河南省2022-学年高一物理下学期期末考试试题(含解析)

河南省濮阳市2021-2021学年高一物理下学期期末考试试题〔含解析〕一、单项选择题：1.历史上首先正确认识力和运动的关系，批驳“力是维持物体运动的原因〞观点的物理学家是〔〕亚里士多德 B.牛顿 C.伽利略 D.笛卡尔【答案】C【解析】【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要奉献即可。【详解】历史上首先正确认识力和运动的关系，推翻“力是维持物体运动的原因〞的物理学家是伽利略。应选：D。【点睛】此题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、创造、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。2.汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止，在地面上留下的痕迹称为刹车线．由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度．汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.80，测得刹车线长25m.汽车在刹车前的瞬间的速度大小为〔重力加速度g取10m/s2〕〔〕A.10m/s20m/s30m/s40m/s【答案】B【解析】取初速度方向为正方向，那么刹车车时的加速度a=-8m/s2,根据速度位移关系，v2—v2=2ax，0有汽车刹车时的初速度：v0=，v2-2ax=J0-2X(-8)x25mzs=20m/s，B正确.应选B.

3.某同学在探究实验室做“用传感器探究作用力与反作用力的关系〃的实验.得到两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线如下图.图中两条图线具有对称性，通过图象不能得到A.两个相互作用力大小始终相等 B.两个相互作用力方向始终相反C.两个相互作用力同时变化 D.两个相互作用力作用在同一个物体上【答案】D【解析】【分析】作用力与反作用力大小相等，方向相反，同时存在，同时消失，同种性质，作用在两个物体上。【详解】力是物体对物体的作用，两个物体之间的作用总是相互的，任何物体是施力物体的同时也是受力物体，两个物体问相互作用的这一对力，叫做作用力和反作用力。由F-t图线的对称性可知，作用力与反作用力大小始终相等，方向始终相反，同时发生变化，两个相互作用力是作用在两个物体上的，故A、B、C正确，不能得到的实验结论就是D.应选：D4.重物重为G,4.重物重为G,受到如下图斜向下的推力F作用,仍静止在水平面上，那么重物对地面的压力G【答案】B【解析】GG【答案】B【解析】G+FC-FD.F2竖直方向物体受力平衡，那么Fn=G+F2,根据牛顿第三定律可知，重物对地面的压力大小为G+F2,应选B.5.用手握住一个空啤酒瓶，啤酒瓶开口向上静止在手中不动。以下说法正确的选项是A.啤酒瓶能静止在手中，手对啤酒瓶的握力与重力平衡B.假设手握啤酒瓶的力增大，瓶子所受摩擦力随着增大C.假设手握啤酒瓶的力增大，瓶子将不能平衡D.假设向空啤酒瓶注水，瓶子仍静止，即使手握瓶子的力大小不变，瓶子所受的摩擦力也将增大【答案】D【解析】【详解】A.啤酒瓶能静止在手中，手对啤酒瓶的摩擦力与重力平衡，选项A错误；B.啤酒瓶静止不动，静摩擦力等于重力，那么即使手握啤酒瓶的力增大，瓶子所受摩擦力不变，选项B错误；C.假设手握啤酒瓶的力增大，瓶子仍能平衡，选项C错误；D.假设向空啤酒瓶注水，瓶子仍静止，因静摩擦力等于重力，重力变大，那么即使手握瓶子的力大小不变，瓶子所受的摩擦力也将增大，选项D正确。.雨滴在空气中由静止开始沿竖直方向下落，雨滴运动的速度v随时间t的变化关系如下图,经过时间“速度到达%,此后雨滴以速度vj故匀速直线运动。雨滴的质量为m〔保持不变〕，重力加速度为g。在。〜、时间内，雨滴受到的空气阻力ot,*A.不变 B.减小C.增大 D.先增大后减小【答案】C【解析】【详解】v-t图象切线斜率不断减小，根据速度时间图象斜率表示加速度，可知雨滴运动的加速度在减小，根据牛顿第二定律得mg-f=ma，可知，阻力在增大，故ABD错误，C正确。应选c。.如图是共享单车的局部结构，单车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不一样，它们的边缘有三个点A和B和C,如下图。正常骑行时，以下说法正确的选项是〔A点的角速度大于B点的角速度A点的线速度与B点的线速度大小相等C点的角速度小于B点的角速度C点的线速度与B点的线速度大小相等【答案】B【解析】【分析】大齿轮与小齿轮是同缘传动，边缘点线速度相等；小齿轮与后轮是同轴传动，角速度相等；结合线速度与角速度关系公式v=sr列式求解。【详解】AB.AB两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度相等，根据丫=3小角速度与半径成反比，A点的角速度小于B点的角速度，故A错误，B正确；CD.BC两点属于同轴转动，故角速度相等，根据v=sr,线速度与半径成正比，C点线速度大于B点的线速度，故CD错误；应选B。8.2021年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的A.动能变大 B.周期变大 C.速率变大 D.向心加速度变大【答案】A【解析】【详解】BCD.天宫二号在天空运动，万有引力提供向心力，天宫二号的轨道是固定的，即半,一一 _mM 4兀2 v2一.一、 径是固定的。根据F=G =m——r=m—=ma可知，天宫二号的速度大小是不变的，r2 T2 r那么两者对接后，速度大小不变，周期不变，加速度不变，选项BCD错误；A.和对接前相比，质量变大，速率不变，所以动能变大，选项A正确。9.把地球同步卫星、月球绕地球运行的轨道都视为圆，根据同步卫星和月球运动的周期之比可求同步卫星和月球绕地球运行的速率之比同步卫星和月球到地球的距离的三次方之比同步卫星和月球的质量之比月球和地球的质量之比【答案】A【解析】, ,一, ,, _mM 4兀2 v2 , '4k2r3【详解】由万有引力提供向心力有：G——=m—r=m—,可得：T=J ,r2T2r GGMv=GM-,A.由周期之比，可得同步卫星的轨道半径与月球的轨道半径之比，从而也就得同步卫星与月球绕地球运行的速度之比，故A正确。B.由周期之比，可求解同步卫星和月球到地心的距离的二分之三次方之比，选项B错误;C.由周期之比，不能求解同步卫星和月球的质量之比，选项C错误；D.由周期之比，不能求解月球和地球的质量之比，选项D错误.一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向下加速运动。在此物体下降h高度的过程中，以下说法中正确的选项是A.重力势能减少Y2mghB.机械能保持不变C.动能增加了21^卜D.机械能增加Y2mgh【答案】C【解析】【详解】物体重力做功为相购，所以重力势能减小机防，A错误；物体所受的合力为F=ma=2mg,所以合力做功为2巾的，那么动能增加为2巾防，c正确；物体的机械能等于动能和重力势能之和，动能增加2mgh,重力势能减小mgh,那么机械能增加mgh,BD错误.【点睛】此题考查了功能关系，知道重力做功等于重力势能的减小量，合力做功等于动能的增加量.二、多项选择题：一滑块以初速度V。从斜面底端向上滑去〔斜面足够长〕。该滑块的速度-时间图象可能是0(A> (B) (C) (D)【答案】ABD【解析】试题分析：当斜面粗糙时：物体在斜面上滑行时受到的滑动摩擦力大小耳=吗，而瑞=i^mgcosG,所以物体沿斜面向上滑行时有加晶in6+辱二吟,故物体沿斜面向上滑行时的加速度的=且sin®+演吟碉,物体沿斜面向下滑行时有旧目切口日一弓二ma2，所以物体沿斜面向下滑行时的加速度的=gsi口8—u©cosa故&_>的,所以B正确.当斜面光滑时：u=0,故有diM的MgsinB,所以A正确.当..二二二二s9A=二弓比。时:物体滑动斜面顶端后保持静止，故D正确.应选ABD考点：匀变速直线运动的图像点评：此题要考虑斜面是否光滑和动摩擦因数的大小对滑块的运动的影响。物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为UA、UB、UC。用水平拉力F分别拉物体A、B、C,所得加速度a与拉力F的关系

A.口 口b二口CB.口a〉口b二口CD.A.口 口b二口CB.口a〉口b二口CD.吗二色>叫C.吗二色'叫【答案】AC【解析】F【详解】根据牛顿第二定律有：F-umg=ma,所以有：a=—-四g；由此可知：图象斜率为质m量的倒数，在纵轴上的截距大小为ug。故由图象可知：口A<U「UC,mA=mB<mCoA.巴<UB=UC,与结论相符，选项A正确；U/UJUC,与结论不相符，选项B错误；mA=mB<mC,与结论相符，选项C正确；mA=mB>mc，与结论不相符，选项D错误；.如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从丫轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，那么a的飞行时间比b的长b和c的飞行时间相同a的水平速度比b的小b的初速度比c的大【答案】BD【解析】

2h，知b、c的运动时间相同，2h，知b、c的运动时间相同，ab、c的高度相同，大于a的高度，根据h=；ygt2,得t=的飞行时间小于b的时间.故A错误,B正确；因为ab、x=vt知，a的水平速度大于b的水平速度.故C错误；b、c的运动时间相同，b的水平位移0大于c的水平位移，那么b的初速度大于c的初速度.故D正确.应选：BD.点睛：解决此题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移..如下图，质量相同的小球A和B分别悬挂在长为l和21的不可伸长的轻绳下端，绳的另一端悬于等高点。先将小球拉至与悬点等高处，使绳伸直，从静止释放小球，当两绳竖直时，以下说法正确的选项是A.两球的加速度大小相等B.两球的动能一样大C.两球的机械能一样大D.两球所受的拉力大小相等【答案】ACD【解析】【详解】A.令细线的长度为1,小球下落到最低点的过程中，由动能定理得：mg1=1mv2,解v2 _ 、__.一.,__.,得：v=。gl，在最低点加速度大小a=—=2g，与细线的长度1无关，所以两球在最低1/点加速度大小相等，故A正确；B.根据动能定理得小球下落到最低点的动能为Ejmgl,可知两球质量相等，细线长度1不等，那么到达最低点时的动能不等，故B错误；C.A、B两球在运动的过程中，只有重力做功，机械能都守恒，初始位置时它们的机械能相等,所以在最低点，两球的机械能相等。故C正确。D.小球在最低点时，根据牛顿第二定律得：F-mg=ma,得：F=3mg,与绳的长度无关。所以两绳拉力大小相等。故D正确。二、实验题:15.在做“研究平抛物体的运动〃实验时，实验装置如下图，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板外表钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口方向分别平移距离x、2x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球分别撞在木板上得到痕迹B、Co假设木板每次移动距离x=15.00cm,测得A、B间距离y=4.78cm,B、C间距离y=14.58cm。1 2〔取重力加速度g=9.8m/sH〔1〕小球初速度的表达式为v0=。〔用题给物理量符号表示〕〔2〕小球初速度的测量值为m/s。〔保存两位有效数字〕【答案】⑴.x'—^~ (2).1.5y—j22 1【解析】〔1〕在竖直方向上：Ay=y-y=gt2,水平方向上：x=vt，联立解得：xj^^~21 0 V2-yi〔2〕根据x''t—^-，代入数据解得：v=1.5m/sV2-Ji 016.为验证机械能守恒定律，选用了如下图实验装置，让重物带动纸带下落的过程中，打出了一条纸带，如下图。⑴利用纸带上的B、E两点来验证，需要直接测量的数据有:⑵为完成实验，除了电源、开关、导线和图中器材外，还必需的测量器材有A.刻度尺 B.秒表C.天平 D.弹簧测力计⑶以下哪些操作对减小实验误差有帮助A.将铁架台由离地面0.8米的实验台放在离地面2米的高处B.固定打点计时器时，使纸带限位孔的连线保持竖直C.重物的质量应适当大些D.图中夹子的质量尽量小【答案】⑴.〔1〕AC间距（2）.DF间距⑶.BE间距 ⑷.〔2〕A〔或刻度尺〕（5）. ⑶BC【解析】【详解】第一空.第二空.第三空.根据实验原理可知，假设用B、E两点来验证，那么需要测B、E两点间的距离及B、E两点对应的重物体的速度，根据速度的测量的方法是：用平均速度等于中间时刻的速度来进行测量的，所以可知直接测量的数据有：AC间的距离，DF间的距离，BE间的距离;第四空.A.由于要测量纸带上计数点间的距离，所以需要用到刻度尺，故A正确；B.打点计时器可以记录重物下落的时间，所以不需要秒表，故B错误；1 1C.根据5mv2-5mv2=mgh可知，在不需要求出动能的增加量与重力势能的减少量的具体数据时，可以不测质量，故C错误；D.本实验不需要测量力的大小，所以不需要弹簧测力计，故D错误。应选A；第五空.A.只要保证有足够的距离使纸带打出数量足够的点，不要求将铁架台由离地面0.8米的实验台放在离地面2米的高处，故A错误；B.为减小纸带与打点计时器间的摩擦力，固定打点计时器时，应该使纸带限位孔的连线保持

竖直，故B正确；C.为减小重物在下落过程中所受的空气阻力大小，重物的质量应适当大些，体积适当的小一些，故c正确；D.图中夹子的质量应该大一些，故D错误。应选BCo四、论述、计算题：17.地球半径为R,地球外表重力加速度为g,引力常量为G,不考虑地球自转的影响。⑴求地球的质量；⑵试推导第一宇宙速度的表达式。【答案】⑴ (2)gRRGGMm【解析】〔1〕设地球外表某物体质量为相八，不考虑地球自转，有：mg=GMmTOC\o"1-5"\h\z0 0 R2地球质量为：M=也;G〔2〕卫星在地球外表附近绕地球做匀速圆周运动，有：GMm=m”R2 RGMm由〔1〕中得：mg=D0，第一宇宙速度为：v=、:gR。GMm0 R2点睛：解决此题的关键知道不考虑地球自转时，万有引力等于重力，知道第一宇宙速度等于卫星贴着地球外表做匀速圆周运动的速度。18.如下图，长为L的细线，拴一质量为m的小球，细线另一端固定于。点，让小球在水平面内做匀速圆周运动，这种运动通常称为圆锥摆运动。运动中细线与竖直方向的夹角为0,求:⑴细线对小球拉力F的大小;

⑵小球运动的周期；⑶小球运动的线速度大小。【答案】⑴叫⑵/二2叫厘⑶y二、：‘更螺cosB gg \cos0【解析】【详解】〔1〕小球运动中受两力：重力mg、细线拉力F,如下图。小球圆周运动半径为:TOC\o"1-5"\h\zr=Lsin9 ①4兀2 _建立如图坐标系，由牛顿定律结合向心力公式有：Fsin0=mLsin0 ②T2Fcos9=mgmg解得：f二cos0Lcos0〔2〕解得周期：T=2兀 g2兀r〔3〕线速度大小为：y=— ④联立解得：y=、।更雪cos019.航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=2kg,动力系统提供的恒定升力F=〃28〃N。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2。〔1〕第一次试飞，飞行器飞行t1="8"s时到达高度H="64"m。求飞行器所阻力f的大小;〔2〕第二次试飞，飞行器飞行,=〃6"s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能到达的最大高度h【答案】〔1〕4N〔2〕42m【解析】〔1〕第一次飞行中，设加速度为小，匀加速运动H二;口一；由牛顿第二定律F-期g-=冽