2021-2022学年海南省琼海市嘉积第二中学高一（下）教学质量监测物理试题含解析

嘉积第二中学2021—2022学年度第二学期教学质量监测（期末考试）

高一物理科试题

（时间：90分钟满分：100分）

第Ⅰ卷

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 改变物体的质量和速度都可能使物体的动能发生变化。在下列情形下，物体动能变为原来2倍的是（　　）

A. 质量不变，速度增大到原来的2倍 B. 速度不变，质量增大到原来的2倍

C. 质量减半，速度增大到原来的4倍 D. 速度减半，质量增大到原来的4倍

【答案】B

【解析】

【详解】根据动能表达式可知：

A．质量不变，速度增大到原来的2倍，则动能变为原来的4倍，选项A错误；   

B．速度不变，质量增大到原来的2倍，则动能变为原来的2倍，选项B正确；   

C．质量减半，速度增大到原来的4倍，则动能变为原来的8倍，选项A错误；       

D．速度减半，质量增大到原来的4倍，则动能不变，选项D错误。

故选B。

2. 下列运动过程满足机械能守恒的是（　　）

A. 电梯匀速下降过程

B. 起重机吊起重物过程

C. 物体做自由落体运动过程

D. 考虑阻力条件下滑雪者沿斜面下滑过程

【答案】C

【解析】

【详解】A．电梯匀速下降，动能不变，重力势能减小，故机械能减小，故A错误；

B．起重机吊起重物过程中，重力做负功，钢索拉力做正功，机械能增加，故B错误；

C．物体做自由落体运动，仅重力做功，故机械能守恒，故C正确；

D．考虑阻力条件下滑雪者沿斜面下滑过程中，除了重力做正功外，还有阻力做负功，机械能减小，故D错误。

故选C。

3. 某著名极限运动员在美国新墨西哥州上空，从距地面高度约3.9万米的氦气球携带的太空舱上跳下，在最后几千英尺打开降落伞，并成功着陆．假设降落伞在最后的匀速竖直下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞（　　）

A. 下落的时间越短

B. 下落的时间越长

C. 落地时速度越小

D. 落地时速度越大

【答案】D

【解析】

【详解】AB．降落伞在最后的匀速竖直下降过程中遇到水平方向吹来的风，竖直方向上仍然做匀速直线运动，根据分运动与合运动具有等时性，则下落的时间不变，AB错误；

CD．风速越大，降落伞在水平方向上的分速度越大，根据平行四边形定则，知落地的速度越大，C错误D正确．

故D正确.

4. 若已知行星绕太阳公转半径为，公转的周期为，万有引力恒量为，则由此可求出（　　）

A. 某行星质量 B. 太阳的质量 C. 某行星的密度 D. 太阳的密度

【答案】B

【解析】

【详解】．根据题意不能求出行星的质量，故A错误；

B．研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：

得：

所以能求出太阳的质量，故B正确；

C．不清楚行星的质量和体积，所以不能求出行星的密度，故C错误；

D．不知道太阳的体积，所以不能求出太阳的密度。故D错误。

故选

5. 火星的质量和半径分别约为地球的 和 ，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为(　　)

A. 0.2g B. 0.4g C. 2.5g D. 5g

【答案】B

【解析】

【详解】试题分析：根据星球表面的万有引力等于重力列出等式表示出重力加速度．

通过火星的质量和半径与地球的关系找出重力加速度的关系．

根据星球表面的万有引力等于重力知道

得出：

火星质量和半径分别约为地球的和

所以火星表面的重力加速度，故选B．

考点：万有引力定律及其应用．

点评：求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先根据物理规律用已知的物理量表示出来，再进行之比．

6. 以v0的速度水平拋出一物体，当其水平分位移与竖直分位移大小相等时，下列说法正确的是（已知重力加速度为g）（　　）

A. 瞬时速度的大小是 B. 运动时间是

C. 竖直分速度大小等于水平分速度大小 D. 运动的位移大小是

【答案】D

【解析】

【详解】ABC．物体做平抛运动，水平方向

竖直方向

当其水平分位移与竖直分位移大小相等时，即

则运动时间为

竖直分速度为

竖直分速度大小大于水平分速度大小

瞬时速度为

故ABC错误；

D．运动位移为

故D正确。

故选D。

7. —辆汽车在平直公路上从静止开始运动，假设汽车的功率保持不变，所受的阻力恒定，则下列说法正确的是（　　）

A. 汽车一直做匀加速运动 B. 汽车先匀加速运动，后匀速运动

C. 汽车先匀加速运动，后匀减速运动直至静止 D. 汽车做加速度越来越小的加速运动，直至匀速运动

【答案】D

【解析】

【详解】汽车启动之后开始做加速运动，速度增大，根据

可知汽车牵引力减小，而汽车所受阻力恒定，根据牛顿第二定律有

可知汽车做加速度越来越小的加速运动，当牵引力减小至与阻力大小相等后，汽车加速度减为零，开始做匀速运动。

故选D。

8. 如图所示，体育课上某同学在高h处斜抛出一个质量为m的铅球，不计空气阻力，铅球落地时速度大小为v，该同学对铅球所做的功为　　

A. mgh B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【分析】人对铅球做的功等于铅球获得的初动能，球抛出后只有重力做功，根据动能定理即可求得铅球抛出时的初动能．

【详解】人对铅球做的功等于铅球获得的初动能，根据对抛出到落地的过程运用动能定理得：，解得：，即人对小球做的功等于，所以C正确，ABD错误．故选C．

【点睛】本题考查了动能定理的直接应用，在不涉及到运动时间和运动过程以及变力做功时运用动能定理解题较为简洁、方便．

二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. 我国首颗由潘建伟主导的量子卫星于2016年8月16日1点40分成功发射。量子卫星成功运行后，我国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。如图所示，量子卫星最后定轨在离地面5×102km的预定圆周轨道，已知地球半径约为6.4×103km，同步卫星距地面约3.6×104km，下列说法正确的是（　　）

A. 量子卫星的发射速度可能为7.8km/s

B. 量子卫星的环绕速度小于同步卫星的环绕速度

C. 量子卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度

D. 量子卫星绕地球的周期小于同步卫星绕地球的周期

【答案】CD

【解析】

【详解】A．卫星的最小发射速度为7.9km/s，即第一宇宙速度，故A错误；

BCD．根据

得

，，

量子卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则

，，

故B错误，CD正确。

故选CD。

10. 如图所示，绳子的一端固定在O点，另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动（ ）

A. 转速相同时，绳长的容易断

B. 周期相同时，绳短的容易断

C. 线速度大小相等时，绳短的容易断

D. 线速度大小相等时，绳长的容易断

【答案】AC

【解析】

【详解】A、根据牛顿第二定律得：F=m（2πn）2r，m一定，当转速n相同时，绳长r越长，绳子拉力F越大，绳子越容易断．故A正确．

B、根据牛顿第二定律得：，m一定，当周期T相同时，绳长r越长，绳子拉力F越大，绳子越容易断．故B错误．

CD根据牛顿第二定律得：，m一定，线速度大小相等时，绳短的容易断．故C正确，D错误．

故选AC.

11. 一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s。取g=10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是（　　）

A. 合外力做功50J

B. 克服阻力做功700J

C. 重力做功500J

D. 支持力做功50J

【答案】AB

【解析】

【详解】A．合外力做的功等于动能变化量，故合力做功50J，故A正确；

B．对整段运动运用动能定理分析

故阻力做功为-700J，故B正确；

C．重力做功为

故C错误；

D．支持力始终与运动方向垂直，不做功，故D错误。

故选AB。

12. 下列关于功和机械能的说法，正确的是

A. 在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功

B. 合力对物体所做功等于物体动能的改变量

C. 物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关

D. 运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量

【答案】BC

【解析】

【详解】试题分析：A、重力做功是重力势能变化的量度，即任何情况下重力做功都等于重力势能的减小量，故A错误；

B、根据动能定理，有合力对物体所做的功等于物体动能的改变量，故B正确；

C、重力势能具有系统性和相对性，即物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关，故C正确；

D、只有机械能守恒时，才有动能的减少量等于重力势能的增加量，故D错误；

故选BC．

13. 竖直放置的轻弹簧下连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，如图所示。则迅速放手后（不计空气阻力）（　　）。

A. 放手瞬间小球的加速度大于重力加速度

B. 小球与弹簧与地球组成的系统机械能守恒

C. 小球的机械能守恒

D. 小球向下运动过程中，小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．放手瞬间小球受到竖直向下的重力和弹簧竖直向下的弹力，由牛顿第二定律可知，小球的加速度大于重力加速度，A正确；

B．小球与弹簧与地球组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，B正确；

C．对于小球，弹簧的弹力对它做功，其机械能不守恒，C错误；

D．小球与弹簧与地球组成的系统机械能守恒，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总和不变，在下落运动中，小球的重力势能不断减小，所以小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大，D正确。

故选ABD。

三、实验题：每空2分，共16分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

14. 如图甲所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。

（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，关于重锤的选择，下列说法正确的是（      ）

A．选择的重锤的体积越小越好

B．应选用质量较小的重锤，使重锤的惯性小一些

C．应选用体积和质量都较小的重锤

D．选择的重锤体积应小一些，质量尽量地大一些

（2）实验时，释放纸带和接通电源的合理顺序是___________（填“A”或“B”）；

A．先释放纸带，再接通电源

B．先接通电源，再释放纸带

（3）在验证机械能守恒定律的实验中，没有必要进行的操作是___________。

A．用天平测重物的质量   

B．用秒表测重物下落的时间

C．用打点计时器记录重物下落的信息   

D．用纸带记录测量重物下落的高度

（4）实验中，质量为m的重物拖着一条纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点。把重物开始下落时打出的点标为O，然后按先后顺序依次选取三个计数点A、B、C，如图乙所示。通过测量得到O、A间距离为h1。O、B间距离为h2，O、C间距离为h3。已知相邻两计数点间的时间间隔为T，当地重力加速度为g。从开始下落到打B点时，重物减少的重力势能为___________，打B点时重物的动能为___________。在误差允许的范围内，减少的重力势能等于增加的动能，则满足机械能守恒。

（5）在实际测量中，重物减少的重力势能通常会___________（选填“略大于”“等于”或“略小于”）增加的动能。原因为___________

（6）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以为纵轴、以h为横轴画出的图象是图中的___________。

A．    B．

C．    D．

【答案】    ①. D    ②. B    ③. AB##BA    ④. mgh2    ⑤.     ⑥. 略大于    ⑦. 摩擦阻力做功（其它答案合理都对）    ⑧. A

【解析】

【详解】（1）[1]选择重锤时既要考虑减小空气阻力，又要考虑实验的方便、可操作，即实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少阻力的影响。

故选D。

（2）[2]如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，因此应先接通打点计时器电源，再释放纸带。

故选B。

（3）[3] A．实验目的是比较和的大小关系， m可约去，不需要测出重物的质量，故A符合题意；

B．可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表，故B符合题意；

C．用打点计时器需要记录重物下落的时间，故C不符合题意；

D．用纸带记录的点来测量重物下落的高度，故D不符合题意。

故选AB。

（4）[4]从重锤开始下落到打点计时器打下B点时，重锤重力势能的减小量为

[5]打B点时重物的动能为

（5）[6][7]实际实验中，重锤要受到空气阻力、纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦力，故重物下落时要克服这些阻力做功，重力势能不能全部转化为动能，有一小部分转化为内能，故重物减少的重力势能通常会略大于增加的动能，原因为摩擦阻力做功。

（6）[8]重物下落过程，由机械能守恒定律得

整理得

g是定值，则与h成正比。

故选A。

四、计算题：本题共3小题，共40分。15题12分，16题12分，17题16分，把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

15. 一台起重机提升质量为500kg货物，货物上升过程中的v-t图象如图所示，不计空气阻力。，求：

（1）整个过程货物重力做功；

（2）起重机在前2s内输出功率；

（3）起重机在1s末的输出功率。

【答案】（1）；（2）5500W；（3）5500W

【解析】

【详解】（1）由图像得，前5s内位移

h=6m

重力做功

（2）由图像得，前2s内加速度

F-mg=ma

前2s位移

起重机在前2s内输出功率

P=5500W

（3）1s末

v=1m/s

起重机在1s末的输出功率

P1=5500W

16. 如图所示，质量为m=2kg的物体在长L=2m的斜面顶端由静止下滑，由斜面滑至平面时无机械能损失，物体滑到斜面底端时的速度为v=4m/s，若物体与水平面的滑动摩擦因数为，斜面倾角为，取，已知：，。求：

（1）物体能在水平面上滑行的距离x；

（2）斜面的滑动摩擦因数。

【答案】（1）2m；（2）0.25

【解析】

【详解】（1）在水平面上，由动能定理得

解得，物体能在水平面上滑行的距离为

x=2m

（2）物体在斜面滑下的过程中，由动能定理得

又

解得，斜面的滑动摩擦因数为

=0.25

17. 如图所示，粗糙水平地面与半径为R=0.5m的粗糙半圆轨道OQP相连接，且在同一竖直平面内，圆心在PO中点。质量为m=1kg的小物块在水平恒力F=15N的作用下，从E点由静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到O点时撤去F，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过P点，已知EO间的距离为L=3m，小物块与地面和半圆轨道的动摩擦因数为μ=0.3，重力加速度g取10m/s2。整个过程不计空气阻力，求：

（1）小物块离开P点后落到地面上的点与O点之间的距离；

（2）小物块运动到O点时对圆轨道O点的压力大小；

（3）整个过程克服摩擦力做功。

【答案】（1）1m；（2）154N；（3）32.5J

【解析】

【详解】（1）因为小物块恰能通过P点，所以在P点小物块所受的重力等于向心力，即

可得

设小物块落地点距P点之间的距离为x，下落时间为t，根据平抛运动的规律有

解得

（2）小物块在水平面上从E运动到O过程中，根据动能定理有

在O点，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律得

联立解得小物块运动到O点时轨道对物块的支持力为

由牛顿第三定律可得，小物块运动到O点时对圆轨道O点的压力大小为

（3）整个过程，由动能定理得

解得

=32.5J

即克服摩擦力做功为32.5J。