河南省安阳市林州市2021-2022学年高一下学期期末考试物理试题（ 含答案解析 ）

2021—2022学年第二学期期末考试高一物理试题一、选择题（1—8题为单选题，9—12题为多选题，每题4分，共计48分，选不全得2分，选错不得分）1.下列单位属于国际单位制中的基本单位的是（）A.克 B.牛顿 C.秒 D.千米【答案】C【解析】【详解】力学国际基本单位有三个：米、千克、秒，其他的都是导出单位，克、千米不是国际单位制中的单位，牛顿是导出单位，故C正确，ABD错误。故选C。2.如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个由蜡做成的小圆柱体R。蜡块R从坐标原点以速度v0匀速上浮，玻璃管沿x轴正方向运动（玻璃管始终保持竖直），蜡块R与玻璃管之间的摩擦不计。若玻璃管沿x轴正方向由静止开始做匀加速直线运动，则蜡块R的运动轨迹为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】蜡块在竖直方向匀速上升，在水平方向随玻璃管由静止开始做匀加速直线运动，故蜡块的初速度竖直向上，加速度（所受合力）水平向右，故运动轨迹与y轴相切且弯向右侧，对比可知，A图符合题意。故选A。3.如图为小区门禁道闸，道闸匀速转动抬起的过程，对杆上的某点，以下物理量中不变的是（）A.线速度 B.角速度 C.加速度 D.向心力【答案】B【解析】【详解】AB．杆上的某点做匀速圆周运动的过程，线速度大小不变，方向沿切线方向时刻在变，而角速度保持不变，A错误，B正确；CD．向心力、向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，CD错误；故选B。4.如图所示，一物体沿固定粗糙斜面下滑，关于它受到的各力做功的判断，正确的是（）A.重力做正功，支持力做正功B.重力做正功，摩擦力做负功C.重力做负功，摩擦力做负功D.摩擦力做正功，支持力不做功【答案】B【解析】【详解】由受力分析知，重力与位移方向成锐角，重力做正功；支持力方向与位移方向垂直，支持力不做功；摩擦力方向与位移方向相反，所以摩擦力做负功，故B正确，ACD错误。故选B。5.如图所示的图像和图像中，给出的四条曲线1、2、3、4分别代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（）A.曲线1表示物体做曲线运动B.图像中，时刻C.图像中0至时间内物体3和物体4的平均速度大小相等D.两图像中，、时刻分别表示物体2、4开始反向运动【答案】B【解析】【详解】A．图像和图像都只能表示直线运动，曲线1表示物体做直线运动，故A错误；B．图像中图线的切线斜率表示物体的速度，时刻图线1切线的斜率大于图线2的斜率，则此时刻物体1的速度大于物体2的速度，即，故B正确；C．图像中，根据图像围成的面积表示位移，可知0至时间，3的位移小于4的位移，故由可知3的平均速度小于4的平均速度，故C错误；D．图像的斜率表示速度，图像的转折点表示物体的位移开始减小，运动方向开始反向，所以物体2开始沿反向运动，而图像中时刻，物体4的速度将从正值变为负值，速度改变方向，故D错误。故选B。6.一辆摩托车在平直的公路上匀加速行驶，经过路旁两相邻电线杆时的速度分别是5m/s和15m/s，已知相邻两电线杆之间的距离是20m。则摩托车的加速度是（）A.5m/s2 B.0.5m/s2 C.10m/s2 D.2.5m/s2【答案】A【解析】【详解】根据速度与位移的关系公式得故A正确，BCD错误；故选A。7.假设地球的质量为m，半径为R。质量为M的木星离地心的距离为nR时，则木地之间的万有引力为（）A.G B.G C.G D.G【答案】D【解析】【详解】根据万有引力定律可知木地之间的万有引力为故选D。8.2022年2月3日晚，中国女足在女足亚洲杯半决赛中对阵日本女足，最终点球大战战胜日本队，晋级决赛。如图所示是比赛中点球射门的场景，假设球员踢球后，足球从地面上的A点斜向上以速度v飞出，方向与水平方向成角，恰好从横梁下边缘B点水平进入球门，已知B点离地面的高度为h，不计足球在空中受到的阻力，下列不能表示足球从A点到B点的运动时间的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】根据题意可知，足球从A点以速度飞出，足球的水平初速度为竖直初速度恰好从横梁下边缘B点水平进入球门，由逆向思维可得，足球相当于从B点以，水平抛出，到达A点时，下落高度为，竖直方向速度为。AB．竖直方向上做自由落体，根据可得，运动时间为故A正确，不符合题意；B错误，符合题意；C．竖直方向有可得，飞行时间为故C正确，不符合题意；D．竖直方向有可得，飞行时间为故D正确，不符合题意。故选B9.如图，用水平力F将质量为m的木块压在竖直墙壁上使木块保持静止，重力加速度为g，下列说法中正确的是（  ）A.因为木块静止，木块所受的静摩擦力可能等于0B.木块所受的静摩擦力大小等于mg，方向向上C.木块所受合力为零D.如果F增大，木块与墙壁间的静摩擦力也增大【答案】BC【解析】【详解】AB．木块静止，根据平衡条件，木块所受的静摩擦力等于mg，方向向上，故A错误，B正确；C．木块处于平衡状态，所受合力为零，故C正确；D．木块所受的静摩擦力等于mg，与重力平衡，如果F增大，木块与墙壁间的静摩擦力不变，故D错误。故选BC。10.北京时间2022年3月23日15时44分，“天宫课堂”第二课开讲，地面主课堂设在中国科技馆，分课堂分别设在西藏拉萨和新疆乌鲁木齐，“天宫课堂”在距地面约400公里的中国空间站。中国空间站的运动可视为匀速圆周运动，每90分钟绕地球一周，航天员翟志刚、王亚平、叶光富三位“太空教师”讲了一堂精彩的太空科普课。这场充满奇思妙想的太空授课，让科学的种子在亿万青少年的心里生根发芽，如图为课堂截图，据以上信息，下列说法不正确的是（）A.信息中北京时间2022年3月23日15时44分指的是时刻B.中国空间站绕地球飞行时，空间站里的“太空教师”处于平衡状态C.中国空间站绕地球飞行一周时，以地心为参考系，位移为零D“太空教师”处于完全失重状态，但仍受地球引力作用【答案】B【解析】【详解】A．信息中的北京时间2022年3月23日15时44分指的是时刻，故A正确，不符合题意；B．中国空间站绕地球飞行时，空间站里的“太空教师”做匀速圆周运动，具有向心加速度，并非处于平衡状态，故B错误，符合题意；C．中国空间站绕地球飞行一周时，以地心为参考系，位移为零，故C正确，不符合题意；D．“太空教师”处于完全失重状态，此时所受地球引力全部提供向心力，故D正确，不符合题意。故选B。11.2022年2月19日，北京冬奥会花样滑冰双人滑自由滑比赛在首都体育馆举行，中国选手隋文静/韩聪夺得双人滑冠军。如图所示，甲运动员以自己为转动轴拉着乙运动员做圆周运动，关于运动员做圆周运动的向心力，向心加速度，下列说法正确的是（）A.乙运动员做匀速圆周运动时，忽略摩擦，拉力的水平分力提供了向心力B.运动员向心加速度越大，其速率变化越快C.向心力不改变速度的大小，只改变速度的方向D.向心力可以同时改变速度的大小和方向【答案】AC【解析】【详解】A．乙运动员所需向心力沿水平方向，忽略摩擦，由拉力的水平分力提供向心力，A正确；B．运动员的向心加速度越大，速度的方向变化越快，而速率不变，B错误；CD．向心力始终与速度垂直，不改变速度大小，只改变速度方向，C正确，D错误。故选AC。12.如图所示，小强同学将质量分别为和的两个橡皮擦A、B用一轻质细线栓住，用手拉住细线一端使两橡皮擦由静止开始竖直向上运动，内手向上的拉力F大小始终为，已知重力加速度大小为，则在内，下列说法正确的是（）A.橡皮擦上升的高度为B.两橡皮擦中间的细线上的拉力大小为C.拉力F做的功为D.末，橡皮擦A所受重力的功率为【答案】BD【解析】【详解】A．把A、B两个橡皮擦看成整体，可得F-(mA+mB)g=(mA+mB)a解得a=2m/s2由匀变速直线运动规律可得两橡皮擦上升的高度h=1m选项A错误；B．对橡皮擦B受力分析，可知FAB-mBg=mBa解得FAB=0.24N选项B正确；C．拉力F做的功W=Fh=0.36J选项C错误；D．1s末，橡皮擦A的速度vA=2m/s所受重力的功率P=mAgvA=0.2W选项D正确。故选BD。第Ⅱ卷（非选择题）二、实验题（13题6分，14题10分，共计16分）13.在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧测力计拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置O；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧测力计分别钩住绳套，并互成角度地拉橡皮条。（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A．两根细绳必须等长B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行D．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等E.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧测力计拉时记下的位置O其中正确的是___________（填入相应的字母）（2）实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。①图乙中的F与F＇两力中，方向一定沿AO方向的是___________。②本实验采用的科学方法是___________。A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法【答案】①.CE②.F’③.B【解析】【详解】（1）[1]A.细线的作用是能显示出力的方向，所以不需要等长，故A错误；B．两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上，故B错误；C．在使用弹簧秤时要注意弹簧秤与木板平面平行，故C正确；D．两弹簧秤示数不需要等大，只要便于作出平行四边形即可，故D错误；E．在该实验中要求每次拉橡皮筋时要使橡皮筋形变的长度和方向都相同，即结点O的要在同一位置，这样两次的效果才等效，才符合“等效替代”法，故E正确。故选CE。（2）①[2]F是通过作图方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧秤的拉力与两个弹簧秤的拉力效果相同，测量出的合力，故方向一定沿AO方向的是，由于误差存在F和方向并不重合；②[3]合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的是等效替代法，故B正确，ACD错误。故选C。14.“用落体法验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。打点计时器工作频率为50Hz。（1）在本实验中，是否应该先接通电源，后释放纸带？___________（填”是”或“否”）；是否应该利用公式来求解瞬时速度？___________（填“是”或“否”）；（2）挑选一条点迹清晰的纸带，如图乙所示，测量纸带上A～F各点之间的距离，A、B间距离为2.8cm，B、C间距离为3.2cm，C、D间距离为3.6cm，D、E间距离为4.0cm，E、F间距离为4.3cm，在打下点B的瞬间，重锤瞬时速度___________m/s，在打下点E的瞬间，重锤瞬时速度，若已知重锤质量为1kg，在打下点B到打下点E的过程中，重锤增加的动能，重锤重力势能减小量___________J；（重力加速度g取，计算结果均保留三位有效数字）（3）若利用图像法处理数据，建立直角坐标系，以的瞬时速度v的平方为纵坐标，以到点的距离L为横坐标，作出图像，也能验证机械能守恒定律是否成立，则图像的斜率需近似等于___________。（用含g的公式表示）【答案】①.是②.否③.④.⑤.【解析】【详解】（1）[1]为了提高纸带的利用率，操作时应先接通电源，再释放纸带。[2]不能利用公式来求解瞬时速度，否则体现不了实验验证，却变成了理论推导。（2）[3]打点计时器工作频率为50Hz，相邻点间的时间间隔为，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得，在打下点B的瞬间，重锤瞬时速度[4]在打下点B到打下点E过程中，重锤重力势能减小量（3）[5]根据题意可知，若机械能守恒，则有整理可得当图像的斜率为重力加速度的2倍，即时，即可验证机械能守恒。三、解答题（15题10分，16题12分，17题12分，18题12分）15.如图所示，小球通过细线绕圆心O在光滑水平面上做匀速圆周运动。已知小球质量m=0.40kg，线速度大小v=1.0m/s，细线长L=0.25m。求：(1)小球的角速度大小ω；(2)细线对小球的拉力大小F。【答案】(1)4rad/s；(2)1.6N【解析】【详解】(1)根据v=rω可得小球的角速度为(2)小球所受重力与支持力在竖直方向，故小球所受线的拉力提供小球圆周运动向心力，所以小球所受线的拉力为16.假设某卫星以第一宇宙速度发射绕地球飞行一圈后在A点（近地点）加速进入椭圆轨道，在椭圆轨道的B点（远地点）再次加速变轨进入地球同步轨道。已知卫星质量为m，地球质量为