2021-2022学年甘肃省庆阳市高一（下）期末物理试卷（含解析）

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2021-2022学年甘肃省庆阳市高一（下）期末物理试卷

一、单选题（本题共8小题，共24分）

1. 功率的国际单位是(    )

A.  B.  C.  D.

2. 地球的第一宇宙速度大小是(    )

A.  B.  C.  D.

3. 下列运动过程中物体机械能守恒的是(    )

A. 雨滴在空中匀速下落 B. 人坐在马上随马加速奔跑上坡
C. 汽车刹车后在水平路面上滑行 D. 物体沿固定的光滑斜面自由下滑

4. 沿斜面推动木箱加速下滑，合力对它所做的功为，在此过程中木箱的动能(    )

A. 减少 B. 增加
C. 不变 D. 条件不足，无法确定

5. 公路的路面有凹凸不平之处。若卡车通过凸形地面时对地面的压力大小为，通过凹形地面时对地面的压力大小为，如图所示。已知汽车受到的重力为，则(    )
    

A.  B.  C.  D.

6. 某小球在内壁光滑的漏斗中做匀速圆周运动，如图所示。关于小球的受力情况，下列说法正确的是(    )

A. 只受重力
B. 受到重力、漏斗壁的支持力
C. 受到重力、漏斗壁的支持力、摩擦力
D. 受到重力、漏斗壁的支持力、摩擦力、向心力
 

7. 如图所示，在水平地面上运动的车厢中，用细线吊着小球。某段时间内细线与竖直方向的夹角始终为，则这段时间内(    )

A. 车厢一定向左运动 B. 小球一定做匀加速直线运动
C. 车厢的加速度大小为 D. 小球的加速度大小为

8. 下列说法正确的是(    )

A. 当物体加速向上运动时，重力势能减小
B. 当物体减速向下运动时，重力势能增大
C. 当物体加速向下运动时，重力势能减小
D. 当物体减速向上运动时，重力势能增大

二、多选题（本题共2小题，共12分）

9. 一质点在外力作用下做直线运动，其速度随时间变化的图象如图所示．在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相反的有(    )

A.  B.  C.  D.

10. 如图所示，水平地面上的物体在力的作用下匀速运动了一段距离，与水平地面的夹角为。若物体与水平地面之间的摩擦力大小为，则力做的功等于(    )

A.  B.  C.  D.

三、实验题（本题共2小题，共14分）

11. 用闪光照相的方法获得一小球做平抛运动时的相片的一部分如图所示。图中小方格的边长为，取重力加速度大小为，则：
    闪光照相的时间间隔为______；
    图中点______填“是”或“不是”平抛的起点；
    小球运动的初速度大小为______。

12. “验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，让质量为的重锤自由下落，打出一条较为理想的纸带如图乙所示，点为起始点，、、是所选纸带上依次相邻的计时点，、间有一些点未画出。用刻度尺测出、间的距离为，、间的距离为，、间的距离为，已知重力加速度大小为，打点计时器打点频率为。
    实验时，释放纸带和接通电源的合理顺序是______填“”或“”；
    A.先释放纸带，再接通电源
    B.先接通电源，再释放纸带
    重锤从到的下落过程中，它的重力势能减少量为______；
    若在过程中重锤的机械能守恒，则需要满足的表达式为______。

四、计算题（本题共3小题，共40分）

13. 如图甲所示，时，水平桌面上质量的滑块获得、方向水平向右的初速度，同时对滑块施加一个水平向左的恒定拉力，前内滑块的图像如图乙所示。求：
    
    前内滑块的位移大小；
    滑块所受拉力大小和摩擦力大小。
14. 金星的半径为地球的倍，质量为地球的倍。已知引力常量为，地球表面重力加速度大小为，地球的半径为。求：
    金星表面的重力加速度大小；
    金星的第一宇宙速度大小。
15. 如图所示，不可伸长的轻质细绳一端系一物块，另一端绕过定滑轮系若物块。开始外力托着，使、均处于静止状态，绳刚好处于伸长状态。已知物块的质量、物块的质量，物块离水平地面高度，重力加速度大小，不计绳与定滑轮的摩擦及空气阻力。当撤去外力后，物块加速下落，碰地后速度为零。求：
    物块碰地前瞬间速度大小；
    物块加速下落过程的机械能变化量；
    以水平地面为参考平面，物块能上升的最大高度。上升过程中物块不会与滑轮相碰
    

答案和解析

1.【答案】 

【解析】解：功率国际的单位是，故ABD错误，C正确。
故选：。
功率国际的单位是瓦特，符号为。
国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．这都是需要学生自己记住的．
 

2.【答案】 

【解析】解：地球的第一宇宙速度大小为，故B正确，ACD错误。
故选：。
物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，牢记第一宇宙速度大小即可求解。
本题直接考查对第一宇宙速度的记忆，要注意正确理解第一宇宙速度，牢记三个宇宙速度的数值。
 

3.【答案】 

【解析】解：雨滴在空中匀速下落，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，故A错误；
B.人坐在马上随马加速奔跑上坡，动能与重力势能都增大，机械能增大，故B错误；
C.汽车刹车后在水平路面上滑行，摩擦力做负功，则机械能减小，故C错误；
D.物体沿固定的光滑斜面自由下滑，只有重力做功，则机械能守恒，故D正确。
故选：。
明确机械能守恒的条件，知道当只有重力做功或系统内弹力做功时，物体的机械能守恒，根据机械能守恒的条件逐项进行分析判断．
解决本题的关键掌握判断机械能守恒的条件，判断的方法：、看系统是否只有重力或弹力做功，、看动能和势能之和是否保持不变．
 

4.【答案】 

【解析】解；沿斜面推动木箱加速下滑，合力对它所做的功为，根据动能定理可知，此过程中木箱的动能增加，故B正确，ACD错误
故选：。
根据合外力的功等于动能的变化量即可求解
本题考查对动能定理的理解，比较简单。
 

5.【答案】 

【解析】解：卡车通过凸形地面时，因为卡车做圆周运动，卡车有指向圆心的加速度，即加速度向下，则卡车失重，则对地面的压力大小小于重力；通过凹形地面时，卡车有竖直向上的加速度，则卡车超重，即对地面的压力大小大于重力，故B正确，ACD错误；
故选：。
根据卡车做圆周运动时的加速度方向判断出卡车的超失重情况，结合选项完成分析。
本题主要考查了圆周运动的相关应用，理解物体做圆周运动的向心力来源，结合向心加速度的方向即可完成分析。
 

6.【答案】 

【解析】解：小球受重力和漏斗壁的支持力两个力作用，小球在漏斗壁上做匀速圆周运动，重力和支持力的合力提供向心力，故ACD错误，B正确。

故选：。
向心力是效果力，不是一个单独的力；做好受力分析，确定向心力的来源。
本题主要考查了小球做圆周运动向心力的来源；注意向心力可能由某一个力、某几个力的合力或某个力的分力提供。
 

7.【答案】 

【解析】解：对小球受力分析可知小球受到重力和绳子拉力作用再竖直方向有：；在水平方向有：解得：方向向左。所以车厢有可能在向左做匀加速直线运动也有可能向右做匀减速直线运动。故ABC错误，D正确。
故选：。
对小球受力分析，分别在水平方向和竖直方向列方程即可。
对小球受力分析即可，但要知道小球受到的合力方向是水平向左的。
 

8.【答案】 

【解析】解：对同一物体，重力势能的大小只与物体所处的高度有关，高度增加重力势能增大，高度减小重力势能减小；物体向上运动，高度增加重力势能增大，故A错误，D正确；
物体向下运动，高度减小重力势能减小，故B错误，C正确。
故选：。
对于选定的参考平面后，重力势能的大小与物体所处的高度有关，高度越高重力势能越大，反之越小。
本题主要考查了重力势能大小的决定因素，较简单。
 

9.【答案】 

【解析】解：、时刻和时刻质点正在加速，质点所受合外力的方向与速度方向相同，故AC错误．
、时刻和时刻质点正在减速，质点所受合外力的方向与速度方向相反，故BD正确．
故选：
当质点做减速直线运动时，质点所受合外力的方向与速度方向相反，通过分析质点的运动情况判断即可．
本题关键是明确直线运动中，物体加速时合力与速度同向；物体减速时合力与速度反向．
 

10.【答案】 

【解析】解：根据功的公式可知，力做功为，故ACD错误，B正确；
故选：。
解此题要依据做功的两个条件，然后利用功的计算公式进行计算。
解答此题用到了功的计算公式以及做功的两个条件，注意下列几种情况不做功：、；、；、，但．
 

11.【答案】  不是   

【解析】解：在竖直方向上，根据公式
代入数据解得：

因为点和点在竖直方向上的位移之比为：，如果点是抛出点的话，两段竖直位移之比应该为：，所以点不是平抛的起点；
将上述时间代入到水平方向上，则

故答案为：；不是；
根据竖直方向上的运动特点计算出闪光照相的时间间隔；
根据竖直方向上位移的比例关系分析出点是不是抛出点；
将时间代入到水平方向上得出小球运动的初速度。
本题主要考查了平抛运动的相关应用，理解平抛运动在不同方向上的运动特点，结合运动学公式即可完成分析，难度不大。
 

12.【答案】    

【解析】解：为充分利用纸带，实验时应先接通电源再释放纸带，故选B。
重锤从到的下落过程中，它的重力势能减少量为。
打点计时器打点频率为，打点计时器打点时间间隔
做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，打点时重物的速度大小
重锤从到的下落过程中，由机械能守恒定律得：，整理得：。
故答案为：；；。
根据实验注意事项分析答题。
根据重力势能的计算公式求出重力势能的减少量。
应用机械能守恒定律求出实验需要验证的表达式。
理解实验原理是解题的前提，应用匀变速直线运动的推论、重力势能的计算公式与机械能守恒定律可以解题。
 

13.【答案】解：由图像与时间轴所围的面积大小等于物体通过的位移，可得
 
由图像可得，内滑块的加速度大小为
  
根据牛顿第二定律可得
 
由图像可得，内滑块的加速度大小为
 
根据牛顿第二定律可得
 
联立解得：，
答：前内滑块的位移大小为；
滑块所受拉力大小为，摩擦力大小为。 

【解析】根据图像与时间轴所围的面积表示位移，根据几何知识求出位移。
根据图像的斜率求滑块做匀减速运动时和匀加速运动时的加速度大小，再分别运用牛顿第二定律列方程，即可求拉力和摩擦力大小。
先由速度时间公式求时滑块的速度。撤去拉力后，由牛顿第二定律和运动学公式结合求滑块还能滑行的距离。
对于速度时间图像与牛顿第二定律的综合应用问题，抓住图像的斜率大小等于加速度，“面积”大小等于位移是关键，求出加速度后，再根据牛顿第二定律求力。
 

14.【答案】解：设地球的质量为，表面有一质量为的物体，地球表面万有引力近似等于重力有：
解得
金星的质量为，半径为，设金星表面重力加速度大小为，同理有
解得
第一宇宙速度即卫星最大环绕速度，设某地球卫星的质量为，以最大环绕速度运行，有
解得
设金星的第一宇宙速度为，金星的半径为，同理可得
解得
答：金星表面的重力加速度大小为；
金星的第一宇宙速度大小为。 

【解析】根据地球表面物体重力等于万有引力求解；
根据第一宇宙速度的计算公式解得。
本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力近似等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答。
 

15.【答案】解：物块运动过程中，系统机械能守恒，则
代入数据解得：；
物块加速下落过程的机械能变化量
代入数据解得：
物块落地后，对物块根据动能定理有：
物块能上升的最大高度
解得：
答：物块碰地前瞬间速度大小为；
物块加速下落过程的机械能变化量为；
以水平地面为参考平面，物块能上升的最大高度为。 

【解析】物块运动过程中，根据系统机械能守恒可解得；
根据重力势能与动能的关系解得；
物块落地后，对物块根据动能定理，从而计算最大高度。
本题考查系统机械能守恒，解题关键掌握机械能守恒的条件，注意能量的转化关系。