安庆市 2021-2022 学年度第二学期高一年级
物理学科期末考试试卷（A 卷）参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A C D B B B B BCD ACD AC
1．A
【解析】
A．汽车通过凹形桥的最低点时，汽车的加速度方向向上，汽车处于超重状态，A 正确；
B．铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是在合适的速度下，减小车轮与轨道侧面
之间的压力，B 错误；
C．杂技演员表演“水流星”，当它通过最高点时处于完全失重状态，挤压力为零，但仍受重
力作用，C 错误；
D．脱水桶的脱水原理是水滴受到的力小于所需的向心力，水滴做离心运动，脱离衣服，达
到脱水的目的，D 错误； 故选 A。
2．C 【解析】 F-x图像与坐标轴所围的面积表示 F的功，且 x轴上方的面积表示正功，
x轴下方的面积表示负功，则位移从 0 到 7m 的过程，F对物体所做的功为
W 2 (7 4)J 6J W 1 1 m(2v )2 mv2对物体根据动能定理有
2 0 2 0
解得 v0 2m/s 故选 C。
3．D 【解析】
A．根据 x=vt可知 a的位移最大，且时间最短，故 a的初速度最大，故 A 错误；
B．a落地的竖直分速度小，水平初速度大，落地速度不一定最大，故 B 错误；
CD t 2h．根据 bc高度相等，则运动时间相等，a的高度小于 bc的高度，a的运动时间
g
最短，bc的运动时间相等，故 C 错误 D正确； 故选 D。
4．B 卫星质量不知，无法求出向心力。
5．B 【解析】
2
在最高点，设杆子对小球的作用力向下，根据牛顿第二定律得 mg v F m
L
52
代入数据解得 F 2 20 0 故 B 正确，ACD 错误。
2.5
1 1
6．B 2 2【解析】 A．对小球从抛出到落至坑底的过程，根据动能定理 W 0 mv0 mv2 2 0
故 A 错误； CD．设路面对小球做的功为 W1，则由动能定理 mg(H h) W
1 2
1 0 mv2 0
1 2
解得 W1 mg(H h) mv 故 C、D 错误；2 0
B．根据能量守恒定律可知，小球机械能的减小量等于小球克服路面阻力做的功，故 B 正确。
故选 B。
7．B 【解析】 A．设物块与圆心的连线与竖直方向的夹角为 ，物块克服重力做功的功率
为 PG mgv sin 从 A 到 B 过程中， 逐渐减小，则功率减小，故 A 错误；
B．拉力大小为 F mg sin 此时拉力的功率为 P Fv mgvsin
故拉力 F的功率还渐减小。故 B 正确；
C．当物块在 A点时，对整体受力分析，可知地面对整体的摩擦力水平向左，即半圆柱体对
地面有水平向右的摩擦力。故 C 错误；
2
D v．当物块在 B点时，对物块有 mg FN m R
v2
对半圆柱有 F 'N mg FN M m g m 故 D 错误。 故选 B。R
8．BCD 【解析】汽车受到的阻力为：f=0.1×2×103×10N=2×103N；前 5s 内，由图 a=2m/s2，
由牛顿第二定律：F-f=ma，求得：F=f+ma=（2×103+2×103×2）N=6×103N ，故 A 错误．B 正
确．t=5s 末功率达到额定功率为：P=Fv=6×103×10W=6×104W 故 C 正确．汽车的最大速度为：
4
v P P 6 10m ＝ ＝ 3 30m/s，故 D 正确．F f 2 10
W l 2 l mg 19．ACD 【解析】 A．小球由 A点运动到 C点的过程中，重力做功为 G mgl
3 3
故 A 正确；
B．小球由 A点到 B点的过程中，细线拉力始终与小球速度垂直，故细线拉力不做功，故 B
错误；
C．因选 O点所在的水平面为参考平面，故小球在 B点时的重力势能为-mgL，故 C 正确；
2 2
D v v．在 B点，由牛顿第二定律可得 T mg m 解得 T m mg
r r
D点越低，则 r越小，则 T越大，细线越容易断裂，故 D正确。 故选 ACD。
10．AC【解析】
A．根据题意可知，运动员水平方向做匀速直线运动，则运动员在 P 点的水平分速度
vP v0 cos x
运动员在竖直方向上从空中的最高点到 P 点做自由落体运动，根据公式 v2 2gh可知，运动
员在 P 点的竖直分速度为 vP 2ghy
则运动员在 P 点落地速度大小为 v v2 2P 0 cos 2gh 故 A 正确；
v 2gh
B．设运动员在 P 点落地速度与水平方向的夹角为 ，根据几何关系有 tan
Py
vP v0 cos x
故 B 错误；
C．运动员从 M 点到最高点，在竖直方向上做竖直上抛运动，根据 v gt可得，上升时的时
t v 0 sin 间为 1 g
1 2h
从空中的最高点到 P 2点做自由落体运动，根据 h gt 可得下降时的时间为 t
2 2 g
v sin 2gh
运动员在空中的运动时间为 t t1 t2
0 故 C 正确；
g
D．运动员从 M 点到 P 点过程中，设 M 点与 P 点的高度差为 h'，根据动能定理有
1 1 2 2mgh ' mv2 mv2 ' v解得 h h 0
sin
P 0 故 D 错误。2 2 2g
g
11． BC 大于 x
y2 y1
【解析】 （1）A．为了使小球抛出后受到的空气阻力影响小一些，应使用密度大、体积小
的球，A 错误； B．为了保证每次抛出时小球的初速度相同，实验时让小球每次都从同一
高度由静止开始滚下，B 正确； C．为了保证小球抛出时做平抛运动，应使斜槽末端的切
线保持水平，C 正确； D．小钢球与斜槽间的摩擦不影响每次抛出时小球的初速度是否相
同，D错误； 故选 BC。
（2） AB和BC的水平间距相等，说明A到 B所用时间T 等于 B到C所用时间T，A点不是
平抛运动起始点，设A点的竖直分速度为 vy，则有
y1 vyT
1
gT 2 y1 y2 vy 2T
1
g(2T )2 3 2可得 y
2 2 2
vyT gT2
y vyT
1
gT 2 vyT
1
gT 2
1 2 2 1则有
y2 v T 3y gT
2 3vyT
3
gT 2 3
2 2
2
竖直方向做自由落体运动，根据 y y2 y1 gT
T y2 y解得 1
g
水平方向做匀速直线运动，则有 x v0T
v x x g解得钢球平抛的初速度大小为 0 T y2 y1
12． A 2.0 0.6 0.7 纸带与打点计时器间有摩擦，摩擦阻力做功造成机械能损失
9.8
【解析】 （1）[1]
A．为减小实验误差，重物最好选择密度较大的物块，以减小空气阻力，故 A 正确；
B．因为实验需要计算系统重力势能减少量 Ep (m2 m1)gh
1 2
和系统动能增加量 Ek (m1 m )v2 2
需要验证两者是否相等，两式子不能把质量消除，所以需要测量重物的质量，故 B 错误；
C．实验中应先接通电源，后释放纸带，故 C 错误；
D．本实验是验证机械能守恒的实验，若利用公式v 2gh来求解瞬时速度，则需要满足机
械能守恒的条件下才可以使用，故与本实验矛盾，故 D 错误。 故选 A。
x (0.8750 0.4652)
（2）[2]在纸带上打下计数点 B 时的速度 v AC m/s 2.0m/s
2T 0.2
1 1
（3）[3]在打计数点 O 至 B 2 2过程中系统动能的增加量 Ek (m1 m2 )v 0.3 2.0 J=0.6J2 2
[4]系统重力势能的减少量 Ep (m2 m1)ghB 0.1 10 0.65J 0.7J
[5]实验结果显示 Ep略大于 Ek，原因是纸带与打点计时器间有摩擦，摩擦阻力做功造成机
械能损失；
1
（4）[6]由关系式 (m1 m2 )v
2 (m2 m1)gh2
v2 2(m2-m1)g h 2(m2 -m 1)g = 3.26可得 由图像可知 2m1 m2 m m 0.5
解得 g 9.8m s
1 2
2h 2
13 (1) g 2hR 2hR． 月 ；(2)M ；(3)t 2 Gt2 t
【解析】
1
(1) 2月球表面附近的物体做自由落体运动，由 h g
2 月
t
g 2h得月球表面的自由落体加速度大小 月 。t 2
G Mm(2) mg M 2hR
2
若不考虑月球自转的影响，则 月球的质量
R2 月 Gt2
2
(3)质量为m v的飞行器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动 m g月 m
R
月球的“ 2hR第一宇宙速度”大小 v g月R t
14.解：（1）飞镖落在斜面上有 tanθ=y/x=gt 22 /(2v2t2)
得 t2=2v2tanθ/g=0.6s
vy=gt2=6m/s,
2 2
v= v2 +vy =2 13m/s
(2) 飞镖落在斜面上的竖直分位移为 y=gt 22 /2=1.8m
得合位移 s=y/sinθ=3m
小球的运动时间 t1=s/v1=0.5s
Δt= t2－ t1=0.1s
15. 【解析】
1
【答案】（1）0.2m，30N；（2） s，8J ；（3）0.125≤μ<0.75或μ=1
3
【解析】
【详解】（1）从 A到 B，由动能定理得
mgR 1＝ 2 mv
2
代入数据得
R＝0.2m
滑块在 B点，受到重力和支持力，在 B点，根据牛顿第二定律有
2
F mg m v
R
代入数据解得
F＝30N
由牛顿第三定律得
F '＝30N
（2）在 CD间运动，有
mg sin ma
加速度
a=gsinθ=6m/s2
匀变速运动规律
s 1 vt at 2
2
得
t 1 s
3
到 D点时滑块速度为
vD v at 4m/s
在地面上，滑块压缩弹簧，当滑块动能全部转化弹簧弹性势能时弹簧的最大弹性势能
E = 1 mv2p 8J2
（3）最终滑块停在 D点有两种可能∶
a.滑块恰好能从 C下滑到 D，则有
mg sin s 1 1mg cos s 0 mv
2
2
得到
μ1=1
b.滑块在斜面 CD间多次反复运动，最终静止于 D点，当滑块恰好能返回 C
2mg cos 2s
1
0 mv2
2
得到
μ2=0.125
当滑块恰好静止在斜面上，则有
mg sin 3mg cos
得到
μ3=0.75
所以，当 0.125≤μ<0.75，滑块在 CD 间反复运动，最静止于 D。
综上所，μ的取值范围是 0.125≤μ<0.75或μ=1安庆市 2021-2022 学年度第二学期高一年级
物理学科期末考试试卷（A 卷）
（考试时间：75分钟 试卷满分：100 分）
一、选择题：本题共 10小题，共 46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，每小题 4分；第 8~10 题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，有选错或不答的得 0分。
1．如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ）
A．汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态
B．铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，是为了利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯
C．杂技演员表演“水流星”，当它通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用
D．脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出
2．质量为 1kg 的物体在光滑水平地面上 O点，以初速度 v0沿 x轴正方向运动，其所受的水
平力 F随位移 x变化的图像如图所示，当 x 7m时，物体的速度恰好为 2v0 ，则初速度大小
为（ ）
2
A． 15m s
4
B． 3m s
3 3
C． 2m s
2
D． 21m s
3
3．微风习习，眼前是如镜的湖面，有三位游客站在湖前扔小石子。图为石子抛出
的简化图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了沿水平方向抛出的三个
小石子 a、b、c的运动轨迹，其中 b和 c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（ ）
A．a的初速度可能等于 b的初速度 B．a与地面接触瞬间的速度一定最大
C．b的飞行时间比 c的长 D．a的飞行时间比 b的短
4．如图所示，某极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道），若已
知该卫星从地球上北纬 30°的正上方，按图示方向第一次运行至南纬 60°正上方时所用时间
为 t，地球半径为 R（地球可看做均匀球体），地球表面的重力加速度为 g，引力常量为 G，
由以上条件无法求出的物理量是
A．卫星运动的周期 B．卫星所受的向心力
C．地球的质量 D．卫星距离地面的高度
5．如图所示，长度为 L=2.5m 的轻质细杆 OA的 A端有一质量为 m =2.0kg 的小球，小球以 O
点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是 5.0m/s，重
力加速度 g取 10m/s2，则此时小球对细杆 OA的作用力为（ ）
A．20.0N 的拉力 B．零
C．20.0N 的压力 D．40.0N 的压力
6．一质量为 m的小球从高度为 H的平台上以速度 v0水平抛出，落在松软路
面上，砸出一个深度为 h的坑，如图所示。不计空气阻力，重力加速度为 g，对小球从抛出
到落至坑底的过程，以下说法正确的是（ ）
A．外力对小球做的总功为 mg（H+h + 1） m v22 0
B．小球的机械能减少量为 mg（H+h + 1） m v22 0
C 1 2．路面对小球做的功为 mg（H+h）+ m v2 0
1
D 2．路面对小球做的功为 (mgh mv
2 0
)
7．如图所示，质量为 M的半圆柱体放在粗糙水平面上，一可视为质点、质量为 m的光滑
物块在大小可变、方向始终与圆柱面相切的拉力 F作用下从 A点沿着圆弧匀速运动到最高
点 B，整个过程中半圆柱体保持静止。重力加速度为 g，则
（ ）
A．物块克服重力做功的功率先增大后减小
B．拉力 F的功率逐渐减小
C．当物块在 A点时，半圆柱体对地面有水平向左的摩擦力
D．当物块运动到 B点时，半圆柱体对地面的压力为（M+m）g
8．一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前 5 s 内做匀加速直线运动，5 s 末达到额定功
率，之后保持额定功率运动，其 v-t 图象如图所示．已知汽车的质量为 m＝2×103 kg，汽车
受到地面的阻力为车重的 0.1 倍，则( )
A．汽车在前 5 s 内的牵引力为 4×103 N
B．汽车在前 5 s 内的牵引力为 6×103 N
C．汽车的额定功率为 60 kW
D．汽车的最大速度为 30 m/s
9．如图所示，质量为 m的小球，用一长为 L的细线悬于 O点，将悬线拉直成水平状态，并
给小球一个向下的速度让小球向下运动，O点正下方 D处有一钉子，小球运动到 B处时会
2
以 D为圆心做圆周运动，并经过 C点。若已知 OD= L，选 O点所在的水平面为参考平面，
3
重力加速度为 g，则下列说法正确的是（ ）
1
A．小球由 A点到 C点的过程中，重力做功为 mgL
3
B．小球由 A点到 B点的过程中，细线拉力做正功
C．小球在 B点时的重力势能-mgL
D．D点越低碰钉子后细线越容易断裂
10．中国运动员谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台项目中获得金牌。如图所示为赛
道的简化模型，ab为助滑道，bc 为带有跳台的起跳区，cd 为着陆坡，de 为停止区。运动员
在跳台顶端 M 点以速度 v0斜向上飞出，速度方向与水平方向夹角为 ，落地点为着陆坡上
的 P 点。已知运动员在空中的最高点到 P 点的高度差为 h，假设运动员在空中运动过程只受
重力作用，重力加速度为 g。下列说法正确的是（ ）
A．运动员在 P 点落地速度大小为 v20 cos
2 2gh
2gh
B 2．运动员在 P 点落地速度与水平方向的夹角正切值为 2 2 tan v0 cos
v sin 2gh
C．运动员在空中的运动时间为 0
g
v2 sin2
D．M 点与 P 点的高度差为 0
2g
二、实验题：本题共 2小题，每空 2分，共 18分。
11．用如图 1 所示装置研究平地运动，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢
球沿斜槽轨道 PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，
钢现落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如
此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下面的做法可以减小实验误差的有_________。
A． 使用密度小、体积大的球
B． 实验时让小球每次都从同一高度由静止开始滚下
C． 使斜槽末端的切线保持水平
D． 尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
（2）为定量研究，建立以水平方向为 x轴、竖直方向为 y轴的坐标系：
a. 取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的对应白纸上的位置即为原
点。
b. 若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图 2 所示，在轨迹上取A、
B、C三点，AB和 BC的水平间距相等且均为 x，测得 AB和BC的竖直间距分别是 y1和 y2，
y1 1
则 y ___________ （选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为2 3
___________。已知当地重力加速度为 g，结果用上述字母表示）。
12．某物理兴趣小组利用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从一定高
度由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验
证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：O 是打下的第一个点，打点计
时器的工作频率为 50Hz。A、B、C 为纸带上标注的三个计数点，每相邻两计数点间还有 4
个点（图中未标出）。各计数点到 O 点的距离已在图中标出。已知m1 100g、m2 200g（重
力加速度 g取10m/s2，计算结果均保留一．位．小．数．）
（1）关于此述实验，下列说法中正确的是______；
A．重物最好选择密度较大的物块
B．重物的质量可以不测量
C．实验中应先释放纸带，后接通电源
D．可以利用公式v 2gh来求解瞬时速度
（2）在纸带上打下计数点 B 时的速度 v＝______m/s；
（3）在打计数点 O 至 B 过程中系统动能的增加量 Ek ______J，系统重力势能的减少量
Ep ______J，实验结果显示 Ep略大于 Ek，那么造成这一现象的主要原因是_______。
（4）某同学根据选取的纸带的打点情况做进一步分析，做出m2获得的速度 v 的平方随下落
的高度 h 的变化图像如图丙所示，据此可计算出当地的重力加速度 g＝______m/s2。
三、计算题：本题共 3小题，共 36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步
骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（10 分）人类第一次登上月球时，宇航员在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个
铁锤从同一个高度由静止同时释放，二者几乎同时落地。若羽毛和铁锤是从高度为 h处下落，
经时间 t落到月球表面。已知引力常量为G ，月球的半径为 R。求∶
(1)月球表面的自由落体加速度大小 g月；
(2)求月球的质量M ；
(3)月球的“第一宇宙速度”大小。
14．（12 分）如图所示．小球 A 从倾角 37°足够长的斜面上的顶点处开始沿斜面匀速下滑，
速度大小 v1=6m/s，经过时间Δt 后，从斜面顶点处以速度 v2=4m/s 水平抛出一个飞镖，结果
飞镖恰好在斜面上某处击中小球 A。不计飞镖运动过程中的空气阻力，可将飞镖和小球视为
质点。已知重力加速度为 g， sin 37 0.6,cos37 0.8.试求：
（1）飞镖是以多大的速度击中小球的
（2）两个物体开始运动的时间间隔Δt 应为多少
15．（14 分） 如图，质量为 m=1kg的小滑块（视为质点）在半径为 R的四分之一光滑圆弧
的最高点 A，由静止开始释放，它运动到 B点时速度为 v=2m/s。当滑块经过 B后立即将圆
弧轨道撤去。滑块在光滑水平面上运动一段距离后，通过换向轨道由 C点过渡到倾角为θ=37°、
长 L=1m的斜面 CD上，CD之间铺了一层匀质特殊材料，其与滑块间的动摩擦因数可在
0≤μ≤1.5之间调节。斜面底部 D点与光滑地面平滑相连，地面上一根轻弹簧一端固定在 O
点，自然状态下另一端恰好在 D点。认为滑块在 C、D两处换向时速度大小均不变，最大
静摩擦力等于滑动摩擦力。取 g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，不计空气阻力。
（1）求光滑圆弧的半径 R以及滑块经过圆弧 B点时对圆弧的压力大小；
（2）若设置μ=0，求滑块从 C第一次运动到 D的时间及弹簧的最大弹性势能；
（3）若最终滑块停在 D点，求μ的取值范围。
