2021-2022学年福建省福州市八县（市）一中高一下学期期末联考物理试卷

2021-2022学年第二学期福州市八县（市、区）一中期末联考

高中一年物理科试卷

考试时间：7月12日    完卷时间：75分钟     满分：100分

一、单项选择题（共4小题，每小题4分，共16分。每小题只有一个选项是正确的。）

1．在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。关于科学家和他们的贡献，下列说法中错误的是（　　）

A．德国天文学家开普勒对第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了绕同一恒星太阳运行的行星轨道的半长轴的平方跟公转周期的立方之比都相等

B．牛顿进行了著名的“月―地检验”，得出天上和地上的物体间引力作用都遵从万有引力定律，而英国物理学家卡文迪许用实验的方法比较准确的测出了引力常量G的值

C．爱因斯坦建立了相对论，使人们认识到经典力学只适用于低速运动与宏观世界，其中狭义相对论的两条基本假设是相对性原理与光速不变原理

D．德国的伽勒在勒维耶预言的位置处发现了海王星，人们称其为“笔尖下发现的行星”，显示了理论对实践的巨大指导作用

2．两级皮带传动装置如图所示，中间两个轮子2、3是固定在一起的，转动时皮带均不打滑，轮1半径与轮2半径之比为2:3，轮3的半径和轮4的半径相同，轮1与轮3的半径比为2:1，则轮4边缘的c点和轮1边缘的a点相比，下列关系正确的是（　　）

A．线速度大小相等 B．角速度之比为1:6

C．转速大小相等 D．向心加速度之比为18:1

3．2022年4月16日，我国3位航天员完成六个月的在轨飞行任务，搭乘神舟十三号载人飞船返回舱平安回家。返航前，飞船离地面为h，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M、半径为R，飞船的质量为m，引力常量为G。则飞船的（　　）

A．动能为B．周期为

C．角速度为D．向心加速度为

4．一固定倾角为30°的斜面如图所示，一个质量为m的物块以某一速度从底端A点滑上斜面，其运动的加速度为，物块在斜面上上升的最大高度为h，则物块在斜面上运动的整个过程中（）

A．物块上升过程重力势能增加了2mgh

B．物块上升过程物体动能减少了mgh

C．物块在斜面上运动至返回A点的整个过程机械能损失了mgh

D．物块沿斜面上升过程克服重力做功的平均功率小于下降过程

重力做功的平均功率

二、多项选择题（共4小题，每小题6分，共24分。每一小题中全选对得6分，选对但不全得3分，有错选或不选得0分。）

5．关于平抛运动和匀速圆周运动，以下说法正确的是（　　）

A．做平抛运动的物体在相等的时间内速度的变化量相同

B．做平抛运动的和匀速圆周运动物体所受合力都是恒力

C．匀速圆周运动是变加速曲线运动

D．做圆周运动的物体所受合力总是指向圆心，这个指向圆心的力叫作向心力

6．汽车由静止开始沿平直公路匀加速启动，当功率达到额定功率时保持功率不变，最终做匀速运动。设整个运动过程受到的阻力f不变，图中v、a、F、f和P分别表示电动汽车的速度大小、加速度大小、牵引力大小、阻力大小和功率大小，其中可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

7.如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球穿在圆轨道上，沿轨道做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的作用力大小为F1，在最高点时对轨道的作用力大小为F2。F1–F2的值不可能为（　　）

A．3.0mg B．3.5mg

C．4.0mg D．5.8mg

8．随着地球气候变暖的加剧，某科学研究兴趣小组大胆设想通过模拟卫星变轨的方法，若能将地球加速变轨到火星的绕日运转轨道，借此移居的计划给地球“降温”。经查阅资料，他们发现火星的质量是地球质量的，而火星的绕日半径是地球绕日半径的倍。假设太阳的质量为M，地球的质量为m，地日距离为r，如图所示，计划将地球从自身轨道Ⅰ，经椭圆轨道Ⅱ进入火星轨道Ⅲ，A、B为两轨道的切点，假设距太阳r处，地球具有的引力势能为Ep=―（取无穷远处为势能零参考面），则下列说法正确的是（　）

A．移居前，地球和火星受到太阳的万有引力之比为27∶2

B．移居前，地球和火星的角速度之比为3∶2

C．如果成功转移地球从轨道I到III，则引力做功为―

D．如果成功转移地球轨道，则地球在移居计划前后需通过外力

给地球做的功为

三、填空题（本大题2小题，每空2分，共8分。按要求作答，把正确答案填写在答题卡相应横线上。）

9．如图所示，在高1.5m的光滑平台上有一个质量为2kg的小球被细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧。当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成30°角，不计其他阻力（g=10m/s2）。从烧断细绳至小球落地的整个过程，小球的机械能__________（填写“守恒”或“不守恒”），弹簧的弹性势能为___________J。

10.如图所示，一个质量为m的小球用细线悬挂于O点，用手拿着一根光滑的轻质细杆靠着线的左侧水平向右以速度2v匀速移动距离L，运动中始终保持悬线竖直，这个过程中小球做__________（填写“直线”或“曲线”）运动，此时小球速度的大小为_________。

四、实验题（本大题2小题，共14分。按要求作答，把正确答案填写在答题卡相应横线上。）

11.用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动。槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。

（1）在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持___________相同；

A．ω和r　　B．ω和m　　C．m和r　　D．m和F

（2）图中所示，两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与_________的关系；

A．质量m　　B．半径r　　C．角速度ω

（3）图中所示，两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:16，与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为___________。

A．1∶16　　B．16∶1　　C．1∶4　　D．4∶1

12．某实验小组用如图所示装置探究“动能定理”。请回答下列问题：

（1）纸带穿过打点计时器，调整长木板的倾斜度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿长木板做匀速运动。这样做的目的是______________________________________________________；

（2）纸带穿过打点计时器，小车置于靠近打点计时器的位置，通过绕过定滑轮的细线与钩码相连：启动打点计时器，释放小车，小车在牵引力的作用下运动，得到的一条较为理想的纸带，其中O点为打点计时器打的第一点，A、B、C为连续的三个计数点，相邻两点的时间间隔TAB=TBC=0.02s，如图乙所示。

①以小车为研究对象，若用钩码的重力表示细线对小车的拉力，钩码的质量m和小车的质量M应满足的条件是________________。

②此次实验中，钩码的质量m=20g，小车的质量M=400g，根据纸带上提供的数据可知，从O到B的过程中，合力对小车做的功为W=_______J；小车动能的变化量为ΔEK=0.128J（重力加速度 g=10m/s2，结果均保留3位有效数字）。

（3）该小组同学画出小车动能变化与拉力对小车所做的功的ΔEK一W关系图像，由于实验前遗漏了如上(1)的步骤，他得到的实验图线（实线）应该是____________。（填字母序号）

五、计算题（本大题共3小题，共38分。其中第13题9分，第14题12分，第15题17分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。）

13．有一种叫飞椅的游乐项目，示意图如图所示。长为L=5m的钢绳一端系着总质量为m=50kg座椅和小孩，另一端固定在半径为r=3m的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以某一角速度匀速转动时，钢绳与转动轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为37°。不计钢绳的重力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）此时钢绳的拉力为多大？

（2）座椅转动的角速度ω多大？

14．“登月工程”一直是我国航天事业的重要目标，也是一代代航天人的梦想。我国自主研制的“玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。假设“玉兔号”月球车在月球表面做了一个科学测量，测出月球表面的重力加速度为g0，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G。求：（1）月球的质量；

（2）探测器在离月球表面高度为R处做圆周运动的环绕速度的大小；

（3）月球的同步卫星离月球表面高度H。

15．如图所示为一种搭载弹簧配件的打弹珠的游戏装置，光滑竖直细管AB位于平台下方，高度为4d，直管底部有一竖直轻质弹簧，其长度远小于竖直细管的长度。平台上方BC段为一光滑的四分之一圆弧管轨道，其半径为r=d，管自身粗细对半径的影响可忽略不计。现拉动拉杆压缩弹簧，再释放拉杆将一质量为m的小球弹出，小球弹出后从管口C水平飞出，落至平台上，落点距管口C的水平距离x0=4d，不计空气阻力，重力加速度为g。求：

（1）小球从管口C飞出时的速度大小；

（2）小球对管口C处的压力和弹簧被压缩后具有的弹性势能；

（3）若平台上方的四分之一圆弧轨道的半径r可调，且保证每次拉动拉杆压缩弹簧的形变量与（2）问相同，则当圆弧轨道半径r为何值时，小球从管口飞出后距管口C的水平距离最大？最大值是多少？

2021-2022学年第二学期福州市八县（市、区）一中期末联考

高中 一 年 物理 评分细则

一、单项选择题（每小题4分，共16分）

二、多项选择题（每小题6分，共24分）

三、填空题（每空2分，共8分）

9．不守恒；  90 J   10. 直线；  2m/s

四、实验题（每空2分，共14分）

11. （1） A  （2）   C    （3）   B   

12. （1）平衡摩擦力 

（2）① m远小于M  （或其他如：mM ,  Mm，等意思表达准确的，均得分）  ② 0.130J

（3）     D 

五、解答题：（共38分）

13、【答案】（1）； 4分（3）； 5分

（1）受力分析如图

 ...................（2分） 

求得

 ...................（2分） 

（2）圆周运动的圆心在所在平面的轴上

由几何关系可得   ...................（1分） 

由牛顿第二定律可知   ...................（2分） 

求得   ...................（2分） 

14、【答案】（1）M=；4分（2）  4分  (3)  4分

（1）在月球表面附近可认为重力等于万有引力

   ...................（2分）

解得  ..................（2分）

（2）由牛顿第二定律得

  ..................（1分）

r = 2R      ..................（1分）

，=

联立，解得   ..................（2分）

（3）对同步卫星由牛顿第二定律得：

   ..................（2分）

解得

=

  ..................（2分）

15、【答案】（1）；  4分

（2），方向竖直向下，； 7分

（3），； 6分

（1）小球飞出做平抛运动，有

     ...................（1分）     

x0=vc t    ...................（1分）

解得       ...................（2分） 

（2）小球在C点，由牛顿第二定律有

     ...................（1分）

解得     ...................（1分）

由牛顿第三定律有，小球对管口的压力 .................（1分）

方向竖直向下。    ................... （1分）

小球从弹出到管口，由动能定理有：

        ...................（2分）

解得        ................... （1分）

（3）设轨道半径为R，由动能定理有

    ...................（1分）

  ，        ................... （1分）

解得        ...................（2分）

则：当时，x最大  ;  ...................（1分）

最大值为。  ...................（1分）

    (  答案正确，有必要的解答步骤，用其他类似方法解答，均可以酌情给分；缺少必要解答的表达式，不给分)