四川省广安市2021-2022学年高一下学期期末考试物理试题（Word版含答案）

广安市2021-2022学年高一下学期期末考试
物理
（时间：100分钟 满分：100分）
注意事项：
1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分．
2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置．
3、全部答案在答题卡上完成，答在本试题卷上无效．
4．考试结束后，只将答题卡交回．
第I卷（选择题，满分48分）
一、单项选择题（本大题共8小题，在每题所给的4个选项中，只有一个选项符合题意，每题4分，共32分）
1、21世纪以来，“校园足球”一直是备受关注的焦点．如图为某次足球比赛时足球在空中的飞行轨迹（轨迹在竖直平面内，空气阻力不可忽略），则足球在最高点的速度v的方向和所受合力F的方向应为（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，用长为L的轻绳拴住一个质量为m的小球（视为质点），使小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，重力加速度为g，不计空气阻力、下列说法中正确的是（ ）
A．小球受重力、轻绳拉力和向心力的作用
B．小球的角速度为
C．换用质量为2m的小球，使其仍沿上述轨迹做匀速圆周运动，则角速度扩大为2倍
D．用更长的轻绳使小球m在同一水平面内做匀速圆周运动，则角速度变大
3．如图所示，小球A从光滑固定斜面顶端由静止释放，小球B从与A等高的位置静止释放，A、B均可视为质点，且质量相等．则下列判断中正确的是（ ）
A．两球落地时的速度相同 B．从释放到落地，两球动量的变化量相同
C．落地瞬间，重力的瞬时功率相同 D．从释放到落地，小球A运动的时间更长
4．2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约577秒后，神舟十四号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功．假设神舟十四号飞船在预订轨道绕地球做匀速圆周运动，其轨道高度为，则下列说法中不正确的是（ ）
A．神舟十四号飞船运行的线速度小于7.9km/s
B．神舟十四号的运行周期小于地球同步卫星的运行周期
C．神舟十四号飞船的线速度小于地球赤道上物体的线速度
D．神舟十四号在完成与高轨道空间站对接任务时，需要点火加速
5．斯诺克是“最具绅士”的一项运动，比赛时运动员利用球杆击打母球（白色球），母球与目标球碰撞使目标球入袋而得分，如图为我国斯诺克运动员丁俊晖击球时的情景．假设某次击球后，母球和目标球碰撞，二者均在同一直线上运动，则下列说法中正确的是（ ）
A．母球和目标球碰撞瞬间，由于桌面存在摩擦，系统动量不守恒
B．由于碰撞时间极短，在碰撞瞬间，可以认为两球均没有发生位移
C．从母球被击出，到目标球落袋前这一过程中，系统的机械能守恒
D．碰撞瞬间，母球对目标球的冲量和目标球对母球的冲量相同
6．一质量为的物体（可视为质点）在直角坐标xOy平面上运动，时，质点位于坐标原点．物体在x方向上的初速度为零，加速度随时间变化关系图像如图甲所示，在y方向上的速度随时间变化关系图像如图乙所示．则下列说法正确的是（ ）
A．物体所受的合外力大小为4N，方向沿y轴正方向
B．物体在0~2s内，位移的大小为8m
C．物体在0~3s的运动轨迹是一条直线
D．物体在时，速度大小为
7．如图所示，水平传送带以逆时针匀速转动，A、B为两轮圆心正上方的点，，两边水平面分别与传送带上表面无缝对接，弹簧右端固定，自然长度时左端恰好位于B点．现将一质量为小物块（视为质点）与弹簧接触但不栓接，并压缩至图示位置后由静止释放．已知小物块与各接触面间的动摩擦因数均为，，小物块与轨道左端挡板P碰撞后原速率反弹，小物块刚好返回到B点时速度减为零．取，则下列说法正确的是（ ）
A．小物块与挡板P碰撞后返回到A点时，速度大小为
B．小物块从B到A一定是先加速后匀速
C．开始时弹簧和小物块组成的系统具有的弹性势能满足
D．小物块对传送带做功的绝对值与传送带对小物块做功的绝对值一定相等
8．2022年4月26日，CBA总决赛第四场，辽宁队击败广厦队，以总比分4：0夺得2021-2022赛季CBA总冠军．假设比赛开场时，双方球员跳球，主裁判将篮球以的初速度竖直向上抛出，篮球离开裁判手时离球场地板高度为1.8m，运动员甲在篮球到达最高点时将篮球沿与球场边线（篮球场长边）平行的方向水平击出，篮球恰好绕过所有运动员落在球场地板上．已知篮球的质量为600g，从被击出到落地的水平位移为8m，g取，，，不计空气阻力．则下列结果中不正确的是（ ）
A．篮球被水平击出时的初速度为10m/s
B．篮球落地时重力的瞬时功率为48W
C．篮球落地时速度与水平方向的夹角为53°
D．从被水平击出到落地，篮球动能增加了19.2J
二、多项选择题（本题共4个小题，在每题所给的4个选项中，至少有两个选项符合题意，全部选对得4分，部分选对得2分，有错或不答得0分，共16分）
9．速度、动能、动量是描述物体运动的三个重要物理量，以下叙述中最能准确反映三者关系的有（ ）
A，速度和动量是矢量，其正负表示方向；动能是标量，没有负值
B．物体的速度变化，动能和动量都变化
C．物体动能不变，合外力的冲量为0
D．物体动能变化，其速度和动量一定变化
10．近年来，中小学生体质健康一直是社会关注的热点问题，体育也成为了广安市中考的必考科目之一，而跳绳也成为体育考试的必考项目，学生需要在30s完成一定次数才算合格．某同学质量为50kg，在考试中每次跳起的最大高度相同，且均为5cm，他在30s内完成跳绳100次，g取，不计空气阻力和跳绳质量，则（ ）
A．每次跳起时，地面对该同学的支持力不做功
B．每次向上运动的过程中，克服重力做功2500J
C．该次考试中，该同学克服重力做功的平均功率约为83.3W
D．在保持跳起最大高度不变的情况下；该同学的跳绳成绩已经无法再取得突破
11．质量为1kg的钢球自5m高处从静止释放，与地面相互作用后被竖直反弹，上升的最大高度为3.2m，已知钢球与地面作用的时间为0.1s，忽略空气阻力，g取，规定竖直向下为正方向．则（ ）
A．钢球与地面相互作用，速度变化了2m/s
B．全过程中重力的冲量为
C．地面对钢球的平均作用力为
D．钢球与地面相互作用的过程中，机械能损失了18J
12．如图，将质量为2.5m的重物系在轻绳的一端，放在倾角为的固定光滑斜面上，轻绳的另一端系一质量为m的环，轻绳绕过光滑轻小定滑轮，环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为d．杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离为处．轻绳绷直，系重物段轻绳与斜面平行，不计一切摩擦阻力，轻绳、杆、斜面足够长，，，重力加速度为g．现将环从A处由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A．环从A点释放时，环的加速度大小为g
B．从A到B，环重力势能的减少量等于重物机械能的增加量
C．环下降到最低点时，下降的高度为
D．环到达B处时，环的速度大小为
第II卷（非选择题 共52分）
三、实验题（每空2分，共14分）
13．（6分）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个体积相同的小球在水平部分碰撞前后的动量关系．
（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，我们仅用一把刻度尺就能够间接地解决这个问题．那么，需要测量的物理量是________．（填选项前的编号）
A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的射程x
（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射小球多次从倾斜轨道上S点由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量水平射程．然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射小球从同一S点静止释放，与小球相碰，并多次重复，得到小球和的平均落点分别为M、N，测得、两小球的水平射程分别为，．则两小球质量满足的关系应为________．（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（3）若实验结果为________（用（2）中测量的量表示），则可以验证两小球碰撞前后系统动量守恒．
14．（8分）某实验小组利用如图甲所示装置进行“验证机械能守恒定律”的实验．
（1）下列说法正确的是________
A．实验中，应该先释放重物再接通打点计时器电源
B．为完成实验，实验中必须测量重物的质量
C．应选用质量较大的重物，使重物和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力
D．应选用质量较小的重物，使重物的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动
（2）安装好实验装置后，正确地进行了实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图乙所示．若重物的质量，相邻计数点间的时间间隔为0.04s．计算B点瞬时速度时，小明用公式，小强用公式，其中所选择方法正确的________（填“小明”或“小强”）同学，从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中，重物重力势能的减少量________J，重物动能的增加量________J．（，结果均保留三位有效数字）
（3）在误差允许的范围内，机械能守恒定律得到验证．
四、计算题（本大题共4小题，共计38分）
15．（8分）设想将来的某一天，你带着祖国对你的期望来到了火星．在火星的两极上，你测得质量为m的物体的重力为F．已知火星的自转周期为T，火星半径为R，引力常量为G．求：
（1）火星的质量M：
（2）火星同步卫星的轨道高度h．
16．（8分）如图所示，一条宽为120m的足够长河流，水流速度恒为．一艘小船从A点出发向对岸驶去，已知小船在静水中的速度，，，求：
（1）小船渡河的最短时间以及以此种方式渡河到达对岸时沿水流方向的位移大小；
（2）小船渡河的最短航程及船头的朝向．
17．（10分）如图所示，长为水平轨道AB与半径为的四分之一竖直圆轨道BC相切于B，轨道BC与半径为的四分之一竖直圆轨道CD相切于C，质量为的小球静止在A点，现用水平恒力F向右拉小球，在到达B点时撤去拉力，小球恰能通过D点．已知，不计一切摩擦及空气阻力，计算结果保留根号，求：
（1）恒力F的大小及小球在B点处受到的支持力大小；
（2）小球离开D点后落地点到B点的距离．
18．（12分）在光滑水平面上静止放置一木板B，B的质量为，B右端离竖直墙，在B的左端静止一小物体A，其质量为，一质量为的子弹C以的速度击中A并在极短时间内留存A中，如图所示，A与B间的动摩擦因数为，在运动过程中只是B与墙壁碰撞，碰撞时间极短，且碰撞时无能量损失，取，求：
（1）子弹击中A后，A的速度及子弹击中A过程中产生的热量Q；
（2）要使A最终不脱离B，木板B的最短长度L．
广安市2021-2022学年高一下学期期末考试
物理答案
一、选择题（48分，每题4分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 A B D C B D A C AD AC BD ACD
三、实验题（每空2分，共14分）
13．（1）C；（2）大于；（3）
14．（1）C；（2）小强，2.28，2.26
四、计算题
15．（8分）解：（1）物体随火星自转而做圆周运动，由向心力关系可知
解得
（2）火星同步卫星绕火星做匀速圆周运动，设轨道半径为r，由万有引力提供向心力
解得
所以，同步卫星的轨道高度
16．（8分）解：（1）船头垂直河岸时，渡河时间最短，最短时间
沿水流方向，位移大小
（2）因为，所以小船不能垂直过河
当船头朝向上游且与河岸成时，渡河航程最短，如图所示
其中，，即，船头朝向上游与河岸成37°夹角．
最短航程
17．（10分）解：（1）小球恰好过最高点D，有
小球从A到D，由动能定理得
解得：
小球从A到B，由动能定理
B点处，由牛顿第二定律得
解得：
（2）由D点飞出后做平抛运动落在水平面上
平抛的水平位移
∴小球离开D点后落地点到B点的距离
18．（12分）解：（1）C击中A的过程中，A、C组成系统动量守恒，规定向右为正方向，
C击中A的过程中，由能量守恒定律：
联立①②式并代入数据可得：
子弹击中A后，A的速度为：
子弹击中A过程中产生热量为：
（2）假设ABC共速后才与墙壁发生碰撞，规定向右为正方向，由动量守恒定律得
由能量守恒定律：
对B由动能定理：
A在B上滑动距离为：
AB相对运动过程中，B的位移为：
所以假设成立，B与墙壁相撞，由于无能量损失，B以相等的速率反弹，AC与B再次发生相对滑动，直到ABC一起向左以匀速运动，
由动量守恒：
由能量守恒定律可得：
联立并代入数据可得B反弹的A在B上滑动距离为：
故要使A最终不脱离B，B的最小长度为：
（说明：若采用全程能量守恒守恒列式，也给分．）
**（2）若用动力学观点求解，过程如下
AC整体减速，由牛顿第二定律得
B加速
设经时间t，AC与B达共同速度，则
解得：，
该段时间内，木板的位移
即木板与挡板发生碰撞前已达到共同速度，且AC与B的相对位移（右）
共速后，AC与B一起向右匀速，然后与挡板碰撞，B被反弹，AC与B再次发生相对运动，最终达共速，取向左为正方向
有
解得，
该过程中相对位移为（右）
故木板的最小长度为