2021-2022学年河南省洛阳市高一（下）期末质量检测物理试题含解析

洛阳市2021—2022学年高一质量检测

物理试卷

全卷共6页，共100分，考试时间为90分钟。

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。

2．考试结束，将答题卡交回。

一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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10~14题至少有两个选项符合题目要求．全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 关于物体的惯性，下列说法正确的是（　　）

A. 速度越大，惯性越大 B. 加速度越大，惯性越大

C. 不受力时，才有惯性 D. 质量越大，惯性越大

【答案】D

【解析】

【详解】质量是惯性大小的量度，质量越大，惯性越大；惯性的大小与物体的速度、加速度以及是否受力均无关，则选项ABC错误，D正确。

故选D。

2. 以下情景中带下划线的物体可看成质点的是（　　）

A. 小英测算蚂蚁拖动饭粒时，蚂蚁1min爬行路程

B. 小敏观察蚂蚁拖动饭粒时，蚂蚁的肢体是如何分工的

C. 在跳水比赛中裁判员给跳水运动员评分

D. 教练在训练中观察跳高运动员的跳高过程

【答案】A

【解析】

【详解】A．小英测算蚂蚁拖到饭粒时，蚂蚁1min爬行路程时，蚂蚁的形状和大小可忽略不计，能看成质点，故A正确；

B．小敏观察蚂蚁拖动饭粒时，分析蚂蚁的肢体是如何分工的，要考虑其形状，不可看作质点，故B错误；、

C．裁判员在跳水比赛中给跳水运动员评分，需要研究运动员的姿势和动作，要考虑身体形状，故不可看作质点，故C错误；

D．教练在训练中观察跳高运动员的跳高过程，要考虑运动员的身高和形状，不可看作质点，故D错误。

故选A。

3. 下列关于曲线运动的说法正确的是（　　）

A. 做曲线运动的物体，由于速度方向改变，其动能也改变

B. 做匀速圆周运动的物体，由于速度方向均匀变化，其加速度恒定

C. 做匀速圆周运动的物体，若向心力突然消失，物体将沿切线方向飞出去

D. 做平抛运动的物体，由于速度大小和方向都改变，其加速度一定改变

【答案】C

【解析】

【详解】A．做曲线运动的物体，速度方向一定改变，速度的大小可以不变，那么动能也就不变，如匀速圆周运动，故A错误；

B．做匀速圆周运动的物体其向心加速度一直指向圆心，向心加速度大小不变，方向变化，其加速度不断变化，故B错误；

C．物体做匀速圆周运动时，具有沿切线方向的速度，如果提供的向心力突然消失，由于惯性，物体保持原来切线方向的速度，做匀速直线运动，物体将沿切线方向飞出去，故C正确；

D．做平抛运动的物体，速度大小和方向都改变，但只受重力作用，其加速度不变，故D错误。

故选C。

4. 如图，粗糙的长方体木块A叠在一起，放在水平桌面上，木块B受到一个水平方向的牵引力，但仍然保持静止。下列说法正确的是（　　）

A. 木块A受到2个力的作用 B. 木块A受到3个力的作用

C. 木块B受到4个力的作用 D. 木块B受到6个力的作用

【答案】A

【解析】

【详解】AB．由于AB静止，则A应受到重力和支持力2个力的作用，A正确、B错误；

CD．B受到水平向右的牵引力的作用而静止，故B受到重力、A对B压力、水平面对B支持力、牵引力F以及水平面对B的摩擦力共5个力的作用，C错误、D错误。

故选A。

5. 两个共点力和之间的夹角为，其合力为F，下列说法正确的是（　　）

A. 合力F总比力和中的任何一个都大

B. 合力F的大小不可能同时等于和的大小

C. 若力和大小不变，夹角越小，则合力F就越大

D. 若力大小不变，增大，夹角不变，则合力F一定增大

【答案】C

【解析】

【详解】A．当和等大反向时，合力F为0，故A错误；

B．当和大小相等且夹角为时，合力F的大小同时等于和的大小，故B错误；

C．根据平行四边形定则，若力和大小不变，夹角越小，则合力F就越大，故C正确；

D．若力大小不变，增大，夹角不变，合力F不一定增大，如和夹角为

>

随着增大，合力F先减小后增大，故D错误。

故选C。

6. 质量为的汽车在足够长的平直公路上行驶，阻力F保持不变。当它以速度v，加速度a加速前进时，发动机的实际功率正好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作，则此后汽车的（　　）

A. 牵引力不变 B. 加速度不变

C. 速度不变 D. 最大速度为

【答案】D

【解析】

【详解】ABC．开始时汽车加速行驶，此时

F牵=F+ma

额定功率

P=F牵v

汽车保持额定功率行驶时，则由

P=F牵v

可知，随速度增加，牵引力减小，则加速度

减小，选项ABC错误；

D．当加速度减为零时速度最大，则此

F牵=F

时

解得

选项D正确。

故选D。

7. 如图，A、B是一条电场线上的两点，其电场强度大小分别为，电势分别为，则下列说法正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】AB．沿电场线电势逐渐降低，则

选项A正确，B错误；

CD．电场线的疏密反映场强的大小，但是一条电场线不能比较疏密，则无法比较AB两点的场强关系，选项CD错误。

故选A。

8. 在篮球比赛中，篮球投出时角度太大和太小，都会影响投篮的命中率。在某次投篮时，篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐，设投球点和篮筐正好在同一水平面上（如图），投球点到篮筐距离为，不考虑空气阻力，g取、下列说法正确的是（　　）

A. 篮球在空中运动的时间是

B. 篮球落入篮筐时的速度大小为

C. 篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度是

D. 篮球从投出到落入篮筐速度变化量为零

【答案】C

【解析】

【详解】A．篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐，则篮球的水平速度v0等于竖直速度vy，设篮球在空中运动的时间是t，则

解得

t=1.4s

vy=v0=7m/s

选项A错误；

B．篮球落入篮筐时的速度大小为

选项B错误；

C．篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度是

选项C正确；   

D．篮球从投出到落入篮筐速度变化量为

选项D错误。

故选C。

9. 太阳、月球对地球上某一区域海水引力呈周期性变化，引起潮汐现象．已知太阳质量为，太阳与地球的距离为，月球质量为，月球与地球的距离为。对同一片海水来说，设太阳对其引力为、月球对其引力为，则约为（　　）

A. 2 B. 200 C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】设海水的质量为m，则太阳对海水的引力

月球对海水的引力

则

故应约为200倍，ACD错误，B正确。

故选B。

10. 如图，圆盘上有两点，圆盘绕过圆心且垂直于盘面的轴匀速转动，下列关于A、B两点说法正确的是（　　）

A. 周期相等 B. 角速度相等

C. 线速度相等 D. 向心加速度相等

【答案】AB

【解析】

【详解】AB．圆盘上A、B两点是同轴转动，两点的角速度相等，由可知，A、B两点的周期相等，AB正确；

C．由线速度与角速度关系公式可知，因A、B两点的角速度相等，两点的转动半径不相等，所以线速度不相等，C错误；   

D．由向心加速度公式可知，因A、B两点的角速度相等，转动半径不相等，所以向心加速度不相等，D错误。

故选AB。

11. 如图，半径为R的光滑半圆形轨道处于竖直平面内，半圆形轨道与光滑水平地面相切。水平地面的左侧固定一轻质弹簧，一金属小球压缩弹簧，使弹簧获得弹性势能，此时将小球无初速度释放恰好能通过轨道最高点A，B点与半圆形轨道的圆心等高，重力加速度为g，则（　　）

A. 小球在最高点A时的速度为零

B. 小球在最高点A时的加速度为g

C. 小球从释放到A点过程中，小球，弹簧和地球组成的系统机械能守恒

D. 将小球由B点无初速释放，小球滚下压缩弹簧，弹簧获得的最大弹性势能为

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．小球恰能通过最高点A时

则速度为

加速度

a=g

则选项A错误，B正确；

C．小球从释放到A点的过程中，小球，弹簧和地球组成的系统只有重力和弹簧弹力做功，则系统的机械能守恒，选项C正确；

D．小球从被弹簧弹出到到达最高点A，由能量关系

将小球由B点无初速释放，小球滚下压缩弹簧，弹簧获得的最大弹性势能为

选项D错误。

故选BC。

12. 一辆赛车在平直路面上做直线运动，其在内的速度一时间图像如图，则（　　）

A. 赛车在和内的运动方向相反

B. 赛车在内加速度大小为

C. 赛车在内加速度大小为

D. 赛车在内运动的位移为

【答案】CD

【解析】

【详解】A．由速度一时间图像可知，在0~15s内，速度都是正值，速度方向没变，因此赛车在和内的运动方向相同，A错误；

B．由速度一时间图像的斜率表示加速度可知，赛车在内加速度大小为

B错误；

C．赛车在内加速度大小为

C正确；   

D．由速度一时间图像与时间轴所围的面积表示位移可知，赛车在内运动的位移为

D正确。

故选CD。

13. 2022年我国空间站将全面建成并投入运营，开展科学研究和太空授课，为人类文明发展进步作出贡献。假设我国空间站绕地心做匀速圆周运动，轨道距地面高度是地球半径的k倍。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转。则我国空间站在轨运行时，下列说法正确的是（　　）

A. 向心加速度为 B. 线速度为

C. 角速度为 D. 周期为

【答案】BD

【解析】

【详解】A.在地球表面的物体有

即

则对于距地面高度是地球半径的k倍的空间站

向心加速度为

故A错误；

B.由

可得

故B正确；

C.由

可得

故C错误；

D.由

可得

故D正确。

故选BD。

14. 从地面竖直向上抛出一质量为m的物体，在运动过程中受到一大小恒定、方向始终与运动方向相反的空气阻力的作用。物体上升的最大高度为，上升、下落过程中动能随h的变化关系如图，图中两条线的横，纵轴截分别为、。重力加速度取，设地面为重力势能的零势能面，则（　　）

A.

B.

C. 上升过程中物体动能和重力势能相等时高度大于

D. 下降过程中物体动能和重力势能相等时高度小于

【答案】BCD

【解析】

【详解】AB．根据动能定理

上升过程

下降过程

解得

m=1kg

F阻=2N

选项A错误，B正确；

C．上升过程中，设动能和重力势能相等的位置距离地面为x，则

从该位置到最高点，由动能定理

解得

x=3.27m

选项C正确；

D．下降过程中，设动能和重力势能相等的位置距离地面为y，则

从最高点到该位置，由动能定理

解得

y=2.67m

选项D正确；

故选BCD。

二、实验题．共2小题，共15分。

15. 用如图电路做电容器充，放电实验。

（1）电容器放电时，开关S接_________（填“1”或“2”），通过电流表的电流方向________（填“向左”或“向右”），电压表的示数_________（填“增大”或“减小”）；

（2）下列图中描述电容器充电时，其电荷量Q、电压U、电容C之间的相互关系，正确的是______。

A．          B．

C．         D．

【答案】    ① 2    ②. 向左    ③. 减小    ④. CD#DC

【解析】

【详解】（1）[1][2][3]电容器放电时，开关S接2，因电容器上极板带正电，则通过电流表的电流方向向左，随着电容器带电量的减小，电容器两板间电压减小，即电压表的示数减小。

（2）[4]ABD．电容器的电容是由电容器内部结构决定的，与所带的电量以及两板间的电压无关，选项AB错误，D正确；

C．根据Q=CU可知，选项C正确。

故选CD。

16. 利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的是_____。

A．直流电源      B．交流电源      C．刻度尺       D．天平（含砝码）

（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。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，已知当地重力加速度为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量为_________，动能增加量为_________。

（3）实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，你认为其原因是____________。

【答案】    ①. BC##CB    ②. mghB    ③.     ④. 纸带打点时受到摩擦阻力和重物下落时受到空气阻力作用

【解析】

【详解】解：（1）[1] AB．因电磁打点计时器需要交流低压电源，A错误，B正确；

C．纸带上的计数点间的距离需要用刻度尺测量，C正确；

D．重物的质量不需要天平（含砝码）称量，因为在计算时可以消去，D错误。

故选BC。

（2）[2]重物的重力势能减少量为

[3]由中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得，打B点时重物的速度为

则重物动能增加量为

（3）[4]实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，其原因是：纸带打点时受到摩擦阻力和重物下落时受到空气阻力作用。

三、计算题：本题共4小题，共43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。

17. 粗糙水平面上，一个质量为的物体在水平拉力的力作用下，由静止开始运动，后撤去F。物体与水平面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度取，求：

（1）撤去F时物体的速度大小；

（2）撤去F后物体还能滑行多远。

【答案】（1）4m/s；（2）2m

【解析】

【详解】（1）对物体受力分析，根据牛顿第二定律可知

解得

v=4m/s

（2）撤去F后

解得

x=2m

18. 如图，在匀强电场中，将电荷量为的点电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了的功，再从B点移到C点，静电力做了的功。已知电场的方向与所在的平面平行。

（1）规定C点的电势为0，则A点和B点的电势分别为多少?

（2）请在图中画出过C点的等势线和过B点的电场线。

【答案】（1）2V，-2V；（2）

【解析】

【详解】（1）根据电势差的定义公式，有

由于规定C点的电势为0，则有

解得B点的电势为

解得A点的电势为

（2）AB中点的电势为零，与C点的电势相等，连接C点与AB的中点即为等势面，电场线与等势面垂直，则过C点的等势线和过B点的电场线如图；

19. 如图，金属环A、B固定在等高的两处，一轻绳穿过金属环B、C，一端系在环A上，另一端系在重物a上，金属环C下方悬挂重物b。开始时，重物a、b处于静止状态，轻绳紧绷，AC段绳与水平方向夹角30°。已知A、B环之间距离为，不计一切阻力，金属环的大小、质量不计，轻绳足够长。

（1）求重物a、b质量之比；

（2）将金属环C拉至AB连线的中点，轻绳紧绷，由静止释放，求重物a上升的最大高度。

【答案】（1）1：1；（2）

【解析】

【详解】（1）对进行重物a受力分析

T1= mag

对金属环C受力分析

解得

ma：mb = 1：1

（2）释放环C后，重物a竖直上升，重物b竖直下降，在重物a上升到最高点时，a的速度为零，同时b的速度也为零，设重物a上升的高度为h，重物b下降的高度为h′，根据机械能守恒，有

magh = mbgh′

由几何关系有

且由（1）问可知

ma：mb = 1：1

联立解得

20. 如图为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度忽略不计），经灯丝与A板间的电压加速，从A板中心小孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知M、N两板间的电压为，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力及它们之间的相互作用力。

（1）求电子穿过A板时速度的大小v；

（2）求电子从偏转电场射出时的侧移量y；

（3）求电子打到Р点时的动能。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）电子在电场中被加速，根据动能定理

解得

（2）在偏转电场中

在偏转电场中运动分析

联立可得

（3）电子飞离偏转电场后做匀速直线运动到P点，对电子整个过程，根据动能定理

联立解得