2021-2022学年广东省揭阳市揭东区高一（下）期末物理试卷（含解析）

这是一份2021-2022学年广东省揭阳市揭东区高一（下）期末物理试卷（含解析），共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
绝密★启用前2021-2022学年广东省揭阳市揭东区高一（下）期末物理试卷  一、单选题（本题共7小题，共28分）关于物体做曲线运动的条件，以下说法正确的是(    )A. 物体受变力作用才做曲线运动
B. 物体受方向不变的力作用不可能做曲线运动
C. 物体所受合力为零不可能做曲线运动
D. 物体受到合力不为零就一定做曲线运动如图所示，小船沿直线过河，船头始终垂直于河岸。若水流速度减小，为保持航线不变，下列措施与结论正确的是(    )
 A. 减小船速，过河时间变长 B. 减小船速，过河时间不变
C. 增大船速，过河时间不变 D. 增大船速，过河时间缩短物体做匀速圆周运动，下列关于它的周期正确的说法是(    )A. 物体的线速度越大，它的周期越小
B. 物体的角速度越大，它的周期越小
C. 物体的运动半径越大，它的周期越大
D. 物体运动的线速度和半径越大，它的周期越小如图，小明在游乐园乘坐摩天轮。已知摩天轮在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动。当小明从最低点处转动到水平位置处的过程中，小明(    )A. 对座舱的压力大小不变
B. 所受合外力的大小逐渐变大
C. 在水平方向的受力大小逐渐变大
D. 在水平方向的受力大小保持不变关于开普勒第三定律公式，下列说法正确的是(    )A. 公式适用于宇宙中所有围绕恒星运动的行星
B. 公式只适用于绕太阳沿椭圆轨道运行的行星
C. 式中的值，对所有行星和卫星都相等
D. 式中的代表行星自转的周期如图所示，某小球以速度向放置于光滑水平面的轻质弹簧运动，在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中(    )
A. 弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能减少
B. 弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能减少
C. 弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能增加
D. 弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能增加假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为；地球自转的周期为，引力常数为，则地球的半径为(    )A.  B.  C.  D. 二、多选题（本题共3小题，共18分） 如图为餐桌上的转盘示意图，两个相同的盘子甲、乙分别放置在转盘上随转盘一起转动时，下列说法正确的是(    )
A. 甲、乙两个盘子的线速度相同 B. 甲、乙两个盘子的角速度相同
C. 甲、乙两个盘子的加速度大小相等 D. 当转盘转速逐渐加快，甲盘将先滑动如图所示，汽车匀速率通过拱桥的最高点时，关于拱桥对汽车的支持力，下列说法错误的是(    )
A. 支持力大于重力 B. 支持力小于重力
C. 汽车速度越大，支持力越大 D. 支持力大小与汽车速度无关竖直放置的轻弹簧下端连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，如图所示。则迅速放手后直至小球运动到最低点过程不计空气阻力(    )A. 放手瞬间小球的加速度等于重力加速度
B. 弹簧的弹力一直增大
C. 小球与弹簧以及地球组成的系统机械能守恒
D. 小球向下运动过程中，小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大
 
三、实验题（本题共2小题，共14分） 为了探究平抛运动规律，老师做了如下两个演示实验：
为了说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，用如图所示装置进行实验。小锤打击弹性金属片，球水平抛出，同时球被松开自由下落。关于该实验，下列说法正确的有______。
A.所用两球的质量必须相等
B.只做一次实验发现两球同时落地，即可以得到实验结论
C.应改变装置的高度多次实验
D.本实验也能说明球在水平方向上做匀速直线运动
如图所示，两个相同的弧形轨道、位于同一竖直面内，其中轨道的末端与光滑的水平地面相切。两个完全相同的小钢球、，以相同的水平初速度同时从轨道、的末端射出，观察到落地时与相遇。只改变弧形轨道的高度，多次重复实验，仍能观察到相同的现象。这说明______。
某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置验证系统机械能守恒定律，操作步骤如下：

用天平测量物块的质量和物块的质量，要求小于；
把打点计时器、定滑轮固定在铁架台上，跨过定滑轮的轻质细线连接物块和物块；
把固定在物块上的纸带穿过打点计时器的限位孔，让物块靠近打点计时器，先______，再释放______；
实验过程中打出的一条纸带如图乙所示；
更换物块重复实验。
请把步骤补充完整；
测得计数点、、、、、、相邻两点间的距离分别为、、、、、，并计算出打下计数点时物块和物块运动的速度大小，打下计数点时物块和物块运动的速度大小，从打计数点到的过程中，物块和物块组成的系统减小的重力势能______，增加的动能为______，若约等于，则在误差允许的范围内，物块和物块组成的系统机械能守恒。结果用、、、、、、、、表示四、计算题（本题共3小题，共40分） 质量的滑块放在光滑水平面上，今在的水平恒力作用下，由静止开始运动，滑块在该力作用下运动过程中，求：
力在前内对物体做的功；
力在前内对物体做功的平均功率；
在末力对物体做功的瞬时功率。有一条宽度为的河流，现有一小船想要载人渡河，已知小船在静水中的速度，水流速度，求：
若小船在最短时间过河，船头的朝向怎样？渡河的最短时间是多少？
若小船渡河位移最短，船头的朝向与水流方向的夹角多大？渡河的时间是多少？如图，长的粗糙水平面与光滑曲面平滑连接，一质量的小物块静止于曲面上的点，点离水平面高，静止释放小物块，当小物块到达曲面底端点后沿滑动，点有个弹性墙面，物块撞到弹性墙后将被反向弹回，每次碰撞，物块将损失的能量。小物块与水平面间的动摩擦因数为，取。求：
小物块第一次到达点时的速度和在上运动时的加速度；
小物块第一次被弹性墙弹出时的速度；
小物块最终停止时的位置离开点的距离。

答案和解析 1.【答案】 【解析】解：、物体做曲线运动的条件是合外力与速度不在一条直线上，与是否变力无关，在恒力作用下，物体也可以做曲线运动，故平抛运动，故AB错误；
C、物体所受合力为零，则加速度为零，做匀速直线运动或静止，不可能做曲线运动，故C正确；
D、若合外力与速度在一条直线上，物体做直线运动，故D错误。
故选：。
曲线运动的条件是合外力与速度不在一条直线上，速度方向时刻变化，故曲线运动一定是变速运动．曲线运动合力一定不能为零．在恒力作用下，物体可以做曲线运动．
掌握曲线运动的条件，合外力与速度不在一条直线上，知道曲线运动合外力一定不为零，速度方向时刻变化，一定是变速运动．
 2.【答案】 【解析】解：船头始终垂直于河岸，河宽一定，当水流速度减小，为保持航线不变，合速度方向不变，根据平行四边形定则可知，船在静水中速度必须减小，再根据可知渡河的时间变长，故BCD错误，A正确。
故选：。
小船渡河的运动可分解为沿河岸方向和垂直河岸方向两个分运动，分运动和合运动具有等时性，根据垂直河岸方向的运动去判断渡河的时间。
解决本题的关键将小船渡河的运动可分解为沿河岸方向和垂直河岸方向两个分运动，通过分运动的时间去判断渡河的时间。
 3.【答案】 【解析】解：、由公式得：，大，不一定小，越大，不一定越大，和都大，也不一定小，故ACD错误；
B、由得：，角速度大的周期一定小，故B正确；
故选：。
由公式，大，不一定小．由，角速度大的周期一定小．
对于圆周运动的线速度、角速度、半径的关系公式要采用控制变量法来理解．
 4.【答案】 【解析】解：人做匀速圆周运动，所受到的合外力提供向心力，根据，知人的向心力大小不变，则人所受到的合外力不变；人在运动的过程中受重力、支持力、静摩擦力，三个力的合力提供向心力，合力沿水平方向的分力等于人所受的摩擦力，合力沿竖直方向的分力等于重力和支持力的合力，合力的大小不变，由最低点到的运动过程中，沿竖直方向的分力逐渐减小，则人受到的支持力逐渐减小，结合牛顿第三定律可知，人对座舱的压力大小增大；合力沿水平方向的分力增大，所以摩擦力增大，在处，合力等于摩擦力的大小，所以处摩擦力最大。故ABD错误，C正确。
故选：。
人在竖直平面内逆时针方向做匀速圆周运动，人所受的合力提供圆周运动所需的向心力．根据力的合成判断摩擦力、压力的大小．
解决本题的关键知道人所受的合力提供向心力，向心力大小不变，知道人所受合力在竖直方向的分力等于重力和支持力的合力，在水平方向的分力等于摩擦力．
 5.【答案】 【解析】解：、开普勒第三定律适用于宇宙中所有围绕恒星运动的行星，也适用于围绕行星运动的卫星，故A正确、B错误；
C、公式中的值只与中心天体有关，对围绕同一中心天体运行的行星或卫星都相同，故C错误；
D、公式中的代表行星运动的公转周期，故D错误。
故选：。
掌握开普勒三定律的基本内容，知道开普勒三定律都是由太阳系推导出来的，但是可以适用于所有的天体，轨道可以是椭圆，也可以是圆。
本题重点是掌握开普勒定律的内容及适用条件，知道虽然是由太阳系推导的，但是可以适用于所有的天体。
 6.【答案】 【解析】解：在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧对小球的弹力方向向右，与位移方向相反，则弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能增加，故ABC错误，D正确。
故选：。
根据弹力方向与位移方向的关系分析弹力做功正负，从而判断出弹性势能的变化情况．
解决本题的关键要掌握判断力做功正负的方向：看力与位移的夹角，要知道弹簧的弹力做负功时，弹性势能增加．
 7.【答案】 【解析】解：在两极地区，万有引力等于物体的重力，则有，
在赤道处，万有引力和重力的合力提供圆周运动向心力，则有，
联立解得，故A正确，、、D错误
故选：。
质量为的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力。根据万有引力定律和牛顿第二定律，在赤道的物体所受地球的引力等于其在两极所受的重力联立求半径。
解决本题的关键是认识到在赤道处的重力实为地球对物体的万有引力减去物体随地球自转的向心力，掌握力的关系是正确解题的前提。
 8.【答案】 【解析】解：、甲乙随圆盘一起转动，所以甲乙两盘子的角速度相同，线速度，所以甲的线速度大于乙的线速度，故A错误，B正确；
、根据，可知甲乙两盘子的加速度大小不相等，由于摩擦力提供向心力有：，可知当转盘转速逐渐加快，甲盘将先达到最大静摩擦力，先滑动，故C错误，D正确；
故选：。
甲乙随圆盘一起转动，所以甲乙两盘子的角速度相同，线速度，，盘子转动时摩擦力提供向心力。
本题考查向心力的应用，解题关键掌握盘子与转盘一起转动，所以角速度相等。
 9.【答案】 【解析】解：设拱桥半径为，汽车质量为，速率为，小球在最高处受重力和支持力作用，合力提供向心力，根据牛顿第二定律，得，由此可知，汽车速率越大，支持力越小，故B正确，ACD错误。
本题选择错误说法。
故选：。
对汽车进行受力分析，根据牛顿第二定律列式求解。
本题考查了生活中的圆周运动实例分析，可以培养学生的建模能力。
 10.【答案】 【解析】解：、开始弹簧处于压缩状态，弹簧弹力方向向下，放手瞬间小球受到的合外力大于其重力，根据牛顿第二定律可知放手瞬间小球的加速度大于重力加速度，故A错误；
B、开始弹簧处于压缩状态，放手后小球向下运动过程中，弹簧的弹力先减小后增大，故B错误；
C、小球运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，所以小球与弹簧以及地球组成的系统机械能守恒，故C正确；
D、根据机械能守恒定律可得：小球动能与弹簧弹性势能与小球的重力势能之和不变，小球向下运动过程中，小球的重力势能减小，则小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大，故D正确。
故选：。
根据牛顿第二定律判断放手瞬间小球的加速度大小；根据弹簧的形变量分析弹性势能的变化情况；根据机械能守恒定律分析能量的变化情况。
本题关键掌握住机械能守恒定律、牛顿第二定律等，解答本题的关键是能够分析运动过程中小球的受力情况、掌握机械能守恒定律的守恒条件。
 11.【答案】  水平方向上做匀速直线运动 【解析】解：小锤打击弹性金属片，球水平抛出，同时球被松开自由下落，两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，不能得出水平方向上的运动规律，实验时应改变装置的高度进行多次实验，故 C正确，ABD错误。
故选：
两个完全相同的小钢球、，以相同的水平初速度同时从轨道、的末端射出，观察到落地时与相遇。只改变弧形轨道的高度，多次重复实验，仍能观察到相同的现象。这说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。
故答案为：；水平方向上做匀速直线运动
根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤。结合两球相遇得出平抛运动在水平方向上的运动规律。
结合两球相遇得出平抛运动在水平方向上的运动规律。
解决本题的关键是知道实验的原理以及操作中的注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律。
 12.【答案】接通电源  物块和物块    【解析】解：实验过程中应先接通电源，再释放物块和物块；
从打计数点到的过程中，物块和物块组成的系统减小的重力势能为
  
增加的动能为

故答案为：接通电源，物块和物块；  ，
根据打点计时器的使用可知应先接通电源，再释放物块和物块；
根据重力势能与动能的公式可解得。
本题考查验证机械能守恒定律，解题关键掌握实验原理与仪器操作，注意动能与重力势能的计算。
 13.【答案】解：根据牛顿第二定律可得：，解得，前内通过的位移为
拉力做功为
平均功率
末速度为
拉力的瞬时功率
答：力在前内对物体做的功为；
力在前内对物体做功的平均功率为；
在末力对物体做功的瞬时功率为。 【解析】根据牛顿第二定律气球的加速度，利用运动学公式求得通过的位移，由气球的拉力做功；
根据求得拉力的平均功率；
根据求得拉力的瞬时瞬时功率。
本题主要考查了恒力做功和瞬时功率与平均功率，关键是利用好公式和即可。
 14.【答案】解：合运动与分运动具有等时性，因此要使小船渡河时间最短，船头必需垂直河岸，渡河的最短时间是
如图所示：设船头与河岸的夹角时小船的渡河位移最短，则，，解得：，，所以船头的朝向与水流方向的夹角
答：若小船在最短时间过河，船头必需垂直河岸，渡河的最短时间是
若小船渡河位移最短，船头的朝向与水流方向的夹角渡河的时间是 【解析】合运动与分运动具有等时性，因此要使小船渡河时间最短，船头必需垂直河岸，船速大于水速时，渡河最短位移为河宽。
本题考查的是渡河问题，注意对运动的等时性的理解，作图等
 15.【答案】解：小物块由到的过程，由动能定理得：
代入数据解得：
小物块在上运动时，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
小物块到达点的动能，小物块由到的过程，由动能定理得：
代入数据解得：
弹回后动能：
代入数据解得：
小物块沿光滑曲面运动时机械能守恒，无能量损失，
设小物块第一次被弹性墙弹出后在面上运动路程为时停下来。
由动能定理得：
代入数据解得：，说明小物体没有和弹性墙面发生第二次碰撞，
所以小物块停止的位置离点距离为：。
答：小物块第一次到达点时的速度是，在上运动时的加速度是；
小物块第一次被弹性墙弹出时的速度是；
小物块最终停止时的位置离开点的距离是。 【解析】对小物块由到的过程，由动能定理解得末速度；对小物块进行受力分析，由牛顿第二定律求得加速度；
对小物块由到的过程，由动能定理求得到达点的动能，依题意求得碰撞后动能，进而求得第一次被弹性墙弹出时的速度；
由动能定理求得小物块第一次被弹性墙弹出后在面上运动的最大路程，判断是否和弹性墙面发生第二次碰撞，根据运动的路程和的关系求解。
本题考查了牛顿第二定律和动能定理的综合运用，运用动能定理解题，关键选择好研究的过程，分析过程中有哪些力做功，然后根据动能定理列式求解。