2022-2023学年陕西省西安市雁塔区高一（下）期末物理试卷（含解析）

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一、单选题（本大题共15小题，共60.0分）

1.下列物理量中，属于标量的是()

A.速度B.位移C.功D.力

2.下列物体处于平衡状态的是()

A.加速启动的汽车B.做匀速圆周运动的小球

C.在光滑水平面上运动的滑块D.被水平抛出的物体

3.在国际单位制中功的单位用基本单位表示为()

A.B.C.D.

4.关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是()

A.所受的合外力方向一定和速度方向相同B.所受的合外力方向一定和速度方向相反

C.所受的合外力方向一定和速度方向垂直D.所受的合外力方向一定和速度方向不共线

5.如图所示，小物块可视为质点相对圆盘静止，随圆盘一起做匀速圆周运动，则给该物块提供向心力的是()

A.重力

B.弹力

C.静摩擦

D.滑动摩擦力

6.图为一重力为的汽车行驶到拱桥顶最高点时的示意图，若汽车受到拱桥桥面的弹力为，则汽车此时受到的向心力大小为()

A.B.C.D.

7.甲、乙两个物体质量相等，若他们的速度之比为：，则它们的动能之比为()

A.：B.：C.：D.：

8.一个质量为的物体被竖直抛出，物体能上升的最大高度为，经过一段时间后落回到抛出点，该过程中重力做的功为()

A.B.C.D.无法判定

9.关于第一宇宙速度，下列说法正确的是()

A.发射人造地球卫星所需要的最小发射速度B.地球圆形轨道上卫星的最小环绕速度

C.脱离地球束缚的最小速度D.大小为

10.一质量为物体在外力作用下，静止开始做直线运动，到达某点时速度为，在此过程中外力对物体做的功是()

A.B.C.D.

11.质量为的汽车在平直的公路上行驶，所受的阻力恒为车重的倍，当汽车以恒定的功率匀速行驶时，其运行速度大小为()

A.B.C.D.

12.如图所示，真空中静止的负点电荷产生的电场中，、为同一电场线上的两点，若、两点的电场强度分别为、，则()

A.，方向相同

B.，方向相反

C.，方向相同

D.，方向相反

13.一个木箱以一定的初速度在水平面上滑行，在摩擦力作用下，木箱的速度不断减小，在此过程中()

A.木箱的机械能守恒B.木箱的机械能增加

C.木箱减小的动能转化成了木箱的重力势能D.木箱减小的动能转化成了内能

14.质量为的物体从某一高度开始做自由落体运动，后物体着地取则该物体落地时重力的瞬时功率是()

A.B.C.D.

15.如图，运动员将质量为的足球从地面上以速度踢出，足球恰好水平击中高为的球门横梁。以地面为零势能面，不计空气阻力，则足球在飞行过程中的机械能为()

A.B.C.D.

二、实验题（本大题共1小题，共19.0分）

16.同学们用如图所示的实验装置“验证机械能守恒定律”。实验所用的电源为学生电源，在本实验中所用的打点计时器是电磁打点计时器，该仪器是一种______仪器，工作时应该接______填“交流电源”或“直流电源”，每______秒打一个点。

同学们按照图示装置进行测量时，重锤从高处由静止开始下落，拖动纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。同学按如下步骤进行实验：

A.用天平测量出重锤的质量

B.按图示的装置安装器件

C.将打点计时器接到交流电源上

D.先释放悬挂纸带的夹子，后接通电源，打出一条纸带

E.换用纸带，重复上述实验操作

F.选取合适的纸带

G.测量所选纸带上某些点之间的距离

H.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能

其中没有必要进行的步骤是______；操作不恰当或错误的步骤是______。填正确答案标号

某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究重物的运动情况，实验中获得一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为，则打点时小车运动的速度______。结果保留两位

另一同学实验中得到图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期用表示。设重物的质量为，重物从到的过程重力势能变化了______；动能变化了______。用中给的数据字符表示

三、简答题（本大题共1小题，共12.0分）

17.如图所示，竖直平面内的曲面轨道，最低点的切线沿水平方向，且与位于同一竖直平面内半径为的光滑二分之一竖直圆轨道平滑相接与点，现有一质量的滑块可视为质点从点由静止开始下滑，滑块过点后恰能通过点已知两点间的高度，取，不计空气阻力。求：

滑块过点的速度的大小；

小球在点时受到圆轨道的支持力的大小；

滑块由点运动到的过程中，摩擦力对滑块所做的功是多少？

四、计算题（本大题共1小题，共9.0分）

18.在冬天，高为的平台上覆盖了一层冰。一乘雪橇的滑雪爱好者，从距平台边缘处，以初速度向平台边缘滑去。若雪橇和滑雪者的总质量为，平台上的冰面与雪橇间的动摩擦因数为，如图所示，取求：

滑雪者离开平台时的速度；

滑雪者着地点到平台边缘的水平距离；

滑雪者即将着地时，其速度方向与水平地面的夹角。

答案和解析

1.【答案】

【解析】解：标量是只有大小没有方向的物理量，功是标量，而矢量是既有大小又有方向的物理量，速度、位移和力都是矢量，故C正确，ABD错误。

故选：。

矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量．

本题是一个基础题目，就是看学生对矢量和标量的掌握．矢量的运算要使用平行四边形定则．

2.【答案】

【解析】解：平衡状态是指静止或匀速直线运动状态，所以在光滑水平面上运动的滑块是处于平衡状态，其他三种情况的运动状态都在改变，故ABD错误，C正确；

故选：。

一个物体处于平衡状态，所受合力一定为零，可能处于静止或匀速直线运动状态。

本题考查共点力平衡，解题关键是知道处于平衡状态的物体的运动状态。

3.【答案】

【解析】由功的公式可知，，所以在国际单位制中功的单位用基本单位表示为：，故A正确，BCD错误。

故选：。

力学中基本单位为：长度米、质量千克、时间秒结合相关公式推导可求解。

本题考查导出单位，关键是找出物理关系式即可根据公式确定单位关系；

本题考查导出单位，关键是找出物理关系式即可根据公式确定单位关系，基础题。

4.【答案】

【解析】解：物体做曲线运动的条件是物体所受合外力方向和速度方向不共线，且所受合外力方向与速度方向的夹角是任意的，不见得非要是九十度，故ABC错误，D正确。

故选：。

物体做曲线运动的条件是物体所受合外力的方向与速度方向不共线。

注意熟练记忆物体做曲线运动的条件。

5.【答案】

【解析】解：小物块可视为质点相对圆盘静止，随圆盘一起做匀速圆周运动，受重力、支持力、静摩擦力作用，静摩擦力提供向心力，故ABD错误，C正确；

故选：。

分析物块的受力情况，根据受力分析可知静摩擦力提供向心力。

本题考查向心力的分析问题，对于做匀速圆周运动的物体要正确分析其向心力来源。

6.【答案】

【解析】解：在最高点时，重力与支持力的合提供向心力，根据力的合成关系可知向心力，故ABC错误，D正确；

故选：。

在最高点时，对汽车受力分析，根据向心力的概念分析解答。

对于汽车过拱形桥问题，能通过受力分析找出向心力的来源是解题的关键所在。

7.【答案】

【解析】解：根据动能表达式：，可得：因两物体质量相等，则动能之比等于速度平方之比，即动能之比为：，故C正确，ABD错误。

故选：。

根据动能表达式：，得成正比。

本题考查对动能表达式：，的简单应用，掌握动能表达式，是正确解题的关键。

8.【答案】

【解析】解：重力做的功只与物体初末位置的高度差有关，与其经过的路径无关。物体从抛出到落回抛出点，整个过程初末位置的高度差为零，所以重力做的功也为零，故A正确，BCD错误。

故选：。

根据重力做功的特点即可得到结果。

重力做的功只与初末位置的高度差有关，与其经过的路径无关。

9.【答案】

【解析】解：第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大环绕速度，是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度，大小为，故A正确，BCD错误；

故选：。

根据第一宇宙速度的推导及特点分析判断。

注意第一宇宙速度有三种说法：它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大环绕速度，它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度。

10.【答案】

【解析】解：物体的初速度为零，末速度为，根据动能定理，外力的总功为：

故选：．

根据动能定理，外力的总功等于动能的增加量；直接根据动能定理列式求解即可．

本题关键是明确求解功的方法，可以根据动能定理求解总功，基础题．

11.【答案】

【解析】解：汽车匀速时，牵引力等于阻力，速度最大，故有：，故BCD错误，A正确；

故选：。

当牵引力等于阻力时，速度达到最大，根据功率的计算公式解答。

解决该题的关键是明确知道功率与牵引力和速度之间的关系，知道速度最大时的力学特点。

12.【答案】

【解析】解：由公式知，与成反比，所以据电场线的分布特点：从无穷远处出发到负电荷终止，可知点的电场强度方向由指向，故A正确，BCD错误；

故选：。

点电荷产生的场强可由公式比较大小；电场线方向从无穷远处出发到负电荷终止；

本题考查对点电荷产生的场强大小、方向的掌握情况，关键要掌握点电荷产生的场强公式和电场线的分布特点。

13.【答案】

【解析】解：、木箱在水平地面上运动时，所受的滑动摩擦力与位移方向相反，滑动摩擦力做负功，机械能减小，故AB错误。

、木箱在水平地面上运动时，高度不变，重力势能不变。此过程有摩擦生热，故木箱减少的动能转化为内能，故C错误，D正确。

故选：。

滑动摩擦力做负功，机械能减小；此过程有摩擦生热，分析动能和重力势能如何变化，可得能量转化情况。

解决本题关键掌握功能关系，知道除了重力以外的力做功将要引起机械能的变化，是比较简单的题目。

14.【答案】

【解析】解：末物体的速度，

末重力的瞬时功率；

故选：。

由自由落体运动的速度公式求出的速度，由功率公式可以求出末重力的瞬时功率．

由自由落体运动的速度公式、功率公式可以求出物体的瞬时功率．

15.【答案】

【解析】解：以地面为零势能面，故足球在地面上的机械能，由于不计阻力，足球的机械能守恒，则飞行过程的机械能均为，故A正确，BCD错误。

故选：。

由于不计空气阻力，故足球在飞行过程机械能守恒，确定出球在地面上的机械能即可确定飞行时的机械能。

本题考查了机械能守恒的应用，要注意明确在忽略空气阻力的情况下，足球在空中飞行中机械能守恒。

16.【答案】计时交流电源

【解析】解：在本实验中所用的打点计时器是电磁打点计时器，该仪器是一种计时仪器，工作时应该接交流电源，每打一个点。

步骤不必要，因为根据测量原理，重物的动能和势能中都包含了质量，可以约去。

步骤是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带。

电源的频率为，打点时小车运动的速度等于、两点间的平均速度

从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量

根据匀变速直线运动的推论可得点的瞬时速度

则动能的增加量

故答案为：计时，交流电源，；，；；，

根据打点计时器的特点得出电源的类型和对应的打点时间；

根据实验原理分析操作问题；

根据匀变速直线运动的规律得出小车的瞬时速度；

根据动能和重力势能的计算公式解答。

本题主要考查了验证机械能守恒的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合匀变速直线运动的规律解得速度，注意动能与重力势能的公式运用。

17.【答案】解：滑块过点后恰能通过点，可知在点滑块的重力恰好来提供向心力，则有：

代入数据可得：

由到的过程对滑块利用动能定理有：

在点对滑块利用牛顿第二定律则有：

代入数据可得：

由到的过程对滑块利用动能定理有：

代入数据可得：

答：滑块过点的速度的大小为；

小球在点时受到圆轨道的支持力的大小为；

滑块由点运动到的过程中，摩擦力对滑块所做的功为。

【解析】根据滑块恰能通过点，可知滑块的重力恰好提供向心力，则可得点速度大小；

从到对滑块利用动能定理，在点对滑块利用牛顿第二定律，两式联立可得支持力的大小；

从到过程利用动能定理可得摩擦力对滑块所做的功。

本题考查了动能定理，解题的关键抓住题目中的关键词语“滑块过点后恰能通过点”。

18.【答案】解：滑雪者在水平面上运动的过程中，由动能定理有：

代入数据解得：，

即滑雪者离开平台时的速度为。

滑雪者从平台滑出去后做平抛