2021-2022学年陕西省商洛市高一下学期期末教学质量检测物理试题含解析

  商洛市2021~2022学年度第二学期期末教学质量检测

高一物理试卷

考生注意：

1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。

2.请将各题答案填写在答题卡上。

3.本试卷主要考试内容：人教版必修2。

第I卷（选择题 共48分）

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。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. 关于曲线运动，下列说法正确的是（  ）

A. 速度大小一定改变 B. 速度方向可能不变

C. 加速度方向一定改变 D. 加速度大小可能不变

【答案】D

【解析】

【详解】AB．曲线运动速度方向不断变化，但速度大小可以不变，比如匀速圆周运动，故AB错误；

CD．匀变速曲线运动加速度恒定，比如平抛运动，匀速圆周运动加速度大小不变，方向变化，故C错误，D正确。

故选D。

2. 智跑游乐园坐落在有3500年城市历史的邢台市，地处七里河风景区，乐园内有华北地区最大的悬挂过山车，最大速度接近100公里/小时。如图所示，某乘客坐过山车（无动力）从A位置加速下滑到B位置，空气阻力不能忽略，则在下滑过程中，该乘客的（　　）

A. 机械能守恒 B. 机械能增大

C. 动能减小 D. 重力势能减小

【答案】D

【解析】

【详解】某乘客坐过山车（无动力）从A位置加速下滑到B位置，空气阻力不能忽略，则在下滑过程中，重力做正功，重力势能减小，摩擦力和空气阻力做负功，机械能减小，加速下滑，过山车的速度增大动能增大。故ABC错误，D正确。

故选D

3. 明代出版的《天工开物》一书中，有牛力齿轮（牛转翻车）的图画，如图所示，这说明勤劳勇敢的先辈们已经掌握了齿轮传动技术。甲、乙两轮的半径不相同，在两轮转动过程中（不打滑），下列说法正确的是（　　）

A. 两轮边缘质点的线速度大小相等

B. 两轮边缘质点的加速度大小相等

C. 两轮的角速度相等

D. 两轮的转速相等

【答案】A

【解析】

【详解】A．两轮是同缘传动，边缘点线速度大小相等，故A正确；

B．由公式可知，由于两轮半径不同，则两轮边缘质点的加速度大小不相等，故B错误；

C．由公式可知，由于两轮半径不同，则两轮的角速度不相等，故C错误；

D．由公式可知，两轮的角速度不相等，则两轮的转速不相等，故D错误。

故选A。

4. 2022年6月以来，全国多地进入汛期。某地进行抗洪抢险演练，预设情境：一婴儿（布娃娃）在一木盆（视为质点）中随河水流动，抢险战士发现这一情况时，抢险船（视为质点）和木盆的连线与河岸垂直，木盆到两岸的距离相等，两河岸平行，如图所示。抢险船在静水中的速度为5m/s，河宽为300m，河水流速为3m/s，不计战士的反应时间和船的发动时间，则最短的救援时间（船到达木盆的时间）为（  ）

A 30s B. 60s C. 75s D. 100s

【答案】A

【解析】

【详解】船与木盆在水中都随水一起向下游运动，向下游运动的速度相等，所以若要救援的时间最短，则船头的方向始终指向木盆。所以最短的时间为

故选A。

5. 如图所示，在体育课上进行篮球训练时，甲、乙两同学将两个篮球分别水平抛出后两篮球在空中的P点相遇，已知甲同学抛出点的高度h1比乙同学抛出点的高度h2大，不计空气阻力，篮球可看成质点，则下列说法正确的是（　　）

A. 乙同学比甲同学先将篮球抛出

B. 两篮球相遇前，甲同学抛出的篮球在空中运动的时间长

C. 乙同学抛出的篮球初速度一定大

D. 甲同学抛出的篮球在相遇前的水平位移一定小

【答案】B

【解析】

【详解】A．篮球抛出后做平抛运动，竖直方向由可知

由于，要使两球在P点相遇，则乙同学比甲同学后将篮球抛出，故A错误；

B．篮球抛出后做平抛运动，竖直方向由可知

在相遇前，甲同学抛出的篮球下落的高度更大，所以两篮球相遇前，甲同学抛出的篮球在空中运动的时间长，故B正确；

C．由图可知，乙同学抛出的篮球在相遇时的水平位移更小，所用时间也更小，则不能确定乙同学抛出的篮球初速度是否更大，故C错误；

D．由图可知，甲同学抛出的篮球在相遇前的水平位移更大，且水平位移取决于下落的高度与水平初速度的大小，故D错误。

故选B。

6. 如图所示，取一支按压式圆珠笔，将笔的按压式小帽朝下按在桌面上，放手后笔将会向上弹起一定的高度。圆珠笔运动过程中始终处于竖直状态。下列说法正确的是（　　）

A. 下压圆珠笔的过程中，弹簧的弹性势能减小

B. 下压圆珠笔的过程中，重力对圆珠笔做负功

C. 圆珠笔向上运动的过程中重力势能一直增大

D. 圆珠笔向上运动的过程中动能一直减小

【答案】C

【解析】

【详解】A．下压圆珠笔的过程中，弹簧的压缩量逐渐增大，弹性势能增大，A错误；

B．下压圆珠笔的过程中，重力方向向下，位移方向向下，重力对圆珠笔做正功，B错误；

C．圆珠笔向上运动的过程中，圆珠笔的重力做负功，重力势能增大，C正确；

D．圆珠笔向上先做加速直线运动，当弹簧的弹力与笔的重力相等时加速度变为0，此时速度最大，之后再减速直线运动，则动能先增加再减小，D错误。

故选C。

7. 某游乐场中的水滑梯如图所示，可视为由倾斜的光滑轨道和水平的阻力轨道组成。若人（视为质点）从距水平轨道7.2m高的水滑梯的顶端滑下，人在水平轨道上受到的平均阻力为其所受重力的。出于安全考虑，要求人不能碰撞水平轨道的末端，则水平轨道的长度至少为（　　）

A. 12m B. 18m C. 25m D. 36m

【答案】D

【解析】

【详解】对人从距水平轨道7.2m高的水滑梯的顶端滑下到水平轨道的末端时由动能定理可知

得

即水平轨道的长度至少为36m。

故选D。

8. 已知地球的半径为R，同步卫星到地心的距离为6.6R，某人造卫星在到地心的距离为2.2R的轨道上做匀速圆周运动，则该卫星一天绕地球转的圈数约为（　　）

A. 0.2 B. 3 C. 5 D. 27

【答案】C

【解析】

【详解】根据开普勒第三定律，人造卫星的周期

解得

则该卫星一天绕地球转的圈数约

故选C。

9. 轮胎拉练是部队常规训练之一。如图所示，某受训者拖着轮胎在水平路面上运动，下列说法正确的是（  ）

A. 轮胎的重力始终不做功

B. 轮胎对地面的摩擦力和地面对轮胎的摩擦力是平衡力

C. 绳子的拉力对轮胎始终不做功

D. 若受训者拉着轮胎加速运动，则合力对轮胎做正功

【答案】AD

【解析】

【详解】A．轮胎受到的重力与轮胎的运动方向垂直，不做功，A正确；

B．轮胎对地面的摩擦力和地面对轮胎的摩擦力是一对相互作用力，B错误；

C．轮胎受到绳的拉力与轮胎的运动方向成锐角，做正功，C错误；

D．若受训者拉着轮胎加速运动，则轮胎的动能增大，根据动能定理可知，合力对轮胎做正功，D正确。

故选AD。

10. 如图所示，运动员把铅球（视为质点）从A点（离手后的一点）斜向上抛出，不计空气阻力，B点是轨迹的最高点，C点（比A点的位置低）是下落过程中的点，下列说法正确的是（　　）

A. 铅球在最高点的速度为0

B. 铅球从A点运动到B点的过程中机械能守恒

C. 铅球在A点的动能小于在C点的动能

D. 若铅球在A点的速度方向与竖直方向的夹角越小，则落地点到A点的水平距离一定越大

【答案】BC

【解析】

【详解】A．铅球抛出后做斜上抛运动，此运动可分解为水平方向的匀速直线运动，竖直方向的匀变速直线运动，在最高点时竖直方向的速度为0，水平方向的速度不为0，则铅球在最高点的速度不为0，故A错误；

B．铅球抛出后做斜上抛运动，只有重力做功，则铅球从A点运动到B点的过程中机械能守恒，故B正确；

C．对铅球由动能定理可知，由于C点低于A点，此过程中合力做正功，动能增加，则铅球在A点的动能小于在C点的动能，故C正确；

D．铅球在A点的速度方向与竖直方向的夹角为，速度大小为，则落地点到A点的水平距离约为

故D错误。

故选BC。

11. 2022年4月16日2时16分，我国在太原卫星发射中心成功发射了大气环境监测卫星“大气一号”，该卫星是中国首个专门用于大气环境综合监测的卫星。该卫星正常运行轨道是距离地面高约705公里的圆轨道a，发射过程是先将卫星发射到椭圆轨道b（近地点在地球表面附近，远地点在正常运行轨道上），然后在远地点加速进入正常运行轨道。下列说法正确的是（  ）

A. “大气一号”卫星在轨道b上远地点时的速度大于第一宇宙速度

B. “大气一号”卫星在轨道b上运动周期小于在轨道a上运动的周期

C. “大气一号”卫星在轨道b上的机械能大于在轨道a上的机械能

D. “大气一号”卫星在轨道b上从近地点向远地点运动的过程中速度逐渐减小

【答案】BD

【解析】

【详解】A．第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度，由于“大气一号”需要在远地点加速实现变轨，所以它在轨道b上远地点时的速度小于其在轨道a上做匀速圆周运动的速度，则该速度也一定小于第一宇宙速度，故A错误；

B．轨道b的半长轴小于轨道a的半径，根据开普勒第三定律可知“大气一号”卫星在轨道b上运动的周期小于在轨道a上运动的周期，故B正确；

C．“大气一号”从轨道b变至轨道a时需要加速，此时推进器对“大气一号”做功，使其机械能增大，所以“大气一号”卫星在轨道b上的机械能小于在轨道a上的机械能，故C错误；

D．根据开普勒第二定律可知，“大气一号”卫星在轨道b上从近地点向远地点运动的过程中速度逐渐减小，故D正确。

故选BD

12. 小明用恒力将一静止的物体（视为质点）从地面竖直向上提起，取地面为参考平面，则在重物上升的过程中，重物的机械能E随时间：或高度h变化的图像可能是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．物体受到恒力和重力作用，根据牛顿第二定律，则加速度a一定，设运动时间为t，物体上升的高度

运动的速度

物体的机械能

A错误，B正确；

CD．根据

机械能

C错误，D正确。

故选BD。

第II卷 （非选择题 共52分）

二、非选择题：共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题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。

13. 某同学利用如图甲所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”实验。实验的主要步骤如下：

（1）把坐标纸和复写纸叠放在一起压入竖直平板纸夹内，使接球槽上升到合适高度。把钢球吸在固定的电磁铁上，释放钢球，钢球沿着导轨凹槽滚下，为使钢球被水平抛出，导轨凹槽末端应___________，钢球最终落在接球槽上，通过复写纸，坐标纸上用笔记录落点位置。

（2）将接球槽逐次下降，重复上述操作，即可得到钢球的一系列运动点迹。用平滑的曲线将各点连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹，如图乙所示。图乙中坐标纸的正方形小格的边长为l，当地重力加速度大小为g，钢球从A点运动到D点的时间为___________，钢球被抛出时的初速度大小为___________。

【答案】    ①. 切线水平    ②.     ③.

【解析】

【详解】（1）[1] 为使钢球被水平抛出，导轨凹槽末端应切线水平

（2）[2] 根据竖直方向的运动特点

可得

钢球从A点运动到D点的时间

[3] 水平速度为

14. 某实验小组同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度大小

（1）小组同学想测重物的质量，但没有天平，该小组同学用弹簧测力计测出重物受到的重力如图乙所示，则重物受到的重力___________N，再算出重物的质量。

（2）按图甲中所示，用手拉住纸带使之静止，之后应该___________

A.先闭合打点计时器所接的电源开关，后松开手指让纸带自由下落

B.先松开手指让纸带自由下落，后闭合打点计时器所接的电源开关

（3）重复三次（2）中的正确操作，在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带如图丙所示。将打出的第一个点记作O，从O点后某个点开始，依次标为1、2、3、…，分别测出部分计时点到O点的距离，已知打点计时器打点周期，则打计时点“4”时重物的速度大小___________m/s。（保留三位有效数字）

（4）从重物开始下落到打计时点“4”时，重物减少的重力势能为___________J（保留三位有效数字）。比较打“4”时重物的动能，可以发现，在误差允许范围内，重物下落过程中机械能守恒。

【答案】    ①. 2.15(范围内均可）    ②. A    ③. 3.05    ④. 1.05

【解析】

【详解】（1）[1]由图乙可知，弹簧测力计的最小刻度为，读数时估读到下一位，则重物受到的重力为

（2）[2]实验中应先接通打点计时器，再释放纸带，故B错误A正确。

故选A。

（3）[3]根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得

代入图丙中数据可得

（4）[4]由图丙可得，从重物开始下落到打计时点“4”时，重物下降的高度为

则重物减少的重力势能为

15. 2022年5月14日，中国商飞公司即将交付的首家用户的首架C919大飞机首次飞行试验成功。该飞机的质量为m，起飞过程中从静止开始沿直线滑跑，当位移大小为L时，飞机的速度大小为v。在此过程中飞机的牵引力和受到的阻力均为恒力，且阻力为飞机受到的重力的k倍，重力加速度大小为g。求：

（1）飞机的牵引力大小F；

（2）飞机的速度大小为v时，牵引力的功率P。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）根据题意，由动能定理有

解得

（2）根据题意，由公式可得，飞机的速度大小为v时，牵引力的功率

16. 如图所示，将小球以大小的速度，从A点对准竖直放置的圆盘的上边缘B点水平抛出，圆盘绕圆心O以的角速度匀速转动，一段时间后，小球落到圆盘边缘D点，，取重力加速度大小，不计空气阻力。求：

（1）小球从A点运动到D点所用的时间；

（2）小球从A点运动到D点的过程中，圆盘转过的角度（用弧度表示）；

（3）A、D两点间的距离。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）设小球从A点运动到D点所用时间为t，小球在竖直方向做自由落体运动，有

，

解得

（2）小球从A点运动到D点的过程中，圆盘转过的角度

解得

（3）小球从A点运动到D点，小球做平抛运动的水平位移大小

D两点的距离

解得

17. 根据国际奥组委的安排，每届奥运会都会有新项目加入比赛名单中，这次东京奥运会将把滑板运动纳入到奥运会比赛项目之中。滑板运动的比赛轨道示意图如图所示，BC是圆心角为60°、半径的光滑圆弧形轨道，CD是的粗糙水平轨道，DE是光滑圆形轨道，轨道均平滑连接。某运动员（含滑板）的质量，从水平轨道上的A点水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，到达C点时对轨道的压力大小为，经CD轨道后冲上DE轨道，到达距离CD轨道的高度处，然后返回，不计空气阻力，取重力加速度大小。求：

（1）运动员在A点的速度大小；

（2）运动员第一次通过轨道CD段运动过程中克服阻力所做的功W；

（3）最终运动员停止时到D点的距离s。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）运动员从A点到B点做平抛运动，根据平抛运动规律有

运动员从B点运动到C点的过程机械能守恒，有

运动员在C点有

联立解得

，

（2）运动员从C点运动到距CD轨道高处的过程，根据动能定理可得

解得

（3）运动员从DE轨道最高点返回水平轨道，据动能定理可得

其中

联立解得