精品解析：宁夏银川市第六中学2022-2023学年高一下学期期末物理试题（解析版）

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银川市第六中学2022-2023学年第二学期期末考试高一物理试卷
一、单项选择题（每小题4分，共32分）
1. 关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是（　　）
A. 只有重力或弹力做功时，机械能守恒
B. 当有其他外力作用时，只要合外力零，机械能守恒
C. 当有其他外力作用时，只要合外力的功为零，机械能守恒
D. 炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒
【答案】A
【解析】
【详解】A．只有重力或弹力做功时，机械能守恒。故A正确；
B．当有其他外力作用时，合外力为零，机械能不一定守恒，如匀速竖直下落的物体所受合外力为零，机械能不守恒。故B错误；
C．当有其他外力作用时，只要其他外力做功的和为零，机械能守恒。故C错误；
D．炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，爆炸前后机械能增大。故D错误。
故选A。
2. 关于运动的合成和分解，下述说法中正确的是（　　）
A. 合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和
B. 物体的两个分运动若是直线运动，则它的合运动一定是直线运动
C. 合运动和分运动具有等时性
D. 若合运动是曲线运动，则其分运动中至少有一个是曲线运动
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．运动的合成遵循矢量运算法则，则合运动的速度等于分运动的速度的矢量和，故A错误；
B．物体的两个分运动若是直线运动，则它的合运动可以是直线运动，也可以是曲线运动，故B错误；
C．合运动和分运动具有等时性，故C正确；
D．若合运动是曲线运动，则其分运动中不一定至少有一个是曲线运动，比如平抛运动，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。用水平拉力F缓慢地将小球拉到细线与竖直方向成角的位置。在此过程中，拉力F做的功是（　　）

A B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在小球缓慢上升过程中，拉力F为变力，此变力F做的功可用动能定理求解，此过程中拉力做正功，重力做负功，缓慢运动可认为过程中动能变化量为零，由

得

故选B。
4. 如图所示，质量分别为m1和m2的两个物体，m1
A. W1>W2 B. W1 【答案】C
【解析】
【详解】由题意可得F1和F2是恒力且大小相等、方向相同，物体移动的位移相同，并且力与位移的夹角相等，所以由
W＝FLcos θ
可知，它们对物体做的功是相同的。
故选C。
5. 万有引力定律的发现，明确地向人们宣告：天上和地上的物体都遵循着完全相同的科学法则。发现万有引力定律的科学家是（　　）
A. 哥白尼 B. 第谷 C. 牛顿 D. 开普勒
【答案】C
【解析】
【详解】牛顿通过研究月球和地面物体的加速度，得出了引力与距离平方成反比的结论，并进一步验证后推广到了宇宙中的一切物体，这就是万有引力定律。
故选C。
6. 有关万有引力的说法中，正确的有（　　）
A. 物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力
B. 中的G是比例常数，对于不同的星球G的值不同
C. 公式只适用于天体，不适用于地面物体
D. 地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球引力
【答案】D
【解析】
【详解】ACD．万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的，是任意两物体之间的相互作用力，公式适用于天体，也适用于地面物体，地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球引力，物体落到地面上，说明地球对物体有引力，根据相互作用，物体对地球也有引力，故AC错误，D正确；
B．中的G是比例常数，对于不同的星球G的值相同，故B错误。
故选D。
7. 如图所示，在同一轨道平面上，有绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C某时刻在同一条直线上，则（　　）

A. 经过一段时间，A回到原位置时，B、C也将同时回到原位置
B. 卫星C的向心加速度最小
C. 卫星B的周期比卫星A的周期小
D. 卫星A的线速度最小
【答案】B
【解析】
详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，得：
G＝mr＝m＝mrω2
式中M是地球的质量，r是卫星的轨道半径，m是卫星的质量，则得：
A C．卫星的周期
T＝2π
所以
TC＞TB＞TA
若从此刻起经历的时间是三者周期的公倍数，三者就可以同时回到原位置，若从此刻起经历的时间不是三者周期的公倍数，A回到原位置时，B、C不会同时回到原位置。故A错误；C错误；
B．卫星的向心加速度

又

卫星C的向心加速度最小。故B正确。
D．卫星的线速度

又

卫星A的线速度最大。故D错误。
故选B。
8. 如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是（　　）

A. 重力势能减小，动能不变，机械能减小，总能量减小
B. 重力势能减小，动能增加，机械能减小，总能量不变
C. 重力势能减小，动能不变，机械能增加，总能量增加
D. 重力势能减小，动能增加，机械能守恒，总能量不变
【答案】B
【解析】
【详解】小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，高度不断减小，重力做正功，重力势能减小，小孩加速下滑，小孩的动能增大。小孩在下滑过程中克服摩擦力做功，一部分机械能转化为内能，机械能减小，总能量不会凭空产生和消失，总能量不变。
故选B。
二、多项选择题（每小题5分，共计20分。全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）
9. 质量为m物体从地面上方高H处无初速释放，陷入地面的深度为h，不计空气阻力，如图所示，在此过程中（　　）

A. 重力对物体做功为 B. 重力对物体做功为
C. 合力对物体做总功为零 D. 地面对物体的平均阻力为
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB．重力对物体做功为，故A错误，B正确；
C．由动能定理可知，合外力做的功等于动能的变化量，全程动能变化量为0，所以合力对物体做的总功为零，故C正确；
D．根据动能定理有

解得

故D正确。
故选BCD。
10. 下列说法正确的是（ ）
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 平抛运动一定是匀变速运动
C. 匀速圆周运动是速度不变的运动
D. 只要两个分运动是直线运动，合运动一定也是直线运动
【答案】AB
【解析】
【详解】A.曲线运动物体的速度方向一定变化，则曲线运动一定是变速运动，故A项符合题意.
B.平抛运动的加速度是恒定的g，故一定是匀变速运动，故B项符合题意.
C.匀速圆周运动是速度大小不变，速度方向时刻变化的运动，则是变速运动，故C项不合题意.
D.两个分运动是直线运动，合运动不一定是直线运动，例如平抛运动，故D项不合题意.
11. 下列说法正确的是（　　）
A. 功是标量，正负反映大小，比小
B. 力对物体做正功还是负功，取决于力和位移的方向关系
C. 力做功总是在一个过程中完成，所以功是过程量
D. 凡是发生位移的物体，一定有力做功。
【答案】BC
【解析】
【详解】A．功是标量，正负表示做正功还是负功，即动力做功还是阻力做功，而功的大小的比较取决于其绝对值的大小，因此-8J比5J大，故A错误；
B．根据功的计算公式

其中表示力的方向与位移方向之间的夹角，因此可知力对物体做正功还是负功，取决于力和位移的方向关系，故B正确；
C．有力作用在物体上，并且物体在力的方向上发生了位移，力就对物体做了功，而力做功总是在发生位移的过程中完成的，所以功是过程量，故C正确；
D．功的两个必要因素是：有力作用、在力的方向上发生位移。如果物体所受到的力与位移垂直，那么力并不对物体做功，例如人提着物体水平匀速运动，在此过程中人对物体做功为零，故D错误。
故选BC。
12. 汽车在水平路面上由静止启动以额定功率行驶，汽车运动过程中所受的阻力恒为F，则下列说法正确的是（　　）
A. 汽车的运动是先加速，后减速
B. 汽车的加速度逐渐减小，一直减小到零
C. 汽车速度达到最大值时，牵引力最小
D. 阻力的功率逐渐增大，当汽车的加速度为零时，阻力的功率最大
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB．当汽车以额定功率行驶时，根据公式可知，随着汽车速度的增加，汽车的牵引力会逐渐的减小，再由知，加速度a逐渐减小，所以此时的汽车先做加速度减小的加速运动，直到最后牵引力和阻力相等，加速度为零，到达最大速度之后做匀速运动，故A错误，B正确；
C．由前面的分析知，汽车速度达到最大值时，牵引力最小，故C正确；
D．因汽车的速度逐渐增大，根据可知，阻力的功率逐渐增大，当汽车的加速度为零时，汽车速度最大，阻力的功率最大，故D正确。
所以选BCD。
三、填空题（共12分）
13. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为6V频率为的交流电源上，自由下落的重物质量为，一条理想的纸带，数据如图所示，单位是cm，g取，O、A之间有几个计数点没画出。

（1）从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量________J，此过程中物体动能的增量________J。（小数点后保留两位）
（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中，需要通过计算得到的有（ ）
A．重锤的质量 B．重力加速度
C．重锤下落的高度 D．与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度
（3）在利用重锤自由落下验证机械能守恒定律的实验中，产生误差的主要原因是（ ）
A．重锤下落的实际高度大于测量值
B．重锤下落的实际高度小于测量值
C．重锤实际末速度v大于
D．纸带和限位孔之间有摩擦，以及重锤下落过程中受空气阻力的影响
【答案】 ①. ②. ③. D ④. D
【解析】
【详解】（1）[1]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为

[2]B点的瞬时速度为

则动能的增加量为

（2）[3] ABC．在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要验证的方程是

可知没必要测量重锤的质量，当地的重力加速度可以查阅资料得到，重锤下落的高度需要用刻度尺测量，ABC错误；
D．根据匀变速直线运动瞬时速度的计算方法，与重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度需要通过计算得出，D正确。
故选D。
（3）[4]验证机械能守恒定律的实验中，产生误差的主要原因是存在空气阻力或者限位孔与纸带之间存在摩擦，使得加速度小于重力加速度，则实际的速度小于，ABC错误，D正确。
故选D。
四、计算题（本题共4小题，共36分．解答应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、没有答在相应的题号处的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
14. 质量为的物体从足够高处自由下落，不计空气阻力，取，求物体下落2s时重力的功率和2s内重力的功率。
【答案】200W，100W
【解析】
【详解】物体做自由落体运动，下落2s时的速度为

则物体下落2s时重力的功率为

物体在下落2s内的位移为

则物体下落2s内重力的功率为

15. 半径为R的某天体的一颗卫星距该天体表面的高度为h，测得卫星在该高度做圆周运动的周期为T，已知引力测量为G，求：
（1）该天体的质量M；
（2）该天体的密度ρ。‍
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据卫星所受到的万有引力提供向心力

可得天体的质量

（2）天体的密度

16. 长为L的轻杆一端安在光滑固定转动轴O上，另一端固定有一只质量为m的小球（视为质点）。给小球一个初速度，使它在竖直面内绕O做圆周运动。已知当小球到达最高点时，小球对杆的压力大小为小球重力的。求：（不计空气阻力）
（1）小球通过最高点时的速率v；
（2）小球通过最低点时小球对杆的拉力大小F。

【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）当小球到达最高点时，小球对杆的压力大小为小球重力的，以小球为对象，根据牛顿第二定律可得

又

联立解得

（2）小球从最高点到最低点过程，根据机械能守恒可得

解得小球经过最低点的速度大小为

小球经过最低点时，根据牛顿第二定律可得

解得

根据牛顿第三定律可知，小球通过最低点时小球对杆的拉力大小为

17. 如图所示，物体A和B系在跨过定滑轮的细绳两端，物体A的质量mA=1.5kg，物体B的质量mB=1kg。开始时把A托起，使B刚好与地面接触，此时物体A离地高度为1m，放手让A从静止开始下落，求：（g=10m/s2）
(1)当A着地时，B的速率多大？
(2)物体A落地后，B还能升高几米？

【答案】(1)2m/s；(2)0.2m
【解析】
【详解】(1)A着地时，B的速率为v，由于A、B都连在同一根细绳上，因此A此时的速度也为v
由动能定理（对A、B组成的系统分析）

带入mA、mB、h可得
v=2m/s
(2)A落地之后：绳子松弛，B开始做初速为v的竖直上抛运动，根据机械能守恒
mBv2=mBgH
解得