四川省绵阳市重点中学2021-2022学年高一下学期期末考试物理试题（Word版含答案）

绵阳市重点中学2021-2022学年高一下学期期末考试
物理试题
第I卷（选择题，共56分）
一、本题共9小题，每小题4分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．许多科学家在物理学的发展过程中做出了重要贡献，下列叙述错误的是（ ）
A．开普勒总结出了行星运动的规律，并发现了万有引力定律
B．牛顿通过“月—地”检验验证了重力与地球对月球的引力是同一性质的力
C．海王星是人们根据万有引力定律计算其轨道后发现的，被称为“笔尖下发现的行星”
D．卡文迪许第一次在实验室里测出了引力常量G，被称为“第一个称出地球质量的人”
2．如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．质点经过D点时的加速度比B点的大
B．质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°
C．质点经过C点的速率比D点的大
D．质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小
3．北京冬奥会在2022年2月4日至2022年2月20日在北京和张家口联合举行。这是北京和张家口历史上第一次举办冬季奥运会，图示为某滑雪运动员训练的情景：运动员从弧形坡面上滑下，沿水平方向飞出后，又落回到斜面上。若斜面足够长且倾角为，弧形坡面与斜面顶端有一定高度差，某次训练时，运动员从弧形坡面上水平飞出，飞出后在空中的姿势保持不变，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A．若运动员以不同的速度从弧形坡面飞出，落到斜面前瞬间速度方向一定相同
B．若运动员飞出的水平速度为，则飞出后经到达斜面
C．若运动员飞出的水平速度变为2倍，则落点的水平位移也变为2倍
D．若运动员飞出的水平速度变大，则落到斜面前瞬间速度方向与水平方向的夹角变小
4．如图所示，转动轴垂直于光滑水平面，交点O的上方h处（A点）固定细绳的一端，细绳的另一端拴接一质量为m的小球B，绳长l大于h，转动轴带动小球在光滑水平面上做圆周运动。当转动的角速度逐渐增大时，下列说法正确的是（ ）
A．小球始终受三个力的作用
B．细绳上的拉力始终保持不变
C．要使球不离开水平面，角速度的最大值为
D．若小球飞离了水平面，则角速度可能为
5．如图所示，质量分别为m和2m的两个小球A和B，中间用轻质杆相连，杆长2R，在杆的中点O有一固定转动轴，把杆置于水平位置后由静止开始释放，不计一切摩擦，重力加速度为g，则在B球顺时针摆动到最低位置的过程中（ ）
A．A球和地球组成的系统机械能守恒 B．B球和地球组成的系统机械能守恒
C．B的动能增加 D．A的机械能增加
6．质量为m的椰子，长熟后会从树上自行掉下来，下落H后落入水中，因受到水的阻力而竖直向下做减速运动，椰子在水中减速下降深度为h后陷入淤泥，忽略空气阻力，重力加速度为g。若以淤泥表面为零势能面，椰子刚落入水中时的机械能可以表示为（ ）
A． B．mgh C．mgH D．无法确定
7．有一种大型游戏器械，它是一个圆筒型大容器，筒壁竖直，悬伫立在高空，可以绕其中心轴线转动。游客进入容器后靠筒壁站立，当圆筒开始转动后，转速增大到一定程度时，地板突然塌落，惊恐的游客却发现自己并没有落下去，这是因为（ ）
A．游客受到离心力的作用 B．游客处于失重状态
C．游客受到的摩擦力大小等于重力 D．游客随着转速的增大有沿筒壁向上滑动的趋势
8．质量为m的物体P置于倾角为的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时（如图所示），下列判断正确的是（ ）
A．绳的拉力小于 B．P的速率为
C．P的速率为v D．绳的拉力大于
9．如图所示，水平传送带两端点A、B间的距离为l，传送带开始时处于静止状态。把一个小物体放到右端的A点，某人用恒定的水平力F使小物体以速度匀速滑到左端的B点，拉力F所做的功为功率为，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为。随后让传送带以的速度匀速运动，此人仍然用相同的恒定的水平力F拉物体，使它以相对传送带为的速度匀速从A滑行到B，这一过程中，拉力F所做的功为功率为，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为。下列关系中正确的是（ ）
A．，， B．，，
C．，， D．，，
二、本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的4个选项中，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。
10．下列说法中正确的是（ ）
A．用绳子拉着物体匀速上升，只有重力和绳的拉力对物体做功，机械能守恒
B．做竖直上抛运动的物体，只有重力对它做功，机械能守恒
C．沿光滑斜面自由下滑的物体，只有重力对物体做功，机械能守恒
D．用水平拉力使物体沿光滑水平面做匀加速直线运动，机械能守恒
11．在一次抗洪抢险中，战士沿平直的江岸驾驶摩托快艇救人。快艇在静水中的航行速度大小为15m/s，河水的速度大小为9m/s，已知快艇在此河流中渡河的最短时间为12s。则下列说法正确的是（ ）
A．若快艇以最短路程渡河，渡河的时间为15s
B．若快艇以最短路程渡河，渡河的路程为225m
C．若快艇以最短时间渡河时水速突然减小，快艇过河时间不变。
D．若快艇以最短路程渡河时水速突然增大，在不改变船头指向的情况下，快艇依然可以到达正对岸。
12．地球赤道上有一物体随地球自转，所受的向心力为，向心加速度为，速度为，周期为；一颗人造卫星在地球表面附近绕地球做圆周运动，所受的向心力为，向心加速度为，线速度为，周期为；地球同步卫星所受的向心力为，向心加速度为，线速度为，周期为。假设三者质量相等，则（ ）
A． B． C． D．
13．从同一点水平抛出三个小球分别撞在竖直墙壁上a点、b点、c点，三小球撞到竖直墙壁上的速度方向与竖直墙壁的夹角分别为60°、45°、30°不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．落在a点的小球撞在墙面的速度最小
B．三个小球撞在墙面的速度一定满足关系式
C．落在c点的小球飞行时间最短
D．a、b、c三点速度方向的反向延长线交于一点
14．如图甲所示，一木块从固定在水平地面的斜面顶端由静止开始下滑。下滑过程中木块的机械能、动能随位移变化的关系图线如图乙中的a和b所示。取水平地面为零势能面，则下列说法中正确的是（ ）
A．斜面的长度为
B．当位移为时，木块的重力势能减少了
C．当位移为时，摩擦产生的热量为
D．图线b的斜率表示木块所受的合力大小
第II卷（非选择题，共46分）
三、本大题3小题，每空2分，共20分。
15．在做“研究平抛运动”的实验中，下列说法中正确的是______
A．安装斜槽和木板时，一定要注意木板是否竖直
B．安装斜槽和木板时，只要注意小球不和木板发生摩擦即可
C．每次实验都要把小球从同一位置由静止释放
D．实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律
16．在“研究合外力做功和物体动能变化的关系”实验中，装置如图甲所示。
（1）下列说法正确的是______
A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量
C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放
（2）图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为______m／s（保留三位有效数字）。
（3）分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的速度、、、．．．．．及相对应的、、．．．．．．，作出W—v图像，则下列符合实际的图像是______。（填字母序号）
17．某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。根据实验回答下列问题：
（1）他按照如图甲所示的装置安装器材并进行了下面几个操作步骤：
A．安装打点计时器时，应使板面在竖直平面上
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C．先释放纸带，后接通电源，打出一条纸带，测出若干连续点与第一个点之间的距离
D．计算某点的瞬时速度时，用或
其中有误的实验步骤是______．（填步骤前的选项字母）
（2）该同学通过正确的实验操作得出了一条符合实验要求的纸带（如图乙所示），O点为打点计时器打下的第一个点。分别测出若干连续点A、B、C．．．．．．与O点之间的距离、、……，根据实验数据，解决下面几个问题。
①根据纸带上所测得的h值，算出对应计数点的速度v。若数据在误差范围内，以为纵轴、h为横轴画出的图像应是下图中的______（选填项字母）。
②已知打点计时器接在6V、50Hz的交流电源上，自由下落的重锤质量为0.5kg，重力加速度为，实验中所测得的，，……，纸带从O点下落到B点的过程中，重锤的重力势能减少量=______J，动能的增加量______J。（保留三位有效数字）。
③数据处理的结果比较合理的应当是______（填“大于”“等于”或“小于”），其原因是______________________________________________________。
四．本大题3小题，共34分，要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
18．（8分）在月球表面上竖直向上抛出一个物体，测得物体从抛出点到最高点的高度为H，从抛出点到最高点所用时间为t，月球的半径为R，引力常量为G。求：
（1）月球的质量；
（2）月球表面的第一宇宙速度。
19．（12分）2021年4月19日上海国际车展中，上汽通用五菱带来了宏光MINI EVCABRIO—宏光MINI EV的软顶敞篷版车型，这款新车立刻成为了整个展会的焦点。该汽车质量为，发动机的额定功率为P=42kW，在水平公路上能够达到的最大速度为设汽车所受阻力恒定。
（1）计算汽车所受阻力f的大小；
（2）若汽车以额定功率P启动，求速度为20m/s时加速度是多大？
（3）若汽车以额定功率P启动，已知汽车从静止到速度达到最大值所用的时间为，求汽车整个启动过程中位移x的大小。
20．（14分）如图所示，在某电视台举办的冲关游戏中，AB是处于竖直平面内的光滑圆弧轨道。半径，BC是长度为的水平传送带，CD是长度为的水平粗糙轨道，AB、CD轨道与传送带平滑连接，参赛者抱紧滑板从A处由静止下滑。参赛者和滑板可视为质点，参赛者质量m=65kg，滑板质量可忽略，已知滑板与传送带、水平轨道的动摩擦因数分别为，，g取，求：
（1）参赛者运动到圆弧轨道B处时受到轨道的支持力大小；
（2）若参赛者恰好能运动至D点，求传送带运转速率及方向；
（3）在第（2）问中，传送带由于传送参赛者多消耗的电能。
绵阳市重点中学2021-2022学年高一下学期期末考试
物理试题答案及评分标准
一、本大题9小题，每小题4分，共36分。在每小题给出的四个选项中只有一个是正确的。
1．A 2．C 3．D 4．C 5．C 6．A 7．C 8．D 9．C
二、本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的4个选项中，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。
10．BC 11．AC 12．BC 13．BD 14．AD
三、本大题3小题。每空2分，共20分。
15．ACD
16．（1）C （2）0.653 （3）D
17．（1）BCD （2）①B ②0.251 0.250 ③小于 存在摩擦阻力和空气阻力
四、本大题3小题，共30分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
18．（8分）解：（1）由竖直上抛运动得（1分）
∴（1分）
在月球表面上的物体（1分）
由以上两式解得（1分）
（2）在月球表面上，第一宇宙速度等于近月卫星的运行速度
（2分）
由以上各式解得v=（2分）
19．（12分）（1）当汽车速度达到最大时，根据功率与速度关系有：
（2分）
解得（2分）
（2）由得：（2分）
（2分）
（3）汽车启动过程中，由动能定理：
（2分）
解得（2分）
20．（14分）解：（1）设参赛者到达B点的速度为，由机械能守恒定律得
（1分）
∴（1分）
由牛顿第二定律得：（1分）
∴（1分）
（2）设参赛者到达C点的速度为，由动能定理得
（1分）
解得：（1分）
∴传送带运转方向为顺时针方向．
假设参赛者在传送带上一直加速，设到达C点的速度为v，由动能定理得：
（1分）
解得：（1分）
故假设不成立，参赛者在传送带．上先匀加速到6m/s，再做匀速运动
∴传送带速率为6m/s（1分）
（3）设参赛者在传送带上做匀加速运动的时间为t
∴（1分）
此过程中参赛者与传送带间的相对位移大小为：
（1分）
传送带由于传送参赛者多消耗的电能为：
（2分）
代入数据解得（1分）