秘密★启用前
5.2021年10月14日，“羲和号”顺利升空，拉开了中国太阳空间探测的序幕。通过下列各组已知量理论上
可以计算出太阳的质量的是（已知引力常量为G)
昌宁县2021~2022学年下学期高一年级期末考
A.太阳的半径和太阳表面的重力加速度
物理试卷
B.地球的半径和地球绕太阳转动的周期
C.地球绕太阳转动的轨道半径和地球的自转周期
本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第I卷第1页至第3页，第Ⅱ卷第3页至第4页」
D.地球绕太阳转动的轨道半径和地球表面的重力加速度
考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时90分钟。
6.某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图4，测量得到比赛成绩是2.4m,日测空
中脚离地最大高度约0.8m,假设该同学的质量为60kg,忽略空气阻力，则起跳过程该同学所做功为(g=
第I卷（选择题，共40分）
10m/s2)
注意事项：
A.750J
1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
B.480J
、.2
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用樟皮擦千净后，再
C.270J
图4
选涂其他答案标号。在试題卷上作答无效。
D.1470J
一、选择题（本大题共12小题，共40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，
7.如图5所示，在桌面上有质量分别为M、m的两个物块，它们由同一种材料制成，现用力F推物块m,使
每小题3分；第9~12题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选
M、m两物块在桌面上一起向右加速。当桌面光滑时，加速度大小为a,M、m间的相互作用力大小为F,:
错的得0分)
当桌面粗糙时，加速度大小为2，M、m间的相互作用力大小为F2。下列关系式正确的是
1.许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的是
A.a=a2
A.伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
B.a
B.亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快
了了
C.F=F2
C.胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比
图5
D.牛顿最先推翻了亚里士多德认为“力是维持物体运动的原因”的观点
D.F>F2
2.不久前，万众瞩目的北京冬奥会已圆满落幕。如图1，在高山滑雪训练中，运动员从斜坡上A点由静止匀加
8.如图6，一粗糙斜面固定在地面上，一细绳一端悬挂小球P,另一端跨过斜面顶端的光滑定滑轮与物体Q相
速下滑，到最底端B后，在水平面做匀减速最后停止在C点。已知AB=100m、BC=20m。忽略运动员在B
连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力F缓慢拉动P至细绳与竖直方向成45°角，Q始终静止。设Q
点的速度损失，则运动员在AB段和CD段的加速度大小之比为
所受的摩擦力大小为f,在这一过程中
A.1:1
A.F一定增大、f一定增大
B.1:5
7mmmmnmmA
C.5:1
图1
B.F可能不变、f可能减小
D.6:1
C.F一定增大、f可能先减小后增大
77777777177
3.如图2所示，质量为m的小球，从A点下落到地面上的B点，A点到桌面所在水平面的距离为h1,桌面所
D.F、f均不变化
图6
在水平面到地面的距离为2，以桌面所在水平面为零势能面，不计空气阻力，重力加速度为g,下列说法
9.某物体以40m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。对物体的运动情况，下列描述正确的是
正确的是
光y
A.6s内物体的位移大小为60m,方向向上
B.6s末物体的速度大小为20m/s,方向向上
A.因为以桌面所在水平面为零势能面，以下落过程中，小球的重力势能先减小后增大
C.6s内物体的速度变化量为60m/s,方向向下
D.6s内物体平均速度大小为10m/s,方向向下
B.因为以桌面所在水平面为零势能面，所以下落过程中，小球下落到桌面所在水平面时，小
球重力的功率为零
10.一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定
C.小球下落过程中机械能守恒，且大小为mg(h,+h2)
功率运动。其v-t图像如图7所示。已知汽车的质量为m=2×10kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1
D.小球下落过程中动能越来越大，下落到地面上的B点时动能为mg(h,+h2)
倍，g取10m/s2,则以下说法正确的是
4.如图3所示，A、B两小球在光滑而固定的圆锥筒内分别做匀速圆周运动，则
A,汽车在前5s内的加速度为2m/s
A.两小球的角速度大小相等
B.汽车的最大速度为10m/s
B.两小球的线速度大小相等
C.汽车的额定功率为60kW
C.两小球的向心加速度大小相等
图7
D.A、B两小球受筒壁的支持力大小相等
D.汽车在前5s内的牵引力为4×103N
物理CN·第1页（共4页）
物理CN·第2页（共4页）昌宁县 2021~2022 学年下学期高一年级期末考
物理参考答案
第Ⅰ卷（选择题，共 40 分）
一、选择题（本大题共 12 小题，共 40 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，每小题 3 分；第 9～12 题有多项符合题目要求，每小题 4 分，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 12
答案 C B D C A A C C AC AC BC BD
【解析】
1．伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，但没有直接用实验进行验证，故 A 错
误。亚里士多德认为两个物体从同一高度自由落下，重物体比轻物体下落得要快，故 B 错
误。胡克认为只有在不超过弹簧的弹性限度时，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比，故
C 正确。伽利略最先通过理想斜面实验得出了力不是维持物体运动的原因，故 D 错误。
2．设运动员在 B 点的速度大小为 v，运动员从 A到 B 和从 B 到C 都做匀变速直线运动，且运
v v
动员在 A、C 的速度均为零，根据运动学规律有 AB t 、BC t ，解得 tAB : tBC 5 :1AB ，2 2 BC
则加速度 aAB : aBC 1: 5，故 B 正确。
3．以桌面所在平面为参考平面，下落过程中，小球的重力势能先为正值，越来越小；穿过参
考平面后，重力势能变为负值，也越来越小；所以小球的重力势能一直越来越小，故 A 错
误。小球下落到桌面所在水平面时，速度不为零，所以重力的功率不为零，故 B 错误。以
桌面所在平面为参考平面，下落过程中，小球的机械能守恒，在 A点处，小球的机械能为
mgh1，故 C 错误。下落过程中，小球的机械能守恒，从 A点到地面上的 B 点，小球重力势
能的减少量为mg(h1 h2 ) ，根据机械能守恒定律，有mg(h
1
1 h
2
2 ) mvB EkB ，故 D 正确。 2
Mm 2
5．G 2 mg M
gR
，可得 ，则已知太阳的半径 R 和太阳表面的重力加速度 g 可计算太阳
R G
的质量，故 A 正确。
物理 CN 参考答案·第 1 页（共 5 页）
6．该同学起跳后至着地的过程做抛体运动，从起跳至达到最大高度的过程中，沿竖直方向做
2h 2 0.8
加速度为 g 的匀减速直线运动，则从起跳至最高点所用时间为 t s 0.4s ，
g 10
竖 直 方 向 的 初 速 度 为 vy gt 4m/s ， 沿 水 平 方 向 做 匀 速 直 线 运 动 ， 则 有
v x 2.4x m/s 3m/s ，则该同学起跳时的速度为 v v2 v2 32 42 m/s 5m/s ，2t 2 0.4 0 x y
1 1
该同学的质量为 60kg ，根据动能定理可得W mv20 60 5
2 J 750J ，故 A 正确。
2 2
F MF
7．桌面光滑时，对整体，加速度 a1 ；对 M ， m 对 M 的作用力 F1 Ma1 ；M m M m
F (M m)g
桌面粗糙时，设桌面的动摩擦因数为 ，对整体，加速度 a2 ，对 M ，mM m
MF
对 M 的作用力满足 F2 Mg Ma2 ，联立解得 F2 ，故 C 正确。 M m
8．根据题意，对小球 P 受力分析，设 P 的质量为m1，受绳子的拉力T 、拉力 F 和本身重力m1g ，
由于缓慢拉动物体 P ，则物体 P 处于动态平衡，所受的三个力可构成闭合三角形，如图 1
所示。随着 的增大，水平拉力 F 、细绳拉力T 均逐渐增大。设物体Q的质量为m2 ，斜面
的倾角为 ，对物体Q受力分析，若刚开始T m2 g sin ，物块Q有上滑趋势，受到的静
摩擦力沿斜面向下，由平衡条件可得m2 g sin f T ，则随着T 增大，f
增大；若刚开始T m2 g sin ，物块Q有下滑趋势，受到的静摩擦力沿斜
面向上，由平衡条件可得T f m2 g sin ，则随着T 增大， f 可能一直
图 1
减小，也可能先减小到零后反向增大，故 C 正确。
10 v 10．由 v t 图像可知，汽车在前 5s 内匀加速过程的加速度为 a m/s2 2m/s2 ，根据
t 5
牛顿第二定律可得 F f F 0.1mg ma ，解得 F 6 103 N ，汽车在前 5s 内的牵引力
为 6 103 N ， 故 A 正 确 ， D 错 误 。 汽 车 在 5s 末 达 到 额 定 功 率 ， 则 有
P 3额 Fv 6 10 10W 6 10
4 W 60kW ，且当牵引力等于阻力时，汽车的速度达到最
物理 CN 参考答案·第 2 页（共 5 页）
P
大，则有 P F vm f vm 0.1mgv
额
m ，解得 vm 30m/s ，故 C 正确，B 错误。 额 0.1mg
11．如图 2 所示，由杠杆平衡条件可得T2 T1 ma g 、T2 2T3 ，
对b 由牛顿第二定律得mb g T3 mba ，对 c 由牛顿第二定
律得T3 mc g mca，联立解得m 2c 1.0kg 、a 5m/s ，故
B 图 2 、C 正确。
12 mgh mgd 1．由动能定理有 mv2C ，解得 vC 2m/s 。mgh mgl 0 l
h 0.3
， m 3m ，
2 0.1
而 d 1m ，刚好在 B 、C 间往返运动了 3 次，所以最终停在C 点。
第Ⅱ卷（非选择题，共 60 分）
二、填空、实验题（本大题共 2 小题，共 18 分）
13．（除特殊标注外，每空 2 分，共 10 分）
（1）保证小球的初速度水平
（2）1.50（3 分）
（3）0.441（3 分）
（4）偏小
【解析】（1）在本实验中，调节轨道使斜槽轨道的末端切线处于水平，其目的是保证小球
的初速度水平。
y y 0.1764 0.0784
（2）在竖直方向上，根据 y y gT 2 ，得T 2 12 1 s 0.1s ，则小g 9.8
v x 0.15球的初速度 0 m/s 1.50m/s 。 T 0.1
y y 0.0784 0.1764
（3）B 点的竖直分速度 v 1 2yB m/s 1.274m/s，则抛出点与 B 点的2T 0.2
v2 2
h yB 1.274高 度 差 m 0.08281m 8.281cm，A 点 与 水 平 抛 出 点 的 高 度 差
2g 2 9.8
h h y1 (8.281 7.84)cm 0.441cm 。
物理 CN 参考答案·第 3 页（共 5 页）
（4）若该同学在将挡板放在 3 位置时略向右倾斜了一点，则测得 y2 会偏大，求得出相等
的时间间隔T 将偏大，导致小球的初速度测量值偏小。
14．（每空 2 分，共 8 分）
（1 d）
t
2
（2） (ma mb )gh
1
(m m )
d
2 a b t2
（3）D
三、计算题（本大题共 3 小题，共 42 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算
步骤，只写出最后结果的不能得分）
15．（10 分）
v2
解：（1）由牛顿第二定律得 F mg m ①
L
代入数据解得 g 5m/s2 ②
（2）物体在该星球表面做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，即
G Mm v
2
R2
m ③
R
Mm
在该星球表面附近有G
R2
mg ④
联立解得该星球的第一宇宙速度为 v 5 103 m/s ⑤
评分标准：本题共 10 分。正确得出①～⑤式各给 2 分。
16．（16 分）
解：（1）C 刚好离开地面时，对C ，有 kx2 mg ①
此时 B 有最大速度，即 aB aC 0 ②
对 AB 整体有 Mg sin kx2 mg 0 ③
解得 M 4kg ④
（2）弹簧恢复原长的瞬间对 AB 整体，有
Mg sin mg (M m)a ⑤
解得 a 2m/s2 ⑥
（3）释放 A时，对 B 分析，有
kx1 mg ⑦
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x mg得 1 x2 ，弹簧的弹性势能改变量为零 ⑧ k
对于 A、 B 、C 组成的系统，系统机械能守恒，有
Mg(x 11 x2 )sin mg(x1 x
2
2 ) (M m)vm ⑨ 2
2 5
解得 vm m/s ⑩ 5
评分标准：本题共 16 分。正确得出⑨式给 3 分，正确得出②、③、⑤、⑧式各给 2 分，
其余各式各给 1 分。
17．（16 分）
mv2
解：（1）mg C ①
R
解得 vC 2m/s ②
mg cos37 2R 1 1 mv2 2C mv0 ③ sin 37 2 2
15
解得 ④
64
1
（2） mgR mv2 1C mv
2
2 2 D
⑤
N mv
2
D ⑥
R
解得 N 30N ⑦
则 N N 30N ⑧
（3）滑块离开C 点后做平抛运动
x vCt ⑨
y 1 gt2 ⑩
2
2R y
由几何知识得 tan 37
x
解得 t 0.275s
评分标准：本题共 16 分。正确得出①、③、⑤、 式各给 2 分，其余各式各给 1 分。
物理 CN 参考答案·第 5 页（共 5 页）