2022咸阳高一下学期期末物理试题含解析

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2W

C. 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 = gt

P = mgvy = 8W

A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 = 5J

C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0.5kg

B. 轻绳的长度为2m

C. 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1.5s

C. 传送带对行李箱所做的功为5J

D. 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

‍