精品解析：青海省玉树州第二民族中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题（解析版）

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玉树州第二民族高级中学
2022—2023学年第二学期高一年级期末试卷
一、选择题（共48分；其中1至8题为单选题，每题4分；9至12题为多选题，选对得4分，少选得2分，多选或不选不得分。）
1. 发现万有引力定律的科学家是（　　）
A. 伽利略 B. 牛顿
C 亚里士多德 D. 开普勒
【答案】B
【解析】
【详解】牛顿发现了万有引力定律。
故选B。
2. 物体在做匀速圆周运动的过程中，其线速度(　　)
A. 大小保持不变，方向时刻改变
B. 大小时刻改变，方向保持不变
C. 大小和方向均保持不变
D. 大小和方向均时刻改变
【答案】A
【解析】
【详解】物体在做匀速圆周运动的过程中，其线速度大小保持不变，方向时刻改变，故选A.
3. 若已知行星绕太阳公转半径为，公转的周期为，万有引力恒量为，则由此可求出（　　）
A. 某行星的质量 B. 太阳的质量 C. 某行星的密度 D. 太阳的密度
【答案】B
【解析】
【详解】．根据题意不能求出行星的质量，故A错误；
B．研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：

得：

所以能求出太阳的质量，故B正确；
C．不清楚行星的质量和体积，所以不能求出行星的密度，故C错误；
D．不知道太阳的体积，所以不能求出太阳的密度。故D错误。
故选
4. 一个物体以初速水平抛出，经时间t，竖直方向速度大小为，则t为（　　）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】物体在竖直方向做自由落体运动，所以

故选A。
5. 关于轮船渡河，正确的说法是（　　）
A. 欲使渡河时间越短，船头的指向应垂直河岸
B. 水流的速度越大，渡河的时间越长
C. 欲使轮船垂直驶达对岸，船头的指向应垂直河岸
D. 轮船相对水的速度越大，渡河的时间一定越短
【答案】A
【解析】
【详解】A．设河宽为d，船相对水的速度大小为v，速度方向与河岸的夹角为，则渡河时间为

由此可知，欲使渡河时间越短，船头的指向应垂直河岸，故A正确；
B．由上式可知，渡河时间与水流速度大小无关，故B错误；
C．当船相对水的速度与水流速度的合速度垂直于河岸时，轮船才能垂直驶达对岸。所以当船头垂直河岸时，轮船不能垂直驶达对岸，故C错误；
D．由上式分析可知，若垂直对岸行驶时，轮船相对水的速度越大，渡河的时间越短。若没有垂直对岸行驶，则渡河时间不一定越短，故D错误。
故选A。
6. 人站在h高处的平台上，水平抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速度为v，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有（　　）
A. 人对小球做的功是 B. 人对小球做的功是
C. 小球落地时的机械能是mgh D. 小球落地时的机械能是
【答案】B
【解析】
【详解】CD．小球抛出的过程只有重力做功机械能守恒，小球的机械能可表示为

CD错误；
AB．人对小球做的功等于小球抛出时的初动能，即

A错误，B正确。
故选B。
7. 在电梯加速上升的过程中，站在电梯里的人（ ）
A. 所受支持力做正功，机械能增加 B. 所受支持力做正功，机械能减少
C. 所受支持力做负功，机械能增加 D. 所受支持力做负功，机械能减少
【答案】A
【解析】
【详解】由于人加速上升，合力向上，所以支持力要大于人重力，支持力的方向与人的位移的方向相同，所以支持力对人做了正功，人的机械能增加，所以BCD错误，A正确。
故选A．
点睛：本题考查了机械能守恒的条件，当除重力和弹力外的其它力对物体做正功时，物体的机械能就要增加，做负功时，物体的机械能就要减小．
8. 放在光滑水平面上的物体，仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动，若这两个力分别做了6J和8J的功，则该物体的动能增加了（ ）
A. 48J B. 14J C. 10J D. 2J
【答案】B
【解析】
【详解】运用动能定理：
△E=w合=6J+8J=14J
所以该物体动能增加了14J．故B正确，ACD错误．
故选B．
9. 物体做匀速圆周运动时，发生变化的物理量是（　　）
A. 周期 B. 线速度
C. 向心加速度 D. 向心力
【答案】BCD
【解析】
【详解】在描述匀速圆周运动的物理量中，周期是标量，只有大小没有方向，且物体做匀速圆周运动时线速度大小不变，故匀速圆周运动的周期不发生变化，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，其大小不变，但方向在变，故线速度、向心加速度、向心力这几个物理量变化的。
故选BCD。
10. 把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动，则离太阳越远的行星(　　)
A. 周期越小 B. 线速度越小 C. 角速度越小 D. 加速度越小
【答案】BCD
【解析】
【详解】设行星的质量为m，公转半径为r，太阳的质量为M，根据万有引力提供向心力得：，解得：T=2π，r越大，T越大．故A错误．v=，r越大，v越小．故B正确．ω=，可知，r越大，ω越小．故C正确．a=，r越大，a越小．故D正确．故选BCD．
11. A、B两个质点分别做匀速圆周运动，在相同时间内它们通过的路程比，转过的角度之比，则下列说法中正确的是（　　）
A. 它们的周期比
B. 它们的周期比
C. 它们的向心加速度大小比
D. 它们的向心加速度大小比
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．根据

可知A、B两个质点的角速度之比为

根据

可知A、B两个质点的周期比为

故A正确，B错误；
CD．根据

可知A、B两个质点的线速度大小之比为

根据

可知A、B两个质点的向心加速度大小比为

故C错误，D正确。
故选AD。
12. 设地球的半径为R，质量为m的卫星在距地面高为2R处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则（　　）
A. 卫星的角速度为
B. 卫星的线速度为
C. 卫星做圆周运动所需的向心力为mg
D. 卫星的周期为2π
【答案】BC
【解析】
【详解】地球表面的物体受到的万有引力等于重力，即

得

A．卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

故A错误；
B．卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

故B正确；
C．卫星做圆周运动所需的向心力

故C正确；
D．卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

故D错误。
故选BC。
二、实验题（每空4分，共16分）
13. 如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止开始下落，可观察到两小球同时落地。实验中B球做_____________（选填“自由落体”或“匀速直线”）运动；改变装置距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地，说明A球在竖直方向的分运动是____________（选填“自由落体”或“匀速直线”）运动。

【答案】 ①. 自由落体 ②. 自由落体
【解析】
【详解】[1][2]用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止开始下落，可观察到两小球同时落地。实验中B球做自由落体运动；改变装置距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地，说明A球在竖直方向的分运动是自由落体运动。
14. 利用图甲所示的装置可以验证机械能守恒定律。实验中让重锤拖着纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点，要验证机械能是否守恒，需要比较的是______。图乙是某次实验得到的一条纸带，O点是重锤开始下落时打出的点，A、B、C是按打点先后顺序选出的三个计数点，通过测量得到O、A间的距离为h1，O、B间距离为h2，O、C间距离为h3，已知重锤的质量为m，两个相邻的时间为T，重力加速度为g，从重锤开始下落到打点计时器打B点的过程中，重锤动能的增加量为______。

【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]若机械能守恒，则有

变形得

所以，要验证机械能是否守恒，需要比较的是

[2]打点计时器打B点的速度为

重锤从静止下落，所以从重锤开始下落到打点计时器打B点的过程中，重锤动能的增加量为

三、计算题（共36分）
15. 平抛一物体，当抛出1s后它的速度方向与水平方向成45°角，落地时速度方向与水平方向成60°角，求：
（1）初速度大小v0；
（2）落地速度大小v2；
（3）开始抛出时距地面的高度；
（4）水平射程。
【答案】（1）10 m/s；（2）20 m/s；（3）15m；（4）10m
【解析】
【详解】（1）水平方向速度
vx=v0
竖直方向速度
vy=gt
1s时速度与水平方向成θ=45°，所以
vx=vy
初速度
v0=gt=10m/s
（2）落地时

所以落地速度大小
v2=20 m/s
（3）落地时竖直速度

飞行时间

抛出时高度

（4）水平射程

16. 火星绕太阳的运动可看作匀速圆周运动，太阳的质量为M，火星的质量为m，火星运动轨迹的半径为r，引力常量为G，求：
（1）火星与太阳间的引力提供火星运动的向心力F；
（2）已知火星运行的周期为T，试写出太阳质量M的表达式。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）火星与太阳间的引力提供火星运动的向心力为太阳对火星的万有引力，即

（2）根据万有引力定律可知

解得

17. 一个质量为2kg物体自由下落，不计空气阻力。g取。试求：
（1）从物体下落开始，前3s内重力对物体做功的平均功率；
（2）第3s末重力对物体做功的瞬时功率。
【答案】（1）300W；（2）600W
【解析】
【详解】（1）从物体下落开始，前3s内物体下落的高度

代入数据可得

前3s内重力对物体做的功

代入数据可得

前3s内重力对物体做功的平均功率

（2）第3s末物体的速度

第3s末重力对物体做功的瞬时功率