陕西省西安市莲湖区2021-2022学年高一（下）期末质量检测物理Word版含解析

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莲湖区2021~2022学年度高一第二学期期末质量检测物理试题注意事项：1.本试卷共6页，总分100分，答题时间90分钟；2.答卷前，考生须准确填写自己的姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、准考证号：3.第I卷选择题必须使用2B铅笔填涂，第Ⅱ卷非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰；4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理：试题卷不回收。第I卷（选择题共52分）一、选择题（本大题共13小题，每小题4分，计52分。在每小题给出的四个选项中，第1~9题只有一项符合题目要求：第10~13题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）1.在珠海航展上，歼击机进行了空中表演，其轨迹是曲线，如图所示。歼击机在运动过程中，下列说法正确的是（　　）A.歼击机的速度可能不变B.歼击机所受合力大小一定不变C.歼击机所受合力方向与它的速度方向可能在一条直线上D.歼击机在曲线运动过程中所受合力一定指向曲线凹侧【答案】D【解析】【详解】A．歼击机做是曲线运动，速度方向时刻发生改变，故A错误；B

1．物体做曲线运动的条件：物体的初速度方向与力的方向不在同一条直线上，力的大小可以不变，也可以变化，故B错误；C．歼击机所受合力方向与它的速度方向存在夹角时，才能做曲线运动，在同一条直线上是做直线运动，故C错误；D．在曲线运动过程中所受合外力一定指向曲线凹侧，故D正确；故选D。2.如图所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑球，整个装置沿水平面向左以速度v匀速运动，以下说法中正确的是（　　）A.挡板对球的弹力不做功B.挡板对球的弹力做负功C.斜面对球的弹力不做功D.斜面对球的弹力做负功【答案】B【解析】【详解】对小球进行受力分析：小球受到竖直向下的重力，斜面对它垂直斜面向上的弹力，挡板对它水平向右的弹力，而小球位移方向水平向左，所以挡板对球的弹力做负功，斜面对它垂直斜面向上的弹力做正功，故选B。3.下列说法中正确的是（　　）A.汽车转弯时要减速是为了避免做近心运动B.卡文迪许测量出万有引力常量，并提出万有引力定律C.能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性D.经典物理学建立在实验的基础上，它的结论又受到无数次实验的检验，因此在任何情况下都适用【答案】C【解析】【详解】A．汽车转弯时要减速是为了避免做离心运动，A错误；B．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测量出万有引力常量，B错误；C．能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性，机械能可以自发地转化为内能，但内能不可能全部转化为机械能而不引起其他变化，C正确；D．经典物理学只适用于宏观、低速运动，不适用于微观、高速运动，D错误。

2故选C。4.如图所示，质量m=10kg的物体在F=100N斜向下的推力作用下，沿水平面以v=1m/s的速度匀速前进x=1m，已知F与水平方向的夹角θ=30°，重力加速度g=10m/s2.以下说法中正确的是（　　）A.物体与水平面间的动摩擦因数为B.推力F做的功为100JC.推力F的平均功率为50WD.摩擦力对物体做功为50J【答案】C【解析】【详解】A．根据力的平衡条件，有代入数据解得故A错误；B．推力F做的功为故B错误；C．推力F的平均功率为故C正确；D．根据动能定理可知物体克服摩擦力做功为，即摩擦力对物体做功为，故D错误。故选C。5.2022年3月5日，我国成功将银河航天02批卫星（6

3颗）发射升空，六颗卫星是我国自主研发的低轨宽带通信卫星。已知地球同步卫星轨道半径为低轨宽带通信卫星轨道半径的6倍，则该低轨宽带通信卫星绕地球一圈需要的时间约为（　　）A.B.C.4hD.2h【答案】B【解析】【详解】已知地球同步卫星的周期为T同=24h，设低轨宽带通信卫星的周期为T卫，根据开普勒第三定律有解得故选B。6.如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若车行进时轮与路面没有滑动，则(　　)A.A点和B点的线速度大小之比为1∶2B.前轮和后轮的角速度之比为2∶1C.两轮转动的周期相等D.A点和B点的向心加速度大小相等【答案】B【解析】【详解】轮A、B分别为同一传动装置前轮和后轮边缘上的一点，所以，故A错误；根据和，可知A、B两点的角速度之比为2∶1；由，所以转速也是2∶1，故B正确；据和前轮与后轮的角速度之比2∶1，求得两轮的转动周期为1∶2，故C错误；由

4，可知，向心加速度与半径成反比，则A与B点的向心加速度不等，故D错误．7.如图所示，同一物体m分别放在A、B两个位置，A在二楼天花板下方，B在一楼地面上，以二楼地面为参考平面，下列说法正确的是（　　）A.物体m在B位置的重力势能大于0B.将物体m从移到A过程中，重力做负功，重力势能减小C.选不同的参考平面，物体m在A位置的重力势能都相同D.选不同的参考平面，物体m从A移到B的过程中，重力势能的变化量都相同【答案】D【解析】【分析】【详解】A．物体m的位置在参考平面下方，重力势能小于0，选项A错误；B．将物体m从B移到A的过程中，重力做负功，重力势能增大，选项B错误；C．选不同的参考平面，物体m在A位置的重力势能不相同，选项C错误；D．重力势能的变化量只和重力做功有关，而重力对同一物体做功只和初末位置的高度差有关，与参考平面的选择无关，选项D正确。故选D。8.如图所示，将质量为m的小球从倾角为θ=30°的光滑斜面上A点以速度v0=10m/s水平抛出（即v0∥CD），小球运动到B点，已知AB间的高度h=5m，g取10m/s2，则小球从A点运动到B点所用的时间和到达B点时的速度大小分别为（　　）

5A.1s，20m/sB.1s，m/sC.2s，20m/sD.2s，m/s【答案】D【解析】【详解】小球在斜面上做类平抛运动，平行于CE方向，由牛顿第二定律及位移公式分别可得联立解得小球从A点运动到B点所用的时间为到达B点时的速度大小为代入数据解得故选D。9.如图所示，人通过滑轮将质量为m的物体，沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h时，速度为v。在此过程中（　　）A.重力对物体做的功为mghB.物体所受的合力做功等于mgh+C.人的拉力做功等于mgh+D.人的拉力做功大于mgh+【答案】D【解析】【详解】A．重力对物体做的功为-mgh，故A错误；B．根据动能定理，物体所受的合力做功等于物体的动能变化量，即为，故B错误；CD．根据动能定理

6则人的拉力做功等于故C错误，D正确。故选D。10.我国航天事业的快速发展，充分体现了民族智慧、经济实力、综合国力，也大大促进了我国生产力的发展。下列关于我国航天器的发射速度、绕行速度的说法正确的是（　　）A.火星探测器“天问一号”的发射速度大于第三宇宙速度B.探月工程中“嫦娥五号”的发射速度大于第二宇宙速度C.北斗卫星导航系统中“地球静止轨道卫星”的绕行速度小于第一宇宙速度D.中国空间站中“天和核心舱”的发射速度大于第一宇宙速度【答案】CD【解析】【详解】A．火星探测器并没有脱离太阳引力束缚，发射速度应该小于第三宇宙速度，故A错误；B．探月工程中“嫦娥五号”没有脱离地球引力束缚，发射速度小于第二宇宙速度，故B错误；C．第一宇宙速度是最大的环绕速度，“地球静止轨道卫星”的绕行速度小于第一宇宙速度，故C正确；D．第一宇宙速度是最小的发射速度，中国空间站中“天和核心舱”的发射速度大于第一宇宙速度，故D正确。故选CD。11.如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量均为m的球A和B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球A运动到最高点时，球A的速率为，忽略空气阻力。重力加速度为g，则球A在最高点时（　　）A.杆对球A提供是拉力

7B.球B的速度大小为C.水平转轴对杆的作用力为2.25mgD.水平转轴对杆的作用力为0.75mg【答案】BC【解析】详解】A．球A运动到最高点时，假设杆对A作用力方向向上，则有解得由于F为正值，所以其方向向上，即杆对A提供的是支持力，故A错误；B．由于A、B两球的角速度相等，可知球B的速度大小为故B正确；CD．杆对B球的作用力满足则由牛顿第三定律可知，A、B球对杆的作用力均竖直向下，所以水平轴对杆的作用力为故C正确，D错误。故选BC。12.如图，射击训练场内，飞靶从水平地面A点以仰角θ斜向上飞出，落在相距100m的B点，最高点距地面20m，忽略空气阻力，重力加速度取10m/s2，下列说法正确的是（　　）

8A.飞靶从A到B的飞行时间为2sB.飞靶在最高点的速度大小为25m/sC.抬高仰角θ，飞靶的飞行时间增大D.抬高仰角θ，飞靶的飞行距离增大【答案】BC【解析】【详解】A．飞靶在竖直方向做竖直上抛运动，根据对称性可得飞靶从A到B的飞行时间为故A错误；B．飞靶在水平方向的速度在最高点竖直方向速度为零，则飞靶在最高点的速度为，故B正确；CD．根据运动的分解可得飞靶飞行的时间可知抬高仰角，飞靶的飞行时间增大，故C正确；飞行距离可知时，飞行距离有最大值，故D错误。故选BC。13.如图甲，在蹦极者身上装好传感器，可测量他在不同时刻下落的高度及速度。蹦极者从蹦极台自由下落，利用传感器与计算机结合得到图乙所示的速度（v）—位移（l）图像。蹦极者及所携带设备的总质量为60kg，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列表述正确的是（）

9A.整个下落过程中，蹦极者及携带设备与弹性绳组成的系统机械能守恒B.从弹性绳刚伸直开始，蹦极者做减速运动C.蹦极者动能最大时，弹性绳的拉力大于蹦极者及设备的总重力D.弹性绳的弹性势能最大值为15600J【答案】AD【解析】【详解】A．不计空气阻力，只有重力和弹性绳弹力做功，整个下落过程中蹦极者及设备组成的系统机械能守恒，A正确；BC．弹性绳刚伸直时，弹性绳的拉力小于蹦极者及设备的总重力，蹦极者继续做加速运动。当拉力等于蹦极者及设备的总重力时，蹦极者所受合外力为0，速度达到最大，动能达到最大。当拉力大于蹦极者及设备的总重力时，蹦极者开始做减速运动，到最低点时速度为0，BC错误；D．从图像可知，下落的最大高度为26m，下落到最低点时重力势能全部转化为弹性势能，即E=mgh=60×10×26J=15600JD正确。故选AD。第Ⅱ卷（非选择题共48分）二、实验探究题（本大题共2小题，计16分）14.图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，g取10m/s2

10（1）实验前应对实验装置进行调节，直到斜槽末端切线______，为了每次平抛都具有相同的初速度，需让小球每次都从同一位置由静止滚下。（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______m/s。（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球在B点的竖直分速度为______m/s。（4）伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体______。（填序号）A.在水平方向上做匀速直线运动B.在竖直方向上做自由落体运动C.在下落过程中机械能守恒【答案】①.水平②.1.6③.2④.B【解析】【详解】（1）[1]了保证小球的初速度水平，小球做平抛运动，斜槽末端应切线水平。（2）[2]分析图乙，O点为抛出点，取坐标点x=32.00cm=0.32my=20.0cm=0.200m在竖直方向上水平方向上代入数据解得小球平抛初速度

11（3）[3][4]分析图丙L=5cm=0.05m由图可知，小球由A到B和由B到C在水平方向位移相等，均为3L，则运动时间T相等，在竖直方向，由图示可知由由匀变速直线运动的推论可得根据匀变速直线运动中，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，在B点竖直分速度（4）[4]炮弹无论初速度多大，落地时间相同，说明竖直方向上是自由落体运动。故选B。15.如图1所示为“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验装置。（1）实验中得到的一条清晰纸带如图2，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、、，重物质量用表示，已知当地重力加速度为，打点计时器打点的频率为，从打下O点到打下B点的过程中，重物重力势能的减少量______，动能的增加量______；（均用已知物理量符号表示）

12（2）由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到的阻力较大，这样会导致实验结果______（选填“<”“=”或“>”）；（3）在实验过程中，下列实验操作和数据处理错误的是______；（填序号）A.重物下落的起始位置靠近打点计时器B.做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重物C.用刻度尺测量某点到O点的距离，利用公式计算重力势能的减少量D.利用公式计算打点计时器打下某点时重物的瞬时速度（为某点到O点的距离）（4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到初速度为零起始点的距离，并计算出打相应计数点时重物的速度，通过描绘去研究机械能是否守恒。若实验中重物所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的图像是下图中的______。（填序号）A.B.C.D.【答案】①.②.③.<④.D⑤.C【解析】【详解】（1）[1]从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量[2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于这段时间的平均速度，可得动能的增加量为

13（2）[3]由于阻力作用，重力势能转化为动能和内能，因此（3）[4]AB．为了充分利用纸带，重物下落的起始位置靠近打点计时器，先接通打点计时器的电源，再释放重锤，故AB正确，不满足题意要求；C．用刻度尺测量某点到O点的距离，利用公式算重力势能的减少量，其中应取当地的重力加速度，故C正确，不满足题意要求；D．由于重物下落时不可避免受到一定的阻力作用，使得重物的加速度小于重力加速度，故不能利用公式计算打点计时器打下某点时重物的瞬时速度，D错误，满足题意要求。故选D。（4）[5]根据动能定理整理得因此图像为正比例函数，故C正确，ABD错误。故选C。三、计算题（本大题共3小题，计32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）16.木卫二是一个温和的世界，其表面被冰层覆盖，底层是一片海洋。科学家认为，地球海洋孕育了生命，而与地球有类似环境的木卫二，也有可能孕育生命。科学家向木卫二发射探测器寻找地外生命。已知木卫二的半径为R，距木卫二高度为h的探测器绕行周期为T。万有引力常量为G。求：（1）木卫二的质量M和密度ρ；（2）木卫二的第一宇宙速度v。【答案】（1），；（2）【解析】【详解】（1）万有引力提供探测器做圆周运动的向心力，设探测器的质量为m，有

14可得由可得（2）万有引力提供探测器在木卫二表面做圆周运动的向心力，有可得代入17.新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题．一辆质量的小型电动汽车在水平的公路上由静止启动且沿直线前行，该小型电动汽车运动的速度与时间的关系如图甲所示，小型电动汽车所受牵引力的功率与时间的关系如图乙所示。设小型电动汽车在运动过程中所受阻力不变，在0～8s内小型电动汽车匀加速运动，在18s末汽车的速度恰好达到最大．重力加速度g取。求：（1）小型电动汽车在运动过程中所受阻力大小；（2）小型电动汽车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小；（3）小型电动汽车在0～18s内运动过程中的位移大小。

15【答案】（1）720N；（2）；（3）【解析】【详解】（1）当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，则有阻力（2）匀加速阶段加速度汽车在运动过程中所受阻力不变，联立解得（3）0～8s内汽车匀加速运动的位移变加速过程中，即8～18s内，汽车牵引力的功率恒为，所以该过程中牵引力做的功为根据动能定理得解得位移大小故共发生的位移为18.如图所示，半径R的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与光滑的水平地面相切于圆环的端点A。一小球从A点右侧冲上竖直半圆环，沿轨道运动到B点飞出，已知小球在B点时对轨道的压力为

16mg，最后落在水平地面的C点（图中未画出），求下列问题：（1）小球实现上述运动过程时，小球出发时速度为多大？（2）小球落回地面时，AC间的水平距离为多少？（3）以A为起点的水平轨道上铺一段长为2R的粗糙轨道，已知新铺轨道动摩擦因数为μ，现将小球距离A点右侧为4R的P点以多大速度水平抛出，小球沿圆轨道运动并且不会脱离轨道。【答案】（1）；（2）；（3）或者【解析】【详解】（1）对小球在最高点受力分析，由牛顿第二定律可知由牛顿第三定律可知对小球从出发到B点由动能定理可知：联立可得（2）小球离开B后做平抛运动，设小球由B到C运动时间为t，由平抛知识可知：联立得要使小球不脱离轨道，

17（3）①小球刚好通过最高点B，设最高点速度速度为v1，在最高点应该有从P点到B点由动能定理可知联立得②如果小球沿轨道刚好到达与圆心等高处速度为0，小球的运动也可以不脱离轨道，对小球由P点到达与圆心等高处由动能定理由得小球要能滑上轨道，应该满足条件为得则要使小球能沿轨道运动且不脱离轨道，则小球在P点速度必须满足或者

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