云南省楚雄州2021-2022学年高一下学期期末考试物理试题（Word版含答案）

楚雄州2021-2022学年高一下学期期末考试
物理试卷
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．水平面上一物体做直线运动，在0~4s内物体的速度一时间图像如图所示．下列说法正确的是（ ）
A．0-2s内和2s~4s内物体的加速度大小相等，方向相反
B．0~2s内，物体的平均速度大小为2m/s
C．0~3s内，物体的位移大小为1.5m
D．4s末，物体与0时刻所在位置的距离为4m
2．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
3．电动车闯红灯是非常危险的违法行为．某人骑电动车在平直公路上以6m/s的速度匀速行驶．前方突遇险情，司机紧急刹车，电动车做匀减速直线运动，加速度大小为．从开始刹车到电动车停止，电动车运动的距离为（ ）
A．6m B．3m C．2m D．1m
4．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，比乙同学抛出点的高度大，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
5．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动能一直减小
D．圆珠笔向上运动的过程中重力势能一直增大
6．如图所示，有三段不可伸长的轻绳OA、OB、OC，它们共同悬挂一重物，其中OB是水平的，A、B端固定．若保持O点位置不变，缓慢增大OA与竖直方向的夹角（始终小于90°），则下列说法正确的是（ ）
A．OA的拉力减小 B．OB的拉力增大
C．OC的拉力减小 D．OC的拉力增大
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．12m B．18m C．25m D．36m
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．0．2 B．3 C．5 D．27
9．如图所示，两物块P、Q置于水平地面上，其质量分别为m、2m，两者之间用水平轻绳连接．两物块与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，现对物块Q施加一方向水平向右、大小为F的拉力，使两物块做匀加速直线运动，则（ ）
A．两物块的加速度大小为 B．两物块的加速度大小为
C．轻绳的拉力大小为 D．轻绳的拉力大小为
10．如图所示，运动员把铅球（视为质点）从A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
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5000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上远地点时的速度小于第一宇宙速度
B．“大气一号”卫星在轨道b上运动的周期大于在轨道a上运动的周期
C．“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
D．“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
12．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t或高度h变化的图像可能是（ ）
A． B． C． D．
第Ⅱ卷（非选择题共52分）
二、非选择题：本题共6小题，共52分．
13．（4分）在探究“小车质量不变时，其加速度与力的关系”的实验中，某实验小组设计了如图甲所示的装置，A为小车，B为打点计时器，C为力传感器（测绳子的拉力），P为小桶（内有砂子），M是一端带有定滑轮的足够长的木板．不计滑轮的质量及轻绳与滑轮间的摩擦．
（1）实验中，为了使轻绳对小车的拉力等于小车所受的合力，先调节长木板一端滑轮的高度，使轻绳与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是______．
A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节小桶内砂子的量，使小车在小桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带及小桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动
C．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去小桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
（2）在该实验中，______（选填“一定要”或“不需要”）满足小桶（内有砂子）的质量远小于小车的质量这一条件．
（3）已知交流电源的频率为50Hz，某次实验得到的纸带如图乙所示，图中相邻计数点之间还有4个点未标出，由该纸带可求得小车的加速度a=______．（结果保留两位小数）
14．（8分）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G=______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T=0.02s，则打计时点“4”时重物的速度大小______m/s．（结果保留三位有效数字）
（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（结果保留三位有效数字）．比较打计时点“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．
15．（8分）如图所示，甲从A点由静止开始做加速度大小的匀加速直线运动，后，乙以的初速度、的加速度从A点匀加速追赶甲，且恰好在B点追上甲．求：
（1）A、B两点间的距离x；
（2）乙在B点时的速度大小v．
16．（10分）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．
17．（10分）如图所示，将小球从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，小球运动到圆盘的边缘时速度方向正好与圆盘的边缘相切于D点，且速度大小与圆盘边缘的线速度相等，O、D的连线与竖直方向的夹角为60°，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点所用的时间及圆盘的半径；
（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．
18．（12分）如图所示，轻弹簧上端系在A点，下端连接一不可伸长的轻质细绳，绳下端绕过B处的小定滑轮，系着质量m=0.2kg的滑块．滑块静止在B点正下方水平地面的C处，高度差h=5cm．给滑块施加一水平恒力（未画出），使滑块从C点运动距离x=10cm到D点．已知弹簧的劲度系数k=20N/m，滑块与水平地面间的动摩擦因数，重力加速度大小为g．弹簧原长时绳下端刚好到达B点，弹簧始终处于弹性限度内且下端未到B点．求：
（1）滑块静止时对地面的压力大小；
（2）滑块从C点运动到D点过程中摩擦力做的功W；
（3）滑块从C点运动到D点过程中的最大速度v．
楚雄州2021-2022学年高一下学期期末考试
物理试卷参考答案
1．C 【解析】由图像可知，物体做匀变速直线运动，加速度大小为，0~2 s内，物体的平均速度大小为1m/s，选项A、B均错误；由图线与时间轴围成的面积可知，0~3 s内，物体的位移大小为1.5m，选项C正确；4s末，物体回到0时刻所在位置，选项D错误．
2．A 【解析】在两轮转动过程中，两轮边缘质点的线速度大小相等，选项A正确；两轮的半径不相同，由可知，两轮边缘质点的加速度大小不相等，选项B错误；由可知，两轮的角速度不相等，选项C错误；由可知，两轮的转速不相等，选项D错误．
3．A 【解析】由速度与位移的关系有，解得电动车运动的距离x=6m，选项A正确．
4．B 【解析】两球在空中相遇，由于相遇前甲同学抛出的篮球在竖直方向下落的高度大，所以甲抛出的篮球在空中运动的时间长，即甲同学先将篮球抛出，选项A错误、B正确；水平方向上有，因为不知道水平速度的大小，所以水平位移不能确定，选项C、D错误．
5．D 【解析】下压圆珠笔的过程中，弹簧的弹性势能增大，重力对圆珠笔做正功，选项A、B错误；圆珠笔向上运动的过程中动能先增大后减小，重力势能一直增大，选项C错误、D正确．
6．B 【解析】设绳OA与竖直方向的夹角为，对结点O分析可知，，，由增大，可知、增大，不变，选项B正确．
7．D 【解析】由机械能守恒定律有，由动能定理，解得s=36m，选项D正确．
8．C 【解析】由开普勒第三定律有,，由于等于一天，所以该卫星一天绕地球转的圈数，选项C正确．
9．BD 【解析】对两物块P、Q整体分析有，解得，选项A错误、B正确；对物块P分析有，解得轻绳的张力大小，选项C错误、D正确．
10．BC 【解析】铅球被抛出后在水平方向做匀速直线运动，在最高点的速度不为0，选项A错误；铅球在空中运动的过程中机械能守恒，选项B正确；铅球从A点运动到C点的过程中重力做正功，故铅球在A点的动能小于在C点的动能，选项C正确；若铅球在A点的速度方向与竖直方向的夹角为0，则落地点与A点的水平距离为0，选项D错误．
11．AC 【解析】近地圆轨道上运动的卫星线速度等于第一宇宙速度，卫星做匀速圆周运动时由万有引力提供向心力可知，可得，轨道半径越大，线速度越小，卫星在轨道b上远地点时的速度小于第一宇宙速度，选项A正确；由于轨道b的半长轴小于轨道a的半径，由开普勒第三定律可知卫星在轨道b上运动的周期小于在轨道a上运动的周期，选项B错误；卫星在轨道b上从近地点向远地点运动的过程中，机械能不变，重力势能增大，动能减小，速度逐渐减小，选项C正确；由于卫星在轨道b上远地点的速度小于在轨道a上的速度，而重力势能相等，所以卫星在轨道b上的机械能小于在轨道a上的机械能，选项D错误．
12．AC 【解析】由功能关系可知，机械能的变化量等于除重力外其他力做的功，所以物体的机械能，F为恒力，选项C正确、D错误；因为，所以，其中，选项A正确、B错误．
13．（1）C（1分） （2）不需要（1分） （3）0.85（2分）
【解析】（1）平衡摩擦力时，小车应连着已经穿过打点计时器的纸带．
（2）由于此装置安装了力传感器来测绳子的拉力，即小车受到的拉力，所以不需要用天平测量小桶（内有砂子）的质量，也不需要该质量远小于小车的质量．
（3）用公式可求出小车的加速度．
14．（1）2.15（2.12~2.18均给分）（2分） （2）A（2分）
（3）3.05（2分） （4）1.05（2分）
【解析】（1）根据弹簧测力计示数可知，G=2.15N．
（2）应先接通打点计时器电源，后释放纸带，选项A正确．
（3）．
（4）．
15．解：（1）由位移—时间关系，对甲分析有（1分）
对乙分析有（2分）
解得x=9m（1分） t=3s．（1分）
（2）（2分）
解得．（1分）
16．解：（1）根据动能定理有（2分）
（2分） 解得．（2分）
（2）由（2分） 解得．（2分）
17．解：（1）设小球做平抛运动的初速度大小为，小球从A点运动到D点，所用时间为，圆盘的半径为R，小球在竖直方向做自由落体运动，有（1分）
把小球在D点的速度分别沿水平方向和竖直方向分解，有（1分）
（1分）
解得，，．（1分）
（2）小球从A点运动到D点的过程中，圆盘转过的角度（2分）
解得．（1分）
（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（1分）
A、D两点的距离（1分）
解得（1分）
18．解：（1）设地面对滑块的支持力为，对滑块列平衡方程有
（1分） 解得（1分）
由牛顿第三定律可得．（1分）
（2）当滑块在C、D间某一点处，受力分析如图所示，绳对滑块的拉力T与水平方向的夹角为，此时地面对滑块的弹力
（1分）
即地面对滑块的弹力不变，则摩擦力大小也不变，有（1分）
又（1分） 解得．（1分）
（3）方法一：当速度最大时，滑块的合力为零，设此时滑块离C点的距离为d，
有（1分） 解得d=7.5cm
设滑块与C点的距离为s，滑块水平方向的合力为F，有（1分）
即F与s有线性关系，则从C点到速度最大处合力做功
（1分）
又由动能定理有（1分） 解得．（1分）
方法二：当速度最大时，滑块的加速度为零，设此时滑块运动至P点，B、P两点间的距离为，C、P两点间的距离为s，BP与水平方向的夹角为，如图所示．
由平衡方程有（1分）
又，解得（1分）
滑块从C点运动至P点过程，由动能定理有
（2分）
解得．（1分）