精品解析：广东省茂名市高州市2021-2022学年高一下学期期末考试物理试题

高州市2021-2022学年度高一第二学期教学质量监测·物理 学校：______ 姓名：______ 班级：______ 考号：______ 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 关于机械能守恒的条件，下列说法正确的是（　　） A. 做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒 B. 做加速度大小为g的匀加速直线运动的物体，机械能一定守恒 C. 做平抛运动的物体，机械能一定守恒 D. 在竖直平面内做圆周运动的物体，机械能一定守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．在竖直方向做匀速直线运动的物体，一定受到与重力平衡的其他外力，且该外力做功，此时物体机械能一定不守恒，故A错误； B．当物体做匀加速直线运动的加速度大小为g时，只有一种可能机械能守恒，即自由下落，其他情况物体的机械能均不守恒，故B错误； C．做平抛运动的物体，物体仅受重力作用，机械能一定守恒，故C正确； D．若物体在竖直平面内做匀速圆周运动，则其动能始终不变，而势能时刻变化，所以机械能一定不守恒，因此在竖直平面内做圆周运动的物体，机械能不一定守恒，故D错误。 故选C。 2. 如图，a、b两点位于以负点电荷为球心的球面上，c点在球面外，若三点的电场强度大小分别为、、，电势分别为、、，则（ ） A. a、b两点电场强度相同 B. 零势能面选取不同，三点电势高低关系不同 C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据点电荷电场强度的表达式有 可知，a，b两点场强大小相等，但方向不同，故A错误； BCD．根据点电荷电势分布的规律可知 故BD错误，C正确。 故选C。 3. 如图，物体在斜面上减速下滑至速度减为零的过程中，则有（ ） A. 支持力做负功 B. 摩擦力的功率减小 C. 摩擦力做的功等于动能变化量 D. 重力做的功等于全过程产生的热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．支持力与位移垂直，则支持力不做功，A错误； B．根据，摩擦力为定值，速度减小，功率减小，B正确； C．合外力做的功等于动能变化量，合力功包括重力做功和阻力功，C错误； D．由能量关系可知，重力势能和初动能的和等于全过程产生的热量，而重力势能的减小等于重力做功，D错误。 故选B。 4. 2020年5月7日，我国各地均可观赏到超级月亮景观。从科学定义而言，超级月亮叫做近地点满月更为准确。当满月从地平线升起时（即近点月）我们看到的月亮似乎比它升到天顶时更大、更明亮，如图所示。月球的绕地运动轨道实际上是一个椭圆，则（　　） A. 月球运动到远地点时的速度最大且大于地球第一宇宙速度 B. 月球运动到近地点时的加速度最小 C. 月球由近地点向远地点运动的过程，地球对月球的万有引力做正功 D. 月球由远地点向近地点运动的过程，月球的机械能守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律可知，月球与地球中心连线在相同时间内扫过的面积相同，则有 可知月球运动到远地点时，离地球最远，此时的速度最小，A错误； B．根据牛顿第二定律可得 解得 可知月球运动到近地点时，离地球最近，此时的加速度最大，B错误； C．月球由近地点向远地点运动的过程，速度逐渐减小，动能逐渐减小，地球对月球的万有引力做负功，C错误； D．月球由远地点向近地点运动的过程，只有地球对月球的万有引力做功，月球的机械能守恒，D正确。 故选D。 5. 元旦期间我市某商场推出“消费满 100 减 20”的优惠活动并在其外墙上悬挂一块告示牌，下图所示为一些悬挂告示牌的方式，若α < β，则每根细绳所受的拉力中，数值最大的是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】根据“下图所示为一些悬挂告示牌的方式，若，则每根细绳所受的拉力中，数值最大的是”可知，本题考查共点力平衡、力的平行四边形定则，根据两力的合力一定时，两力的大小与两力夹角的关系分析解答． 【详解】由题意可知，两绳子的拉力的合力相等，根据力的平行四边形定则，可知当两绳子的夹角越大时，其拉力也越大．因此，B图的拉力数值最大；故B正确，ACD错误； 故选B． 【点睛】两绳子拉力的合力一定，细绳与竖直方向夹角越大，绳子的拉力越大；夹角越小，拉力越小． 6. 有一负电荷自电场中的A点自由释放，只受电场力作用，沿电场线运动到点，它运动的速度图像如图所示，则A、B所在电场区域的电场线分布可能是下图中的（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据图像可知，负电荷从A到B做加速度逐渐增大的加速运动，则从A到B过程场强越来越大，电场线越来越密集，负电荷受到的电场力向右，则电场方向向左。 故选B。 7. 如图为我国选手苏翊鸣在2022年北京冬奥会上参加单板滑雪男子大跳台比赛的情景，比赛的某段过程可以简化为如下情形：其从斜道的顶端以大小为的速度水平飞出，恰好落到斜道的底端且速度大小为，运动过程中受到的阻力很小，可以忽略不计。则可以得到该滑雪斜道的倾角为（　　） A. 60° B. 45° C. 37° D. 30° 【答案】B 【解析】 【详解】设滑雪斜道的倾角为，则有 解得 则落到斜道的底端时的竖直分速度为 则有 联立解得 即 B正确，ACD错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 如图，地球上A物体位于赤道上，卫星C在赤道上方的近地轨道（轨迹半径低于地球同步卫星）上运动，B物体位于北半球某处。A、B随地球自转，关于A、B、C的线速度v，角速度，向心加速度a说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】AD 【解析】 【详解】A、B、C角速度关系推导：假设存在地球同步卫星D，则同步卫星与地球自转的角速度相等，对于卫星C、D，万有引力提供向心力 解得 故半径越大，角速度越小 则 A、B、C线速度关系推导：因为A、B、D做圆周运动的角速度相等，且轨道半径关系为 故由可知 对于卫星C、D，万有引力提供向心力 解得 故卫星半径越大，线速度越小 由上述分析可知 A、B、C向心加速度关系推导：由，可得，；又因为对于卫星C、D 故 故半径越大，向心加速度越小 则 A．由上述分析可知，，A正确； B．由上述分析可知，，B错误； C．由上述分析可知，，C错误； D．由上述分析可知，，D正确。 故选AD。 9. 如图A小球置于光滑半圆形轨道上端，AB用一根轻绳连接，质量分别为3m和m，轨道半径为r，重力加速度g。现让A自由下滑，绳子足够长。则（ ） A. 绳子拉力为mg B. A到最低点时速度为 C. A到最低点时B的速度为 D. 绳子拉力对B做的功等于B机械能的增加量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．B处于不平衡状态，拉力不等于重力，故A错误； BC．A滑至最低处时，轻绳与水平方向的夹角为 A沿绳方向的分速度等于B的速度 即 全过程能量守恒，有 解得 故B正确，C错误； D．拉力对B做的功等于B机械能的增加量，故D正确。 故选BD 10. 比亚迪股份有限公司为助力中国实现“碳达峰、碳中和”目标，大力发展新能源汽车，2021款比亚迪汉EV是公司旗下众多优秀车型之一（图甲）。该款车子在深圳比亚迪坪山基地测试场进行“0~100km/h”加速测试的图像如图乙，PH为图像上P处的切线，该车达到P点速度后已达最大功率。已知该款车型的整备质量为2170kg，驾驶员的质量为70kg，下列说法错误的是（ ） A. 该款车型从0加速到100km/h所用时间为6s B. 该款车型在匀加速阶段的运动位移约为54m C. 该款车型的电动机最大功率不超过358kW D. 若该款车型的电动机最大功率为363kW，则从0加速到100km/h的过程克服阻力做的功约为 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．由图可知，该款车型从0加速到100km/h所用时间约为4s，故A错误； B．该款车型在匀加速阶段的运动结束时（P点）的速度v=65km/h=18m/s，时间t=2.2s，根据“面积法”，位移约为 故B错误 C．由图像可知，匀加速的加速度大小 根据牛顿第二定律 当速度达到vm=100km/s=27.78m/s时，汽车匀速 联立解得 P=363000W=363kW F=20167N 故C错误。 D．根据动能定理 其中t=4s-2.2s=1.8s，代入数据解得 Wf≈1.9×105J 故D正确。 此题选择错误，故选ABC。 三、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 如图所示是某实验小组做“探究平抛运动特点”实验的装置图。 （1）为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，该同学用如图甲所示的装置进行试验，小锤打击弹性金属片，球水平抛出，同时球被松开，自由下落，并用频闪照相机拍摄到了如图乙所示的照片，关于该实验，下列说法中正确的是________。 A．两球质量应相等 B．应听到两次撞地声音 C．应改变装置的高度，多次实验 D．点1是小球平抛的初始点 （2）已知图乙所示的照片中，每个小方格边长为，当地的重力加速度。若以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖直向下为轴和轴的正方向，则被挡住的小球位置坐标应为（______，______）（单位）。小球平抛的初速度大小为________。 【答案】 ①. C ②. 58.8 ③. 58.8 ④. 1.96 【解析】 【详解】（1）[1]A．抛运动的竖直分运动是自由落体运动，与小球质量是否相等无关，故A错误； B．平抛运动的竖直分运动是自由落体与其合运动具有等时性，所以应听到一次撞地声，故B错误； C．为了证明此结论的普遍适用，应改变高度重复实验，故C正确； D．由 得每两点的时间间隔 若点1是A小球平抛的初始点，即1、2两点的竖直高度应该为 所以点1不是A小球平抛的初始点 故D错误。 故选C。 （2）[2][3][4]小球平抛的初速度大小为 又 则没有被拍摄到的小球位置坐标为。 12. 某同学用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，将小球a、b分别固定在轻杆的两端，轻杆可以无摩擦绕O点转动，开始时杆水平，由静止释放后轻杆沿逆时针方向转动，重力加速度为g。 （1）现用刻度尺测出小球b的直径为d，测出小球a、b的质量均为m，光电门记录小球挡光的时间为t，转轴O到a、b球心的距离分别为、，光电门在O点的正下方，小球b摆到最低点时，光线恰好水平对着球心，如果小球a、b以及轻杆组成的系统的机械能守恒，应满足的关系式为______（用题中测量字母表示）。 （2）实验中轻杆对小球a______（选填“不做功”、“做正功”或“做负功”），所以小球a的机械能______（选填“守恒”、“增大”或“减小”）。 【答案】（1） （2） ①. 做正功 ②. 增大 【解析】 【小问1详解】 小球b摆到最低点时的速度 两小球的角速度相等，则有 根据机械能守恒定律有 解得 【小问2详解】 [1][2]运动过程中，小球a的重力势能与动能均增大，即小球a的机械能增大，可知，轻杆对小球a做正功. 四、计算题：本题共3小题，共38分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图甲所示，质量的物块静止在粗糙的水平面上，AB段的长度，BC段的长度，物块与AB段的动摩擦因数，BC段的动摩擦因数。现用大小、方向与水平方向成角斜向上的拉力拉物块，当物块运动到B点时撤去拉力。重力加速度，，。求： （1）在拉力作用下，物块加速度的大小； （2）物块运动到C点时速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）从A点到B点，物块受到的摩擦力为 由牛顿第二定律 解得 （2）由动能定理得 或 解得 从B点到C点，由动能定理得 或（，） 解得 14. 如图所示的匀强电场中有、、三点，，，其中沿电场方向，和电场方向成角。一个电荷量为的正电荷从移到，静电力做功为。求： （1）匀强电场的场强。 （2）电荷从移到，静电力做的功。 （3）、两点间的电势差。 【答案】（1）；（2）；（3）6.6V 【解析】 【详解】（1）根据电场力做功公式 可得 （2）电荷从移到，静电力做的功为 （3）、两点问的电势差为 15. 在光滑的水平导轨MN上固定一弹射装置，弹簧处于原长状态，如图所示。导轨MN右端N处与水平传送带理想连接，传送带右端Q处与光滑的半圆轨道理想连接，传送带长，以速率沿顺时针方向转动。质量为的滑块置于水平导轨上（滑块可视为质点），现将滑块向左移动压缩弹簧由静止释放，滑块脱离弹簧后以速度滑上传送带，并恰好通过半圆轨道。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数，。求： （1）滑块释放瞬间，弹簧具有的弹性势能； （2）滑块从N点运动到Q点过程中，摩擦力对滑块做的功； （3）半圆轨道的半径。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由能量守恒 解得 （2）滑块滑上传送带后做匀加速运动，设滑块从滑上传送带到速度达到传送带的速度v时所用的时间为t，加速度大小为a，在时间t内滑块的位移为x；由牛顿第二定律得 解得 由运动学公式得 解得 解得 所以滑块在传送带上先做匀加速直线运动，达到传送带的速度v后随传送带匀速运动，由动能定理 解得 （3）滑块从传送带右端滑上半圆轨道，恰好通过半圆轨道时，在最高点 由Q到半圆轨道最高点，由机械能守恒有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高州市2021-2022学年度高一第二学期教学质量监测·物理 学校：______ 姓名：______ 班级：______ 考号：______ 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 关于机械能守恒的条件，下列说法正确的是（　　） A. 做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒 B. 做加速度大小为g的匀加速直线运动的物体，机械能一定守恒 C. 做平抛运动的物体，机械能一定守恒 D. 在竖直平面内做圆周运动的物体，机械能一定守恒 2. 如图，a、b两点位于以负点电荷为球心的球面上，c点在球面外，若三点的电场强度大小分别为、、，电势分别为、、，则（ ） A. a、b两点电场强度相同 B. 零势能面选取不同，三点电势高低关系不同 C. D. 3. 如图，物体在斜面上减速下滑至速度减为零的过程中，则有（ ） A. 支持力做负功 B. 摩擦力的功率减小 C. 摩擦力做的功等于动能变化量 D. 重力做的功等于全过程产生的热量 4. 2020年5月7日，我国各地均可观赏到超级月亮景观。从科学定义而言，超级月亮叫做近地点满月更为准确。当满月从地平线升起时（即近点月）我们看到的月亮似乎比它升到天顶时更大、更明亮，如图所示。月球的绕地运动轨道实际上是一个椭圆，则（　　） A. 月球运动到远地点时的速度最大且大于地球第一宇宙速度 B. 月球运动到近地点时的加速度最小 C. 月球由近地点向远地点运动的过程，地球对月球的万有引力做正功 D. 月球由远地点向近地点运动的过程，月球的机械能守恒 5. 元旦期间我市某商场推出“消费满 100 减 20”的优惠活动并在其外墙上悬挂一块告示牌，下图所示为一些悬挂告示牌的方式，若α < β，则每根细绳所受的拉力中，数值最大的是( ) A B. C D. 6. 有一负电荷自电场中的A点自由释放，只受电场力作用，沿电场线运动到点，它运动的速度图像如图所示，则A、B所在电场区域的电场线分布可能是下图中的（　　） A. B. C. D. 7. 如图为我国选手苏翊鸣在2022年北京冬奥会上参加单板滑雪男子大跳台比赛的情景，比赛的某段过程可以简化为如下情形：其从斜道的顶端以大小为的速度水平飞出，恰好落到斜道的底端且速度大小为，运动过程中受到的阻力很小，可以忽略不计。则可以得到该滑雪斜道的倾角为（　　） A. 60° B. 45° C. 37° D. 30° 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 如图，地球上A物体位于赤道上，卫星C在赤道上方的近地轨道（轨迹半径低于地球同步卫星）上运动，B物体位于北半球某处。A、B随地球自转，关于A、B、C的线速度v，角速度，向心加速度a说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 9. 如图A小球置于光滑半圆形轨道上端，AB用一根轻绳连接，质量分别为3m和m，轨道半径为r，重力加速度g。现让A自由下滑，绳子足够长。则（ ） A. 绳子拉力为mg B. A到最低点时速度为 C. A到最低点时B速度为 D. 绳子拉力对B做的功等于B机械能的增加量 10. 比亚迪股份有限公司为助力中国实现“碳达峰、碳中和”目标，大力发展新能源汽车，2021款比亚迪汉EV是公司旗下众多优秀车型之一（图甲）。该款车子在深圳比亚迪坪山基地测试场进行“0~100km/h”加速测试图像如图乙，PH为图像上P处的切线，该车达到P点速度后已达最大功率。已知该款车型的整备质量为2170kg，驾驶员的质量为70kg，下列说法错误的是（ ） A. 该款车型从0加速到100km/h所用时间为6s B. 该款车型在匀加速阶段的运动位移约为54m C. 该款车型的电动机最大功率不超过358kW D. 若该款车型的电动机最大功率为363kW，则从0加速到100km/h的过程克服阻力做的功约为 三、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 如图所示是某实验小组做“探究平抛运动的特点”实验的装置图。 （1）为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，该同学用如图甲所示的装置进行试验，小锤打击弹性金属片，球水平抛出，同时球被松开，自由下落，并用频闪照相机拍摄到了如图乙所示的照片，关于该实验，下列说法中正确的是________。 A．两球的质量应相等 B．应听到两次撞地声音 C．应改变装置高度，多次实验 D．点1是小球平抛的初始点 （2）已知图乙所示的照片中，每个小方格边长为，当地的重力加速度。若以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖直向下为轴和轴的正方向，则被挡住的小球位置坐标应为（______，______）（单位）。小球平抛的初速度大小为________。 12. 某同学用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验，将小球a、b分别固定在轻杆的两端，轻杆可以无摩擦绕O点转动，开始时杆水平，由静止释放后轻杆沿逆时针方向转动，重力加速度为g。 （1）现用刻度尺测出小球b的直径为d，测出小球a、b的质量均为m，光电门记录小球挡光的时间为t，转轴O到a、b球心的距离分别为、，光电门在O点的正下方，小球b摆到最低点时，光线恰好水平对着球心，如果小球a、b以及轻杆组成的系统的机械能守恒，应满足的关系式为______（用题中测量字母表示）。 （2）实验中轻杆对小球a______（选填“不做功”、“做正功”或“做负功”），所以小球a的机械能______（选填“守恒”、“增大”或“减小”）。 四、计算题：本题共3小题，共38分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图甲所示，质量的物块静止在粗糙的水平面上，AB段的长度，BC段的长度，物块与AB段的动摩擦因数，BC段的动摩擦因数。现用大小、方向与水平方向成角斜向上的拉力拉物块，当物块运动到B点时撤去拉力。重力加速度，，。求： （1）在拉力作用下，物块加速度的大小； （2）物块运动到C点时速度大小。 14. 如图所示的匀强电场中有、、三点，，，其中沿电场方向，和电场方向成角。一个电荷量为的正电荷从移到，静电力做功为。求： （1）匀强电场的场强。 （2）电荷从移到，静电力做的功。 （3）、两点间的电势差。 15. 在光滑的水平导轨MN上固定一弹射装置，弹簧处于原长状态，如图所示。导轨MN右端N处与水平传送带理想连接，传送带右端Q处与光滑的半圆轨道理想连接，传送带长，以速率沿顺时针方向转动。质量为的滑块置于水平导轨上（滑块可视为质点），现将滑块向左移动压缩弹簧由静止释放，滑块脱离弹簧后以速度滑上传送带，并恰好通过半圆轨道。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数，。求： （1）滑块释放瞬间，弹簧具有的弹性势能； （2）滑块从N点运动到Q点过程中，摩擦力对滑块做的功； （3）半圆轨道的半径。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$