2021-2022学年福建省福州市四校高一下学期期末联考物理试卷

福州四校2021-2022学年第二学期期末联考

高一物理试卷

（完卷时间：75分钟 ；总分：100分）

一、单项选择题：（本题包括6小题，每小题4分，共24分，每小题只有一个正确答案。）1.如图1所示，质量为m的苹果从距地面高度为H的树上的A点由

静止开始下落，树下有一深度为h的坑，重力加速度为g，则下列

说法中正确的是（    ）

A.苹果从A点落到坑底，重力势能减少了mgH

B.若以坑底所在的平面为零势能参考平面，苹果在A点的重力势

能为mgH

C.若以地面为零势能参考平面，苹果在A点的重力势能为mgH

D.若以A点所在的平面为零势能参考平面，苹果在A点的重力势能为mgH

2．如图2所示，在自行车大、小齿轮上的A、B、C三点贴上不同颜色的彩纸。若齿轮匀速转动，则下列关系式正确的是(     )

A．      B．

C．         D．

3．小船在静水中的速度为4m/s，河宽为200m，水流速度为2m/s，下列说法正确的是（    ）

A．小船过河的最短时间为50s

B．小船以最短时间过河，其位移为200m

C．船头垂直河岸过河，水速越大，过河时间越长

D．当船头垂直河岸时，过河的距离最短

4.如图3所示，以水平初速度v0=10m/s抛出的物体，飞行一段

时间后，垂直地撞在倾角为60°的斜面上。不计空气阻力，

g=10m/s2，则物体完成这段飞行的时间是（　　）

A.      B.1s      C.      D.2s

5．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然

后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫星送入

同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于

P点，如图4所示，卫星分别在1、2、3轨道上正常运行

时，下列说法正确的是（　  ）

A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B．卫星在轨道2上Q点的速率大于在轨道2上P点的速率

C．卫星在轨道1上Q点的速率小于轨道2上P点的速率

D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点时的加速度

6．如图5所示，甲、乙两个物体放在旋转圆台上，它们的质量均为m，它们与圆台之间的动摩擦因数均为，甲物体离轴心距离为2R，乙物体离轴心距离为R。若滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度为g，当圆台旋转时，甲、乙两个物体都没有滑动，则下列说法中正确的是（　　）

A．乙物体的向心加速度大

B．乙物体受到的静摩擦力大

C．是甲物体开始滑动的临界角速度

D．当圆台转速增加时，甲物体先滑动

二、多项选择题：（本题包括4小题，每小题6分，共24分，每小题有多个正确答案.全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

7.一列高速列车总质量m=500t，其额定功率P=6000kW，在水平直轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F阻是车重的0.02。列车以额定功率工作，取重力加速度g=10m/s2，则（    ）

A.列车受到的阻力大小为

B.列车在水平直轨道上行驶的最大速度为60m/s

C.当行驶速度v=10m/s时，列车的牵引力为

D.当行驶速度v=10m/s时，列车的加速度为1.2m/s2

8.如图6所示，一轻质弹簧竖立于地面上，质量为m的小球，自弹簧正上方h高处由静止释放，则从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（弹簧的形变始终在弹性限度内）的过程中，下列说法正确的是（      ）

A.小球的重力势能一直减小

B.小球的动能一直减小

C.小球的动能先增大后减小

D.小球的机械能守恒

9．如图7所示，一条细绳跨过光滑轻定滑轮连接物体A，B，物体A悬挂起来，物体B穿在一根水平杆上。若物体B在水平外力作用下沿杆匀速向左运动，速度大小为v，当绳与水平杆间的夹角为θ时，则下列判断正确的是（　　）

A．物体A的速度为

B．物体A的速度为vcosθ

C．细绳的张力等于物体A的重力

D．细绳的张力大于物体A的重力

10.如图8所示,A为地球同步卫星,B为运行轨道比A低的一颗卫星,C为放在地球赤道地面上的一个物体,两颗卫星及物体C的质量都相同,关于它们的线速度、角速度、运行周期和所受到的万有引力的比较,下列关系式正确的是(     )

A．

B．

C． 

D．

三、填空和实验题：（共20分，每空2分。）

11.（4分）如图9所示，某同学到超市购物，用大小为10N，

方向与水平方向成60o角斜向上的拉力，使购物篮从静止开

始在水平地面上做匀加速直线运动，经过3s运动了9m。

则：力F在3s内对物体做的功为                    J；

在第3s末，力F对物体做功的瞬时功率为             W。

12.（4分）如图10所示，长为L的轻质细线，拴一质量为m的

小球，一端固定于O点，让小球在水平面内做匀速圆周运动

(这种运动通常称为圆锥摆运动)，已知重力加速度为g，

摆线与竖直方向的夹角是α，则:细线的拉力为            ；

小球运动的线速度的大小为         ｡

13.（4分）如图11所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速轮塔以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左右两轮塔上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么：

（1）本实验所采用到的实验方法是(     )

A．理想实验法          B．等效替代法          C．微元法          D．控制变量法

(2)某次实验中，两质量相同的小球放置位置如图12所示，使得两球的转动半径相同，已知用皮带连接的左右变速轮塔的半径之比为2：1，则左边标尺和右边标尺上露出的红白相间的等分格数之比应为             。

14.（8分）用如图13所示的实验装装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带由静止开始自由下落。

（1）下列操作中正确的是          

A．必须要称出重物的质量

B．打点计时器应接直流电源

C．应先接通电源，后释放重物

D．需使用秒表测出重物下落的时间

（2）实验中，得到如图14所示的一条纸带。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h1、h2、h3，己知当地重力加速为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少=                  ，动能的变化量=                        。（结果用m、g、h1、h2、h3和T表示）

（3）根据纸带算出相关各点的速度，量出下落距离，

则以为纵轴，以为横轴画出的图线如图15所示，就

证明机械能是守恒的。己知当地重力加速为g,那么图像中

的斜率代表的物理量是               。

四、解答题：（共32分，考生根据要求作答。）

15.（8分）如图16所示，某滑板爱好者在离地面高度h的平台上滑行，水平离开A点后经过0.7s落在水平地面的B 点，其水平位移x=3.5 m。取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，求：

（1）人与滑板离开平台时的水平初速度；

（2）平台离地的高度h。

16．（10分）如图17所示，返回式月球软着陆器在完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱。已知月球的半径为R，轨道舱到月球表面的距离为h，引力常量为G，月球表面的重力加速度为g，不考虑月球的自转。求：

（1）月球的质量M；

（2）月球的第一宇宙速度；

（3）轨道舱绕月飞行的周期T。

17.（14分）如图18所示是某游乐场的过山车，现将其简化为如图19所示的模型：光滑的过山车轨道位于竖直平面内，该轨道由一段斜轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，C点为圆形轨道的最低点，B点与圆心等高，A点为圆形轨道的最高点，圆形轨道的半径为R。质量为m的过山车（可视为质点）从斜轨道上D点处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。已知重力加速度为g。

(1)若D点相对于C点的高度为h=2R，试求出过山车到达B点时速度的大小？ 

(2)若要求过山车能通过A点，则过山车的初始位置D点相对于C点的高度至少要多少？

(3)考虑到游客的安全，要求全过程游客受到的支持力不超过自身重力的7倍，则过山车初始位置D点相对于C点的高度不得超过多少？

高一物理参考答案

一、单项选择题（本题共6小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一

项是符合题目要求的。）

1. C     2. D     3. A     4. A     5. B     6. D

二．多项选择题（本大题共 4 小题，每小题6分，共24分。全部选对得6分，选不全得3分，有选错或不答得0分）

7. BC     8. AC     9.BD     10.ACD

三、非选择题:共52分。考生根据要求作答。

11.45(2分)            30(2分)

12.    (2分)    (2分)

13.（1）D(2分)   （2） 1:4(2分)

14. （1）C(2分)      （2）mgh2 (2分) ，  (2分)        （3）2g (2分)

15.（8分）（1）摩托车做平抛运动，

   …………………………………………（3分）

得 …………………………………………（1分）

（2）由      …………………………………………（3分）

代入数据解得…………………………………………（1分）

16．（10分）

解：(1)设月球表面上质量为m1的物体，其在月球表面有： .........................(2分)

月球质量：.........................(1分)

(2),.........................(2分)

解得.........................(1分)

(3)轨道舱绕月球做圆周运动，设轨道舱的质量为m

由牛顿运动定律得： .........................(3分)

解得：.........................(1分)

17.解：(1)从开始到B处，由动能定理得：.........................(2分)

解得：.........................(1分)

（2），从高度h2处开始下滑，恰能以vA过圆周轨道最高点

在圆周轨道最高点有： ① .........................(2分)

运动过程机械能守恒： ② .........................(2分)

由①②式得：.........................(1分)

高度至少要2.5R

（3）设从高度h3处开始下滑，过圆周最低点时速度为vB，游客受到的支持力最大是

最低点时： ③ .........................(3分)

运动过程机械能守恒： ④ .........................(2分)

由③④式得：.........................(1分)

高度h不得超过3R