甘肃省张掖市2021-2022学年高一下学期期末学业水平质量检测物理试题（PDF版含答案）

张掖市 2021-2022学年第二学期高一年级学业水平质量检测
物理试卷
一、单选题（每小题 3 分，共 24分）
1．长传足球的轨迹如图所示，足球在 P 点所受的
合外力和速度方向的关系可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
2．河宽 240m，船在静水中速度为 4m/s，水流速度是 3m/s，则船过河的最短时间为（ ）
A．60s B．48s C．80s D．50s
3．甲、乙两个做匀速圆周运动的物体，它们的半径之比为 3∶2，周期之比是 1∶2，则（ ）
A．甲与乙的线速度之比为 1∶2 B．甲与乙的线速度之比为 3∶1
C．甲与乙的转速之比为 1∶2 D．甲与乙的角速度之比为 1∶2
4．2022 年 2 月 19 日晚，在北京冬奥会花祥滑冰双人自由滑决赛比赛中，中国组合隋文静、
韩聪获得冠军。如图所示，双人花样滑冰比赛时，女运动员
被男运动员拉着离开冰面在空中做水平面内的匀速圆周运动。
男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为 37°，取重力加速度
g 10m/s2 ，sin37 0.6，cos37 0.8，则女运动员重心处
的向心加速度大小约为（ ）
A．13.3m/s2 B．12.5m/s2 C．7.5m/s2 D．6m/s2
5．德国天文学家开普勒用了 20 年的时间研究了丹麦天文学家第谷的行星研究资料，提出了
开普勒行星运动定律。下列说法中正确的是（ ）
A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上
B．对任意一个行星来说，在其轨道上运动时，离太阳越近的，其运动速度越慢
C．水星绕太阳运动的半长轴比金星的小，所以水星绕太阳运动的周期长
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D．所有绕不同中心天体运行的天体的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值
都相等
6．2021 年 2 月，“天问一号”成功被火星捕获，随后进入环绕火星轨道，成为中国第一颗人
造，火星卫星。已知“天问一号”运行周期为 2 个火星日（火星日与地球日近似相等），轨道可
看作半径为3.26 107m的圆轨道，地球同步卫星轨道半径为4.23 107m，地球质量为
6.0 1024 kg 。由上述信息可估算出火星质量约为（ ）
A．6.5 1021kg B．6.4 1023kg C．6.4 1025kg D．6.5 1027 kg
7．关于汽车发动机的功率，下列说法中正确的是（ ）
A．根据功率 P=Fv 可知，牵引力一定与速度成反比
B．根据功率 P=Fv 可知，发动机功率一定时，汽车的牵引力一定与速度成反比
W
C．根据功率P 可知，发动机做功越多，其功率就越大
t
W
D．根据功率P 可知，知道 W 和 t 的值就可求发动机任意时刻的功率
t
8．如图所示，一质量为 m的小球（可视为质点）以初速度v0 从离地高度 h 处的平台末端水
平飞出，落在水平地面上，忽略一切阻力。关于小球的运动过程，下列说法中正确的是（ ）
A．小球的运动是变加速曲线运动
1 2
B．小球落地时的动能为mgh mv0
2
C．小球落地时重力的瞬时功率与高度无关
D．若平台足够高，小球最终的速度方向将会竖直向下
二、多选题（每小题 4 分，共 16分）
9．实践小组的同学在进行户外活动时发现，有一根排污管正在向河道管口排出大量污水。
这根管道水平设置，管口离河道水面有一定的高度，如图所示。为了向环保部门提供尽量详
细的信息，小组同学利用随身携带的卷尺进行了测量他们河道管口的直径为 D，管口到河道
水面的高度为 h，已知污水的水平射程为 L，已知D h，重力加速度为 g。他们利用所学物
理知识结合测得的物理量进行研究。下列表达式正确的是（ ）
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2h
A．污水从离开管口到河道水面的时间为
g
2h
B．污水从管口流出时的速度大小为 L
g
D2L g
C．单位时间排出污水的体积为
4 2h
D2L
D．空中污水的体积
4
10．我市某公园有一种叫做“快乐飞机”的游乐项目，模型如图所示，已知模型飞机质量为 m，
固定在长为 L 的旋臂上，旋臂与竖直方向夹角为 （小于90 ），当模型飞机以恒定角速度
绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（ ）
A．模型飞机受到重力、旋臂的作用力和向心力
B．旋臂对模型飞机的作用力方向一定与旋臂垂直
C．旋臂对模型飞机的作用力大于mg
D．若仅减小夹角 ，则旋臂对模型飞机的作用力减小
11．质量为 m 的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知
月球的质量为 M，月球的半径为 R，月球表面的重力加速度为 g，引力常量为 G，不考虑月
球自转的影响，则关于航天器（ ）
R
A．运行周期T 2 B．线速度v gR
g
GM g
C．加速度a D．角速度
R R
12．如图所示，质量为 M 长度为 L 的小车静止在光滑水平面上，质量为 m 的小物块（可视
为质点）放在小车的最左端现用一水平恒力 F 作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加
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速直线运动.小物块和小车之间的摩擦力为 Ft ，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离
为 x.此过程中，下列结论正确的是（ ）
A．小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 F Ft L x
B．小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为Ft x
C．小物块克服摩擦力所做的功为Ft L x
D．小物块和小车增加的机械能为Fx
三、实验题（每空 2分，共 16 分）
13．如图所示是采用频闪照相的方法拍摄到的小球做平抛运动的照片。背景标尺每小格边长
均为 L=5 cm，则：
(1)由图可知，小球在水平方向做___________运动，理由是
___________。
(2)拍摄时每___________ s 曝光一次，平抛运动的初速度为
2
___________ m/s。（取重力加速度 g=10 m/s ）
14．某实验小组用重物下落验证机械能守恒定律。
（1）下图是四位同学释放纸带瞬间的照片，实验操作最合理的是________。
（2）选出一条清晰的纸带如图所示，O点为打点计时器打下的第一个点，A 、B 、C 为三个
计数点，在A 和 B 、 B 和C 之间还各有一个点，
重锤的质量m 0.4kg，打点计时器工作频率
f 50Hz ，当地的重力加速度 g 取9.8m / s2，从
打下O点到打下 B 点过程中重锤动能增加量
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Ek ________J，重力势能减少量ΔEp ________J。（结果均保留三位有效数字）
（3）根据（2）所得数据可以得到实验结论：________。
四、解答题
15．（10 分）跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一
定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，现有某运动员从跳台 a 处以
15m / s速度沿水平方向飞出，在斜坡 b 处着陆，着陆时
速度大小为25m / s。运动员可视为质点，空气阻力不计，
重力加速度 g 取10m / s2 。求：
(1)运动员在空中飞行的时间 t ；
(2)ab 之间的距离 lab 。
16．（9 分）2020 春季新冠疫情期间，某同学居家自学圆周运动知识。如图所示，他用一根
无弹性细绳拴住一个质量为 m 的小沙袋，让小沙袋在水平面内做半径为 r 的匀速圆周运动，
同时测出小沙袋运动 n 周所需时间为 t。若小沙袋所受向心力近似等于手通过绳对小沙袋的
拉力，求：
(1)小沙袋做圆周运动的周期 T；
(2)小沙袋做圆周运动的角速度 ω；
(3)细绳对小沙袋的拉力 F。
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17．（10 分）已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为 H，飞行周期为 T，
月球的半径为 R，引力常量为 G。求：
(1)“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小；
(2)月球的质量；
(3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的近月飞船，则其绕月运行的线速度应为多大。
18．（15 分）如图所示，光滑水平面 AB 与一半圆轨道在 B 点相连，轨道位于竖直面内，其
半径为 R，一个质量为 m 的物块静止在水平面上，现向左推物块使其压紧弹簧，然后放手，
物块在弹力作用下获得一速度，当它经 B 点进入半圆轨道的瞬间，对轨道的压力为其重力的
7 倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达 C 点，重力加速度为 g．求；
（1）弹簧弹力对物块做的功；
（2）物块从 B 到 C 克服阻力的功
（3）物块离开 C 点后，再落回到水平面上时动能
的大小
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张掖市 2021-2022学年第二学期高一年级学业水平质量检测
物理试卷参考答案
一、选择题：
1．D 2．A 3．B 4．A 5．A 6．B 7．B 8．B
二、多项选择：
9．ACD 10．CD 11．AB 12．BC
三、实验题：
13． 匀速直线 在水平方向上相等时间内通过相等的位移 0.1 1
14． A 1.25 1.27 在误差允许范围内，重物下落过程中机械能守恒
四、计算题
15．(1)2s；(2)10 13m
(1)运动员从 a 点做平抛运动，落到 b 点时，根据运动的合成与分解，可得运动员在竖直方
向上的分速度为
v v2 v2 252 152 m/s 20m/s ------------------------------2 分 y 0
在竖直方向上，根据速度时间公式得
v y gt -------------------------------------------------------------------2 分
代入数据解得运动员在空中飞行时间为
t 2s ---------------------------------------------------- --------------1 分
(2)水平方向上，由运动学公式得
x v0t -------------------------------------------------------------------1 分
竖直方向上，由位移时间公式得
1
y gt 2 ------------------------------------------------------------------1 分
2
根据运动的合成与分解得
l x2 y2 -----------------------------------------------------------2 分 ab
解得
lab 10 13m ----------------------------------------------------------------1 分
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t 2πn 4π2n2mr
16．(1) ；(2) ；(3)
n t t2
(1)小沙袋做圆周运动的周期
t
T --------------------------------------------2 分
n
(2)小沙袋做圆周运动的角速度
2π 2π 2πn

T t t ------------------------------------------------------3 分
n
(3)细绳对小沙袋的拉力充当向心力，根据牛顿第二定律，有
2
2πn 4π
2n2mr
F m 2r m r -----------------------------------------4 分）
t t2
2 (R H ) 4 2 (R H )3 2 (R H ) R H
17．(1) ；(2) ；(3)
T GT 2 T R
2 (R H )
(1)“嫦娥一号”运行的线速度 v＝ 。-------------------3 分
T
(2)设月球质量为 M，“嫦娥一号”的质量为 m，根据万有引力定律和牛顿第二定律，对“嫦娥
一号”绕月飞行有
Mm 4 2
G 2 ＝m （R＋H）------------------------------------2 分 (R H ) T 2
解得
4 2 (R H )3
M＝ -------------------------------------------------------------
GT 2
(3)设绕月球表面做匀速圆周运动的飞船的质量为 m0，线速度为 v0，根据牛顿第二定律，对
飞船绕月飞行有
Mm v2
G 0 m 0 -----------------------------------------2 分
2 0R R
4 2 (R H )3
又 M＝ ，联立可解得-------------------------------------------2 分
GT 2
2 (R H ) R H
v0＝ · --------------------------------------------1 分
T R
1 2 mgR 5mgR
18．（1）W= mvB =3mgR （2） （3）Ek=
2 2 2
（1）对过 B 点时的物块受力分析，由牛顿第二定律得：
v2
F mg m B ------------------------------2 分 B
R
解得：v 6gR --------------------------------------------------------1 分 B
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1 2
由功能关系可知，弹簧对物块做功W mvB 3mgR ----------------------2 分
2
v2
（2）物块恰能过 C 点，所以在 C 点：mg m C --------------------------------2 分
R
解得，v gR -------------------------------------------------------------------1 C 分
1 1
对物块由 B 到 C 的过程，应用动能定理得： 2mgR W f mv
2
C mv
2
B ------------2 分
2 2
1
解得，W f mgR
2
1
则物块从 B 到 C 克服阻力做功W mgR克f ----------------------------------1 分
2
1 2
（3）物块从 C 点到落地过程，应用动能定理得：2mgR Ek mvC -------------------2 分
2
5
解得：Ek mgR ---------------------------------------------------------------2 分
2
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