2021-2022学年四川省雅安市高一下学期期末考试物理试卷

四川省雅安市2021-2022学年高一下学期期末考试物理试题

第Ⅰ卷（选择题共45分）

一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共计45分。在每小题给出的四个选项中，第1-10题只有一项符合题目要求，第11-15题有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1. 小船以一定的速度垂直河岸向对岸航行时，下列说法正确的是（　　）

A. 水流速度越大，小船运动的位移越长，时间不变

B. 水流速度越大，小船运动的位移越长，时间越短

C. 水流速度越大，小船运动的位移越长，时间越长

D. 水流速度越大，小船运动的位移和时间都不变

【答案】A

2. 如图所示，“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边等高平台上。棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线，经最高点时速度为v0，此时离平台的高度为h。棋子质量为m，重力加速度为g。则此跳跃过程（　　）

A. 所用时间 B. 水平位移大小

C. 初速度的竖直分量大小为 D. 末速度大小为

【答案】B

3. 如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样，A、B、C分别是它们边缘上的三个点，当大齿轮转动时，下列说法正确的是（　　）

A. A点和B点的角速度相等

B. B点和C点的线速度大小相等

C. A点的周期小于C点的周期

D. A点的向心加速度小于C点的向心加速度

【答案】D

4. 如图所示，用长短不同、粗细和材料相同的轻绳各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上绕O点做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）

A. 绳子是否断与绳子长短无关

B. 两个小球以相同的速率运动时，长绳易断

C. 两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断

D. 两个小球以相同的向心加速度大小运动时，长绳易断

【答案】C

5. 2020年6月23日9时43分，我国“北斗三号”全球卫星导航系统最后一颗组网卫星成功发射，全球组网完美收官。在“北斗三号”的30颗组网卫星中，包含3颗地球静止轨道卫星（即同步卫星）。另外还有24颗中圆地球轨道卫星，于2019年就已全部完成发射，运行在距离地面2万多千米的轨道上，轨道周期约为12小时。关于静止轨道卫星和中圆地球轨道卫星，下列说法正确的是（　　）

A. 中圆地球轨道卫星的运行速度大于7.9km/s

B. 静止轨道卫星的加速度大于中圆地球轨道卫星的加速度

C. 中圆地球轨道卫星的加速度大于地球赤道上物体的加速度

D. 静止轨道卫星和中圆地球轨道卫星相比，中圆地球轨道卫星的动能更大

【答案】C

6. 某人乘电梯从1楼到11楼，在此过程中经历了先加速，再匀速，最后减速的运动过程，则电梯对人的支持力做功的情况是（　　）

A. 始终做正功

B. 加速时做正功，匀速和减速时做负功

C. 加速和匀速时做正功，减速时做负功

D. 加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功

【答案】A

7. 质量为的物体在离地面处自由下落，正好落在以的速度沿光滑水平面匀速行驶的装有砂子的小车中，车和砂子的总质量为，当物体与小车相对静止后，小车的速度为（    ）

A. 4 B. 3 C. 5 D. 6

【答案】A

8. 如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆弧轨道，圆心O在S的正上方。在O和P两点各有一个质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑。以下说法正确的是（　　）

A. a比b先到达S，它们在S点的动量不相等

B. a与b同时到达S，它们在S点的动量不相等

C. a比b先到达S，它们在S点的动量相等

D. b比a先到达S，它们在S点的动量相等

【答案】A

9. 如图所示，水平传送带的右端Q与水平地面间的高度差为h，现将一小滑块（视为质点）无初速度地放在传送带的左端P，滑块到达Q点时恰好对传送带无压力，离开传送带落到地面上的M点（图中未画出），Q、M两点间的水平距离为x。不计传送带的厚度以及空气阻力。传送带轮子的半径为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

10. 如图所示，一根长木杆ab两端分别固定在水平地面和竖直墙壁aO上，已知杆与水平地面之间的夹角为=53°，a点到地面的距离为12m。从竖直墙壁上距地面8m的c点以水平速度v0射出一颗小石子，小石子运动的轨迹恰好与ab杆相切（重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6），则小石子射出时的水平初速度为（　　）

A. 3m/s B. 3m/s 

C. m/s D. m/s

【答案】B

11. 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，小车以速度v匀速向右运动，当小车运动到绳子与水平面夹角为θ时，下列关于物体A的说法正确的是（）

A. 物体A此时的速度大小为

B. 物体A此时的速度大小为vcosθ

C. 绳子上的拉力等于物体A的重力

D. 绳子上的拉力大于物体A的重力

【答案】BD

12. 如图所示，木块A放在上表面粗糙的水平长木板B的左端，现用水平恒力F将A拉至B的右端。第一次将B固定在水平地面上，木块A抵达B右端时的动能为Ek1，木块与木板间因摩擦产生的热量为Q1；第二次将B放在光滑的水平地面上，木块A抵达B右端时的动能为Ek2，木块与木板间因摩擦产生的热量为Q2。以下判断正确的是（　　）

A. Ek1<Ek2 B. Ek1=Ek2 C. Q1<Q2 D. Q1=Q2

【答案】AD

13. 假设宇航员在某一无大气层的星球表面以初速度2.0 m/s水平抛出一物体（不考虑星球自转的影响）并记录下物体的运动轨迹如图所示，O为抛出点。若该星球半径为4000 km，引力常量G＝6.67×10－11N·m2·kg－2。下列说法正确的是（　　）

A. 该星球表面的重力加速度为4.0 m/s2

B. 该星球的质量约为2.4×1023kg

C. 该星球的第一宇宙速度为4.0 km/s

D. 若宇航员在地球上最多能举起100kg的重物，则在该星球上最多能举起400kg的重物

【答案】AC

14. 光滑水平面上某物体仅受到一水平方向的力F的作用，由静止开始运动，力F随时间变化关系如下图，下列说法中正确的是（　　）

A. 该物体始终沿同一方向运动

B. 3 s末该物体回到原出发点

C. 0～3 s内，力F的冲量等于零，所做功也等于零

D. 2～4 s内，力F的冲量不等于零，所做功也不等于零

【答案】BC

15. 如图所示，传送带与水平地面的夹角为θ=37°，A、B两端间距L=16m，传送带以速度v=10m/s沿顺时针方向运动。现将一质量m=1kg的物体从A端静止释放，它与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5，在物体到达B端的过程中（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）下列说法中正确的是（　　）

A. 物体从A端到B端的时间为2s

B. 传送带克服摩擦力做的功为80J

C. 电动机因传送物体而多消耗的电能为72J

D. 物体与传送带之间由于摩擦而产生的热量为24J

【答案】AD

第Ⅱ卷（非选择题共55分）

二、实验题(本大题共2小题，共16分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程)

16. 某学习小组做“探究合力的功和物体速度变化关系”的实验如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W，当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致，每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。

（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源（填“交流”或“直流”）；

（2）实验中，适当垫高木板一端是为了平衡掉摩擦阻力，下列关于平衡摩擦阻力的说法正确的是________；

A．放开小车，能够自由下滑即可

B．放开小车，能够匀速下滑即可

C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可

D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可

（3）若木板水平放置，小车在橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是________；

A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态

C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线

（4）在正确操作情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________（填“间距均匀”或“间距增加”）部分进行测量。

【答案】    ①. 交流    ②. D    ③. B    ④. 间距均匀

17. 在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重锤静止下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，O点为下落的起点，图中相邻两点的时间间隔为0.02s，长度单位为cm，当地的重力加速度g=9.79m/s2。

（1）纸带的________端与重物相连（填“左”或“右”）；

（2）打下B点时的速度为________ m/s，从起点O到打下B点的过程中，重力势能的减小量为ΔEp＝________J，物体动能的增加量ΔEk＝________J；（结果均保留两位有效数字）

（3）通过以上计算结果，能得出的实验结论是________。

【答案】    ①. 左    ②. 0.96    ③. 0.47    ④. 0.46    ⑤. 实验误差允许范围内，重锤的机械能守恒

三、计算题(本大题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

18. 如图，嫦娥三号探月卫星在半径为r的圆形轨道Ⅰ上绕月球运行，周期为T．月球的半径为R，引力常量为G．某时刻嫦娥三号卫星在A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在月球表面的B点着陆．A、O、B三点在一条直线上．求：

（1）月球的密度；

（2）在轨道Ⅱ上运行的时间。

【答案】（1）；（2）

19. 随着环境问题的日益严重以及电池技术的发展，零排放的纯电动汽车逐渐走入了我们的生活并迅速发展。有一种超级电动汽车只需在乘客上车间隙充电30秒到1分钟，就能行驶3到5千米。假设有一辆质量m=2t、额定功率P=60kW的超级电动汽车，在平直水平路面上行驶，其受到的阻力f是车重的0.1倍，g取10m/s2。求：

（1）若超级电动汽车以额定功率启动，当v=20m/s时超级电动汽车的加速度a1的大小；

（2）若超级电动汽车以恒定加速度a2=2m/s2启动，在t=25s后达到最大速度，求此过程中超级电动汽车的位移x的大小。

【答案】（1）a1=0.5m/s2；（2）225m

20. 在光滑的水平面上，一质量为mA=0.2kg的小球A，以v0=15m/s的初速度向右运动，与质量为mB=0.1kg的静止小球B发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞进程中没有机械能损失。碰后两小球滑向与水平面相切的圆心为O、半径为R（未知）的竖直放置的固定光滑的半圆形轨道MN，且小球A通过最高点N时对轨道的压力大小为2.5N。（两小球均视为质点，不计空气阻力，取重力加速度为g=10m/s2）求：

（1）碰撞后小球B的速度大小；

（2）半圆形轨道半径R的大小；

（3）两小球通过半圆形轨道后的落地点之间的距离。

【答案】（1）20m/s；（2）0.4m；（3）

1）两球碰撞前后，由动量守恒、机械能守恒

联立解得

，

故碰后B球的速度大小为20m/s。

（2）A球经过N点时，由牛顿第二定律

小球A从碰后到N点的过程中，由机械能守恒定律

联立以上两式解得

，

故轨道半径大小为0.4m

（3）小球B从碰后到N点过程中，由机械能守恒定律

解得

两球从N点至落地过程中做平抛运动，由平抛运动规律有

解得