青海省西宁市2021-2022学年高一物理下学期期末试题（Word版附解析）

西宁市2021-2022学年第二学期末调研测试卷高一物理（必修1）一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）1.关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）A.做曲线运动的物体速度大小一定变化B.做圆周运动的物体所受的合力方向一定指向圆心C.做平抛运动的物体其运动性质属于变加速曲线运动D.做曲线运动的物体合力一定不为零【答案】D【解析】【详解】A．做曲线运动的物体速度方向一定发生变化，但大小不一定变化，如：匀速圆周运动，故A错误；B．做匀速圆周运动的物体所受的合力方向一定指向圆心，变速圆周运动的物体所受合力的方向指向圆内，但不指向圆心，故B错误；C．做平抛运动的物体只受重力，属于加速度不变的曲线运动，即匀变速曲线运动，故C错误；D．物体做曲线运动，需要物体受到的合外力与速度不共线，，可知做曲线运动的物体合力一定不为零，故D正确。故选D。2.一质点做匀速圆周运动的过程中，下列物理量保持不变的是（）A.线速度B.周期C.加速度D.合外力【答案】B【解析】【分析】【详解】A．匀速圆周运动中线速度的大小不变，方向时刻改变，A错误；B．匀速圆周运动的周期不变，B正确；C．匀速圆周运动中加速度的大小不变，方向时刻改变，C错误；D．匀速圆周运动的向心力大小不变，方向始终指向圆心，即方向时刻改变，D错误。故选B。3.下列叙述中正确的是（　　） A.绕地球做匀速圆周运动的卫星，因完全失重，所以不受重力作用B.物体动能发生变化，则物体的速度也一定发生变化C.做匀速圆周运动的物体受到的合外力是恒定不变的D.两个直线运动合运动一定是直线运动【答案】B【解析】【详解】A．绕地球做匀速圆周运动的卫星处于完全失重状态，但仍受重力作用，故A错误；B．物体的动能发生变化，速度大小一定变化，则速度一定变化，故B正确；C．做匀速圆周运动物体受到的合外力方向始终指向圆心，合外力的方向不断变化，故合外力不断变化，故C错误；D．根据平行四边形定则知，两个直线运动的合运动，若合加速度与合初速度的方向共线，则是直线运动；若两者方向不共线，则可能是曲线运动，故D错误。故选B。4.某人质量为M，站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀加速运动，加速度大小为a，如图所示，以下说法正确的是（　　）A.人受到竖直向上的支持力的作用，大小等于MgB.人受到水平向右的摩擦力的作用，大小等于MaC.人受到的合外力为零D.人受到的合外力方向与加速度方向相同，大小等于Ma【答案】D【解析】【详解】A．若设电梯的倾角为θ，则竖直方向则 可知人受到竖直向上的支持力的作用，大小大于Mg，选项A错误；B．加速度有水平向左的分量，则人受到水平向左的摩擦力的作用，大小等于f=Macosθ选项B错误；C．人加速运动，则受到的合外力不为零，选项C错误；D．根据牛顿第二定律可知，人受到的合外力方向与加速度方向相同，大小等于Ma，选项D正确。故选D。5.a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星，其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道在同一平面上。某时刻四颗卫星的位置及运行方向如图所示，下列说法中正确的是（　　）A.a的加速度大于b的加速度B.a的角速度小于b的角速度C.a的线速度小于d的线速度D.a、c可能在P点相撞【答案】A【解析】【详解】A．由题意可知，a的运动半径小于b的运动半径，由万有引力提供向心力可知，半径越大，加速度越小，所以a的加速度大于b的加速度，故A正确；BC．由万有引力提供向心力可得 由题意可知，a的运动半径小于b、d的运动半径，故a的角速度大于b的角速度，a的线速度大于d的线速度，故BC错误；D．由万有引力提供向心力可得a、c运动半径相同，周期也相同，由图中位置可知，a、c不可能在P点相撞，故D错误。故选A。6.在下列各运动过程中，除选项C外都不考虑空气阻力，其中机械能守恒的是（　　）A.抛出铅球在空中运动B.小球在粗糙水平面上做减速运动C.跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落D.拉着一个金属块使它沿光滑的斜面以大小为g（重力加速度）的加速度匀加速上滑【答案】A【解析】【详解】A．抛出的铅球在空中运动过程，只有重力做功，机械能守恒，故A正确；B．小球在粗糙水平面上做减速运动，有摩擦力做负功，重力势能不变，动能减小，机械能不守恒，故B错误；C．跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落，动能不变，而重力势能减小，机械能不守恒，故C错误；D．拉着一个金属块使它沿光滑的斜面以大小为g的加速度匀加速上滑，此时重力势能和动能均增加，机械能不守恒，故D错误。故选A。7.一小船在静水中的速度为5m/s，它在一条河宽为200m，水流速度为3m/s的河流中过河，则（　　）A.小船不可能垂直河岸抵达正对岸B.小船过河的时间不可能少于50sC.小船以最短航程过河时，过河的时间为40sD.小船以最短时间过河时，它沿水流方向的位移大小为120m 【答案】D【解析】【分析】【详解】A．因船在静水中的速度大于水流速度，故船能垂直河岸到达正对岸，故A错误；B．当船静水速度的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间为故B错误；C．小船以最短航程过河时，合速度为过河的时间为选项C错误；D．以最短的时间渡河时，沿水流方向的位移大小为故D正确故选D。8.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出至回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为（　　）A.0B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】上升过程：空气阻力对小球做功W1=-fh下落过程：空气阻力对小球做功W2=-fh则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为W=W1+W2=-2fh 故选C。9.设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，如果飞机以速度V匀速飞行时，其发动机功率为P，则飞机以2V速度匀速飞行时，其发动机功率为(　　)A.2PB.4PC.8PD.无法确定【答案】C【解析】【详解】由题意可知：F阻＝kv2，又P＝F阻v，所以P＝kv3，当飞机速度为2v时，P′＝k(2v)3＝8kv3＝8P，C正确．10.如图所示，倾角为的斜面长为L，在顶端水平抛出一小球，小球刚好落在斜面的底端，那么，小球初速度v0的大小为A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】小球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，故有；在竖直方向上做自由落体运动，故有，联立可得，故A项正确．【点睛】本题主要考查平抛运动规律．11.如图所示，甲、乙、丙三个物体分别在大小相等、方向不同的力F的作用下，向右移动相等的位移x，关于F对甲、乙、丙做功的大小W1、W2、W3判断正确的(　　)A.W1>W2>W3B.W1＝W2>W3C.W1＝W2＝W3D.W1<W2<W3【答案】C【解析】 【详解】功为力与力方向上发生的位移的乘积，即W=Fxcosα，由图可知，力大小相等，位移相等，且力与位移间的夹角相等，所以三种情况下力做功相等，故C正确，ABD错误。12.如图所示，“天宫二号”在距离地面393km的近圆轨道运行．已知万有引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，地球质量M＝6.0×1024kg，地球半径R＝6.4×103km.由以上数据可估算(　　)A.“天宫二号”的质量B.“天宫二号”的运行速度C.“天宫二号”受到的向心力D.地球对“天宫二号”的引力【答案】B【解析】【详解】根据万有引力提供向心力，即可知所以可求出“天宫二号”的运行速度，在上等式中“天宫二号”的质量在两边会消去，故无法求出“天宫二号”的质量，同时其受到的向心力、引力都因为不知质量而无法求解，故B正确，ACD错误。13.在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为60kg的跳水运动员进入水中后受到水的阻力做竖直向下的减速运动，设水对他的阻力大小恒为2600N，那么在他减速下降2m的过程中，下列说法正确的是（）（　　）A.他的动能减少了5200JB.他的重力势能减少了1200JC.他的机械能减少了4000JD.他的机械能保持不变【答案】B【解析】【详解】A．在运动员减速下降高度为2m的过程中，运动员受重力和阻力，运用动能定理得 由于运动员动能是减小的，所以运动员动能减少故A错误；B．重力做多少功，就有多少重力势能发生转化，所以可得得他的重力势能减少了1200J，故B正确；CD．由除了重力和弹簧弹力之外的力做功量度机械能的变化得出运动员除了重力还有阻力做功他的机械能减少了5200J，故CD错误。故选B。14.风洞实验室中可产生竖直向上的风力,如图所示将一个小球用细线拴住放入风洞实验室中,使小球在竖直平面内做圆周运动,则下列说法中正确的是()A.当小球运动到最高点a时，小球的速度一定最小B.当小球运动到最低点b时，线的张力一定最大C.小球不可能做匀速圆周运动D.小球可能做匀速圆周运动【答案】D【解析】【详解】当竖直向上的风力小于小球的重力时，小球在竖直平面做一般的变速圆周运动，到达b点时线的张力及小球的速度都最大；当小球所受竖直向上的风力等于小球重力时，小球可在竖直平面内做匀速圆周运动.当小球所受竖直向上的风力大于小球的重力时，小球可在竖直平面内做一般的变速圆周运动，到达a点时线的张力及小球的速度都最大，故D对；ABC错误； 综上所述本题答案是：D【点睛】分析小球所受重力与风力的大小关系:当重力大于风力时,小球运动到最高点a时,线的张力一定最小,到达最低点b时,小球的速度最大;当重力等于风力时,小球做匀速圆周运动.当重力小于风力时,小球运动到最高点a时,线的张力一定最大,到达最低点b时,小球的速度最小.15.一个质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F的作用下，从最低点P缓慢地移到Q点，如图所示，则在此过程中（　　）A.小球受到的合外力做功为B.拉力F做功为C.小球的重力势能增加D.水平力F做功使小球的机械能增加）【答案】C【解析】【详解】A．在小球缓慢上升的过程中，始终处于平衡态，合力为零，故合力做功为零，故A错误；B．根据平衡条件可得所以F为变力，其做的功不等于，故B错误；C．小球的重力势能增加，故C正确；D．小球动能始终为零，且轻绳拉力对小球始终不做功，在水平力F的作用下，小球重力势能增加，所以水平力F做功使小球的机械能增加，故D错误。故选C。二、实验题（本题共2小题，每空3分，共21分。）16.用图甲所示的装置，探究功与物体速度变化的关系。实验时，先适当垫高木板的左端，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行，小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录运动情况，观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题： (1)适当垫高木板是为了__________；(2)通过纸带求小车速度时，应使用纸带的__________（填“AB”、“BC”）；(3)若实验做了n次，所用橡皮条分别为1根、2根…n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v2的关系是__________。【答案】①.平衡摩擦力②.BC③.W和v2成正比【解析】【详解】(1)[1]适当垫高木板是为了平衡摩擦力；(2)[2]通过纸带求小车速度时，应使用纸带纸带上点迹均匀的部分，即BC部分；(3)[3]作出的图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v2的关系是正比关系。17.用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图甲给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1=50g，m2=150g，打点计时器工作频率为50Hz，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）（1）纸带上打下计数点5时的速度v=___________m/s。 （2）在打0～5的过程中系统动能的增量ΔEk=___________J，系统势能的减少量ΔEp=___________J。（3）若某同学作出图象如图乙所示，则当地的重力加速度g′=_________m/s2。【答案】①.2.4②.0.58③.0.60④.9.7【解析】【详解】（1）[1]相邻两计数点间的时间间隔计数点5时的速度（2）[2]在打点0～5过程中系统动能的增量[3]系统势能的减少量（3）[4]根据代入数据整理得由图像的斜率解得三、计算题本题共3小题，共34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。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。18.我国探月计划被称为嫦娥工程，嫦娥工程分为“无人月球探测”、“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段，“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了第一步，已知“嫦娥一号”绕月飞行道近似为圆周，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R，试求：（1）月球的质量M；（2）月球表面的重力加速度g。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）嫦娥一号绕月飞行，万有引力提供向心力（2）月球表面，重力等于万有引力解得19.如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，从水平飞出时开始计时，经落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角，运动员的质量m=50kg，不计空气阻力。取重力加速。求：（1）A点与O点的距离L；（2）运动员离开O点时的速度大小。 【答案】（1）40m；（2）【解析】【详解】（1）运动员经落到斜坡上的A点，在竖直方向由位移公式解得（2）水平方向由位移公式可得解得20.如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R．一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点．试求：（1）弹簧开始时的弹性势能．（2）物体从B点运动至C点克服阻力做的功．（3）物体离开C点后落回水平面时的速度大小．【答案】(1)3mgR(2)0.5mgR(3)【解析】【详解】（1）物块到达B点瞬间，根据向心力公式有：解得： 弹簧对物块的弹力做的功等于物块获得的动能，所以有（2）物块恰能到达C点，重力提供向心力，根据向心力公式有：所以：物块从B运动到C，根据动能定理有：解得：（3）从C点落回水平面，机械能守恒，则：