农安县2021-2022学年高一下学期期末考试
物理试题
考试时间：90 分钟 满分：100 分
学校： 姓名：_______班级：______考号：___________
一、选择题：本题共 12 小题，每小题4 分，共 48 分。在 1～8 小题给出的四个选项中，只有一个选项正 确，在 9～12 小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4 分，选对但不全的得 2 分， 有选错的得 0 分。
1．下列说法正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体，其加速度一定是变化的
B．做曲线运动的物体，其速度大小一定是变化的
C．做匀速圆周运动的物体，其所受合力不一定指向圆心
D．做匀速圆周运动的物体，在任意相等时间内的位移大小相同
2．如图所示，水平转台上放着一个纸箱A，当转台匀速转动时，纸箱相对转台静止。关于这种情况下纸箱A的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力
B．受重力、台面的支持力和静摩擦力
C．受重力和台面的支持力
D．受重力、台面的支持力、向心力和滑动摩擦力
3．做匀速圆周运动的物体，其向心加速度（ ）
A．大小不变，方向改变 B．大小改变，方向不变
C．大小和方向都改变 D．大小和方向都不变
4．如图，质量为m的小球固定在长为L的细轻杆的一端，绕细杆的另一端O在竖直平面上做圆周运动，球转到最低点A时，线速度的大小为，此时（ ）
A．杆受到的压力 B．杆受到 的拉力
C．杆受到的压力 D．杆受到的拉力
5．根据开普勒行星运动定律，行星P在图中四个位置，哪个位置处运动速度最大（ ）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
6．关于天体运动的规律，下列说法正确的是（ ）
A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律
B．第谷在天文观测数据的基础上，总结出行星运动的三个规律
C．通过“月—地检验”验证万有引力定律是在已知引力常量数值的基础上进行的
D．火星绕太阳运行一周的时间比地球的长
7. A、B两个物体的质量比为1:3,速度之比是3:1,那么它们的动能之比是( )
A.1:1 B.3:1 C.1:3 D.9:1
8．2022年3月23日，中国空间站“天宫课堂”第二课开讲。空间站轨道可简化为高度约400km的圆轨道，认为空间站绕地球做匀速圆周运动。在400km的高空也有非常稀薄的气体，为了维持空间站长期在轨道上做圆周运动，需要连续补充能量。下列说法中正确的是（ ）
A．如果不补充能量，系统的机械能将增大
B．如果不补充能量，空间站运行的角速度将变小
C．空间站的运行速度小于第一宇宙速度
D．空间站的运行速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
9、如图所示的皮带传动中,两轮半径不等,下列说法正确的是( )
A.两轮角速度相等
B.两轮边缘线速度的大小相等
C.同一轮上各点的向心加速度跟该点与中心的距离成正比
D.大轮边缘一点的向心加速度大于小轮边缘一点的向心加速度
10.下列所述的实例中(均不计空气阻力),机械能守恒的是( )
A.子弹射穿木块的过程 B.人乘电梯加速上升的过程
C.小钢球在空中做平抛运动的过程 D.小球沿光滑圆弧槽滑下的过程
11.在下列几种情况下，甲、乙两物体的动能相等的是( )
A.甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的
B.甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的
C.甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的
D.质量相同，速度的大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动
12.如图所示，一木块静止在光滑水平地面上，一子弹水平射入木块中，射入深度为d，假设子弹在射入木块的过程中受阻力大小不变为f，已知木块运动s后开始做匀速直线运动，则下列说法正确的是( )
A.子弹减少的动能为 B.子弹减少的动能为
C.木块获得的动能为 D.木块获得的动能为
二、实验题。本题共6个空，每空2分，共12分。
13.某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔0.05 s闪光一次，如图所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表。已知小球质量，当地重力加速度g取。
时刻
速度/ 4.99 4.48 3.98 3.48
（1）从到时间内，重力势能增量________J（结果保留2位有效数字），动能减少量。
（2）在误差允许的范围内，若与近似相等，即可验证机械能守恒定律。由上述计算得____（选填“>”“<”或“＝”），造成这种结果的主要原因是____________________。
14.某实验小组利用拉力传感器验证机械能守恒定律”的实验。
(1)实验完毕后选出一条纸带如图甲所示，其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电.用刻度尺测得，，，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1.00kg，取.甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了________J；此时重物的动能比开始下落时增加了________J.(结果均保留三位有效数字)
(2)乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图的图线.图线未过原点O的原因是________。
三、计算题：本题共 3 小题，15题 8分,16、17每题10分，共28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
15．如图所示，质量m＝800kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为50m。当小汽车通过凹形桥面最低点时对桥面的压力为8400N，则：
（1）汽车的运行速率是多少？
（2）若以所求速度行驶，汽车对凸形桥面最高点的压力是多少？（g取10m/s2）
16．已知地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R，引力常量为G，不考虑地球自转的影响。求：
（1）地球的质量M；
（2）地球近地卫星速度大小v和运行周期T。
17.哈尔滨第24届世界大学生冬运会某滑雪道为曲线轨道,滑雪道长s=2.5×103m,竖直高度h=720m.运动员从该滑道顶端由静止开始滑下,经t=200s到达滑雪道底端时速度v=30m/s,人和滑雪板的总质量m=80kg,取g=10m/s2,求人和滑雪板
(1)到达底端时的动能;
(2)在滑动过程中重力做功的功率;
(3)在滑动过程中克服阻力做的功.
四、选做题。从下面的试题中选做一道试题作答，选择题4分：选对不全2分，全对4分；计算题8分，共12分
18.A
必修三
（1）关于元电荷的解释，下列说法正确的是( )
A.元电荷就是电子或质子
B.元电荷跟电子所带电荷量的大小相等
C.元电荷的值是1 C
D.物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
（2）.如图所示，一质量为m的带负电小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成θ角.已知电场强度为E，重力加速度为g.求:
（1）小球所带电荷量的大小；
（2）将细线突然剪断的瞬间，小球的加速度大小.
18.B
选择性必修一
(1).对于质量一定的物体，下列说法正确的是( )
A.如果物体运动的速度大小不变，物体的动量也保持不变
B.运动的物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向
C.物体的动量发生改变，则合外力一定对物体做了功
D.物体的动能发生改变，其动量一定发生改变
(2).如图所示，质量的物体以水平速度滑上静止在光滑水平面上的平板小车，小车质量，物体与小车车面之间的动摩擦因数，g取，设小车足够长，求：
（1）小车和物体的共同速度的大小；
（2）在物体相对小车滑动的过程中，系统损失的动能.高一物理期末质量检测试题
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．【解答】解：A、物体的加速度不变时，只要加速度方向与速度方向不在同一直线上，物体做匀变速曲线运动，故A错误；
B、做曲线运动的物体，其速度方向在时刻发生改变，但速度大小不一定变化，比如匀速圆周运动，故B错误；
C、做匀速圆周运动的物体，其所受合力只改变速度的方向，不改变速度的大小，故合力一定指向圆心，故C错误；
D、做匀速圆周运动的物体，其速度大小不变，在任意相等时间内的位移大小相同，故D正确；
故选：D。
【点评】本题要注意加速度和速度是矢量，从大小和方向判断其是否改变。
2．【解答】解：纸箱A随转台一起做匀速圆周运动，合力指向圆心，对纸箱受力分析可知，纸箱A受重力、支持力和静摩擦力，如图所示；重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力，故ACD错误，B正确；
故选：B。
【点评】本题考查对向心力的理解，要注意明确静摩擦力与物体的相对运动趋势的方向相反，表明物体相对于圆盘有向外滑动的趋势。
3．【解答】解：物体做匀速圆周运动，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，时刻在变，故A正确，BCD错误；
故选：A。
【点评】本题主要考查了描述匀速圆周运动的物理量，抓住向心加速度大小不变，方向时刻在变即可。
4．【解答】解：A、在最低点，小球受到重力和杆的拉力，其合力提供向心力，则有：
解得：F＝
根据牛顿第三定律可知，小球对杆的拉力为，故ACD错误，B正确；
故选：B。
【点评】本题主要考查了牛顿定律的应用，关键是正确的对小球受力分析，明确向心力的来源即可。
5．【解答】解：开普勒第二定律又称为面积定律，指行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，行星离太阳越近，其运动速度越快，故d点速度最大，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】本题关键是要能读懂开普勒第二定律的含义；开普勒的三条行星运动定律改变了整个天文学，彻底摧毁了托勒密复杂的宇宙体系，完善并简化了哥白尼的日心说.
6．【解答】解：AB、开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并未找出了行星按照这些规律运动的原因，故AB错误；
C、引力常量数值是牛顿发现了万有引力定律之后，卡文迪什通过实验比较准确地测出，故C错误；
D、根据开普勒第三定律，火星绕太阳轨道的半长轴比地球绕太阳轨道的半长轴长，所以火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，同时要加强对开普勒三定律的理解。
7.答案：B
解析：由可知他们的动能之比为:3:1,所以答案选B。
8．【解答】解：AB.在400km的高空也有非常稀薄的空气，假设不补充能量，空间站在空气阻力作用下，空间站要克服阻力做功，系统机械能减小，速率减小，空间站将做向心运动，角速度将变大，故AB错误；
CD。第一宇宙速度是最大的环绕速度最小的发射速度，第二宇宙速度是脱离地球束缚的发射速度，空间站轨道为高度约400km的圆轨道，轨道半径大于地球半径，故实际空间站的运行速度小于第一宇宙速度，亦小于第二宇宙速度，故C正确、D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了万有引力定律及其应用，解题关键要知道空间站在环绕地球运动时，线速度、角速度与轨道半径的关系。
9、BC
解析： A、靠皮带传动,轮子边缘上的点的线速度大小相等,根据v=rω,知半径大的角速度小.故A错误,B正确.
C、同一轮子上各点的角速度相等,根据a=rω 2,同一轮上各点的向心加速度跟该点与中心的距离成正比.故C正确.
D、根据a= 可知线速度相等,半径大的,向心加速度小.所以大轮边缘一点的向心加速度小于小轮边缘一点的向心加速度.故D错误.
故选BC.
10.答案：CD
解析：子弹射穿木块的过程中摩擦力做功,机械能不守恒,故A错误;人乘电梯加速上升的过程电梯对人做正功,机械能不守恒,故B错误;小钢球在空中做平抛运动的过程只有重力做功,机械能守恒,故C正确;小球沿光滑圆弧槽滑下的过程只有重力做功,机械能守恒,故D正确。
11.答案：CD
解析：根据动能的表达式，甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的，则甲的动能是乙的2倍，故A错误；甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的，则甲的动能是乙的，故B错误；甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的，则甲的动能和乙的相等，故C正确；动能是标量，只要物体质量相等，速度大小也相等，则动能一定相等，故D正确。
12.答案：BD
解析：AB、对子弹由动能定理得，子弹减少的动能，故A错误B正确；
CD、对木块由动能定理得，木块获得的动能，故C错误D正确。
故选：BD。
二，实验题（共2小题）
13.答案：（1）0.62（2）＜;存在空气阻力
解析：（1）重力势能的增加量。
（2）由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能，因此。
14.答案：（1）1.80；1.71（2）先释放重物，再接通计时器电源
解析：（1）O到B的过程中，重力势能的减小量，B点的速度，则动能的增加量；
（2）根据机械能守恒有，因此在以为纵轴，以h为横轴的图线中，斜率表示重力加速度，图线不过原点，说明开始时，物体已经具有了动能，因此该同学做实验时先释放了纸带，然后接通打点计时器的电源。
三、计算题：本题共 3 小题，15题 8分,16、17每题10分，共28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
15．
【分析】（1）汽车在最低点，靠支持力和重力的合力提供向心力，合力向上，支持力大于重力；
（2）在最高点，靠重力和支持力的合力提供向心力，合力向下，支持力小于重力，结合牛顿第二定律求出压力。
【解答】解：（1）汽车在凹形桥底部时，由牛顿第二定律得：FN﹣mg＝m，
代入数据解得：v＝5m/s
（2）汽车在凸形桥顶部时，由牛顿第二定律得：mg﹣FN′＝m，
代入数据得FN′＝7600 N。
由牛顿第三定律知汽车对桥面的压力是7600N。
答：（1）汽车的运行速率是5m/s；
（2）若以所求速度行驶，汽车对凸形桥面最高点的压力是7600N。
16．
【分析】（1）不考虑地球自转时，地球表面上的物体所受重力与万有引力相等，据此列式即可求出地球的质量；
（2）地球的近地卫星绕地球运行时，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式，即可求出线速度大小与周期大小。
【解答】解：（1）不考虑地球自转的影响时，地面上质量为m的物体所受重力与万有引力相等，则有：
解得地球质量为：
（2）设卫星的质量为m'，绕地球运行时，万有引力提供向心力，则有：
可得线速度为：
则可得其运行周期为：
答：（1）地球的质量M为；
（2）地球近地卫星速度大小为，运行周期T的大小为。
17.答案：(1)3.6×104J (2)2.88×103W (3)5.4×105J
解析：试题分析:(1)到达底端时的动能Ek=mv2
代入数据得Ek=3.6×104J
(2)在滑动过程中重力做的功W=mgh
功率P=
代入数据解得P=2.88×103W
(3)设在滑动过程中克服阻力做的功Wf,由动能定理有
mgh-Wf=mv2
代入数据解得Wf=5.4×105J
四、选做题。从下面的试题中选做一道试题作答，选择题4分：选对不全2分，全对4分；计算题8分，共12分
18.A
必修三
（1）.答案：BD
解析：AB.元电荷是指电子或质子所带的电荷量，不是质子或电子，故A错误，B正确；
C.电荷量e的数值最早是由密立根用实验测得，元电荷的值通常取，故C错误；
D.任何物体的带电量均是元电荷的整数倍，故元电荷是自然界中已知的最小电荷量，故D正确；
故选BD。
（2）.答案：(1) ；(2)
解析：
(1)对小球受力分析，受重力、电场力和拉力，如图，根据共点力平衡条件，则有：
则所带电量为：
(2)剪短细线后，小球受到重力和电场力，合力恒定，如图，故做初速度为零的匀加速直线运动；则有：
则小球的加速度为：
18.B
选择性必修一
(1)答案：BD
解析：动量是矢量，只要速度方向发生变化，动量也发生变化，A错误；动量具有瞬时性，任一时刻物体动量的方向，即为该时刻物体的速度方向，B正确；物体的动量发生变化，可能是速度的大小、方向中有一个量或两个量发生了变化，物体肯定受到了力的作用，但此力不一定做功，C错误；物体的动能发生改变，则其速度大小一定改变，其动量一定改变，D正确。
（2）.答案：（1）1 m/s（2）20 J
解析：（1）物体和小车组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，根据动量守恒定律有，
解得.
（2）物体和小车组成的系统由能量守恒得：ΔEK=m(M+m)
解得：ΔEK=20J
