2021-2022学年甘肃省临夏州高一（下）期末物理试卷（Word解析版）

这是一份2021-2022学年甘肃省临夏州高一（下）期末物理试卷（Word解析版），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
绝密★启用前2021-2022学年甘肃省临夏州高一（下）期末物理试卷  第I卷（选择题） 一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）如图所示，弧是年冬奥会上某花样滑冰运动员入场时的运动轨迹，该运动员在位置、、、时速度方向和合外力方向的标注均正确的是(    )
A. 位置 B. 位置 C. 位置 D. 位置在下述运动实例中，机械能守恒的是(    )A. 铅球在真空中的斜抛运动
B. 洲际导弹在大气层中的高速飞行
C. 滑冰运动员沿粗糙滑道的匀速下滑运动
D. 冰壶在冰面上不断向前滑行直至停止的运动一个物体在某次运动中，克服重力做功，则(    )A. 重力势能一定增加 B. 动能一定减少
C. 重力势能一定减少 D. 机械能一定增加功率是各种机械设备的重要参数之一，关于功率以下说法正确的是(    )A. 机器做功越多，其功率就越大
B. 机器功率越大，其做功一定越多
C. 根据可知，发动机功率一定时，汽车的牵引力与运动速度成反比
D. 根据可知，只要知道在时间内机器所做的功，可求这段时间内任一时刻机器做功的功率小船在静水中的速度为，它在一条水流速度为、河宽为的河流中渡河，则(    )A. 小船渡河的最短时间为 B. 小船渡河的最短时间为
C. 小船渡河的最短位移大小为 D. 小船渡河的最短位移大小为如图所示，当工人师傅用扳手拧螺母时，扳手上的、两点的转动半径之比为：，其角速度分别为和，线速度大小分别为和，则(    )A. ：：，：：
B. ：：，：：
C. ：：，：：
D. ：：，：：如图所示，小明同学可看作质点正在用手抓住单根绳子的下端荡秋千，已知秋千的绳长为，该同学的质量为。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为，忽略空气阻力，取。此时绳子承受的拉力大小为(    )A.
B.
C.
D. 如图所示，甲、乙是地球的两颗卫星的轨道，若两卫星一颗是月球、一颗是地球同步卫星，下列说法正确的是已知月球公转周期为(    )A. 甲为月球轨道，乙为同步卫星轨道
B. 月球的向心加速度大于同步卫星的向心加速度
C. 在地面附近发射同步卫星的速度小于
D. 月球和同步卫星绕地球运行的线速度大小均大于
  二、多选题（本大题共4小题，共24.0分）下列物理量中属于矢量的是(    )A. 功率 B. 向心加速度 C. 向心力 D. 动能如图所示，某一玩具汽车以速度先后匀速驶过凹形路面最低点如图甲和拱形桥最高点如图乙，汽车质量，其半径均为，取，下列说法中正确的是(    )
A. 图甲中汽车对路面的压力大小等于
B. 图乙中汽车对桥面的压力大小等于
C. 图甲中当汽车行驶的速度大小一定时，若路面的半径越大，则汽车对路面的压力越大
D. 图乙中当汽车行驶的速度大小一定时，若汽车对桥而的压力始终大于，则桥面的半径越大，汽车对桥面的压力越大年月日我国以“一箭九星”的方式成功将吉利星座组卫星送入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若已知在轨运行的组卫星中某颗卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为，运动周期为，地球半径为，引力常量为，地球表面的重力加速度大小为，则关于该卫星下列说法正确的是(    )A. 卫星的向心加速度大小为 B. 地球的质量大小为
C. 地球的平均密度大小为 D. 卫星的线速度大小为如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于水平地面，质量的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上的恒定阻力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为轴正方向，取地面为重力势能零势能参考面，在小球下落至最低点的过程中，小球重力势能、弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系图线分别如图甲、乙所示，弹簧始终在弹性限度范围内，取重力加速度，则(    )
A. 根据甲图可知小球下落的初始位置距地面的高度为
B. 根据乙图可知小球下落了时开始压缩弹簧，弹簧的最大压缩量为
C. 根据甲图和乙图可知，小球在最低点时的重力势能为
D. 小球下落到最低点过程受到的阻力大小为第II卷（非选择题） 三、实验题（本大题共2小题，共12.0分）利用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。
实验时需要下列哪个器材______填字母代号，下同。
A.弹簧测力计
B.重垂线
C.打点计时器
做实验时，需要让小球多次沿同一轨道运动，通过描点画出小球平抛运动的轨迹。下列的一些操作要求，正确的是______。
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置可以不同
C.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
E.斜槽必须光滑
某同学利用图甲的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验。在尽量减小摩擦阻力的情况下，先接通打点计时器的电源，再释放纸带，让质量的重物由静止下落，在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，、、分别为所选取的相邻计数点，且为开始打出的第一点，、之间有若干点未标出，相邻计数点的时间间隔为。

下列器材中如图甲不必要的一项是______填字母代号。
A.重物
B.纸带
C.低压交流电源
D.秒表
关于本实验的误差，说法正确的一项是______。
A.选择质量较小的重物，有利于减小误差
B.实验中纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦做的功就越少，误差就越小
C.实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用
在实验中，从打点计时器打下起点到打下点的过程中，重物重力势能的减少量______，此过程中重物动能的增加量______。取，保留三位有效数字 四、计算题（本大题共3小题，共32.0分）某人以初速度把物体从山顶上的点水平抛出后，经落到山谷底部水平地面上的点，落地时，物体的速度和竖直方向的夹角为，取重力加速度，，，求：
初速度的大小；
点和点之间的竖直高度；
物体落地过程的位移大小结果用根号表示。如图所示，质量的物块在水平向右的恒定拉力作用下，由静止开始沿水平地面向右运动，前进时撤去拉力，物块继续向前运动后停止运动。取。求：

物块和地面之间的动摩擦因数；
该运动过程中物块克服摩擦力所做的功；
整个运动过程中，物块速度的最大值。第届冬季奥林匹克运动会于年月在中国北京和张家口成功举行。为推广冰雪运动，某公园设计了一个如图所示的滑雪轨道。其轨道由弧形轨道、光滑竖直圆轨道和水平粗糙直轨道三部分组成，光滑圆轨道与弧形轨道和直轨道在点相切并平滑连接，在圆轨道最低点处有一入口和出口。若某滑雪爱好者从弧形轨道上的点由静止开始滑下，从竖直光滑圆轨道的最低点进入圆轨道，恰好能通过圆轨道最高点回到最低点向右冲出圆轨道，继续在水平直轨道上运动一段距离后停在轨道上的点，已知光滑圆轨道的半径，点到水平直轨道的竖直高度，滑板和水平直轨道间的动摩擦因数为，滑雪爱好者和滑板整体可视为质点，其总质量为，取重力加速度，求：
滑雪爱好者恰好通过圆轨道最高点时的速度大小结果用根号表示；
滑雪爱好者通过圆轨道最低点时，对轨道的压力；
在整个运动过程中，滑雪爱好者克服阻力所做的功以及在直轨道上滑行的距离。

答案和解析 1.【答案】 【解析】解：、位置速度方向沿轨迹切线方向正确，合外力方向指向轨迹外侧错误，故A错误。
B、位置速度方向没有沿轨迹切线方向，力的方向沿切线方向，故B错误；
C、位置速度方向没有沿轨迹的切线方向，故C错误；
D、位置速度方向沿轨迹切线方向，力的方向指向轨迹内侧，故D正确。
故选：。
根据曲线运动中质点的速度方向是轨迹的切线方向、合力方向指向轨迹的内侧，分析图示情景解题。
本题考查了曲线运动的速度方向与合力方向问题，掌握基础知识是解题的前提，应用基础知识分析图示情景即可解题。
 2.【答案】 【解析】解：、铅球在真空中的运动，说明铅球只受重力，也就只有重力做功，满足机械能守恒的条件，故A正确；
B、洲际导弹在大气层中飞行，大气层对洲际导弹的阻力不可忽略，阻力对洲际导弹做负功，机械能减少，故B错误；
C、滑冰运动员沿粗糙滑到匀速下滑，摩擦力对运动员做负功，运动员的机械能减少，故C错误；
D、冰壶在冰面上滑行，最后停止，说明冰壶受到了摩擦力作用，故冰壶的机械能减少，故D错误。
故选：。
机械能守恒的条件为：一个系统中，只有重力、弹力做功，则系统机械能守恒。
本题考查机械能守恒定律，注意对守恒条件的理解。
 3.【答案】 【解析】解：根据重力做功与重力势能的关系，克服重力做了多少功，重力势能一定增加多少，故A正确，C错误。
物体在运动过程中不确定是否存在其他力做功的情况；若只有重力做功，动能一定减少，机械能不变；若还克服了阻力做功，动能的减小量大于，机械能将减小，故CD错误。
故选：。
重力做功只影响重力势能的变化；动能的变化与合外力做功有关；只有重力做功时机械能不变。
注意重力做功只影响重力势能的变化，与物体动能是否变化，机械能是否守恒无关。
 4.【答案】 【解析】解：、功与所用时间的比值是功率，机器做功越多，如果所用时间较长，其功率不一定越大，故A错误；
B、机器的功率越大，表明机器做功越快，机器做功不一定越多，由于，机器做的大如果小，机器做功不一定多，故B错误；
C、根据可知，发动机功率一定时，汽车的牵引力与运动速度成反比，故C正确；
D、据可知，只要知道在时间内机器所做的功，可求这段时间内的平均功率，不能求这段时间内任一时刻机器做功的瞬时功率，故D错误。
故选：。
功率是描述做功快慢的物理量，功率越大做功越快；根据功率公式分析解题。
本题考查了功率问题，掌握基础知识是解题的前提，根据功率公式、即可解题。
 5.【答案】 【解析】解：、当静水速的方向与河岸垂直，渡河时间最短，，故A错误，B正确；
、小船到达正对岸时，渡河位移最短，为，故CD错误。
故选：。
因为水流速度小于静水速度，当静水速的方向与河岸垂直，渡河时间最短；当合速度与河岸垂直，渡河位移最短；速度的合成满足平行四边形定则。
解决本题的关键知道当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短；当合速度垂直河岸时，位移最短。
 6.【答案】 【解析】解：、两点同轴转动，它们的角速度相等，则：：
线速度，、两点的线速度大小之比，故D正确，ABC错误。
故选：。
扳手在做转动时，其上各点具有相同的角速度，然后结合线速度与角速度之间的关系进行求解即可。
解决本题的突破口在于、两点的角速度相同，然后熟练掌握匀速圆周运动的各物理量之间公式即可。
 7.【答案】 【解析】解：在最低点时，对同学根据牛顿第二定律得：

代入数据解得：，故C正确，ABD错误；
故选：。
分析同学在最低点的受力情况，结合牛顿第二定律代入数据即可完成分析。
本题主要考查了圆周运动的相关应用，理解同学做圆周运动的向心力来源，结合牛顿第二定律即可完成分析。
 8.【答案】 【解析】解：、地球同步卫星的周期为，小于月球的公转周期，根据开普勒第三定律可得，则地球同步卫星的轨道半径小，故乙为月球轨道，甲为同步卫星轨道，故A错误；
B、根据牛顿第二定律可得，解得，月球的轨道半径大，则月球的向心加速度小于同步卫星的向心加速度，故B错误；
C、在地面附近发射同步卫星的速度大于，小于，故C正确；
D、是地球的第一宇宙速度，第一宇宙速度等于卫星贴近地面做匀速圆周运动的环绕速度，由万有引力提供向心力有：，解得：，可知月球和同步卫星绕地球运行的线速度大小均小于，故D错误。
故选：。
根据开普勒第三定律分析轨道半径的大小；
根据牛顿第二定律分析向心加速度大小；
第一宇宙速度为绕地球转动卫星的最小的发射速度，第二宇宙速度为脱离地球吸引的最小发射速度；
由万有引力提供向心力可知线速度大小。
本题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是能够根据万有引力提供向心力结合向心力公式进行分析，掌握开普勒第三定律的应用方法。
 9.【答案】 【解析】解：、功率只有大小没有方向，运算遵守代数运算法则，是标量，故A错误；
B、向心加速度既有大小又有方向，运算时遵守平行四边形定则的量是矢量，是矢量，故B正确；
C、向心力既有大小又有方向，运算时遵守平行四边形定则的量是矢量，是矢量，故C正确；
D、动能只有大小没有方向，运算遵守代数运算法则，是标量，故D错误。
故选：。
只有大小没有方向，运算时遵守代数运算法则的量是标量；既有大小又有方向，运算时遵守平行四边形定则的量是矢量，根据题意分析答题。
知道标量与矢量的定义、掌握基础知识是解题的前提，根据题意即可解题，平时要注意基础知识的学习。
 10.【答案】 【解析】解：、甲图中在最低点时，汽车受重力和竖直向上的支持力，则根据牛顿第二定律得：

代入数据解得：
故图甲中汽车对路面的压力大小等于，由上述表达式可知，当汽车速度保持不变时，路面的半径越大，则汽车对地面的压力越小，故A正确，C错误；
、乙图中在最高点时，汽车受重力和竖直向上的支持力，根据牛顿第二定律得：

解得：
故图乙中汽车对桥面的压力为零，同时可知，当汽车的速度保持不变时，若汽车对桥面的压力始终大于零，则桥面的半径越大，汽车对桥面的压力越大，故B错误，D正确；
故选：。
选择不同的位置，对汽车进行受力分析，根据牛顿第二定律分析出汽车对路面的压力，结合表达式分析出汽车对桥面的压力与桥面半径的关系。
本题主要考查了圆周运动的相关应用，理解汽车做圆周运动的向心力来源，结合牛顿第二定律即可完成分析。
 11.【答案】 【解析】解：、根据向心加速度的计算公式可得：，故A正确；
B、根据万有引力提供向心力，则有：，解得，故B正确；
C、根据万有引力和重力的关系可得：，
根据密度计算公式可得：，其中
联立解得地球的平均密度大小为：，故C正确；
D、由万有引力提供向心力有：，解得：，故D错误。
故选：。
根据向心加速度的计算公式求解加速度；根据万有引力提供向心力求解地球的质量；根据万有引力和重力的关系结合密度计算公式求解密度；由万有引力提供向心力求解线速度大小。
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，万有引力等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答。
 12.【答案】 【解析】解：、取地面为重力势能零势能参考面，由图甲可知，小球初状态的重力势能为，由，解得，所以小球下落的初始位置距地面的高度为，故A错误；
B、由图乙看出，当时，弹簧的弹性势能从开始增加，当弹簧被压缩到时小球到达最低点，所以弹簧的最大压缩量为，故B正确；
C、根据重力做功与重力势能变化的关系有，结合图乙的数据有：。当时，小球在最低点时的重力势能，故C错误；
D、设小球下落到最低点过程受到的阻力大小为。从图乙看出，当弹簧被压缩到时，弹簧的弹性势能从增加到
从小球开始下落到将弹簧压缩到最短，根据功能原理：，解得：，故D正确。
故选：。
由图甲读出小球初状态的重力势能，由求小球下落的初始位置距地面的高度。由图乙读出弹簧的最大压缩量。根据功能关系和动能定理求阻力大小，并求小球在最低点时的重力势能。
解决本题的关键要明确重力做功与重力势能变化的关系，以及弹力做功与弹性势能变化的关系，还要找到几个关键点：一是刚接触弹簧时，二是弹簧被压缩到最短时，由功能原理和动能定理求相关量。
 13.【答案】   【解析】解：本实验不涉及力的测量，不需要弹簧秤，故A错误；
B.本实验中要确保木板保持竖直，且白纸上的轴也要竖直，因此需要重垂线来检验，故B正确；
C.本实验通过在描绘的抛物线轨迹上所取点的坐标并根据运动学规律计算速度，不需要打点计时器，故C错误。
故选：。
本实验要求小球每次从斜槽末端水平抛出，通过调节使斜槽的末端保持水平，故A正确；
实验要求小球每次从斜槽末端抛出时的速度相同，所以每次必须由同一位置，静止释放小球，故B错误，C正确；
D.记录小球经过不同高度的位置时，每次不必严格地等距离下降，，故D错误；
E.斜槽是否光滑对实验无影响，故E错误；
故选：。
故答案为：；。
本实验中要确保木板保持竖直，且白纸上的轴也要竖直，因此需要重垂线；
做实验时，让小球从同意一高度由静止释放，多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。
本实验考查的是平抛运动实验的步骤和原理，难度不大。
 14.【答案】       【解析】解：实验需要：重物、纸带、低压交流电源，可以通过打点计时器打出的纸带求时间，实验不需要秒表测时间，需要的是，不需要的是。
故选：。
、为减小空气阻力对实验的影响以减小实验误差，应选择质量较大的重物，故A错误；
B、为在纸带上打出适当对的点，纸带应适当长些，纸带不能太短，纸带太短不利于减小实验误差，故B错误；
C、实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用，故C正确。
故选：。
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；从打点计时器打下起点到打下点的过程中，重物重力势能的减少量；此过程中重物动能的增加量。
故答案为：；；；。
根据实验原理与实验器材分析答题。
根据实验注意事项分析答题。
应用匀变速直线运动的推论求出重物的瞬时速度，应用重力势能与动能的计算公式求解。
要理解实验原理与实验注意事项，应用匀变速直线运动的推论与重力势能和动能的计算公式即可解题；解题时注意单位换算与有效数字的保留。
 15.【答案】解：物体做平抛运动，落地时竖直分速度大小为
根据题意作出物体落地时速度分解图如图，根据平行四边形定则得
  
点和点之间的竖直高度
物体落地时水平位移大小为
物体落地过程的位移大小
解得
答：初速度的大小为；
点和点之间的竖直高度为；
物体落地过程的位移大小为。 【解析】物体做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据平行四边形定则求出初速度的大小。
根据求点和点之间的竖直高度；
根据求出水平位移的大小，再求物体落地过程的位移大小。
解决本题的关键要掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，运用运动的分解法进行研究。
 16.【答案】解：物块前进的整个过程中，根据动能定理有

把，，，代入上式解得

整个过程中物块克服摩擦力做的功为

当刚撤去拉力时，物块的速度最大，根据动能定理可得

代入数据解得：。
答：物块和地面之间的动摩擦因数为；
该运动过程中物块克服摩擦力所做的功为；
整个运动过程中，物块速度的最大值为。 【解析】根据动能定理可以得到动摩擦因数；
根据功的定义可以得到摩擦力所做的功；
知道刚撤去拉力时物体的速度最大，根据动能定理可以得到最后结果。
本题较为基础，需要对整个过程有个清晰的认识，根据动能定理不难做出正确解答。但要注意，整个过程克服摩擦力做的功也等于拉力做的功。
 17.【答案】解：滑雪爱好者恰通过圆轨道最高点的时候，根据牛顿第二定律有

解得：
设滑雪爱好者通过点时的速度大小为，从点到最高点根据动能定理有

在点根据牛顿第二定律有

联立两方程，代入数据解得：，
根据牛顿第三定律可知，此时滑雪爱好者对轨道的压力为
，方向竖直向下。
滑雪爱好者从到过程中克服阻力做功为，根据动能定理有

在段，克服阻力做功为，根据动能定理有

所以整过过程克服阻力做功为
联立代入数据解得：
在滑雪爱好者从到有
代入数据解得：。
答：滑雪爱好者恰好通过圆轨道最高点时的速度大小为；
滑雪爱好者通过圆轨道最低点时，对轨道的压力为，方向竖直向下；
在整个运动过程中，滑雪爱好者克服阻力所做的功为，在直轨道上滑行的距离为． 【解析】根据牛顿第二定律可以得到速度；
先根据动能定理得到滑雪爱好者到达点的速度，然后根据牛顿第二定律和牛顿第三定律可以得到滑雪爱好者对轨道的压力；
根据动能定理分别计算出滑雪爱好者从到和从到过程中克服阻力做的功，进而得到整个过程中克服阻力做的功，根据动能定理可以得到经过的距离。
运用动能定理的时候，一定要注意对运动过程有清晰的认知，知道在该过程中研究对象受那些力的作用，又有哪些力做功。本题的突破口在滑雪爱好者恰好通过圆轨道的最高点。