2021-2022学年上海奉贤区致远高级中学高一（下）期末在线教学评估物理试题含解析

致远高中2021学年第二学期期末在线教学评估练习

高一物理

（考试时间：60分钟  满分100分）

考生注意：

本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。

一、单项选择题（共70分。第1-20小题，每小题2分，第21-30小题，每小题3分。每小题只有一个正确答案。）

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 匀速圆周运动是一种匀速运动 B. 匀速圆周运动是一种匀变速运动

C. 匀速圆周运动是一种变加速运动 D. 物体做圆周运动时，线速度不变

【答案】C

【解析】

【详解】D．物体做圆周运动时，由于线速度的方向时刻改变，故线速度是变化的，D错误；

A．匀速圆周运动线速度大小不变，方向时刻改变，不是匀速运动，A错误；

BC．因为匀速圆周运动的向心加速度时刻改变，故匀速圆周运动不是匀变速运动，是变加速运动，B错误，C正确。

故选C。

2. 在绕竖直轴匀速旋转的圆筒的内壁上紧贴一个物体，如图所示。当物体随圆筒一起旋转时，受到的外力有（　　）

A. 重力、弹力 B. 重力、弹力、静摩擦力

C. 重力、弹力、向心力 D. 重力、静摩擦力、向心力

【答案】B

【解析】

【详解】依题意，物体随圆筒在水平面内做匀速圆周运动，竖直方向静摩擦力与重力等大反向，水平方向内壁的弹力提供向心力。所以物体受到的外力有重力、弹力、静摩擦力。

故选B。

3. 质点做匀速圆周运动时，下列物理量不发生变化的是（　　）

A. 向心力 B. 向心加速度 C. 角速度 D. 线速度

【答案】C

【解析】

【详解】质点做匀速圆周运动时，向心力、向心加速度和线速度的大小始终不变，但方向时刻在变，而角速度始终不变。

故选C。

4. 在匀速圆周运动过程中，发生变化的物理量是（　　）

A. 周期 B. 角速度 C. 线速度 D. 转速

【答案】C

【解析】

【详解】在匀速圆周运动过程中，线速度的大小不变，方向不断变化发生，则发生变化的物理量是线速度，周期、角速度和转速都不变，故选C.

5. 关于曲线运动，下述说法中正确的是（　　）

A. 任何曲线运动都是匀变速运动

B. 任何变速运动都是曲线运动

C. 曲线运动经过某点处的速度在该点的切线方向上，因而方向是变化的

D. 曲线运动经过某点处的速度方向与加速度方向相同

【答案】C

【解析】

【详解】A．做曲线运动的物体所受合外力不一定恒定，所以不一定是匀变速运动，故A错误；

B．变速运动可能是物体速度方向不变而速度大小变化，此时物体做变速直线运动，故B错误；

C．曲线运动经过某点处的速度在该点的切线方向上，因而方向是变化的，故C正确；

D．做曲线运动的物体经过某点处的速度方向与加速度方向始终不同，这样才会使物体速度方向发生变化，故D错误。

故选C。

6. 关于角速度和线速度，下列说法正确的是（　　）

A. 半径一定时，角速度与线速度成正比

B. 半径一定时，角速度与线速度成反比

C. 线速度一定时，角速度与半径成正比

D. 角速度一定时，线速度与半径成反比

【答案】A

【解析】

【详解】根据v=ωr可知，半径一定时，角速度与线速度成正比；线速度一定时，角速度与半径成反比；角速度一定时，线速度与半径成正比；选项A正确，BCD错误；故选A.

7. 下列关于向心加速度的说法中，正确的是(     )

A. 向心加速度的方向始终与速度的方向垂直

B. 向心加速度的方向可能与速度方向不垂直

C. 向心加速度的方向保持不变

D. 向心加速度的方向与速度平行

【答案】A

【解析】

【详解】试题分析：做圆周运动的物体向心加速度的方向始终与速度的方向垂直，指向圆心，所以加速度的方向不断变化，故选A

考点：向心加速度

【名师点睛】本题解答时要注意，匀速圆周运动中的“匀速”只是指速度的大小不变，合力作为向心力始终指向圆心，合力的方向是时刻在变化的，加速度的方向也是时刻在变化的．

8. 如图所示，a、b是地球赤道上的两点，b、c是地球表面上不同纬度上的两个点，若a、b、c三点随地球的自转都看作是匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（      ）

A. a、b、c三点的角速度大小相同

B. a、b两点的线速度大小相同

C. b、c两点的线速度大小相同

D. b、c两点的轨道半径相同

【答案】AB

【解析】

【分析】

【详解】A．地球自转绕地轴转动，地球上除两极各点具有相同的角速度，所以a、b、c三点的角速度相等，故A正确；

B．从图中可以看出a和b的半径相等且比c大，根据

可以知道，a、b两点线速度大小相等，但方向不同，故B正确；

C．根据

可以知道，b、c两点线速度大小不等，故C错误；

D．由几何关系知b、c两点的做圆周运动的半径不相同，b的半径比c大故D错误。

故选AB。

9. 关于平抛运动，下列说法正确的是（　　）

A. 平抛运动的速度逐渐变大

B. 平抛运动的加速度逐渐变大

C. 平抛运动每秒内的速度改变量逐渐变大

D. 平抛运动t秒末速度方向和前t秒内位移方向相同

【答案】A

【解析】

【详解】A．平抛运动水平速度不变，竖直速度在增大，实际速度在逐渐变大，故A正确；

B．平抛运动的加速度等于重力加速度，是不变的，故B错误；

C．平抛运动是匀变速曲线运动，相同时间内的速度改变量相等，方向竖直向下，故C错误；

D．平抛运动是曲线运动，轨迹是抛物线，平抛运动t秒末速度方向和前t秒内位移方向一定不同，故D错误。

故选A。

10. 关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是(　　)

A. 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动

B. 行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处

C. 离太阳越近的行星的运动周期越长

D. 所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等

【答案】D

【解析】

【详解】A．所有行星都沿着不同的椭圆轨道绕太阳运动，选项A错误；

B．行星绕太阳运动时太阳位于行星椭圆轨道的焦点处，选项B错误；

C．根据开普勒第三定律可知，离太阳越近的行星的运动周期越短，选项C错误；

D．根据开普勒第三定律可知，所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，选项D正确．

11. 关于第一宇宙速度，下列说法不正确的是（　　）

A. 它是人造卫星绕地球飞行的最大速度

B. 它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度

C. 它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度

D. 它是近地圆形轨道上人造地球卫星运行速度

【答案】AC

【解析】

【详解】A．第一宇宙速度是人造卫星绕地球做匀速圆周运动时的最大速度，当卫星的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间时，卫星同样绕地球飞行，只不过轨迹将变为椭圆，故A错误；

BD．第一宇宙速度是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度，同时也是近地圆形轨道上人造地球卫星运行速度，故BD正确；

C．卫星从近地圆轨道变轨至更高的椭圆轨道时，需要在某一点加速做离心运动，所以卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度大于第一宇宙速度，故C错误。

本题选错误的，故选AC。

12. 把自己的实验说成是“称量地球的质量”并测出引力常量G的物理学家是(　　)

A. 伽利略 B. 牛顿 C. 开普勒 D. 卡文迪许

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】把自己的实验说成是“称量地球的质量”，并测出引力常量G的物理学家是卡文迪许。

故选D。

13. 重力是由万有引力产生的，以下说法中正确的是(　　)

A. 同一物体在地球上任何地方其重力都一样

B. 物体从地球表面移到空中，其重力变大

C. 同一物体在赤道上的重力比在两极处小些

D. 绕地球做圆周运动的飞船中的物体处于失重状态，不受地球的引力

【答案】C

【解析】

【详解】AC．不同的地方，由于重力加速度不同，导致重力不同，在地球表面随着纬度越高，重力加速度越大，则重力越大，所以同一物体在赤道上的重力比在两极处小些，故A错误，C正确；

B．物体从地球表面移到空中，重力加速度变小，则重力变小，故B错误；

D．飞船绕地球作匀速圆周运动，受地球引力提供向心力，飞船中的物体处于失重状态，故D错误；

故选C．

14. 对于功率的概念，正确的是（　　）

A. 功率是描述力做功大小的物理量 B. 功率是描述力做功快慢的物理量

C. 功率是矢量 D. 功率是过程量

【答案】B

【解析】

【详解】ABC．功率是描述力做功快慢的物理量，功率是标量，故AC错误，B正确；

D．过程量都可以表示为某个状态量对时间累积，而功是过程量，所以功率是状态量，故D错误。

故选B。

15. 关于动能的单位，下列说法中错误的是（　　）

A. 牛·米 B. 千克·米 C. 焦 D. 千克·米2/秒2

【答案】B

【解析】

【详解】D．由动能的表达式

可知，动能的单位可表示为千克·米2/秒2，D正确，不符合题意；

AC．由动能定理可得

动能的单位可表示为焦或牛·米，AC正确，不符合题意；

B．千克·米是质量单位与长度单位的乘积，与动能无关，B错误，符合题意。

故选B。

16. 关于动能，下列说法中正确的是（　　）

A. 动能是普遍存在的机械能中的一种基本形式，凡是运动的物体都有动能

B. 动能是标量，但有正、负

C. 一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；速度变化时，动能一定变化

D. 动能不变的物体，一定处于平衡状态

【答案】A

【解析】

【详解】A．动能是普遍存在的机械能中的一种基本形式，凡是运动的物体都有动能，故A正确；

B．物体的动能没有方向，是标量，但有正、负之分，故B错误；

C．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；速度变化时，动能不一定变化，如只是速度的方向发生变化时，物体的动能就是不变的，故C错误；

D．动能不变的物体，可以是物体的速度大小不变，但速度方向可以变化，比如匀速圆周运动，此时受力不平衡，故D错误。

故选A。

17. 关于重力势能，下列说法中正确的是（ ）

A. 重力势能的大小只由物体本身决定

B. 重力势能恒大于零

C. 在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零

D. 重力势能是物体和地球所共有的

【答案】D

【解析】

【详解】重力势能取决于物体的重力和高度；故A错误；重力势能的大小与零势能面的选取有关，若物体在零势能面下方，则重力势能为负值；故B错误；重力势能的大小与零势能面的选取有关；若选取地面以上为零势能面，则地面上的物体重力势能为负；若选地面以下，则为正；故C错误；重力势能是由物体和地球共有的；故D正确；故选D．

【点睛】本题考查重力势能的决定因素，重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大；明确重力势能是由地球和物体共有的；其大小与零势能面的选取有关．

18. 机械能守恒的条件是（　　）

A. 只有重力做功 B. 只要有重力做功 C. 只有重力作用 D. 只要有重力作用

【答案】A

【解析】

【详解】AB．机械能守恒的条件是只有重力做功，若除重力做功外，其他力做功的代数和不为零，机械能不守恒，A正确，B错误；

CD．除重力外还可以受其他力的作用，只要其他力不做功或所做功的代数和为零，机械能也守恒，CD错误。

故选A。

19. 下面各个实例中，机械能守恒的是（  ）

A. 物体沿斜面匀速下滑 B. 物体从高处以0.9g的加速度竖直下落

C. 物体沿光滑曲面滑下 D. 拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升

【答案】C

【解析】

【详解】A．匀速下滑，动能不变，重力势能减小，A错误；

B．物体从高处以0.9g的加速度下落，受到阻力，机械能不守恒，B错误；

C．物体沿光滑曲面滑下，除重力做功外，没有其它力做功，机械能守恒，C正确；

D．拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升，速度不变，重力势能增加，机械能增加，D错误．

20. 20世纪以来，人们发觉了一些新的事实，而经典力学却无法说明。经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体，一样不适用于微观粒子，下列说法不正确的是（　　）

A. 随着认识的进展，经典力学已成了过时的理论

B. 人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的

C. 不同领域的事物各有其本质与规律

D. 人们应当不断的扩展认识，在更宽敞的领域内把握不同事物的本质与规律

【答案】A

【解析】

【详解】随着认识的进展，特别是相对论和量子力学的出现，说明人类对自然界的认识更加广泛和深入，而不表示经典力学已成了过时的理论而失去意义，它只是使人们认识到经典力学有它的使用范围，在研究低速宏观物体的问题时经典力学仍然适用，从经典力学到相对论以及量子力学的漫长发展历程中，反映出人们对客观事物的具体认识在广度上是有局限性的，不同领域的事物各有其本质与规律，人们应当不断的扩展认识，在更宽敞的领域内把握不同事物的本质与规律。故A错误，BCD正确。

本题选错误的，故选A。

21. 物体同时参与两个分运动。这两个分运动在某段时间内位移的大小分别为8m和6m，则该段时间内（　　）

A. 合运动的位移一定是14m B. 合运动的位移可能是15m

C. 合运动的位移可能是1.5m D. 合运动的位移可能是10m

【答案】D

【解析】

【详解】当两个分运动同向时，合运动的位移最大，为14m；当两个分运动反向时，合运动的位移最小，为2m。所以合运动的位移应满足

故ABC错误，D正确。

故选D。

22. 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

【答案】B

【解析】

【详解】AB．根据

可知甲与乙的线速度之比为

故A错误，B正确；

C．根据

可知甲与乙的转速之比为

故C错误；

D．根据

甲与乙的角速度之比为

故D错误。

故选B。

23. 两颗人造卫星A、B绕地球作圆周运动，周期之比TA：TB＝1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（　　）

A RA：RB＝4：1，vA：vB＝1：2 B. RA：RB＝4：1，vA：vB＝2：1

C. RA：RB＝1：4，vA：vB＝1：2 D. RA：RB＝1：4，vA：vB＝2：1

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m，轨道半径为r，地球质量为M，

即有

解得

又因周期之比为TA：TB＝1：8，可得轨道半径之比为

轨道半径为

RA：RB＝1：4

线速度之比为

vA：vB＝2：1

ABC错误，D正确。

故选D。

24. 已知地球半径为R，将物体从地面发射至离地面高度为h处时，物体所受万有引力减小到原来的，则h为（　　）

A. R B. 2R C. R D. R

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】物体可视为质点，地球视为均匀球体，由万有引力定律

知当F减小为原来的四分之一时，半径变为原来的2倍，所以

h=2R-R= R

故选A。

25. 设地球表面重力加速度为g，地球半径为R，物体在距地面2R处，由于地球引力作用而受到的重力加速度为g1，则为（　　）

A. 1 B. 4 C.  D.

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】根据万有引力与重力的关系，在地球表面上

在距地面2R处

因此

故选D。

26. 一个人从一楼到二楼，第1次是走上去的，第2次是跑上去的，则下列说法中正确的是（　　）

A. 两次做的功相同，功率也相同

B. 两次做的功不同，功率也不相同

C. 两次做的功相同，功率不相同，第1次比第2次大

D. 两次做的功相同，功率不相同，第2次比第1次大

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】两次从一楼到二楼，克服重力做功相等，根据功率

时间短的功率大，所以第二次功率大。

故选D。

27. 质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t＝0时质点的速度为零．在图中所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大

A. t1 B. t2 C. t3 D. t4

【答案】B

【解析】

【详解】试题分析：质点受到一个变力F的作用，从静止开始运动，在0～t1时间内，力F逐渐增大，在t1时刻达到最大值，这一段时间质点做变加速直线运动，它的加速度也是在t1时刻达到最大.而后，力F逐渐变小，至t2时刻减为零，这一段时间质点仍做变加速直线运动，只是加速度在逐渐变小，而速度仍在逐渐增大.从t2~t3这段时间，力F变为反向，并且逐渐增大，相应的加速度也将变为反向，数值也是逐渐增大，它做的是变减速直线运动，速度方向仍是向前.在t3~t4这段时间，力F逐渐变小，加速度也逐渐变小，质点继续做变减速直线运动，直到t4时刻速度减为零.通过以上分析不难看出，质点在t2时刻速度达到最大值，故B正确．

考点：牛顿第二定律、匀变速直线运动规律．

28. 一个质量为m的小球以v的速度沿光滑水平面滚动，与前方竖直墙碰撞后以v的速度弹回，对小球动能的变化量，以下说法中正确的是（　　）

A. 动能是矢量，所以动能的变化量为mv2 B. 动能是标量，所以动能的变化量为零

C. 动能是矢量，所以动能的变化量为零 D. 动能是标量，所以动能的变化量为mv2

【答案】B

【解析】

【详解】动能的表达式为

动能是标量，碰撞前后小球速度的大小不变，所以动能的变化量为零。

故选B。

29. 如图所示，从地面竖直上抛的小球，若不计空气阻力，小球在上升和下降过程中两次经过A点时，具有（　　）

A. 相同的速度和势能 B. 相同的路程和动能

C. 相同的速度和动能 D. 相同的加速度和位移

【答案】D

【解析】

【详解】AC．小球在上升和下降过程中两次经过A点时，重力做功为零，由动能定理可知小球在上升和下降过程中两次经过A点时的速率和动能相同，速度方向相反，故AC错误；

B．路程表示小球轨迹的长度，故小球在下降时经过A点的路程较大，故B错误；

D．小球在空中只受重力，即合外力的大小和方向不变，由牛顿第二定律可知，加速度始终不变，位移为初位置指向末位置的有向线段，小球在上升和下降过程中两次经过A点时的初末位置相同，位移相同，故D正确。

故选D。

30. 物体在地面附近以的加速度匀减速上升，则在上升过程中，物体的机械能（　　）

A. 不变 B. 减小 C. 增大 D. 无法判定

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】物体以的加速度匀减速上升，加速度向下，因为

根据牛顿第二定律可知，物体的合外力大小

方向向下，说明物体在上升过程中除了受重力外，还会受到向上的外力，且此外力对物体做正功，所以其机械能增大，故选C。

二、填空题（共20分，每空2分）

31. 位于上海锦江乐园的“摩天轮”，它的高度是120m、直径100m，坐厢内的游客1h可转2.4圈。由此可知，游客转动的周期为_______s，线速度v=_______m/s。

【答案】    ①. 1500##1.5×103    ②.

【解析】

【详解】[1]游客转动的周期为

[2]线速度为

32. 做自由落体运动的物体，在下落1秒、2秒、3秒时的动能之比为__________，在下落1米、2米、3米时的动能之比为__________。

【答案】    ①. 1：4：9    ②. 1：2：3

【解析】

【详解】[1]由自由落体速度公式可得

物体的动能为

故在下落1s、2s、3s时的动能之比为1：4：9。

[2]由动能定理可得

故在下落1m、2m、3m时的动能之比为1：2：3。

33. 边长为10cm的均匀正立方体木块质量为1kg，放在桌面上，桌面离地的高度为60cm。以桌面为零势能面，木块的重力势能为________焦耳。将木块从桌面移动至地面，木块的重力势能变化了__________焦耳。

【答案】    ①. 0.5    ②. 6

【解析】

【详解】[1]以桌面为零势能面，木块的重力势能为

[2]将木块从桌面移动至地面，木块的重力势能变化了

34. 汽车发动机的额定功率为60kW，满载时在水平直路上最大的行驶速度可达20m/s，这时汽车所受阻力为_______N，若汽车实际速度保持15m/s的速度不变，则汽车发动机实际功率是_______kW(设汽车所受阻力不变)。

【答案】    ①.     ②. 45

【解析】

【详解】[1]汽车发动机的额定功率为，满载时在水平直路上行驶时的最大速度可达，这时汽车所受的牵引力为

此时汽车牵引力和阻力平衡，故阻力为

[2]实际行驶保持的速度不变，所受阻力不变，故牵引力为

故汽车发动机实际功率为

35. 运动员将0.5kg的足球用100N的力由静止踢出20m远，若足球离开运动员脚时的速度是10m/s，则此时足球的动能是__________J，人对足球做功是__________J。

【答案】    ①. 25    ②. 25

【解析】

【详解】[1]足球离开运动员脚时的速度是10m/s，则此时足球的动能是

[2]由动能定理可得，人对足球做功是

三、综合题（10分：4+3+3）

36. 《用DIS研究机械能守恒定律》的实验中，下列说法中正确的是（　　）

A. 摆锤每次都必须从摆锤释放器的位置以不同的速度向下运动

B. 必须测定摆锤的质量

C. 摆锤下落的高度可由标尺盘直接测定

D. 定位挡片的作用是改变摆锤的机械能

【答案】C

【解析】

【详解】A．摆锤每次都必须从摆锤释放器的位置由静止开始向下运动，故A错误；

B．在验证机械能守恒表达式时，由于动能表达式和重力势能表达式中均含有摆锤质量的一次项，所以可将质量约去，不必要测定摆锤的质量，故B错误；

C．摆锤下落的高度可由标尺盘直接测定，故C正确；

D．在定量研究机械能守恒定律之前需要进行定性研究的实验，实验中用到图中的定位挡片，它的作用是改变摆线的长度，来观察受到阻挡后摆锤能否摆到另外一侧接近释放时的同一高度，故D错误。

故选C。

37. 如图所示是在“用DIS实验系统研究机械能守恒定律”的实验装置，完成下列有关问题：

（1）本实验中，先选取零势能面再进行实验，则零势能面位置的选取对验证摆锤动能与重力势能之和为常数________影响（选填“有”或“无”）；

（2）每次都准确从同一位置静止释放摆锤，改变传感器安装的高度，以同一零势能面测得四个不同位置的重力势能和动能数据。

分析实验数据可以发现，动能与势能之和（机械能）随测量位置的不同而不断减小，其可能的原因是：_________。

【答案】    ①. 无

    ②. 有阻力做功使机械能减小

【解析】

【详解】（1）[1]先选取零势能面再进行实验，这样不同位置的重力势能才有确定的值，而摆锤动能与重力势能之和值与零势能的位置有关，但不论零势能的位置在何处，动能与重力势能的之和却始终为常数，不过常数值不同而已。

（2）[2]动能与势能之和（机械能）随测量位置的不同而不断减小，其可能的原因是：有阻力做功使机械能减小。