广西壮族自治区桂林市2021-2022学年高一下学期期末质量检测物理试题（Word版含答案）

桂林市2021-2022学年高一下学期期末质量检测
物理
（考试用时75分钟，满分100分）
说明：
1.答题前，考生务必将答题卷密封线内的项目填写清楚，密封线内不要答题。
2.直接在答题卷上答题（不在本试卷上答题）。
第Ⅰ卷（选择题，共44分）
1.下列物体在运动过程中，机械能守恒的是（ ）
A.树上缓缓飘落的树叶 B.沿光滑曲面下滑的小球
C.乘电梯匀速上升的人 D.匀速下落的跳伞运动员
2.电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。如下图所示，图中的带箭头实线均为电场线，下列说法正确的是（ ）
A.图甲描述的是一带负电的点电荷形成的电场
B.图乙描述的是两个等量同种点电荷产生的电场
C.图丙描述的是两个等量正点电荷产生的电场
D.存在图丁所示的匀强电场
3.北斗卫星导航系统（）是我国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统（）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（）之后的第三个成熟的卫星导航系统。若导航卫星绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，卫星的质量为m，地球的半径为R，卫星离地心的距离为r，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为（ ）
A. B. C. D.
4.两个分别带有电荷量-Q和+9Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间静电力的大小为F。两小球相互接触后再分别放回原处，则两球间静电力的大小为（ ）
A. B. C. D.
5.“空中飞椅”是大型游乐场的常规游乐项目，下图为“空中飞椅”结构简图，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动，当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为。若座椅和人的总质量为m，不计钢绳的质量，重力加速度为g。以下说法正确的是（ ）
A.座椅和人受到重力、钢绳的拉力和向心力的作用 B.座椅和人的向心力大小为
C.钢绳的拉力大小为 D.转盘匀速转动时，人处于平衡状态
6.经过特定设置的静电场或电磁复合场称为电子光学系统，它具有聚焦光电子成像的作用，故又被称为电子透镜。某电子透镜两极间的电场线分布如图所示，一电子仅在电场力作用下，以某一初速度从O点向右沿直线运动到A点，关于该过程下列说法正确的是（ ）
A.电子的速度先增大后减小 B.电子的加速度先增大后减小
C.电子的电势能先减小后增大 D.电子的电势先减小后增大
7.如图所示，固定于水平面上的竖直光滑圆轨道的半径为R，B、D分别为圆轨道的最高点和最低点，A与C为平行于地面的直径的两端点，小球（视为质点）从轨道上的A点以某一速度沿轨道竖直向下运动。下列判断正确的是（ ）
A.只有时，小球才能到达B点
B.若小球能过B点，则小球在D点和B点对轨道的压力大小之差为
C.小球从A点到D点的过程中克服重力做功，且重力做功的功率一直增大
D.若轨道存在摩擦，则小球从A点至D点与从D点至C点过程中克服摩擦力做的功相等
8.我国古代为区分季节有节气之说，二十四节气准确的反映了自然节律变化，在人们日常生活中发挥了极为重要的作用。它不仅是指导农耕生产的时节体系，更是包含有丰富民俗事象的民俗系统。二十四节气蕴含着悠久的文化内涵和历史积淀，是中华民族悠久历史文化的重要组成部分。如图所示，为地球沿椭圆形轨道绕太阳运动所处的四个位置，分别对应我国的四个节气。以下说法正确的是（ ）
A.地球做匀速椭圆轨道运动
B.太阳在椭圆的一个焦点上
C.冬至时地球公转速度最大
D.秋分时地球公转速度最小
9.如图所示，“转笔”游戏是大部分同学都会的一个小游戏，在转笔时，重的一端到支撑点的距离要近一些，这样才能使笔在手指上更稳定地绕该点转动，假设重的一端的尾部是A点，轻的一端的尾部是B点，支撑点为O，，笔绕支撑点（假定不变）匀速转动，下列说法正确的是（ ）
A.相同时间内A点和B点经过的弧长之比为
B.相同时间内A点和B点转过的角度之比为
C.A、B两点向心加速度之比为
D.相同时间内和扫过的面积相等
10.如图所示，是由A、B金属板竖直放置而成的平行板电容器，板间距离为d，产生水平向左的匀强电场。一个质量为m，带电量为q的小球，用绝缘细线悬挂在A板上端，处于静止状态，静止时悬线向右与竖直方向成角。重力加速度为g，不计空气阻力，且小球电量不会改变，下列说法中正确的是（ ）
A.小球带负电
B.小球受到2个力
C.A、B板间的电势差大小为
D.若将细线突然剪断，剪断瞬间小球的加速度大小为
11.如图所示，在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体Q，一长为的轻杆下端用光滑铰链连接于O点，O点固定于地面上，轻杆的上端连接一个可视为质点的小球P，小球靠在立方体左侧的竖直面土，小球P的质量，立方体O的质量。起初整个装置处于静止状态，受到轻微扰动后P倒向右侧并推动Q。当轻杆转过时，P和Q未分离，不计所有摩擦（g取，，）。下列说法正确的是（ ）
A.轻杆转过过程中，小球P对立方体Q做的功为2J
B.轻杆转过时，小球P的速度为
C.轻杆转过时，立方体Q的速度为
D.小球P与立方体Q分离瞬间，小球P的加速度大于等于
第Ⅱ卷（非选择题，共56分）
12.（6分）某物理实验创新小组的几名同学对“研究平抛运动”的实验进行了改进，获得了老师的肯定。他们的实验装置如图所示，实验步骤如下：
①安装好器材，将斜槽轨道的末端调整水平；
②在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板面向槽口且竖直立于槽口附近；
③使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板上并在白纸上留下痕迹A；
④将木板向远离槽口的方向平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板上并在白纸上留下痕迹B；
⑤将木板再向远离槽口的方向平移距离x，小球还从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，在白纸上留下痕迹C；
⑥测出A、B间的距离，B、C间的距离。
已知当地重力加速度为g，则关于这个实验，回答下列问题：
（1）安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是_______；
（2）每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放的目的是______；
（3）小球做平抛运动的初速度_______（用x、、、g表示）。
13.（10分）机械能守恒定律是物理学中的基本定律，是能量守恒定律的特殊表现形式。某实验小组的同学利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_______。（填写选项前字母）
A.交流电源 B刻度尺 C.天平（含砝码） D.停表
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。由下图看出，纸带的_______端（选填“左”或“右”）与重物相连。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到初速度为0的起始点O的距离分别为、、。
已知当地重力加速度为g取，打点计时器打点的周期为0.02s。从O点到B点的过程中，重物的重力势能的减少量_______J，动能的变化量_______。（均保留3位有效数字，重锤质量用m表示）
（3）实验结果显示，重力势能的减少量总略大于动能的增加量，出现这种结果的原因是（ ）
A.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
B.利用公式计算重物速度
C.利用公式计算重物速度
D.没有采用多次实验取平均值的方法
三、计算题（本题共3小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
14.（12分）在某项摩托车越野比赛中，水平路面上骑摩托车、的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。（g取）。求：
（1）顺利越过壕沟，摩托车做平抛运动的时间；
（2）摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟；
（3）摩托车恰好越过壕沟落地时的速度大小。（结果可保留根号）
15.（12分）2022年4月17日下午3时，国务院新闻办公室举行新闻发布会介绍了中国空间站建造进展情况，根据任务计划安排，今年将实施6次飞行任务，完成我国空间站在轨建造。2022年6月5日“神舟十四号”载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，3名航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲将在天和核心舱中在轨驻留6个月。为计算简便，现假设“神舟十四号”飞船绕地球做匀速圆周运动，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，飞船离地面的高度为，己知万有引力常量为G，不计地球的自转影响，求：
（1）地球的质量M；
（2）地球的第一宇宙速度v；
（3）飞船在离地球表面高度为2R处绕地球做匀速圆周运动的周期T。
16.（16分）如图所示，在倾角为的光滑斜面底端固定一个被压缩且锁定的轻弹簧，轻弹簧的上端静止放一质量的可看作质点的滑块，滑块与斜面顶端N点相距。现将弹簧解除锁定，滑块离开弹簧后经N点离开斜面，恰好水平飞上由电动机带动，速度为顺时针匀速转动的传送带，足够长的传送带水平放置，其上表面距N点所在水平面高度为，滑块与传送带间的动摩擦因数，g取。求：
（1）滑块从离开N点至飞上传送带的时间；
（2）弹簧锁定时储存的弹性势能；
（3）滑块在传送带上运动时由于摩擦产生的热量和电动机多做的功。
桂林市2021-2022学年高一下学期期末质量检测
物理参考答案及评分标准
一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第 1～7题只有一项符合题目要求，第8～11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）。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 B C D A C B B BC AC AD BD
二、实验探究题（本大题共2小题，计16分）
12．（6分）
（1）保证小球飞出时的初速度水平（2分）；
（2）保证小球每次做平抛运动的初速度相同（2分）；
（3）（2分）
13．（10分）
（1）A B（2分）
（2）左（2分）；2.32m（2分）；2.31m（2分）
（3）A（2分）
14．（12分）
解：（1）摩托车在竖直方向做自由落体运动
………………………………………………………………（2分）
……………………………………………………………………（2分）
（2）摩托车在水平方向做匀速直线运动
…………………………………………………………………（2分）
……………………………………………………………（2分）
（3）摩托车落地时竖直分速度大小为
………………………………………………………（2分）
摩托车恰好越过壕沟落地时的速度大小为
……………………………………………（2分）
15．（12分）
（1）根据地球表面物体的重力等于万有引力有
……………………………………………………………（2分）
得…………………………………………………………（2分）
（2）根据地面附件环绕天体重力提供向心力有
…………………………………………………………（2分）
联立得……………………………………………………（2分）
（3）卫星的轨道半径为…………………………（1分）
根据万有引力提供向心力…………………（2分）
联立得………………………………………………（1分）
16．（16分）
解：（1）滑块从N点离开飞上传送带在竖直方向做竖直上抛运动，
…………………………………………………………（2分）
…………………………………………………………（1分）
（2）滑块离开N点的竖直分速度为………………（1分）
在N点由速度分解可得………………………………（1分）
弹簧解除锁定至滑块到达N点过程，系统的机械能守恒
…………………………………………（2分）
…………………………………………………………（1分）
（3）滑块刚飞上传送带时的速度为…（1分）
滑块在传送带上加速时，由牛顿第二定律得………（1分）
相对传送带滑动的时间满足………………………（1分）
所以滑块滑动过程对地的位移……（1分）
滑块滑动过程传送带对地的位移………………（1分）
所以所求摩擦生热………………………（1分）
电动机多做的功………………（1分）