2021-2022学年山西省运城市部分学校高一下学期期末考试物理试卷

运城市部分学校2021-2022学年第二学期期末调研测试

高一物理试题

本试题满分100分，考试时间90分钟。答案一律写在答题卡上。

注意事项：

1．答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。

2．答题时使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。

4．保持卡面清洁，不折叠，不破损。

一、单项选择题（每小题3分，共30分）

1. 物理学的发展充满了传奇色彩，期间涌现了一大批优秀的物理学家，以下说法符合史实的是（　　）

A. 牛顿首次给出了物理学正确的研究方法（发现问题—提出假说—逻辑推理—实验验证—得出结论），他的工作标志着物理学的真正开端

B. 第谷接受了哥白尼的日心说观点，并根据开普勒对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算，得出了开普勒行星运动定律

C. 牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度，对万有引力定律进行了“月—地检验”

D. 卡文迪什在实验室里通过对几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量的数值。引力常量的普适性成了万有引力定律正确性的有力证据

2. 2022年5月10日01时56分，天舟四号货运飞船搭乘长征七号遥五运载火箭从文昌航天发射场出发，奔向“天宫”空间站，最终与空间站对接，一起环绕地球做圆周运动，从而执行为空间站运输物资、补给燃料等任务。关于天舟四号，以下说法正确的是（　　）

A. 天舟四号的发射速度必须大于第一宇宙速度

B. 天舟四号在绕地球做圆周运动的过程中，其内部携带的物资的加速度都为0

C. 已知同步卫星轨道距地面的高度高于天舟四号轨道距地面的高度，则天舟四号的环绕周期大于地球同步卫星的环绕周期

D. 根据开普勒第三定律，若已知天舟四号绕地球转动的周期及轨道半径，已知地球绕太阳的周期，就可以估算出地球绕太阳转动的轨道半径

3. 如图所示，河水流速大小不变，方向向右，某中学生不慎落水，当学生随着河水漂流到b位置时，恰巧被站在岸边O点的一热心群众发现，该群众立即对中学生实施救助。若想救助成功，则该群众相对水的运动方向应为图中的（　　）

A. 方向 B. 方向 C. 方向 D. 方向

4. 一质量为M的汽车，以速度匀速行驶在水平路面上，然后驶上倾角为的斜坡（斜坡与水平面平滑连接，速度大小不突变），经过一段时间t后，汽车以速度匀速上坡。若整个过程中汽车功率始终为P，汽车在水平路面、斜坡上所受摩擦阻力均恒定，则（　　）

A. 上坡的过程中，汽车所受的牵引力可能先增大后不变

B. 汽车在水平面和斜面上所受的摩擦阻力之比为

C. 汽车在斜坡上运动的t时间内，位移大小为

D. 汽车在斜坡上运动的t时间内，增加的机械能为Pt

5. 2022年2月20日，在北京举办的第24届冬奥会圆满闭幕，国人因此对雪上项目有了极高的热情，其中“跳台滑雪”这一刺激项目吸引了许多观众的眼光。跳台滑雪的模型如图所示，运动员们沿助滑道加速滑到光滑水平面段后，从C点水平飞出，最后落在着陆坡上，坡与水平面夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g，则（　　）

A. 运动员通过调整姿势，可以改变他们从C点飞出时的初速度大小，若他们最终都落在上，则初速度大的运动员，在空中飞行时间长，落在上的末速度大，且末速度与水平方向的夹角大

B. 若两个运动员以不同的初速度从C点水平飞出，则他们在落到斜坡上之前，每秒速度的增量不相等

C. 若某运动员以从C点水平飞出，则经过，运动员距距离最远

D. 若某运动员以从C点水平飞出，则经过，运动员落上

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），轨道可看作半径为的圆轨道，地球同步卫星轨道半径为，地球质量为。由上述信息可估算出火星质量约为（　　）

A.  B.  C.  D.

7. 近日，俄乌冲突引发国际广泛关注，为强化国防力量，我军开展了许多常规军事训练。某次训练中，士兵需要从一个平台跳到旁边等高的平台上，设其跳跃过程中的轨迹为抛物线，经最高点时的瞬时速度为，此时双脚离平台的高度为h。士兵质量为m，空气阻力不计，重力加速度为g。则此跳跃过程（　　）

A. 士兵的运动是变加速曲线运动

B. 初速度与水平方向的角度

C. 水平位移大小

D. 士兵运动到最高点时，重力的瞬时功率为

8. 如图所示，质量为m小球用细线牵引着在光滑的水平面上做匀速圆周运动，O为一光滑的孔，当拉力为F时，转动半径为R；当拉力减小到时，小球仍做匀速圆周运动，此时转动半径为。在此过程中，拉力对小球做的功为（　　）

A.  B.  C.  D.

9. a、b、c三颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，线速度为，向心加速度为；b处于地面附近近地轨道上，正常运行速度为，向心加速度为，c是静止卫星，离地心距离为r，运行速度为，向心加速度为。各卫星排列位置如图所示，地球的半径为R。则（　　）

A. 由图可知，

B. 由图可知，

C.

D. 若地球自转角速度减小，为了使c卫星依然是地球的静止卫星，则c的轨道半径应当减小

10. 如图所示，传送带与水平面间的夹角为，其中A、B两点间的距离为，传送带在电动机的带动下以的速度顺时针匀速转动。现将一质量的小物块（可视为质点）轻放在传送带的B点，已知小物块与传送带间的动摩擦因数，g为取，则在传送带将小物块从B点传送到A点的过程中（　　）

A. 小物块经过后与传送带共速

B. 摩擦力对小物块做的功为

C. 摩擦产生的热量为

D. 因放小物块而使得电动机多消耗电能为

二、多项选择题（每小题4分，共20分）

11. 如图所示，一圆盘可绕通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置两个物块，A物块距圆盘中心的距离小于B物块距圆盘中心的距离，两物块与圆盘的动摩擦因数相同。开始时，圆盘匀速转动，木块随圆盘一起运动，则（　　）

A. 圆盘匀速转动时，A受到的摩擦力小于B受到的摩擦力

B. 圆盘匀速转动时，物块所受的摩擦力指向圆盘中心

C. 从某一时刻开始，圆盘开始缓慢加速，随着圆盘速度的增加，B物块先相对于圆盘发生相对滑动

D. 若某一时刻圆盘突然停止转动，A、B两物体将沿他们与圆心的连线方向（即半径方向）向外飞出

12. 如图所示，在半径为R的圆轨道的最低点，静止着质量为m的遥控电动玩具小车（小车可看作质点），某时刻开始利用遥控启动小车，小车从最低点开始加速运动，刚好能够通过最高点。已知此过程中小车受到的平均阻力大小为重力的k倍，重力加速度为g，则（　　）

A. 小车在最高点时，受到轨道的作用力等于

B. 小车在最高点时，处于失重状态

C. 小车从启动到运动到最高点的过程中，合力做的功等于

D. 小车从启动到运动到最高点的过程中，牵引力对小车做功等于

13. 一质量为m的物体以初速度冲上一个倾角为的斜面，物体在斜面上运动时，其加速度大小为，恰好能到达距地面高度为H的斜面的最高点，则（　　）

A. 物体克服摩擦力做功

B. 物体回到出发点时，速度大小为

C. 若物体以的初速度从斜面底端冲上斜面，则能沿斜面上升的最大高度为

D. 若物体以的初速度从斜面底端冲上斜面，则沿斜面滑到斜面最高点时速度为

14. 如图所示，水平面上固定一倾角为的光滑斜面，跨过定滑轮的轻绳两端各系一物块a和b，a、b的质量分别为和m。用手托住a使b静止在斜面上，此时a离地高度为h，拉b的轻绳与斜面平行。不计滑轮质量和一切摩擦，重力加速度为g，现释放a，下列说法正确的是（　　）

A. a落地前，轻绳张力为

B. a物体落地前重力势能减小，动能增加，机械能守恒

C. a落地时，b的速度为

D. a落地后，b还能沿斜面上升的距离为

15. 如图所示，试验飞船开始时在轨道Ⅰ上绕地球做匀速圆周运动，后经变轨，飞船沿轨道Ⅱ绕地球运行，一段时间后，又经过一次变轨，飞船沿轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。A点是轨道Ⅰ和轨道Ⅱ的公切点，B点是轨道Ⅱ和轨道Ⅲ的公切点，则（　　）

A. 飞船在轨道Ⅰ上的运行速度小于其在轨道Ⅲ上的运行速度

B. 飞船需要在A点减速才能从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅱ上，所以在A点时，飞船在轨道Ⅰ上的加速度大于它在轨道Ⅱ上的加速度

C. 飞船沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅲ运行的周期

D. 飞船从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅲ，飞船的机械能减少，合外力对飞船做负功

三、实验题

16. 用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道滑下后从Q点飞出，落在水平挡板上、由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，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）下列实验条件必须满足的有______。

A．斜槽轨道光滑    

B．斜槽轨道末端水平

C．挡板高度等间距变化    

D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

（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。若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，和的水平间距相等且均为x，测得和的竖直间距分别是和，则______（选填“>”、“<”或者“=”）。可求得钢球平抛的初速度大小为______（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。

17. 某同学设计出如图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，下落过程中小球的球心经过光电门1和光电门2，光电计时器记录下小球通过光电门的时间，，已知当地的重力加速度为g。

（1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量______（填选项序号）。

A．小球的质量m

B．光电门1和光电门2之间的距离h

C．小球从光电门1到光电门2下落的时间t

D．小球的直径d

（2）小球通过光电门1时的瞬时速度______（用题中所给的物理量表示）。

（3）保持光电门1位置不变，上下调节光电门2，多次实验记录多组数据，作出随h变化的图像如图2所示，如果不考虑空气阻力，若该图线的斜率______，就可以验证小球下落过程中机械能守恒。

四、计算题（共38分。其中21题为选做题，考生从题中所给的两道题中选做一道题进行作答，两道都做的按第一道题给分。）

18. 如图所示，为一细圆管构成的圆轨道，轨道半径为R（比细圆管的半径大得多），将其固定在竖直平面内，水平，竖直，最低点为B，最高点为C．细圆管内壁光滑。在A点正上方某位置有一质量为m的小球（可视为质点）由静止开始下落，刚好进入细圆管内运动。已知细圆管的内径大于小球的直径，不计空气阻力。

（1）若小球经过C点时恰与管壁没有相互作用，求小球经过C点时的速度大小；

（2）若小球从C点水平飞出后恰好能落回到A点，求小球刚开始下落时离A点的高度。

19. 如图所示，质量为m的小球甲穿过一竖直固定的光滑杆控在轻弹簧上，质量为的物体乙用轻绳跨过光滑的定滑轮与甲连接，开始用手托住乙，轻绳刚好伸直，滑轮左侧绳竖直，右侧绳与水平方向夹角为，某时刻由静止释放乙（足够高），经过一段时间小球运动到Q点，两点的连线水平，，且小球在P、Q两点处时弹簧弹力的大小相等。已知重力加速度为g，。求：

（1）弹簧的劲度系数。

（2）小球运动至Q点时的速度大小。

20. 滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均有滑板项目延伸而来，如图是滑板运动的轨道。和是两段光滑的圆弧型轨道，的圆心为O点，圆心角，且与水平轨道垂直，滑板与水平轨道间的动摩擦因数。某运动员从轨道上的A点以的速度水平滑出，在B点刚好沿着轨道的切线方向滑入圆弧轨道，经轨道后冲上半径为的四分之一圆弧轨道，到达P点时对轨道的压力为，离开P点后竖直运动到某一高度后再返回轨道。已知运动员和滑板的总质量为，B点与水平轨道的竖直高度为。求：

（1）间的高度差；

（2）水平轨道的长度L；

（3）运动员在之间往复运动后最终停下来，求运动员在上运动的总路程。

（选做一）

21. 如图所示，质量为的小车静止在光滑的水平面上，小车上部分是半径为R的四分之一光滑圆弧，部分是粗糙的水平面。今把质量为m的小物体从A点由静止释放，小物体与部分间的动摩擦因数为，最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点。

（1）小物体在运动过程中的最大速度。

（2）B、D间的距离x。

（选做二）

22. 如图所示，在光滑绝缘水平面上B点的正上方O处固定一个点电荷，在水平面上的A点放另一个点电荷，两个点电荷的质量均为m，带电荷量均为。C为直线上的另一点（O、A、B、C位于同一竖直平面上），A、O间的距离为L，A、B和B、C间的距离均为，在空间加一个水平方向的匀强电场后A处的点电荷处于静止状态。求：

（1）该匀强电场场强多大？

（2）给A处的质点一个指向C点的初速度，该质点到达B点时所受的电场力多大？

（3）若初速度大小为，质点到达C点时的加速度多大？

【1题答案】

【答案】D

【2题答案】

【答案】A

【3题答案】

【答案】B

【4题答案】

【答案】A

【5题答案】

【答案】C

【6题答案】

【答案】B

【7题答案】

【答案】C

【8题答案】

【答案】D

【9题答案】

【答案】C

【10题答案】

【答案】C

二、多项选择题（每小题4分，共20分）

【11题答案】

【答案】BC

【12题答案】

【答案】BCD

【13题答案】

【答案】ACD

【14题答案】

【答案】AC

【15题答案】

【答案】AC

三、实验题

【16题答案】

【答案】    ①. BD    ②. >    ③.

【17题答案】

【答案】    ①. BD##DB    ②.     ③.

四、计算题（共38分。其中21题为选做题，考生从题中所给的两道题中选做一道题进行作答，两道都做的按第一道题给分。）

【18题答案】

【答案】（1）；（2）

【19题答案】

【答案】（1）；（2）

【20题答案】

【答案】（1）；（2）；（3）

（选做一）

【21题答案】

【答案】（1）；（2）

（选做二）

【22题答案】

【答案】（1）；（2）；（3）