v0的方向相反，竖直向上。火箭做竖直上抛运动，上升的最大高度故C正确；D．火箭上升的时间 故D正确。故选CD。13.石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖，用石墨烯制作的“太空电梯”缆线，使人类进入太空成为可能，假设从赤道上空与地球同步的太空站竖直放下由石墨烯材料做成的太空电梯，固定在赤道上，这样太空电梯随地球一起旋转，如图所示，关于太空电梯仓停在太空电梯中点P时，下列对于太空电梯仓说法正确的是()A.处于平衡状态B.向心加速度比同高度卫星的小C.速度比第一宇宙速度大D.上面的乘客处于失重状态【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．太空电梯仓绕地球做匀速圆周运动，不是平衡状态，故A错误；B．根据可知，太空电梯仓转动的向心加速度小于同步卫星A的向心加速度，根据可知，同步卫星A的向心加速度小于与P同高度卫星的向心加速度，则太空电梯仓向心加速度比同高度卫星的小，故B正确；C．根据可知，太空电梯仓转动的速度小于同步卫星A的速度，根据可知，同步卫星A的速度小于第一宇宙速度，则太空电梯仓的速度比第一宇宙速度小，故C错误； D．由于各点随地球一起做匀速圆周运动，重力作为了需要的向心力，则上面的乘客处于失重状态，故D正确。故选BD。14.质量分别为，的物体a、b在光滑水平面上发生正碰。若不计碰撞时间，它们碰撞前、后的图像如图所示。则下列说法正确的是（　　）A.碰撞前a物体的动量大小为B.碰撞前b物体的动量大小为C.在碰撞过程中，b物体受到的冲量为D.在碰撞过程中，a物体损失的动量大小为【答案】CD【解析】【详解】A．依题图可知，碰撞前a的速度碰撞前a的动量故A错误；B．依题图可知，碰撞前b静止，碰撞前b的动量为零，故B错误；C．依题图可知，碰撞后a、b的速度相等，为碰撞后b的动量大小为 根据动量定理，碰撞过程中，b物体受到的冲量为故C正确；D．碰撞后a的动量大小为碰撞过程中a物体的动量变化为可知碰撞过程中a物体损失的动量大小为，故D正确。故选CD。15.在儿童乐园的蹦床项目中，小孩在两根弹性绳和弹性床（均有弹性）的协助下实现上下弹跳，如图所示。在某次蹦床活动中小孩静止时处于O点，当其弹跳到最高点A后下落可将蹦床压到最低点B，小孩可看成质点。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）A.从A点运动到O点，小孩重力势能的减少量大于动能的增加量B.从O点运动到B点，小孩重力势能的减少量等于蹦床弹性势能的增加量C.从A点运动到B点，小孩重力势能的减少量小于蹦床弹性势能的增加量D.从B点返回到A点，小孩重力势能的增加量大于蹦床弹性势能的减少量【答案】A【解析】【详解】A．从A点运动到O点，小孩重力势能的减少量等于动能的增加量和蹦床弹性势能的增加量之和，所以小孩重力势能的减少量大于动能的增加量，A正确；B．从O点运动到B点，小孩重力势能的减少量和动能的减少量之和等于蹦床弹性势能的增加量，所以小孩重力势能的减少量小于蹦床弹性势能的增加量，B错误；C．从A点运动到B点，小孩重力势能的减少量等于蹦床弹性势能的增加量，C错误；D．从B点返回到A点，小孩重力势能的增加量等于蹦床弹性势能的减少量，D错误。 故选A。第Ⅱ卷（非选择题共65分）二、本题共5小题，每空2分，共28分。将答案直接填写在题号的横线上16.如图，某行星的一颗小卫星在半径为r的圆轨道上绕该行星运行，运行的周期是T，已知引力常量为G，这颗行星的质量为___________，运行的线速度为___________。【答案】①.②.【解析】【详解】[1]由万有引力提供向心力得解得这颗行星的质量为[2]运行的线速度为17.在一次“飞车过黄河”的表演中，汽车在空中飞经最高点后在对岸着地，已知汽车从最高点至着地点经历时间约0.8s，两点间的水平距离约为32m，忽略空气阻力，则最高点与着地点间的高度差约为________m；汽车在最高点时的速度约为_______m/s．（取）【答案】①.3.2②.37.5【解析】【详解】[1][2]根据x=v0t得，汽车在最高点的速度根据h=gt2得，最高点和着地点的高度差为h=×10×0.64m＝3.2m 18.某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。则：（1）现准备有实验器材：带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、重锤、刻度尺、交流电源等。（2）已知打点计时器所用交流电源频率为50Hz，当地的重力加速度。如图乙所示，纸带上O点是打点计时器打下的第一个点，A、B、C、D是连续打出的四个点（O和A之间还有一些点），各点到O点的距离如图所示。打点计时器打下点C时重锤的速度为，则___________；重锤由O点运动到C点的过程中下落的距离为h，则gh=___________（结果均保留三位有效数字）。（3）实验结果出现动能的增加量总是小于重力势能的减少量，造成这种现象的可能原因是___________。A.选用的重锤密度过大B.交流电源的实际频率小于50HzC.交流电源的电压偏高D.空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力【答案】①.7.61②.7.62③.D【解析】【详解】（2）[1]某段时间内的平均速度等于这段时间内中时刻的瞬时速度，则有，C点的瞬时速度为则 [2]从打下计数点O到打下计数点C的过程中（3）[3]A．重锤的密度越大，空气阻力和限位孔对纸带的阻力影响越小，这不是动能的增加量总是小于重力势能的减少量的根本原因，故A错误；B．根据匀变速直线运动瞬时速度的规律，则有可知，若实际交流电源的频率小于50Hz，而将f=50Hz代入上式求出的速度要大于实际速度，从而导致动能的增加量大于重力势能的减少量，故B错误；C．测量结果与电压U无关，故C错误；D．由于空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带有阻力，重锤克服阻力做功，一部分机械能转化为内能，则重锤动能的增加量总是小于重力势能的减少量，故D正确。故选D。19.某同学用如图甲所示的实验装置来“验证动能定理”。实验步骤如下：A.用天平测出小车的质量为，小沙桶的质量为B.将小车放到带滑轮木板上，调整木板倾角并轻推小车，使小车恰好做匀速直线运动；C.按图甲连接好实验装置，并使弹簧测力计竖直，小车紧靠打点计时器；D．接通电源，释放小车，打出纸带并记录好弹簧测力计的示数；E．重复以上实验多次，最后选取一条清晰的纸带如图乙所示。根据上述实验步骤，回答下列问题：（1）图乙中的A、B、C、D、E、F为连续的六个计数点，相邻的两个计数点间还有4个点未标出，电源频率为50Hz，则打点计时器打下B点时小车的速度___________m/s，打点计 时器打下E点时小车的速度为=___________m/s（保留2位有效数字）。（2）实验记录弹簧测力计的示数为，取纸带BE段进行研究，则细线拉力对小车做的功为___________J，小车动能的增量为___________J（保留2位有效数字）。【答案】①.0.80②.1.4③.0.34④.0.33【解析】【详解】（1）[1][2]由于B为AC的中间时刻，因此打B点的速度为AC段的平均速度，可得同理，打E点的速度为DF段的平均速度（2）[3]依题意可知，细绳拉力对小车做的功[4]小车动能的变化量20.如图所示，为“验证碰撞中的动量守恒”实验装置示意图。则：（1）入射小球与被碰小球的直径相同，均为d，它们的质量相比较，应是___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。（2）为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使其末端___________（3）在以下提供的实验器材中，本实验不需要的有___________（选填选项前的字母）A.刻度尺B.重锤线C.天平D.秒表 【答案】①.大于②.水平③.D【解析】【详解】（1）[1]小球碰撞过程中，遵循动量和能量守恒，有联立可得要使碰后入射小球m1的速度大于零，则大于。（2）[2]为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽，使斜槽末端保持水平；（3）[3]A．实验需要测量小球的水平位移，需要刻度尺，故A错误；B．实验需要用重锤线确定小球做平抛运动的起点，故B错误；C．实验需要测小球的质量，需要太平，故C错误；D．入射小球和被碰小球从相同的高度做平抛运动，运动时间相同，不需要秒表测时间，故D正确。故选D。三、本题共4个题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。21.荡秋千是一项民间的传统体育活动。如图，小女孩的质量为30kg，小女孩的重心到秋千悬挂点之间的距离为L，秋千摆动的最大角度为，不计秋千质量，忽略空气阻力，。在整个运动过程中，每根绳子承受的最大拉力为多少？ 【答案】【解析】【详解】当秋千在最低点时绳子拉力最大，设为，设秋千在最低点的速度为，根据牛顿第二定律可得秋千从最高点到最低点过程中，根据机械能守恒定律可得联立解得22.一火箭喷气发动机每次喷出m＝200g的气体，气体离开发动机喷出时的速度v＝1000m/s．设火箭质量M＝300kg，发动机每秒钟喷气20次．（1）当第三次喷出气体后，火箭的速度多大？（2）运动第1s末，火箭速度多大？【答案】（1）2m/s（2）13．5m/s【解析】【详解】（1）选取整体为研究对象，运用动量守恒定律求解．设喷出三次气体后火箭的速度为v3，以火箭和喷出的三次气体为研究对象，据动量守恒定律得：（M－3m）v3－3mv＝0，v3＝＝2m/s（2）发动机每秒钟喷气20次，以火箭和喷出的20次气体为研究对象，根据动量守恒定律得：（M－20m）v20－20mv＝0，v20＝＝13．5m/s．23.2021年2月，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道距火星表面的高度为h，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求：（1）火星的质量M； （2）火星表面的重力加速度g的大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据万有引力充当向心力可知解得M=（2）根据解得24.如图，为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图，参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB，其中，AO是高的竖直峭壁，OB是以A点为圆心的圆弧形坡，，B点右侧是一段水平跑道BC。选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道，但身体素质较好的选手会选择自A点直接跃上水平跑道BC。选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度。则：（1）若选手以速度水平跳出后，能跳在水平跑道上，求的最小值；（2）若一质量为50kg的选手以速度水平跳出，落在跑道（或山谷）时由于存在能量损失，着地后的速度变为，求该选手在空中的运动时间及着地过程损失的机械能。 【答案】（1）；（2），【解析】【详解】（1）当速度最小时，落地点刚好为B，则解得（2）因为所以会落到跑到上，空中运动的时间为损失的机械能为解得所以机械能损失700J。