福建省莆田市2021-2022学年高一下学期期末质量监测物理试题（PDF版含答案）

莆田市 2021—2022 学年下学期期末质量监测
高 一 物 理
满分：100 分 考试时间：75 分钟
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写
在本试卷上无效。
一、单项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有一
项是符合题目要求的。
1．2022 年 2 月 15 日，在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中，17 岁的中国选手苏翊鸣获得
金牌。假设苏翊鸣在“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功 2000 J，他克
服阻力做功 200 J，不计其它力做功。苏翊鸣在此过程中
A. 动能增加了 200 J B. 动能增加了 1800 J
C. 重力势能增加了 1800 J D. 重力势能减少了 200 J
2．1682 年天文学家哈雷观测一颗绕太阳公转的彗星，发现其椭圆轨道的半长轴约等于地球公转
轨道半径的 18 倍。则该彗星的公转周期约为
A．1 年 B．7 年
C．18 年 D．76 年
3. 如图，质量为 m的物体静止在地面上，物体上面连着一根轻质弹性绳。用手拉住弹性绳的上
端，将物体缓缓提升高度 h。已知初始情况下弹性绳处于原长状态，重力加
速度为 g。则在此过程中人做的功
A．等于 mgh B．小于 mgh
C．大于 mgh D．无法确定
4．如图，一条不可伸长的轻绳跨过一个光滑轻小滑轮，将 A、B两物体连在一起，B在外力作
用下以速度 v0向右匀速运动。当轻绳与水平方向成 θ 角时（0< θ <90o），下列说法正确的是
A．A物体的速度为 v0cosθ，轻绳拉力大于 A物体重力
B．A物体的速度为 v0cosθ，轻绳拉力小于 A物体重力
C．A物体的速度为 v0sinθ，轻绳拉力大于 A物体重力
D．A物体的速度为 v0sinθ，轻绳拉力小于 A物体重力
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二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符
合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
5．如图，甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河，河水流速为 v 水，船在静水中的速率均为 v，两船
头均与河岸成 θ 角。一段时间后，甲船恰好行驶到河正对岸的 A点，乙船行驶到到河对岸的 B点，
AB之间的距离为 L，则下列说法正确的是
A．两船同时到达对岸
B．若仅 v 水增大，则两船的渡河时间将变大
C．若仅 v 水增大，则两船的渡河时间均不变
D．若仅 v 水增大，则两船到达对岸时相距小于 L
6. 如图，质量为 M、长为 L的木板静止于光滑水平面上。质量为 m可视为质点的物块以某一初
速度从木板左端开始运动，最终恰好未从木板的右端滑下。已知物块与木板间的动摩擦因数
为 ，重力加速度为 g。在物块相对木板滑动的过程中，木板的位移为 x，则
A．物块的动能减少了μmgx
B．木板的动能增加了μmgL
C．物块克服摩擦力做功μmg(L+x)
D．物块与木板组成的系统内能增加了μmgL
7．2022 年 4 月 16 日，长征四号丙运载火箭在太原卫星发射中心升空，将世界首颗具备二氧化
碳激光探测能力的卫星——大气环境监测卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。如图，
大气环境监测卫星绕地球运动可视为匀速圆周运动，运行周期为 T。已知地球的半径为 R，
地球相对该卫星的张角为θ，引力常量为 G，下列说法正确的是
A．大气环境监测卫星处于平衡状态
B．大气环境监测卫星运动过程中机械能保持不变 R
C．大气环境监测卫星的轨道半径为 Rsin
3 θ
D．地球的平均密度为
GT 2 sin3 大气环境监测卫星
2
8．如图甲，一质量为 m可视为质点的小球通过长为 L的轻绳悬挂在钉子 O点，现使小球在最低
点获得不同的水平初速度 v，在竖直面内做完整的圆周运动。小球经过最低点时轻绳拉力 T
与 v2 的关系如图乙。已知轻绳能承受的最大拉力为 5.0 N，重力加速度 g取 10 m/s2，空气阻
力不计。则下列说法正确的是
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O T / N
5
3
0 10 18 v2 / m2 s-2
A．小球质量 m =0.05 kg 图甲 图乙
B．轻绳长度 L = 0.2 m
C．v = 5 m/s 时小球可在竖直面内做完整的圆周运动
D．球在竖直面内做完整的圆周运动经过最高点的最大速度为 10 m/s
三、非选择题：本题共 7 小题，共 60 分，其中 9、10 题为填空题，11、12 为实验题，13～15
题为计算题。考生根据要求作答。
9．（4 分）如图，光滑的水平面上，小球在拉力 F作用下做匀速圆周运动。
小球到达 P点时若 F突然_______（选填“变大”或“变小”），则小
球将沿轨迹 Pc运动；到 P点时若撤去 F，则小球将沿轨迹_______（选
填“Pa”、“Pb”或“Pc”）运动。
10．（4 分）中国载人空间站“天宫”已在轨运行多年，其离地面的高度约为 400 km。则“天宫”
的运行速度 v_____7.9 km/s，向心加速度 a______9.8 m/s2。（选填“>”、“=”或“<”）
11．（6 分）某同学用如图的向心力演示器探究影响向心力大小的因素。
（1）现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，
下列方案正确的是________；
A．在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验
B．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验
C．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验
（2）该同学在某次实验中匀速转动手柄，左边标尺露出 1 格，右边标尺露出 4 格，之后仅
增大手柄的转速，则左右两标尺示数___________，两标尺示数的比值___________。（选
填“变大”、“变小”或“近似不变”）
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12．（6 分）小华同学在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用的打点计时器工作频率为 50 Hz。
（1）如图，在释放纸带前的瞬间，操作合理的是________（选填“甲”或“乙”）；
（2）该同学按正确操作打出一条纸带并用毫米刻度尺测量 O点与各连续点的距离 h，如图。
①有一个记录不规范的是________段的读数（选填“OA”、“OB”、“OC”、“OD”
或“OE”）；
②重物在 D点对应的速度 vD=___________m/s（保留 3 位有效数字）；
v2
③再算出其余各点对应的速度 v，以 h为横坐标，以 为纵坐标，画出的图像应是下图
2
中的__________。
v2 v2 v2 v2
2 2 2 2
O h O h O h O h
A B C D
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13．（12 分）公路拐弯处的路面通常是外高内低。如图，一辆汽车正在向左拐弯，该运动可视
为匀速圆周运动，车轮与路面的横向（即垂直于前进方向）摩擦力为零。拐弯过程中车内乘

客通过手机软件测得在 6 秒内汽车的运动方向改变了 ，速率为 10 m/s。已知重力加速度 g
6
取 10 m/s2，公路路基的水平宽度 l为 20 m，求
（1）汽车做圆周运动的角速度大小和半径；
（2）公路外侧与内侧的高度差 h。
（计算结果保留π） h
l
14．（12 分）“辽宁号”航空母舰的质量为 m，以速度 v沿直线匀速驶向某训练海域，此时多
台蒸汽轮机发动机的输出总功率为 P。若因需要临时关闭其中一半的发动机，即输出功率调
1
整为 P并保持不变，经过一段时间 t，“辽宁号”再次匀速运动。设全过程“辽宁号”所
2
受阻力恒定，求“辽宁号”航空母舰
（1）所受阻力大小；
（2）刚刚关闭一半发动机时的加速度大小；
（3）在关闭一半发动机后的 t时间内行驶的距离。
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1
15．（16 分）如图，半径为 R的光滑 圆弧轨道 AB，固定于竖直平面内，A端与圆心 O等高，
4
5
B端与水平地面高度差为 R。水平地面放置一个截面为半圆形的柱状物体，半径也为 R，
4
其圆心 O′与 O、B两点在同一竖直线上。现有一视为质点的小球，由 A处静止释放，从 B
处水平飞出。已知小球的质量为 m，重力加速度为 g。
（1）求小球运动至 B处时受到轨道的支持力大小；
（2）求小球在水平地面上的落点到 O′点的距离；
（3）若小球由 C处静止释放，从 B处飞出后恰好与半圆形的柱状物体不相碰，求∠COB的
余弦 cosθ。 A O·
θ
C
B
·
O′
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莆田市 2021-2022 学年下学期期末质量监测
高一物理参考答案
一、单项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有一
项是符合题目要求的。
题号 1 2 3 4
答案 B D C A
二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，有多项
符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
题号 5 6 7 8
答案 AC CD BD ABD
三、非选择题：本题共 7 小题，共 60 分。
9．（4 分） 变大 Pa
10．（4 分） < <
11．（6 分） (1) C (2) 变大 近似不变
12．（6 分） (1) 乙 (2) ①OB ② 1.76 ③ C
13．（12 分） FN
解：(1)依题意可知

v =10 m/s，
6
F 向 h
汽车做圆周运动的角速度为ω，半径为 r，则 l
①
t mg

代入数据解得 rad/s
36
r v ②

360
联立①②式，代入数据解得 r m ③

(2)公路路面与水平面夹角为α，汽车的质量为 m，受力如图，则
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mg tan m v
2
④
r
tan h ⑤
l
5
联立③④⑤式，代入数据解得 h m
9
14．（12 分）
解：(1)设“辽宁号”航空母舰受到的阻力为 f。在临时关闭一半的发动机之前牵引力为 F1，有
P F1v ①
F1 f 0 ②
联立①②式，解得 f P ③
v
(2)刚关闭一半的发动机时，“辽宁号”航空母舰牵引力为 F2，航空母舰的速度和所受的阻力
均未变，则
1 P F v ④
2 2
航空母舰所受合力方向与速度方向相反，航空母舰的加速度大小为 a
f F2 ma ⑤
P
联立③④⑤式，解得 a
2mv
(3)关闭一半的发动机后，最终做匀速直线运动的速度为 v1。则
1 P F v
2 1 1
⑥
航空母舰做变减速运动位移为 s
1 Pt fs 1 mv2 1 mv2 ⑦
2 2 1 2
1 3mv3
联立②③⑥⑦式，解得 s vt
2 8P
15．（16 分）
解：(1)设小球在 B处的速度为 v1，由 A处运动到 B处
mgR 1 mv2
2 1
①
在 B处，小球受轨道的支持力为 FN
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2
F mv1N mg ②R
联立①②式，解得 FN 3mg
(2)依题意可知，小球从 B点飞出后做平抛运动，从抛出到落到水平地面上所用时间为 t1，
有
x v1t1 ③
5 R 1 gt 2 ④
4 2 1
联立①③④式，解得 x 5R
(3)设小球从 C处静止释放到 B处的速度为 v2，从 B处飞出到落在柱状物体上所用时间为 t2，
落点与 O'连线与水平夹角为α，有
Rcos v2t2 ⑤
5 R Rsin 1 gt 22 ⑥4 2
5 g 2t 2 9R2
联立⑤⑥式，解得 v2 22 gR 4 4 16t 22
g 2t 2 2
当 2
9R
，即 t 2 3R2 2 时， v
2
2 存在最大值，此时 v
2 1 gR ⑦
4 16t 22 2g 2
小球在从 C处到 B处的过程中
mgR(1 cos ) 1 mv2
2 2
⑧
3
联立⑦⑧式，解得 cos
4
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