2021-2022学年四川省成都市天府新区高一下学期期末考试物理试卷

四川省成都市天府新区2021-2022学年度下学期高一期末学业质量检测

物理试题

考试时间：100分钟；满分100分

第I卷（选择题）

一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分）

1. 做曲线运动的物体，在运动过程中，一定会变化的物理量是（    ）

A. 速率

B. 速度

C. 动能

D. 加速度

2. 地球的质量约为月球质量的81倍，一飞行器位于地球与月球之间，当它受到地球和月球的引力的合力为零时，飞行器距地心距离与距月心距离之比约为（　　）

A. 1：9 B. 9：1 C. 1：81 D. 81：1

3. 河宽d=60m，水流速度v1=4m/s不变，小船在静水中的行驶速度为v2=3m/s，则(    )

A. 小船能垂直直达正对岸

B. 若船头始终垂直于河岸渡河，渡河过程中水流速度加快，渡河时间将变长

C. 小船渡河时间最短为20s

D. 小船渡河的实际速度一定为5m/s

4. 在一斜面顶端，将质量相等甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上．甲球落至斜面时的动能与乙球落至斜面时的动能之比为（    ）

A. 2：1 B. 4：1 C. 6：1 D. 8：1

5. 北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下，到b处起跳，c点为a、b之间的最低点，a、c两处的高度差为h。要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力，则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于（）

A.  B.  C.  D.

6. 几个水球可以挡住一颗子弹？《国家地理频道》的实验结果是：四个水球足够！完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，则下列判断正确的是（　　）

A. 子弹在每个水球中的速度变化相同

B. 子弹在每个水球中运动的时间相同

C. 每个水球对子弹的冲量相同

D. 子弹在每个水球中的动能变化相同

7. 如图所示，“嫦娥三号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球，在距离月球表面的P点进行第一次“刹车制动”后被月球俘获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行。然后卫星在P点又经过两次“刹车制动”，最终在距月球表面的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动。只考虑卫星在各个轨道上正常运转的情况下，下列说法正确的是（　　）

A. 卫星经过Ⅱ轨道远月点时的速度小于绕Ⅲ轨道的运行速度

B. 不考虑卫星质量的变化，卫星在三个轨道上的机械能

C. 卫星在不同轨道运动到P点时的加速度都相等

D. 卫星在不同轨道的半长轴（或半径）的二次方与周期的三次方的比值都相等，大小与月球质量成正比

8. 如图所示，质量的小车静止在光滑的水平面上，车长，现有质量可视为质点的物块，以水平向右的速度从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数，取，则（　　）

A. 物块滑上小车后，系统动量守恒和机械能守恒

B. 增大物块与车面间的动摩擦因数，摩擦生热变大

C. 若，则物块在车面上滑行的时间为

D. 若要保证物块不从小车右端滑出，则不得大于

多选题（本题共5个小题，每小题4分，共20分）

9. 一个物体从某一确定的高度以v0的初速度水平抛出，已知它落地时的速度为vt，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 用θ表示它的速度方向与水平方向的夹角，则

B. 它的运动时间是

C. 它竖直方向位移是

D. 它的位移是

10. 如图所示为摩擦传动装置，A、B、C三个轮的半径之比为1∶2∶3，B轮顺时针转动时，带动A轮和C轮转动。已知转动过程中，轮边缘间无打滑现象，下列判断正确的是（　　）

A. A轮和C轮均逆时针转动

B. A、B、C三轮的角速度之比为6∶3：2

C. A、B、C三轮边缘线速度之比为1∶2∶3

D. A、B、C三轮边缘某点向心加速度之比为1∶2∶1

11. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，物块（　　）

A. 加速度先减小后增大 B. 经过O点时的速度最大

C. 所受弹簧弹力始终做正功 D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功

12. 如图所示，粗糙水平圆盘上，质量均为m的A、B 两物块叠放在一起，距轴心距离为L，随圆盘一起做匀速圆周运动。已知圆盘与B之间的动摩擦因数为μ， B与A之间的动摩擦因数为0.5，假如最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　）

A 物块A 、B一起匀速转动过程中加速度恒定

B. 物块A、B一起转动过程中所需向心力大小相等

C. A B一起转动的最大角速度为

D. 当A、B恰发生相对运动时圆盘对B的摩擦力为2mg

13. 如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O，倾角为30°的斜面体置于水平地面上，A的质量为m，B的质量为4m，开始时，用手托住A，使OA段绳恰好处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB绳平行于斜面，此时B静止不动，将A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中正确的是（　　）

A. 小球A机械能不守恒，A、B系统的机械能守恒

B. 物块B受到的摩擦力先减小后增大

C. 地面对斜面体的摩擦力方向一直向右

D. 小球A摆到最低点时绳上的拉力大小为2mg

第II卷（非选择题）

三、实验题（本题共2小题，共14分）

14. 在“研究平抛运动”实验中：

（1）下列说法正确的是______；

A．斜槽轨道必须光滑

B．记录的点应适当多一些

C．用光滑曲线把所有的点连接起来

D．y轴的方向根据重锤线确定

（2）如图是利用如图装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是______；

A．释放小球时初速度不为0

B．释放小球初始位置不同

C．斜槽末端切线不水平

（3）如图是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的是_______。

A． 　　B． 　　C．

15. 利用图装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_______；

A．动能变化量与势能变化量

B．速度变化量和势能变化量

C．加速度变化量和高度变化量

（2）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，还必须使用的两种器材是___________；

A．交流电源    B．刻度尺    C．天平（含砝码）

（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图示的一条纸带。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，重物的重力势能变化量___________，动能变化量___________；

（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_________；

A．利用公式计算重物速度    B．利用公式计算重物速度

C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响    D．没有采用多次实验取平均值的方法

（5）某同学用图装置研究机械能是否守恒，思路如下：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确。（        ）

四、计算题（本题共4小题，共42分）

16. 宇航员在某星球表面以初速度v0竖直向上抛出一个物体，物体上升的最大高度为h。已知该星球的半径为R，且物体只受该星球的引力作用，忽略该星球的自转，求：

（1）该星球的质量；

（2）从这个星球上发射卫星的第一宇宙速度。

17. 如图所示，半径为R 的光滑圆形轨道安置在一竖直平面上，左侧连接一个光滑的弧形轨道，右侧连接动摩擦因数为μ的水平轨道CD。一小球从弧形轨道上端的A处由静止释放，通过C点后小球恰好能到达圆形轨道的最高点B，之后再滑入水平轨道CD，到达D点时的速度为，设重力加速度为g 。求：

(1)小球经过B点时速度vB的大小；

(2)小球释放点A距水平轨道的高度h；

(3)水平轨道CD段的长度L。

.

18. 如图a所示，在水平路段上有一质量为的汽车，正以的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段较粗糙，汽车通过整个路段的图象如图b所示（在处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小．（解题时将汽车看成质点）

（）求汽车在路段运动时所受的阻力大小及路段所受的阻力大小；

（）求汽车刚好开过点时的加速度a；

（）求路段的长度。

19. 如图所示，可视为质点的滑块A、B静止在光滑水平地面上，A、B滑块的质量分别为mA=1kg，mB=3kg。在水平地面左侧有倾角θ=37°的粗糙传送带，以v=2m/s的速率逆时针匀速转动，传送带与光滑水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接，A、B两滑块间夹着质量可忽略的火药，现点燃火药爆炸瞬间，滑块A以6m/s的速度水平向左冲出，接着沿传送带向上运动，已知滑块A与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25，传送带与水平面均足够长，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)点燃火药爆炸后，B滑块获得的速度大小；

(2)滑块A沿传送带上滑的最大距离；

(3)若滑块A滑下后与滑块B相碰并粘住，求A、B碰撞过程中损失的机械能；

(4)求滑块A与传送带接触过程中因摩擦产生的热量Q。

参考答案

1. 【答案】B
2. 【答案】B
3. 【答案】C
4. 【答案】B
5. 【答案】D
6. 【答案】D
7. 【答案】AC
8. 【答案】D
9. 【答案】BC
10. 【答案】AB
11. 【答案】AD
12. 【答案】BC
13. 【答案】BC
14. 【答案】    ①. BD##DB    ②. C    ③. B

【详解】（1）[1]A．实验过程中，斜槽不一定光滑，只要能够保证从同一位置静止释放，即使轨道粗糙，摩擦力做功是相同的，离开斜槽末端的速度就是一样的，故A错误；

BC．记录点应适当多一些，用平滑曲线连接，偏离较远的点应舍去，故B正确，C错误。

D．y轴必须是竖直方向，可根据重锤线确定，故D正确。

故选BD。

（2）[2]由图可推知由于斜槽末端切线不水平，才会造成小球做斜抛运动，故选C；

（3）[3]竖直管与大气相通，管内为外界大气压强，保证竖直管上出口处的压强为大气压强，因而应保证弯管的上端口处与竖直管上出口处有恒定的压强差，保证弯管口处压强恒定，目的就是为了保证水流流速不因瓶内水面下降而减小，可保证一段时间内能够得到稳定的细水柱；如果竖直管上出口处在水面上，则水面上压强为恒定大气压，因而随水面下降，弯管口压强减小，水流速度减小。

故选B。

15. 【答案】    ①. A    ②. AB##BA    ③.     ④.     ⑤. C⑥. 见解析

【详解】（1）[1]为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量。

故选A。

（2）[2]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，还必须使用的两种器材是交流电源（用于给打点计时器供电）和刻度尺（用于测量纸带上点间距）。由于本实验中所建立的机械能守恒的表达式中重物的质量可以约去，所以不需要测量重物的质量，故不需要天平。

故选AB。

（3）[3]从打O点到打Ｂ点的过程中，重物的重力势能变化量为

[4]动能的变化量为

（4）[5] AB．由于公式或是建立在机械能守恒的前提下的理想公式，若用

它们计算重物的速度，则重力势能的减少量应等于动能的增加量，故AB不符合题意；

CD．重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是由于存在空气阻力和摩擦阻力的影响，使得重物的重力势能有一部分转化为了内能，这属于实验的系统误差，无法通过采用多次实验取平均值的方法消除，故C符合题意，D不符合题意。

故选C。

（5）[6]假设重物下落过程受到一误差允许范围外的阻力，大小恒为f，则根据动能定理有

整理得

此时所得出的v2-h图像仍是一条过原点的直线，但重物的机械能显然不守恒，所以仅靠图像是一条过原点的直线这一结果不能推断出重物下落过程中机械能守恒的结论，还需要根据图像的斜率是否等于2g来判断。

16. 【答案】（1）；（2）v0

【详解】(1)物体做竖直上抛运动，有

忽略星球自转，物体的重力等于星球给的万有引力，有

联立，可得

(2)卫星贴近星球做匀速圆周运动，有

联立，可得

17. 【答案】(1)；  (2)；  (3)

第二定律可得

所以小球经过B点时速度大小为

（2）小球从A到B的运动过程只有重力做功，故机械能守恒，取轨道最低点为零势能点，则有

mgh＝mg•2R+mvB2=mgR

所以

h=2.5R

（3）对小球，从最高点到D点全过程，只有重力、摩擦力做功，根据动能定理有

mgh−μmgL＝mvD2−0=mgR

所以

18. 【答案】（1）2000N；4000N；（2）1m/s2；（3）68.75m

【详解】（）汽车在路段做匀速直线运动，根据平衡条件，有

，

计算得出

方向与运动方向相反；

时汽车处于平衡态，有：，

计算得出

（）时汽车开始减速运动，根据牛顿第二定律，有：

代入数据可得

计算得出

，方向与运动方向相反

（）对于汽车在段运动，由动能定理得

代入数据可得

计算得出

19. 【答案】（1）2m/s；（2）2.5m；（3）；（4）

【详解】（1）设爆炸后A、B的速度分别为vA、vB，爆炸过程，对A和B组成的系统由动量守恒有

mAvA-mBvB=0

解得vB=2m/s

（2）水平地面光滑，滑块A沿传送带向上的做匀减速直线运动，对A进行受力分析，根据牛顿第二定律有

解得a1=8m/s2

根据速度位移公式有

即经2m，滑块A速度减为2m/s。然后摩擦力方向沿皮带向上，根据牛顿第二定律有

解得a2=4m/s2

根据速度位移公式有

故滑块A沿传送带向上减速到零通过的距离为

x=x1+x2=2.5m

（3）当滑块A速度减为零后，滑块A将沿传送带向下做匀加速运动，则有a3=a2=4m/s2

根据速度位移公式有

解得m/s

滑块A与滑块B碰撞时，粘连在一起，对A、B组成的系统，由动量守恒定律得

mAvA+mBvB=（mA+mB）vAB

解得m/s

碰撞过程中损失的机械能

（4）在减速到跟皮带速度相等前，物块相对皮带向上滑动，相对路程为

此后物块相对皮带下滑

因摩擦产生的热量