2022咸阳高一下学期期末物理试题含解析

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2021~2022学年度第二学期期末教学质量检测高一物理试题第Ⅰ卷（选择题共52分）一、选择题（本大题共13小题，每小题4分，计52分。在每小题给出的四个选项中，第1~9题只有一项符合题目要求；第10-13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，有选错或不选的得0分）1. 2022北京冬奥会惊艳了全世界，我国取得了9金4银2铜的历史最好成绩。下列有关冬奥会项目说法正确的是（　　）A. 研究冰壶运动的轨迹时，不能将冰壶看成质点B. 研究自由式滑雪运动员空中动作时，可将运动员看作质点C. 钢架雪车运动员经过某计时点的速度为110km/h，该速度为瞬时速度D. 短道速滑运动员过弯道做匀速圆周运动时，运动员速度保持不变【答案】C【解析】【详解】A．研究冰壶运动的轨迹时，冰壶的形状和大小可以忽略，可以将冰壶看成质点，故A错误；B．研究自由式滑雪运动员空中动作时运动员的形状不能忽略，不可以将运动员看作质点，故B错误；C．钢架雪车运动员经过某计时点的速度为110km/h，它是经过某个瞬间或某个位置时的速度，故该速度为瞬时速度，故C正确；D．短道速滑运动员过弯道做匀速圆周运动时，运动员速度大小不变，方向在变化，故速度在变化，故D错误。故选C。2. 一小船以船头垂直于河岸方向过河，已知河宽为50m，河水的流速大小为3m/s，小船做初速度为零、加速度为的匀加速直线运动，下列说法正确的是（　　）A. 小船过河的时间约为16.7s B. 小船在河对岸下游30m处靠岸C. 小船在河对岸下游10m处靠岸 D. 小船过河时做直线运动【答案】B【解析】【详解】A．由题知船头垂直河岸，则有可得小船过河的时间为故A错误；BC．小船在沿河岸方向的位移大小为即小船在河对岸下游30m处靠岸，故B正确，C错误；D．小船在垂直于河岸方向做匀加速直线运动，在沿河岸方向做匀速直线运动，其合运动为曲线运动，故D错误。故选B。3. 如图所示，一物体从地面上方某点A先后沿路径Ⅰ、Ⅱ运动到地面上的B点，重力做功分别为、，重力势能变化量分别为、。则它们的大小关系正确的是（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【详解】BC．物体沿不同的路径从A运动到B，但A、B间的高度差一定，根据重力做功公式可知重力做功相等，即有故BC错误；AD．根据功能关系可知，重力做多少功，重力势能就变化多少，两种情况下重力做功相同，故重力势能变化量相同，则有故A正确，D错误。故选A。4. 如图所示，质量为m的小球用一根细线和一根轻弹簧悬挂起来，小球静止时，细线水平，弹簧与竖直方向成角，重力加速度为g。现将细线剪断，则下列判断正确的是（　　）
 A. 剪断细线前，细线中张力大小为B. 剪断细线前，细线中张力大小为C. 剪断细线瞬间，小球的加速度大小为D. 剪断细线间，小球的加速度大小为【答案】D【解析】【详解】AB．剪断细线前，对小球受力分析可知，细线中张力大小为故AB错误；CD．剪断细线瞬间，弹簧的弹力不变，此时弹簧的弹力与重力的合力则小球的加速度大小为a=gtanθ故C错误，D正确。故选D。5. 如图所示，人站在自动扶梯的水平踏板上随扶梯斜向上加速运动。以下说法正确的是（　　）A. 人只受到重力和支持力的作用 B. 人处于超重状态C. 人处于失重状态 D. 人受到的支持力做负功【答案】B【解析】【详解】A．因人站在自动扶梯的水平踏板上随扶梯斜向上加速运动，故人受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和水平向左的摩擦力作用，故A错误；BC．由于人具有向上的加速度，将加速度分解到竖直方向，则加速度竖直向上，故支持力大于重力，则人处于超重状态，故B正确，C错误；D．支持力竖直向上，位移沿斜面向上，两者夹角小于，故支持力做正功，故D错误。故选B。6. 一质量为的物体在光滑水平地面上从静止开始运动，其所受的水平力F随位移x变化的图像如图所示，则当时，物体的速度为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【详解】图像与横轴包含的面积为力F做的功，为6J，对物体由动能定理代入数据得到速度，故C正确。故选C。7. 嫦娥五号取壤返回地球，完成了中国航天史上的一次壮举。如图所示为嫦娥五号着陆地球前部分轨道的简化示意图，其中Ⅰ是月地转移轨道，在P点由轨道Ⅰ变为绕地椭圆轨道Ⅱ，在近地点Q再变为绕地椭圆轨道Ⅲ。下列说法正确的是（　　）
 A. 在轨道Ⅱ运行时，嫦娥五号在Q点的速度小于在P点的速度B. 嫦娥五号在轨道Ⅱ上运行的周期比在轨道Ⅲ上运行的周期长C. 嫦娥五号由轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ时，应在Q点加速D. 嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过Q点的向心加速度大小不相等【答案】B【解析】【详解】A．在轨道Ⅱ运行时，根据开普勒第二定律知嫦娥五号在Q点的速度大于在P点的速度，故A错误；B．轨道Ⅱ的半长轴比轨道Ⅲ的半长轴大，根据开普勒第三定律知嫦娥五号在轨道Ⅱ上运行的周期比在轨道Ⅲ上运行的周期长，故B正确；C．嫦娥五号从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ时，要做近心运动，在Q点必须减速，故C错误；D．由牛顿第二定律得解嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过Q点时到地心的距离r相等，则向心加速度大小相等，故D错误。故选B。8. 如图，射击训练场内，飞靶从水平地面A点以仰角斜向上飞出，落在相距的B点，最高点距地面。忽略空气阻力，重力加速度取。则（　　）A. 飞靶从A到B的飞行时间为B. 飞靶在最高点的速度为C. 抬高仰角，飞靶飞行距离增大D. 抬高仰角，飞靶的飞行时间增大【答案】D【解析】【详解】A．飞靶在竖直方向做竖直上抛运动，根据对称性可得飞靶从A到B的飞行时间为故A错误；B．飞靶在水平方向的速度在最高点竖直方向速度为零，则飞靶在最高点速度为，故B错误；C．根据运动的分解可得飞靶飞行的时间则飞行距离可知时，飞行距离有最大值，故C错误；D．根据可知抬高仰角，飞靶的飞行时间增大，故D正确。故选D。9. 如图所示，套在光滑竖直杆上的物体A，通过轻质细绳与光滑水平面上的物体B相连接，A、B质量相同。现将A从与B等高处由静止释放，不计一切摩擦，重力加速度取g，当细绳与竖直杆间的夹角为时，A下落的高度为h，此时物体B的速度为（　　）
 A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【详解】设物体A下落高度h时，物体A的速度为vA，物体B的速度为vB，此时有物体A、B组成的系统机械能守恒，则有联立方程，解得故选A。10. 下列说法正确的是（　　）A. 经典力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子B. 空调机既能致热，又能致冷，说明热传递不存在方向性C. 卡文迪许通过实验测出引力常量，被誉为第一个能“称量地球质量”的人D. 在地面附近发射的飞行器速度等于或大于第三宇宙速度时，飞行器就能逃出太阳系了【答案】CD【解析】【详解】A．经典力学理论适应于低速宏观物体，不适应高速微观粒子，故A错误；B．空调机既能制热又能制冷，但是必须在外界影响下进行，即消耗一定的电能，不能说明热传递不存在方向性，故B错误；C．卡文迪许通过实验推算出引力常量G的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人，故C正确；D．当飞行器的速度大于等于第三宇宙速度速度16.7km/s时物体将脱离太阳的束缚，故D正确。故选CD。11. 质量为0.1kg的小球从某一高度以6m/s的初速度水平抛出，经0.8s落地，不计空气阻力，g取10m/s2。则下列说法正确的是（   ）A. 落地时重力的瞬时功率为8W B. 0.8s内重力的平均功率为2WC. 落地时小球的动能为3.2J D. 落地时小球的动能为5J【答案】AD【解析】【详解】A．重物在竖直方向做自由落体运动，有vy = gtP = mgvy = 8WA正确；B．重物在竖直方向做自由落体运动，有WG = mgh = 3.2J则0.8s内重力平均功率为B错误；CD．根据动能定理有代入数据有Ek末 = 5JC错误、D正确。故选AD。12. 一根不可伸长的轻绳拴着小球（可视为质点）在竖直平面做圆周运动，小球运动到最低点时，所受绳的拉力T与速度大小平方的关系图像如图所示，重力加速度g取，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）
 A. 小球的质量为0.5kgB. 轻绳的长度为2mC. 小球通过最高点的最小速度大小为D. 若小球通过最高点时的速度为10m/s，此时绳子受到拉力大小为60N【答案】BC【解析】【详解】AB．小球在低点，根据牛顿第二定律有解得由图可知纵截距解得斜率解得L=2m故A错误，B正确；C．由图可知，当在最低点拉力最小为60N时，即通过最低点的最小速度为v=10m/s，由最低点到最高点，根据机械能守恒定律有解得小球通过最高点的最小速度大小为故C正确；D．若小球通过最高点时的速度为10m/s，则有解得方向竖直向下，故D错误。故选BC。13. 安全检查仪对旅客的行李进行安全检查，其传送装置可简化为如图所示。紧绷的水平传送带始终保持1m/s的恒定速率向左运行，旅客把质量为10kg的行李（可视为质点）无初速度地放在传送带A端，通过传送带使其运动到B端。设行李与传送带之间的动摩擦因数为0.1，AB间的距离为2m，g取。下列说法正确的是（　　）A. 行李箱始终受到向左的摩擦力B. 行李箱到达B端所用时间为1.5sC. 传送带对行李箱所做的功为5JD. 行李箱与传送带摩擦产生的热量为5J【答案】CD【解析】【详解】AB．对行李，由牛顿第二定律得μmg=ma解得a=1m/s2设行李做匀加速运动的时间为t1，行李加速运动的末速度为v=1m/s，由v=at1解得t1=1s匀加速运动的位移大小为匀速运动的时间为行李从A到B的时间为t=t1+t2=2.5s由此可知行李加速运动时受到向左的摩擦力，匀速运动时不受摩擦力，故AB错误；C．根据动能定理可得传送带对行李箱所做的功为故C正确；D．传送带和行李之间的相对位移为因摩擦产生的热量故D正确。故选CD。第Ⅱ卷（非选择题共48分）二、实验探究题（本大题共2小题，计16分）14. 某同学用图甲所示装置做“探究求合力的方法”实验。其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。（1）要减小实验误差，下列措施可行的是（        ）A．两个分力的大小要适当大些           B．两个分力间的夹角要尽量大些C．拉橡皮筋的细绳要细些且要稍短一些          D．标记细绳方向的点要尽量离结点近些（2）若实验中弹簧测力计的量程均为5N，某次实验用两个弹簧测力计拉橡皮筋时，两个绳套间的夹角为60°，两弹簧测力计的示数恰好均如图乙所示，弹簧测力计的示数为________N，你认为这次操作____________（填“合适”或“不合适”），原因是____________（3）某次实验的结果如图丙所示，这次实验刚好垂直，若在图丙所示的实验结果中，保持结点的位置的方向不变，将两个分力的夹角增大，则_________（填“变大”“变小”或“不变”），___________（填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】    ①. A    ②. 3.6    ③. 不合适    ④. 两个分力的合力大于弹簧测力计的量程，当用一个弹簧测力计拉橡皮筋时将无法操作    ⑤. 变大    ⑥. 不变【解析】【详解】（1）[1]A．为了减小读数误差，应让两力适当大些，故A正确；B．两个分力、间的夹角不宜过大或过小，那样作图不方便，容易产生误差，故B项错误；CD．为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，细绳应长些，故CD错误。故选A。（2）[2]弹簧测力计的示数为3.6N。[3]这次操作不合适。[4]因为当与大小都为3.6N．且夹角为60°时，两个力的合力大小为即F超过了弹簧测力计的量程，当用一个弹簧测力计拉橡皮筋时将无法操作。（3）[5][6]结点的位置不变，合力不变，即不变，方向不变，增大两个分力夹角．由图示可知，均增大。15. 利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
 （1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有______。（填序号）A．大小合适的铁质重锤    B．秒表C．体积较大的木质重锤    D．刻度尺（2）图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量______，动能的增加量______。（均用已知和测量物理量符号表示）
 （3）某同学在纸带上选取计数点后，通过描绘图像去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变。下列图像中，从理论上分析合理的是______。（填序号）A．    B．C．    D．【答案】    ①. AD##DA    ②. mghB    ③.     ④. A【解析】【详解】1）[1]AC．为了减小空气阻力的影响，选用大小合适的铁质重锤，A正确，C错误；B．打点计时器就是计时仪器，不需要秒表，B错误；D．需要用刻度尺测量重锤下落的高度，D正确。故选AD。（2）[2]从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能减少量为Ep= mghB[3]打下B点时重锤的速度为由于初速度为零，则动能的增加量为（3）[4]由于阻力大小保持不变，由动能定理得解得则v2与h成正比关系。故选A。三、计算题（本大题共3小题，计32分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）16. 2022年4月16日，神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富乘组圆满完成任务返回地球，结束了长达半年“太空出差”。假设神舟十三号载人飞船在距地面高度为h的轨道做圆周运动，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，求：（1）神舟十三号载人飞船轨道处的重力加速度；（2）神舟十三号载人飞船运行的周期。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据万有引力和重力的关系，在地球表面有神舟十三号载人飞船轨道处有联立有（2）神舟十三号载人飞船运行时万有引力提供向心力，有则整理后有17. 现在城市的交通非常发达，城市的快速道限速可以达到80km/h。现在有一辆汽车正以72km/h的速度向红绿灯路口行驶，离路口还有120m的地方，司机发现前方是红灯，并且显示倒计时时间为10s，他继续原速前进，一段时间后，开始以大小的加速度减速，到达路口时车刚好停止。（车辆可视为质点，不计司机的反应时间）（1）求车到达路口时红灯还剩几秒；（2）如果车辆在120m处按自由滑行（关闭动力）的方式来减速前进，加速度大小为，车辆会不会闯红灯。【答案】（1）2s；（2）见解析【解析】【详解】（1）由题知，v0=72km/h=20m/s，设车减速为零的时间为t2，则有运动的位移为x2为则车做匀速直线运动的时间为所以车到达路口时红灯还剩的时间为（2）当位移为120m时，设用时为t3，则有代入数据解得此时车的速度为解得此时依然是红灯，而汽车的速度为10m/s，必定闯红灯。18. 如图所示，AB部分为光滑的圆弧轨道，半径R=0.2m，A点与圆心等高。BC部分水平但不光滑，C端固定一轻质弹簧，OC为弹簧原长。一个可视为质点、质量m=1kg的物块从A点由静止释放，经弹簧反弹后停在D点（不再滑上轨道AB段）。已知物块与BC之间的动摩擦因数，BD和DO间距离均为s=0.5m，。试求：（1）物块运动到B点时对轨道的压力大小；（2）整个过程中弹簧的最大压缩量；（3）已知轻质弹簧劲度系数k=24N/m，物块向左运动过程中最大速度，求此时弹簧的弹性势能。【答案】（1）；（2）；（3）‍【解析】【详解】（1）物块从A滑到B过程，根据动能定理得小球运动到B点的速度在B点，根据牛顿第二定律有解得根据牛顿第三定律可知，物块运动到B点时对轨道的压力大小30N；（2）整个过程根据动能定理得解得（3）物块速度最大时加速度为0，设此时弹簧压缩量为x，有解得从B到向左速度最大过程，根据动能定理解得‍