2021-2022学年甘肃省永昌县第一高级中学高一（下）期末物理试题（学考）含解析

永昌县第一高级中学2021-2022-2期末试卷高一物理

（学考合格性考试试卷，考试时长60分钟）

一、选择题（每题只有一个正确答案，每题4份，共60分）

1. 下列运动中，加速度为0的是（　　）

A 自由落体运动 B. 平抛运动

C. 匀速直线运动 D. 匀速圆周运动

【答案】C

【解析】

【详解】AB．自由落体运动、平抛运动只受重力，加速度等于重力加速度g，故AB错误；

C．匀速直线运动的物体，所受合外力为0，故加速度为0，故C正确；

D．匀速圆周运动只受向心力，有向心加速度，加速度不为0，故D错误。

故选C。

2. 自行车，又称脚踏车或单车，骑自行车是一种绿色环保的出行方式，如图所示，A、B、C分别是大齿轮、小齿轮以及后轮边缘上的点，则（　　）

A. A点的线速度等于B点的线速度 B. A点的角速度等于B点的角速度

C. C点的角速度小于B点的角速度 D. A、B、C三点的线速度相等

【答案】A

【解析】

【详解】A．A、B两点属于链条传动，线速度相等，故A正确；

B．由图可知

根据

知

故B错误；

C．B、C两点属于同轴转动，则角速度相等，故C错误；

D．由题意得

根据

可得

故D错误。

故选A。

3. 如图所示，一人的重力为G，他步行上楼，楼梯的高度为h，则他在上楼的过程中，重力做功为（　　）

A. -mgh B. mgh C. 0 D. 2mgh

【答案】A

【解析】

【详解】上楼时在竖直方向上人的运动方向与重力方向相反，重力做负功，做功大小等于重力与楼梯高度的乘积，故上楼的过程中重力做功为

故选A。

4. 某质量为的物体，分别做下列运动，其动能在运动过程中不随时间变化的是（　　）

A. 竖直上抛运动

B. 匀速圆周运动

C. 平抛运动

D. 匀变速直线运动

【答案】B

【解析】

【详解】A．竖直上抛运动是匀减速直线运动，速度在减小，故动能减小，故A错误；

B．匀速圆周运动的线速度大小不变，动能不变，故B正确；

C．平抛运动匀变速曲线运动，速度在增大，动能增大，故C错误；

D．匀变速直线运动，加速度不变，速度大小变化，动能变化，故D错误

故选B。

5. 下列物理公式正确的是（　　）

A. 功W=Fv B. 动能

C. 角速度 D. 向心加速度

【答案】D

【解析】

【详解】A．功，故A错误；

B．动能，故B错误；

C．角速度，故C错误；

D．向心加速度

故D正确。

故选D。

6. 某同学利用利用重锤和打点计时器做“验证机械能守恒定律”实验，请回答下列问题。如图，释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】由于重锤下落速度较快，且运动距离有限，打出纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，重锤应靠近打点计时器释放。另外，为了尽可能减小纸带与打点计时器之间的摩擦，释放前应保持提起的纸带保持竖直状态。

故选C。

7. 质量为物体从某一高度开始做自由落体运动，后物体着地，g取，则该物体下落过程中重力做功的平均功率是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】物体下落高度

物体下落过程中重力做功的平均功率是

故选B。

8. 下列物理量中，不是标量的是（     ）

A. 功 B. 重力势能 C. 向心力 D. 动能

【答案】C

【解析】

【详解】功、重力势能、动能是标量；向心力是矢量。

故选C。

9. 关于功的概念，下述说法正确的是（      ）

A. 物体受力越大，做功越多 B. 物体受力越大，移动距离越大，做功越多

C. 功是能的转化的量度 D. 由于功有正负，所以功是矢量

【答案】C

【解析】

【详解】A．B．根据做功公式

做功多少由力的大小、位移大小和力与位移夹角共同决定，故AB错误；

C．做功过程伴随着能量转化，能量的转化通过做功来实现，所以功是能量转化的量度，故C正确；

D．正功表示力促进物体运动，负功表示力阻碍物理运动，正负表示里的作用效果，不表示方向，所以功是标量，故D错误。

故选C。

10. 下列说法正确的是（　　）

A. 随着科技的发展，永动机是可以制成的

B. “既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的

C. 太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了

D. 有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据能量守恒定律，永动机是不可以制成的，故A错误；

B．没有不吃草的马，说明“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，故B正确；

C．根据能量守恒定律可知，能量不能凭空产生，也不会凭空消失，故C错误；

D．根据能量守恒定律可知，能量不能凭空产生，“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，戴在手上却能一直走动，原因是在运动的过程中，自动上的发条，故D错误。

故选B。

11. 质量为2kg的小球以2m/s的速率做匀速圆周运动，则小球的动能是（　　）

A. 4W B. 2 W C. 4 J D. 2 J

【答案】C

【解析】

【详解】小球的动能为

故选C。

12. 质量为m的小球，从离桌面H高处的A点由静止下落，桌面离地面高度为h，重力加速度为g，如图所示，若以地面为零势能面，不计空气阻力，那么小球刚落地时的机械能为（　　）

A. mg(H+h) B.  C. 0 D.

【答案】A

【解析】

【详解】小球运动过程中只有重力做功，机械能守恒，则球刚落地时的机械能为等于A点由静止释放时的重力势能mg(H+h)，BCD错误，A正确。

故选A。

13. 2020年的十三届全国人大三次会议表决通过了《中华人民共和国民法典》，其中把“高空坠物”纳入了违法行为，使受害者能依法追责。取重力加速度g=10m/s2，则高空中质量为1kg的物体从静止下坠30m的过程中（不计空气阻力）（　　）

A. 势能减小300J B. 势能减小150J

C. 动能增大150J D. 动能减小150J

【答案】A

【解析】

【详解】高空中质量为1kg的物体从静止下坠30m的过程中，势能减小量为

物体下落过程中只有重力做功，根据机械能守恒定律可知动能增加300J，故A正确，BCD错误。

故选A。

14. 春节期间人们放飞孔明灯表达对新年的祝福，如图所示，若孔明灯在竖直方向做匀速运动，在水平方向做匀速运动，孔明灯的运动轨迹可能为（　　）

A. 直线 B. 直线 C. 曲线 D. 曲线

【答案】B

【解析】

【详解】孔明灯在竖直Oy方向做匀速运动，水平Ox方向做匀速运动，加速度为零，合力为零，因此孔明灯的运动轨迹可能为图中直线。

故选B。

15. 关于机械能守恒，下列说法中正确的是（　　）

A. 物体所受合外力做功不为0，其机械能一定不守恒

B. 物体所受合外力不为0，其机械能一定不守恒

C. 系统内只有重力或弹力做功时，系统的机械能一定守恒

D. 物体沿竖直方向向下做加速度为5m/s2的匀加速运动，其机械能不变

【答案】C

【解析】

【详解】AB．若物体仅受重力作用，只有重力做功时，物体机械能守恒，故AB错误；

C．系统内只有重力或弹力做功时，系统的机械能守恒，故C正确

D．物体沿竖直方向向下做加速度为5m/s2的匀加速运动时，物体一定受到一个与运动方向相反的力作用，此力对物体做负功，物体机械能减少，故D错误。

故选C。

二、实验题（每空2分）

16. 如图的装置为“验证机械能守恒定律”的实验装置。

（1）为完成此实验，除了图中所示的实验器材，还必须的器材有___________；

A．刻度尺       B．秒表     C．天平       D．交流电源

（2）下列操作正确的是___________；

A．按照图甲所示，安装好实验装置

B．先接通电源，后释放重锤

C．释放重物前，重物应靠近打点计时器

D．电源应使用交流电源

（3）实验中，某实验小组得到如图所示的一条理想纸带，处理数据，并得出的实验结论是___________；

A．重物在下落的过程中机械能不守恒

B．在误差允许的范围内，重物在下落的过程中机械能守恒

C．不确定重物下落过程中机械能是否守恒

【答案】    ①. AD##DA    ②. ABCD    ③. B

【解析】

【详解】（1）[1]实验时需要用刻度尺测量纸带上各点的距离；电火花打点计时器需要220V、50Hz交流电源；由于计算时等式两边的质量可以省略，故不需要测量质量，因此不需要天平；打点计时器可以测量时间，不需要秒表，故选AD。

（2）[2]实验时先安装装置，为了充分利用纸带，应先接通打点计时器，后释放重锤，且释放时，为减小摩擦，应靠近打点计时器，打点计时器需要使用220V、50Hz交流电，故选ABCD。

（3）[3]设重物的质量为，从O点到B点过程中，重物的重力势能减少量为

打下B点时重物的速度为

重物动能的增加量为

对比重物的重力势能减少量与动能的增加量可知，在误差允许的范围内，重物在下落的过程中机械能守恒，故选B。

三、计算题（共34分）：

17. 已知地球质量为M，引力常量G、地球半径R，试推导地球的第一宇宙速度。

【答案】

【解析】

【详解】第一宇宙速度即为近地卫星环绕速度，设在地球表面做匀速圆周运动的近地卫星质量为，环绕速度为，由万有引力提供圆周运动向心力可得

解得

18. 如图所示，用的水平拉力，使物体从A点由静止开始沿光滑水平面向右滑行2m到达B点，已知A到B的时间 。求：

（1）拉力F在此过程中所做的功；

（2）求物体从A到B拉力F做功的平均功率。

【答案】（1）10J；（2）2.5W

【解析】

【详解】（1）拉力F在此过程中所做的功

（2）物体从A到B拉力F做功的平均功率为

19. 打桩机重锤的质量为，被提升到离地面的高度后自由下落，求它到达地面时的动能和速度（g取）。

【答案】5×104J；20m/s

【解析】

【分析】

【详解】根据机械能守恒定律可知

解得

Ek=5×104J

v=20m/s