大荔县大荔中学2021-2022学年高一下学期期末质量检测物理试卷(含答案)

大荔县大荔中学2021-2022学年高一下学期期末质量检测物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、如图所示，某同学在研究运动的合成时做了下述活动：用左手沿黑板推动直尺竖直向上运动，运动中保持直尺水平，同时，用右手沿直尺向右移动笔尖。若该同学左手的运动为匀速直线运动，右手相对于直尺的运动为初速度为零的匀加速直线运动，则关于笔尖相对于黑板的运动，下列说法中正确的是(   )

A.笔尖做匀速直线运动

B.笔尖做匀变速直线运动

C.笔尖做匀变速曲线运动

D.图中笔尖的运动轨迹是一条斜向上的直线

2、劳技课上，小柴同学在体验糕点制作“裱花”环节时，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕上每隔4s均匀“点”一次奶油，这样蛋糕一周就均匀“点”上了15个奶油，则下列说法正确的是(   )

A.圆盘转动的周期为60s

B.圆盘的转速为

C.奶油运动过程中向心加速度不变化

D.蛋糕边缘的奶油线速度大小约为

3、中学生常用的修正带结构如图所示，其中修正带盘固定在大齿轮上，大、小齿轮相互啮合。图中a、b点分别为大、小齿轮的边缘，c点位于大齿轮的半径中点，大、小齿轮的半径之比为2:1。当修正带匀速走动时，下列说法正确的是(   )

A.大、小齿轮的转动方向相同 B.b、c点的向心加速度大小之比为4:1

C.a、b点的线速度大小之比为2:1 D.a、c点的角速度大小之比为3:1

4、如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向的夹角两点高度差，忽略空气阻力，重力加速度，则球刚要落到球拍上时速度大小为(   )

A. B. C. D.

5、 高空坠物极易对行人造成伤害。若一个质量为50g的鸡蛋从一居民楼的30层落下，与地面的撞击时间约为，试估算该鸡蛋对地面的冲击力约为(   )

A.2000 N B.1000 N C.500 N D.200 N

6、引体向上是《国家学生体质健康标准》中规定高中男生测试项目之一。若一男生在测试中1分钟内完成了25次引体向上，他的身高约为，体重为60kg，引体向上的“上引”过程重心上升的高度约为，重力加速度g取。则测试过程中该男生克服重力做功的平均功率为(   )

A.50W B.150W C.350W D.800W

7、某同学把质量是5kg的铅球推出，估计铅球出手时距地面的高度大约为2m，上升的最高点距地面的高度约为3m，最高点到落地点的水平距离约为6m。由此可估算出该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为(   )

A.50J B.150J C.200J D.250J

8、卡文迪许用扭秤测出引力常量G，被称为第一个“称”出地球质量的人，若已知地球表面的重力加速度g、地球的半径R、地球绕太阳运转的周期T，忽略地球自转的影响，则关于地球质量M，下列计算正确的是(   )

A.  B. C. D.

二、多选题

9、关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是(   )

A.如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力小于车的重力
B.如图b所示，在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力
C.如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受的弹力方向一定向上
D.如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力

10、我国北斗卫星导航系统由若干个卫星组成，如图所示地球静止轨道卫星B（GEO）、倾斜地球同步轨道卫星A（IGSO）和中圆地球轨道卫星C（MEO）是其中三颗卫星。这三颗卫星可近似认为绕地球做匀速圆周运动，其中卫星A、C轨道共面，轨道半径，下列说法正确的是(   )

A.A的周期大于C的周期

B.A的线速度大于C的线速度

C.B的向心加速度小于C的向心加速度

D.B运行所需的向心力一定小于C所需的向心力

11、2022年6月5日，神州十四号载人飞船在酒泉卫星发射中心离升约7小时后，与中国空间站核心模块“天和”成功对接，并运行在高度为的近地轨道。飞船与空间站在轨运行期间，将首次迎来问天实验舱、梦天实验舱、天舟五号货运飞船和神舟十五号载人飞船，首次实现航天员乘组在轨轮换，6名中国航天员将齐聚太空。现将空间站的运动简化为匀速圆周运动，下列说法正确的是(   )

A.神州十四号飞船的发射速度一定大于

B.神州十四号飞船的发射速度一定大于

C.空间站的正常运行时速度一定小于

D.空间站内的宇航员处于完全失重状态，不受地球的作用力

12、发动机额定功率为80 kW的汽车，质量为，在水平路面上行驶时汽车所受摩擦阻力恒为，若汽车在平直公路上以额定功率启动，则下列说法中正确的是(   )

A.汽车的加速度和速度都逐渐增加

B.汽车匀速行驶时，所受的牵引力为零

C.汽车的最大速度为20 m/s

D.当汽车速度为5 m/s时，其加速度为

13、竖直向上拋一小球，然后又落回原地。小球运动时所受空气阻力大小不变，则(   )

A.从拋出到落回原地的时间内，重力的冲量为零

B.从拋出到落回原地的时间内，重力做功为零

C.上升阶段空气阻力的冲量大于下落阶段空气阻力的冲量

D.上升阶段小球动量的变化量大于下落阶段小球动量的变化量

14、如图所示，物体A、B通过轻质细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为、。开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上。放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是(   )

A.物体A在下落过程中机械能减少

B.物体A与地面即将接触时弹簧的弹性势能为

C.物体A对细绳的拉力大于细绳对物体A的拉力

D.弹簧的劲度系数为

三、实验题

15、如图甲所示，是某小组同学“研究平拋运动”的实验装置。

（1）图乙是利用图甲装置拍摄的小球做平拋运动的频闪照片，由照片可以判断实验操作很明显的一处错误是______。

A.释放小球的初速度不为零

B.释放小球的初始位置不相同

C.斜槽末端未调节到水平

（2）重新调整好实验装置后，该组同学采用频闪照相在同一底片上记录平拋小球在不同时刻的位置。如图所示为频闪照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为10cm，取。分析可知，位置1______（填“是”或“不是”）平拋运动的起点，平拋运动的初速度为______m/s。

16、如图，是验证机械能守恒定律的实验装置。

（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，还必须使用的两种器材是______；

A.交流电源 B.秒表 C.刻度尺 D.天平（含砝码）

（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。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______，动能增加量______；

（3）大量实验结果显示，即使是在规范操作的情况下，重力势能的减少量也总是略大于动能的增加量，原因可能是________________________，写出一条减小上述误差的建议________________________。

四、计算题

17、双人滑冰是2022年北京冬奥会比赛项目之一。如图甲所示为某次训练中男运动员以自己为轴拉着女运动员做圆周运动的情形，若女运动员的质量，伸直的手臂与竖直方向的夹角，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径，如图乙所示。忽略女运动员受到的摩擦力，重力加速度g取，，。求：

（1）当女运动员的角速度为时，女运动员对冰面压力的大小；

（2）当女运动员刚要离开冰面时，女运动员的角速度的大小。

18、2020年5月8日，中国打造的迄今为世界最高最大的打桩船（如下左图）“三航桩20号”横空出世。打桩船是海上风电场、跨海大桥、港口码头等海洋工程建设的重要装备。其工作原理等效简化图如下右图所示，某次打桩过程中，质量为的桩竖直放置，质量为的打桩锤从离桩上端处静止释放，下落后垂直打在桩上，打桩锤与桩作用时间极短，然后二者以相同速度一起向下运动后停止。桩向下打入海床过程中受到海床的阻力大小不恒定。重力加速度g取。

（1）打桩锤击中桩后，二者的共同速度；

（2）打桩锤与桩作用的极短时间内损失的机械能；

（3）打桩后，锤与桩向下打入海床的运动过程中，克服阻力做功。

19、某滑雪场的滑道可抽象为如图的模型，倾角为53°的倾斜直滑道AB、水平直滑道CD与光滑竖直圆弧滑道BC相切，斜面DE的倾角为37°。为圆弧滑道BC的圆心，圆弧半径，C点为圆弧滑道的最低点，半径与的夹角为53°。滑雪板与CD段直滑道间的动摩擦因数为。一运动员从最高处A点由静止沿斜面AB滑下，经圆弧滑道BC滑到最低点C的速度为，然后经直滑道CD冲出。已知运动员和滑雪板的总质量，A、B两点的高度差，D、E两点的高度差，直滑道CD长度。（，，）求：

（1）运动员滑到C点时对滑道的压力；

（2）滑雪板与AB段直滑道间的动摩擦因数；

（3）运动员从D点滑出后，着落点距离D点的水平距离。

参考答案

1、答案：C

解析：笔尖同时参与了直尺竖直向上的匀速运动和水平向右初速度为零的匀加速运动，合初速度向上，合加速度水平向右，笔尖相对于黑板的运动即实际运动，运动性质取决于合初速度与合加速度，由于合加速度恒定，所以是匀变速运动；合初速度与和合加速度不在同一直线上，所以轨迹是曲线；所以笔尖在做匀变速曲线运动，故ABD错误，C正确。

故选C。

2、答案：A

解析：A.圆盘转动的周期为

选项A正确；

B.圆盘的角速度为

转速为

选项B错误；

C.奶油运动过程中向心加速度大小不变，但是方向不断变化，选项C错误；

D.蛋糕边缘的奶油线速度大小约为

选项D错误。

故选A。

3、答案：B

解析：A.由图分析可知，大、小齿轮的转动方向相反，故A错误；

C.a、b点同缘传动，线速度大小相等，故C错误；

D.a、c点同轴转动，角速度相等，故D错误；

B.b、c点的向心加速度大小之比

根据题意可知

解得

故B正确。

故选B。

4、答案：A

解析：根据得，竖直分速度，球刚要落到球拍上时速度大小，故A正确.

5、答案：B

解析：设每层楼高3m，鸡蛋下落的总高度为

自由下落的时间为

与地面碰撞时间约为：，全过程由动量定理可得

联立可得：；

故选B。

6、答案：B

解析：男生的身高约1.80m，每次引体向上重心上升的高度约为；男生质量为，内该男生克服重力做功约为

该男生克服重力做功的平均功率约为

故选B。

7、答案：C

解析：铅球在最高点的速度

则由能量关系可得该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为

A.50J，与结论不相符，选项A错误；

B.150J，与结论不相符，选项B错误；

C.200J，与结论相符，选项C正确；

D.250J，与结论不相符，选项D错误；

故选C.

8、答案：A

解析：AB.设地球表面上一物体的质量为m，根据地球表面的物体受到的重力等于万有引力

有

解得

B错误，A正确；

CD.地球绕太阳运动，万有引力提供向心力，则有

则得太阳的质量为

已知地球绕太阳运转的周期T，若再已知地球到太阳的距离r，能求出太阳的质量M，不能求出地球的质量，CD错误。

故选A。

9、答案：AD

解析：A.图a汽车安全通过拱桥最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，方向竖直向下，所以支持力小于重力，根据牛顿第三定律，车对桥面的压力小于车的重力，故A正确；

B.图b沿固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力和弹力作用，向心力是二者的合力，故B错误；

C.图c中轻质细杆一端固定的小球，当小球在最高点压力为零时，重力提供向心力，有，解得，当速度小于v时，杆对小球有支持力，方向竖直向上；当速度大于v时，杆对小球有拉力，方向竖直向下，故C错误；

D.图d中火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和轨道的支持力的合力恰好等于向心力时，车轮对内外轨均无侧向压力，故D正确。

故选AD。

10、答案：AC

解析：AB.根据

可得，

可知A的周期大于C的周期，A的线速度小于C的线速度，A正确，B错误；

CD.根据

可得

可知B的向心加速度小于C的向心加速度，但两卫星的质量关系不确定，则不能比较两卫星的向心力关系，C正确，D错误。

故选AC。

11、答案：AC

解析：AB.第一宇宙速度是一个最小的发射速度，神州十四号飞船的发射速度一定大于由于其仍然处于地球的束缚之下，则其发射速度一定小于第二宇宙速度，A正确，B错误；

C.根据万有引力提供向心力

解得

可知，轨道半径越大，速度越小，而第一宇宙速度即为近地卫星的环绕速度，则空间站的正常运行时速度一定小于，C正确；

D.由于在轨道上，万有引力提供向心力，因此空间站内的宇航员处于完全失重状态，但仍然受到地球的万有引力作用力，D错误。

故选AC。

12、答案：CD

解析：AB.汽车在平直公路上以额定功率P启动，速度v增大，牵引力减小，汽车的加速度减小，汽车做加速度减小的加速运动，最终做匀速直线运动。匀速时，加速度为零，，AB错误；

C.汽车匀速时速度最大，牵引力，所以汽车的最大速度

C正确；

D.当汽车速度为5 m/s时，汽车受到的牵引力

汽车的加速度

D正确。

故选CD。

13、答案：BD

解析：A.从拋出到落回原地的时间内，根据

可知，重力的冲量不为零，选项A错误；

B.从拋出到落回原地的时间内，位移为零，则重力做功为零，选项B正确；

C.上升阶段

下降阶段

则

根据

可知上升阶段用时间较短，根据

可知，上升阶段空气阻力的冲量小于下落阶段空气阻力的冲量，选项C错误；

D.设上升的初速度为，因有阻力作用，则回到出发点的速度，则上升阶段小球动量的变化量大于下落阶段小球动量的变化量mv，选项D正确。

故选BD。

14、答案：AD

解析：A.物体A在下落过程中绳的拉力对A做负功，则机械能减少，选项A正确；

B.物体A与地面即将接触时由能量关系可知

可知弹簧的弹性势能为

选项B错误；

C.物体A对细绳的拉力与细绳对物体A的拉力是相互作用力，等大反向，选项C错误；

D.对物块B

则弹簧的劲度系数为

选项D正确。

故选AD。

15、答案：（1）C（2）不是；2

解析：（1）由图知，小球初速度方向不是水平的，所以由照片可以判断实验操作很明显的一处错误是斜槽末端未调节到水平。

故选C。

（2）背景方格的边长均为

竖直方向上

解得

位置2竖直方向的速度

位置1竖直方向的速度

所以位置1不是平拋运动的起点。

平拋运动的初速度为

16、答案：（1）AC

（2）；

（3）物体下落过程中受到阻力的作用；选用质量更大、密度更大的小钢球

解析：（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，还必须使用的两种器材是交流电源和刻度尺；打点计时器本身就是计时仪器，则不需要秒表；要验证的表达式两边都有质量，可消掉，则不需要用天平。故选AC。

（2）从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量

动能增加量

（3）大量实验结果显示，即使是在规范操作的情况下，重力势能的减少量也总是略大于动能的增加量，原因可能是物体下落过程中受到阻力的作用；

为减小上述误差，可选用质量更大、密度更大的小钢球。

17、答案：（1）（2）

解析：（1）对女运动员受力分析可知：水平方向

竖直方向

联立解得

根据牛顿第三定律可得：女运动员对冰面支持力的大小为

（2）女运动员刚要离开地面时，受重力和男运动对女运动员的拉力

解得

18、答案：（1）0.8 m/s（2）（3）

解析：（1）打桩锤击中桩前瞬间速度为

打桩锤与桩作用时间极短，作用过程动量守恒

解得

（2）打桩锤与桩作用的极短时间内损失的机械能为

（3）打桩后，锤与桩向下打入海床的运动过程中，根据动能定理

解得，所以克服阻力做功为。

19、答案：（1），方向竖直向下（2）（3）

解析：（1）由

得

由牛顿第三定律得

方向竖直向下

（2）由

得

（3）由动能定理

得

则

得

因

则