陕西省商洛市2021-2022学年高一物理下学期期末试题（Word版附解析）

商洛市2021~2022学年度第二学期期末教学质量检测高一物理试卷考生注意：1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。2.请将各题答案填写在答题卡上。3.本试卷主要考试内容：人教版必修2。第I卷（选择题共48分）一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.速度大小一定改变B.速度方向可能不变C.加速度方向一定改变D.加速度大小可能不变【答案】D【解析】【详解】AB．曲线运动速度方向不断变化，但速度大小可以不变，比如匀速圆周运动，故AB错误；CD．匀变速曲线运动加速度恒定，比如平抛运动，匀速圆周运动加速度大小不变，方向变化，故C错误，D正确。故选D。2.智跑游乐园坐落在有3500年城市历史的邢台市，地处七里河风景区，乐园内有华北地区最大的悬挂过山车，最大速度接近100公里/小时。如图所示，某乘客坐过山车（无动力）从A位置加速下滑到B位置，空气阻力不能忽略，则在下滑过程中，该乘客的（　　）A.机械能守恒B.机械能增大C.动能减小D.重力势能减小【答案】D 【解析】【详解】某乘客坐过山车（无动力）从A位置加速下滑到B位置，空气阻力不能忽略，则在下滑过程中，重力做正功，重力势能减小，摩擦力和空气阻力做负功，机械能减小，加速下滑，过山车的速度增大动能增大。故ABC错误，D正确。故选D3.明代出版的《天工开物》一书中，有牛力齿轮（牛转翻车）的图画，如图所示，这说明勤劳勇敢的先辈们已经掌握了齿轮传动技术。甲、乙两轮的半径不相同，在两轮转动过程中（不打滑），下列说法正确的是（　　）A.两轮边缘质点的线速度大小相等B.两轮边缘质点的加速度大小相等C.两轮的角速度相等D.两轮的转速相等【答案】A【解析】【详解】A．两轮是同缘传动，边缘点线速度大小相等，故A正确；B．由公式可知，由于两轮半径不同，则两轮边缘质点的加速度大小不相等，故B错误；C．由公式可知，由于两轮半径不同，则两轮的角速度不相等，故C错误；D．由公式可知，两轮的角速度不相等，则两轮的转速不相等，故D错误。故选A。4.2022年6月以来，全国多地进入汛期。某地进行抗洪抢险演练，预设情境：一婴儿（布娃娃）在一木盆（视为质点）中随河水流动，抢险战士发现这一情况时，抢险船（视为质点）和木盆的连线与河岸垂直，木盆到两岸的距离相等，两河岸平行，如图所示。抢险船在静水中的速度为5m/s，河宽为300m，河水流 速为3m/s，不计战士的反应时间和船的发动时间，则最短的救援时间（船到达木盆的时间）为（）A30sB.60sC.75sD.100s【答案】A【解析】【详解】船与木盆在水中都随水一起向下游运动，向下游运动的速度相等，所以若要救援的时间最短，则船头的方向始终指向木盆。所以最短的时间为故选A。5.如图所示，在体育课上进行篮球训练时，甲、乙两同学将两个篮球分别水平抛出后两篮球在空中的P点相遇，已知甲同学抛出点的高度h1比乙同学抛出点的高度h2大，不计空气阻力，篮球可看成质点，则下列说法正确的是（　　）A.乙同学比甲同学先将篮球抛出B.两篮球相遇前，甲同学抛出的篮球在空中运动的时间长C.乙同学抛出的篮球初速度一定大D.甲同学抛出的篮球在相遇前的水平位移一定小【答案】B【解析】【详解】A．篮球抛出后做平抛运动，竖直方向由可知 由于，要使两球在P点相遇，则乙同学比甲同学后将篮球抛出，故A错误；B．篮球抛出后做平抛运动，竖直方向由可知在相遇前，甲同学抛出的篮球下落的高度更大，所以两篮球相遇前，甲同学抛出的篮球在空中运动的时间长，故B正确；C．由图可知，乙同学抛出的篮球在相遇时的水平位移更小，所用时间也更小，则不能确定乙同学抛出的篮球初速度是否更大，故C错误；D．由图可知，甲同学抛出的篮球在相遇前的水平位移更大，且水平位移取决于下落的高度与水平初速度的大小，故D错误。故选B。6.如图所示，取一支按压式圆珠笔，将笔的按压式小帽朝下按在桌面上，放手后笔将会向上弹起一定的高度。圆珠笔运动过程中始终处于竖直状态。下列说法正确的是（　　）A.下压圆珠笔的过程中，弹簧的弹性势能减小B.下压圆珠笔的过程中，重力对圆珠笔做负功C.圆珠笔向上运动的过程中重力势能一直增大D.圆珠笔向上运动的过程中动能一直减小【答案】C【解析】【详解】A．下压圆珠笔的过程中，弹簧的压缩量逐渐增大，弹性势能增大，A错误；B．下压圆珠笔的过程中，重力方向向下，位移方向向下，重力对圆珠笔做正功，B错误；C．圆珠笔向上运动的过程中，圆珠笔的重力做负功，重力势能增大，C正确；D．圆珠笔向上先做加速直线运动，当弹簧的弹力与笔的重力相等时加速度变为0，此时速度最大，之后再减速直线运动，则动能先增加再减小，D错误。故选C。 7.某游乐场中的水滑梯如图所示，可视为由倾斜的光滑轨道和水平的阻力轨道组成。若人（视为质点）从距水平轨道7.2m高的水滑梯的顶端滑下，人在水平轨道上受到的平均阻力为其所受重力的。出于安全考虑，要求人不能碰撞水平轨道的末端，则水平轨道的长度至少为（　　）A.12mB.18mC.25mD.36m【答案】D【解析】【详解】对人从距水平轨道7.2m高的水滑梯的顶端滑下到水平轨道的末端时由动能定理可知得即水平轨道的长度至少为36m。故选D。8.已知地球的半径为R，同步卫星到地心的距离为6.6R，某人造卫星在到地心的距离为2.2R的轨道上做匀速圆周运动，则该卫星一天绕地球转的圈数约为（　　）A.0.2B.3C.5D.27【答案】C【解析】【详解】根据开普勒第三定律，人造卫星的周期解得则该卫星一天绕地球转的圈数约 故选C。9.轮胎拉练是部队常规训练之一。如图所示，某受训者拖着轮胎在水平路面上运动，下列说法正确的是（）A.轮胎的重力始终不做功B.轮胎对地面的摩擦力和地面对轮胎的摩擦力是平衡力C.绳子的拉力对轮胎始终不做功D.若受训者拉着轮胎加速运动，则合力对轮胎做正功【答案】AD【解析】【详解】A．轮胎受到的重力与轮胎的运动方向垂直，不做功，A正确；B．轮胎对地面的摩擦力和地面对轮胎的摩擦力是一对相互作用力，B错误；C．轮胎受到绳的拉力与轮胎的运动方向成锐角，做正功，C错误；D．若受训者拉着轮胎加速运动，则轮胎的动能增大，根据动能定理可知，合力对轮胎做正功，D正确。故选AD。10.如图所示，运动员把铅球（视为质点）从A点（离手后的一点）斜向上抛出，不计空气阻力，B点是轨迹的最高点，C点（比A点的位置低）是下落过程中的点，下列说法正确的是（　　）A.铅球在最高点的速度为0 B.铅球从A点运动到B点的过程中机械能守恒C.铅球在A点的动能小于在C点的动能D.若铅球在A点的速度方向与竖直方向的夹角越小，则落地点到A点的水平距离一定越大【答案】BC【解析】【详解】A．铅球抛出后做斜上抛运动，此运动可分解为水平方向的匀速直线运动，竖直方向的匀变速直线运动，在最高点时竖直方向的速度为0，水平方向的速度不为0，则铅球在最高点的速度不为0，故A错误；B．铅球抛出后做斜上抛运动，只有重力做功，则铅球从A点运动到B点的过程中机械能守恒，故B正确；C．对铅球由动能定理可知，由于C点低于A点，此过程中合力做正功，动能增加，则铅球在A点的动能小于在C点的动能，故C正确；D．铅球在A点的速度方向与竖直方向的夹角为，速度大小为，则落地点到A点的水平距离约为故D错误。故选BC。11.2022年4月16日2时16分，我国在太原卫星发射中心成功发射了大气环境监测卫星“大气一号”，该卫星是中国首个专门用于大气环境综合监测的卫星。该卫星正常运行轨道是距离地面高约705公里的圆轨道a，发射过程是先将卫星发射到椭圆轨道b（近地点在地球表面附近，远地点在正常运行轨道上），然后在远地点加速进入正常运行轨道。下列说法正确的是（）A.“大气一号”卫星在轨道b上远地点时的速度大于第一宇宙速度B.“大气一号”卫星在轨道b上运动周期小于在轨道a上运动的周期C.“大气一号”卫星在轨道b上的机械能大于在轨道a上的机械能D.“大气一号”卫星在轨道b上从近地点向远地点运动的过程中速度逐渐减小【答案】BD 【解析】【详解】A．第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度，由于“大气一号”需要在远地点加速实现变轨，所以它在轨道b上远地点时的速度小于其在轨道a上做匀速圆周运动的速度，则该速度也一定小于第一宇宙速度，故A错误；B．轨道b的半长轴小于轨道a的半径，根据开普勒第三定律可知“大气一号”卫星在轨道b上运动的周期小于在轨道a上运动的周期，故B正确；C．“大气一号”从轨道b变至轨道a时需要加速，此时推进器对“大气一号”做功，使其机械能增大，所以“大气一号”卫星在轨道b上的机械能小于在轨道a上的机械能，故C错误；D．根据开普勒第二定律可知，“大气一号”卫星在轨道b上从近地点向远地点运动的过程中速度逐渐减小，故D正确。故选BD12.小明用恒力将一静止的物体（视为质点）从地面竖直向上提起，取地面为参考平面，则在重物上升的过程中，重物的机械能E随时间：或高度h变化的图像可能是（　　）A.B.C.D.【答案】BD【解析】【详解】AB．物体受到恒力和重力作用，根据牛顿第二定律，则加速度a一定，设运动时间为t，物体上升的高度运动的速度物体的机械能 A错误，B正确；CD．根据机械能C错误，D正确。故选BD。第II卷（非选择题共52分）二、非选择题：共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13.某同学利用如图甲所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”实验。实验的主要步骤如下：（1）把坐标纸和复写纸叠放在一起压入竖直平板纸夹内，使接球槽上升到合适高度。把钢球吸在固定的电磁铁上，释放钢球，钢球沿着导轨凹槽滚下，为使钢球被水平抛出，导轨凹槽末端应___________，钢球最终落在接球槽上，通过复写纸，坐标纸上用笔记录落点位置。（2）将接球槽逐次下降，重复上述操作，即可得到钢球的一系列运动点迹。用平滑的曲线将各点连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹，如图乙所示。图乙中坐标纸的正方形小格的边长为l，当地重力加速度大小为g，钢球从A点运动到D点的时间为___________，钢球被抛出时的初速度大小为___________。 【答案】①.切线水平②.③.【解析】【详解】（1）[1]为使钢球被水平抛出，导轨凹槽末端应切线水平（2）[2]根据竖直方向的运动特点可得钢球从A点运动到D点的时间[3]水平速度为14.某实验小组同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度大小 （1）小组同学想测重物的质量，但没有天平，该小组同学用弹簧测力计测出重物受到的重力如图乙所示，则重物受到的重力___________N，再算出重物的质量。（2）按图甲中所示，用手拉住纸带使之静止，之后应该___________A.先闭合打点计时器所接的电源开关，后松开手指让纸带自由下落B.先松开手指让纸带自由下落，后闭合打点计时器所接的电源开关（3）重复三次（2）中的正确操作，在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带如图丙所示。将打出的第一个点记作O，从O点后某个点开始，依次标为1、2、3、…，分别测出部分计时点到O点的距离，已知打点计时器打点周期，则打计时点“4”时重物的速度大小___________m/s。（保留三位有效数字）（4）从重物开始下落到打计时点“4”时，重物减少的重力势能为___________J（保留三位有效数字）。比较打“4”时重物的动能，可以发现，在误差允许范围内，重物下落过程中机械能守恒。【答案】①.2.15(范围内均可）②.A③.3.05④.1.05【解析】【详解】（1）[1]由图乙可知，弹簧测力计的最小刻度为，读数时估读到下一位，则重物受到的重力为（2）[2]实验中应先接通打点计时器，再释放纸带，故B错误A正确。故选A。（3）[3]根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得代入图丙中数据可得（4）[4]由图丙可得，从重物开始下落到打计时点“4”时，重物下降的高度为 则重物减少的重力势能为15.2022年5月14日，中国商飞公司即将交付的首家用户的首架C919大飞机首次飞行试验成功。该飞机的质量为m，起飞过程中从静止开始沿直线滑跑，当位移大小为L时，飞机的速度大小为v。在此过程中飞机的牵引力和受到的阻力均为恒力，且阻力为飞机受到的重力的k倍，重力加速度大小为g。求：（1）飞机的牵引力大小F；（2）飞机的速度大小为v时，牵引力的功率P。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据题意，由动能定理有解得（2）根据题意，由公式可得，飞机的速度大小为v时，牵引力的功率16.如图所示，将小球以大小的速度，从A点对准竖直放置的圆盘的上边缘B点水平抛出，圆盘绕圆心O以的角速度匀速转动，一段时间后，小球落到圆盘边缘D点，，取重力加速度大小，不计空气阻力。求：（1）小球从A点运动到D点所用的时间；（2）小球从A点运动到D点的过程中，圆盘转过的角度（用弧度表示）；（3）A、D两点间的距离。 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设小球从A点运动到D点所用时间为t，小球在竖直方向做自由落体运动，有，解得（2）小球从A点运动到D点的过程中，圆盘转过的角度解得（3）小球从A点运动到D点，小球做平抛运动的水平位移大小D两点的距离解得17.根据国际奥组委的安排，每届奥运会都会有新项目加入比赛名单中，这次东京奥运会将把滑板运动纳入到奥运会比赛项目之中。滑板运动的比赛轨道示意图如图所示，BC是圆心角为60°、半径的光滑圆弧形轨道，CD是的粗糙水平轨道，DE是光滑圆形轨道，轨道均平滑连接。某运动员（含滑板）的质量，从水平轨道上的A点水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，到达C点时对轨道的压力大小为，经CD轨道后冲上DE轨道，到达距离CD 轨道的高度处，然后返回，不计空气阻力，取重力加速度大小。求：（1）运动员在A点的速度大小；（2）运动员第一次通过轨道CD段运动过程中克服阻力所做的功W；（3）最终运动员停止时到D点的距离s。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）运动员从A点到B点做平抛运动，根据平抛运动规律有运动员从B点运动到C点的过程机械能守恒，有运动员在C点有联立解得，（2）运动员从C点运动到距CD轨道高处的过程，根据动能定理可得解得（3）运动员从DE轨道最高点返回水平轨道，据动能定理可得其中 联立解得