陜西省西安市臨潼區(qū)2021-2022學(xué)年高一下學(xué)期期末質(zhì)量檢測物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1臨潼區(qū)2021~2022學(xué)年度第二學(xué)期期末質(zhì)量監(jiān)測高一物理試題注意事項(xiàng)：1.本試卷共6頁，全卷滿分100分，答題時(shí)間100分鐘；2.答卷前，考生須準(zhǔn)確填寫自己的姓名、準(zhǔn)考證號，并認(rèn)真核準(zhǔn)條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號；3.第Ⅰ卷選擇題必須使用2B鉛筆填涂，第Ⅱ卷非選擇題必須使用0.5毫米黑色墨水簽字筆書寫，涂寫要工整、清晰；4.考試結(jié)束后，監(jiān)考員將答題卡按順序收回，裝袋整理；試題卷不回收。第Ⅰ卷（選擇題共48分）一、選擇題（本大題共12小題，每小題4分，計(jì)48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求；第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)或不選的得0分）1.下列關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的描述中錯(cuò)誤的是（）A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榍€運(yùn)動(dòng)的速度方向在不斷變化B.加速度變與不變是由受到的力決定的，曲線運(yùn)動(dòng)的加速度可能變也可能不變C.曲線運(yùn)動(dòng)的加速度方向與速度方向可能在同一直線上D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體是加速還是減速，取決于力的方向與其運(yùn)動(dòng)方向間的夾角〖答案〗C〖解析〗A．曲線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度的方向總是沿著運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向，所以曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向在不斷的變化，即曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，故A正確；B．根據(jù)牛頓第二定律，加速度取決于物體所受到的合外力，所以曲線運(yùn)動(dòng)的加速度可能變也可能不變，故B正確；C．當(dāng)加速度方向與速度方向在同一直線上時(shí)，物體將做直線運(yùn)動(dòng)；曲線運(yùn)動(dòng)的加速度方向與速度方向不可能在同一直線上，故C錯(cuò)誤；D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體是加速還是減速，取決于力的方向與其運(yùn)動(dòng)方向間的夾角；當(dāng)夾角為銳角時(shí)，物體加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)夾角為鈍角時(shí)，物體減速運(yùn)動(dòng)；故D正確。本題要求選擇錯(cuò)誤的，故選C。2.“旋轉(zhuǎn)紐扣”是一種傳統(tǒng)游戲。如圖，先將紐扣繞幾圈，使穿過紐扣的兩股細(xì)繩擰在一起，然后用力反復(fù)拉繩的兩端，紐扣正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)會(huì)交替出現(xiàn)。拉動(dòng)多次后，紐扣繞其中心的轉(zhuǎn)速可達(dá)50r/s，此時(shí)紐扣上距離中心1cm處的點(diǎn)向心加速度大小約為（）A.10m/s2 B.100m/s2 C.1000m/s2 D.10000m/s2〖答案〗C〖解析〗紐扣在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中由向心加速度故選C。3.在直角坐標(biāo)平面上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，t=0時(shí)位于x軸上。該質(zhì)點(diǎn)在x軸方向的位移-時(shí)間圖像如圖（a）所示，其在y軸方向運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像如圖（b）所示，則（）A.該質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)B.t=2.0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度為4m/sC.t=2.0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在平面的位置坐標(biāo)為（8m，4m）D.質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為2m/s2〖答案〗D〖解析〗A．由圖（a）可知，質(zhì)點(diǎn)在x軸方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為；在y軸方向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，初速度為；即質(zhì)點(diǎn)所受的合外力沿著y軸負(fù)方向，但初速度方向不在y軸上，在第一象限內(nèi)，即初速度方向與合外力方向不共線，所以該質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．t=2.0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度為故B錯(cuò)誤；C．t=2.0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的分位移為所以質(zhì)點(diǎn)在平面的位置坐標(biāo)為（8m，12m），故C錯(cuò)誤；D．質(zhì)點(diǎn)加速度大小為故D正確。故選D。4.2019年4月10日，人類發(fā)布了歷史上的首張黑洞照片，2022年5月12日又發(fā)布了首張銀河系黑洞照片，我國科學(xué)家也參與其中做出了巨大貢獻(xiàn)。黑洞是存在于宇宙空間中的一種天體，黑洞的引力極其強(qiáng)大，使得視界內(nèi)的逃逸速度大于光速。如果認(rèn)為黑洞是一個(gè)密度極大的球形天體，質(zhì)量為M，半徑為R，光恰好繞黑洞做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知光速為c，以黑洞中心為起點(diǎn)，到黑洞外圈視界邊緣的長度為臨界半徑，稱為史瓦西半徑。已知逃逸速度（G為引力常量，r為圓周運(yùn)動(dòng)的半徑），則該黑洞（）A.密度為 B.密度為C.史瓦西半徑最大值為 D.史瓦西半徑最大值為〖答案〗D〖解析〗AB．若光繞黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑等于黑洞半徑，由可知密度為AB錯(cuò)誤；CD．逃逸速度此為脫離中心天體吸引的臨界速度，代入光速可知臨界半徑為C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5.圖甲為一女士站立在臺(tái)階式(臺(tái)階水平)自動(dòng)扶梯上正在勻速上樓，圖乙為一男士站立在履帶式自動(dòng)人行道上正在勻速上樓下列關(guān)于兩人受到的力做功判斷正確的是（）A.甲圖中支持力對人不做功 B.甲圖中摩擦力對人做負(fù)功C.乙圖中支持力對人不做功 D.乙圖中摩擦力對人做負(fù)功〖答案〗C〖解析〗甲圖中，人勻速上樓，支持力向上，與速度方向?yàn)殇J角，則支持力做正功，人不受靜摩擦力，摩擦力不做功，故AB錯(cuò)誤．乙圖中，支持力與速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向與速度方向相同，做正功，故C正確，D錯(cuò)誤．故選C.6.一小球以一定的初速度從圖示位置進(jìn)入光滑的軌道，小球先進(jìn)入圓軌道1，再進(jìn)入圓軌道2。圓軌道1的半徑為R，圓軌道2的半徑是軌道1的1.6倍，小球的質(zhì)量為m。若小球恰好能通過軌道2的最高點(diǎn)B，則小球在軌道1上經(jīng)過最高點(diǎn)A處時(shí)對軌道的壓力為（）A.2mg B.3mg C.4mg D.5mg〖答案〗B〖解析〗小球恰好能通過軌道2的最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有小球在軌道1上經(jīng)過最高點(diǎn)A處時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有根據(jù)機(jī)械能守恒有聯(lián)立解得故B正確，A、C、D錯(cuò)誤；故選B。7.從地面豎直向上拋出一只小球，小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后落回地面。忽略空氣阻力，該過程中小球的動(dòng)能Ek與時(shí)間t的關(guān)系圖像是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度根據(jù)動(dòng)能得故選A。8.如圖所示，一條長為1m、質(zhì)量為10kg的鐵鏈放在水平地面上，現(xiàn)提起鐵鏈的一端直到鐵鏈的另一端剛好離開地面。重力加速度。則該過程中鐵鏈重力勢能的變化量為（）A.100J B.-100J C.50J D.-50J〖答案〗C〖解析〗當(dāng)鐵鏈全部離開地面的瞬間，鐵鏈重心升高了克服重力做功為鐵鏈的重力勢能的變化量為C正確。故選C。9.如圖所示，固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，并且處于原長狀態(tài)，現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長為L，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長度變?yōu)?L（未超過彈性限度），重力加速度為g，則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中（）A.圓環(huán)的機(jī)械能守恒B.彈簧彈性勢能增加了C.圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)，所受合力不為零D.圓環(huán)的重力勢能與彈簧彈性勢能之和始終保持不變〖答案〗BC〖解析〗A．圓環(huán)在下落過程中受到彈簧的拉力，拉力做負(fù)功，圓環(huán)在下落過程中機(jī)械能減少，A錯(cuò)誤；BC．圓環(huán)沿桿下滑過程中，對于圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)，由于只有重力和彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，圓環(huán)下落過程中先加速后減速，故到最低點(diǎn)時(shí)速度為零，加速度不為零，即合力不為零；圓環(huán)下降高度所以圓環(huán)重力勢能減少了mgL，彈簧彈性勢能增加了mgL，BC正確；D．圓環(huán)沿桿下滑過程中，對于圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)，由于只有重力和彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，圓環(huán)沿桿下滑過程中速度先增大在減小，圓環(huán)的動(dòng)能先變大后變小，則圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和先變小后變大，D錯(cuò)誤。故選BC。10.2019年1月15日，“嫦娥四號”生物科普試驗(yàn)載荷項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)發(fā)布消息稱停留在月球上的“嫦娥四號”探測器上的一顆棉花種子已經(jīng)發(fā)芽，這是人類首次在月球上進(jìn)行生物生長實(shí)驗(yàn)。如圖所示，“嫦娥四號”先在環(huán)月圓軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)，接著在Ⅰ上的A點(diǎn)實(shí)施變軌進(jìn)入近月的橢圓軌道Ⅱ，再由近月點(diǎn)B實(shí)施近月制動(dòng)，最后成功登陸月球。下列說法正確的是（）A.“嫦娥四號”繞軌道Ⅱ運(yùn)行的周期小于繞軌道Ⅰ運(yùn)行的周期B.“嫦娥四號”沿軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)時(shí)，需制動(dòng)減速才能進(jìn)入軌道ⅡC.“嫦娥四號”沿軌道Ⅱ運(yùn)行時(shí)，在A點(diǎn)加速度大小大于在B點(diǎn)的加速度大小D.“嫦娥四號”在軌道Ⅱ上由A點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)的過程中，速度逐漸減小〖答案〗AB〖解析〗A．軌道Ⅱ的半長軸小于軌道Ⅰ的半徑，由開普勒第三定律可知，繞軌道Ⅱ運(yùn)行的周期小于繞軌道Ⅰ運(yùn)行的周期，故A正確；B．探測器在A點(diǎn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ時(shí)在做向心運(yùn)動(dòng)，所以需要制動(dòng)減速，故B正確；C．根據(jù)萬有引力定律可知，近月點(diǎn)處引力大，遠(yuǎn)月點(diǎn)處引力小，所以探測器沿軌道Ⅱ運(yùn)行時(shí)，在A點(diǎn)的加速度大小小于在B點(diǎn)的加速度大小，故C錯(cuò)誤；D．由開普勒第二定律可知，探測器在軌道Ⅱ上由A點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)的過程中，速度逐漸增大，故D錯(cuò)誤。故選AB。11.如圖所示，質(zhì)量為M、長度為l的長板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小物塊放在長板的最右端。現(xiàn)一方向向左的水平恒力F作用在小物塊上，使它從靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，小物塊和長板之間摩擦力的大小為，當(dāng)長板運(yùn)動(dòng)的位移為x時(shí)，小物塊剛好滑到長板的最左端。若小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，以下結(jié)論正確的是（）A.小物塊受到的摩擦力做的功與長板受到的摩擦力做功的代數(shù)和為負(fù)值B.整個(gè)過程中小物塊和長板間因摩擦產(chǎn)生的熱量為C.長板的末動(dòng)能為D.整個(gè)過程中小物塊和長板增加的機(jī)械能為〖答案〗AC〖解析〗A．物塊受到的摩擦力對物塊做的功小車受到的摩擦力對小車做功顯然二者的代數(shù)和為負(fù)值，故A正確；B．由功能關(guān)系可得整個(gè)過程物塊和小車間摩擦產(chǎn)生的熱量為故B錯(cuò)誤；C．取長板研究對象，由動(dòng)能定理可得小車末動(dòng)能為Ffx，故C正確；D．由功能關(guān)系可得整個(gè)過程物塊和小車增加的機(jī)械能為，故D錯(cuò)誤。故選AC。12.力F對物體所做的功可由公式求得。但用這個(gè)公式求功是有條件的，即力F必須是恒力。而實(shí)際問題中，有很多情況是變力在對物體做功。那么，用這個(gè)公式不能直接求變力的功，我們就需要通過其他的一些方法來求解力F所做的功。如圖，對于甲、乙、丙、丁四種情況下求解某個(gè)力所做的功，下列說法正確的是（）A.甲圖中若F大小不變，物塊從A到C過程中力F做的為B.乙圖中，全過程中F做的總功為C.丙圖中，繩長為R，若空氣阻力f大小不變，小球從A運(yùn)動(dòng)到B過程中空氣阻力做的功D.圖丁中，F(xiàn)始終保持水平，無論是F緩慢將小球從P拉到Q，還是F為恒力將小球從P拉到Q，F(xiàn)做的功都是〖答案〗AB〖解析〗A．因沿著同一根繩做功的功率相等，則力對繩做的功等于繩對物體做的功，則物塊從A到C過程中力F做的為故A正確；B．乙圖的面積代表功，則全過程中F做的總功為故B正確；C．丙圖中，繩長為R，若空氣阻力f大小不變，可用微元法得小球從A運(yùn)動(dòng)到B過程中空氣阻力做的功為故C錯(cuò)誤；D．圖丁中，F(xiàn)始終保持水平，當(dāng)F為恒力時(shí)將小球從P拉到Q，F(xiàn)做的功是而F緩慢將小球從P拉到Q，F(xiàn)為水平方向的變力，F(xiàn)做的功不能用力乘以位移計(jì)算，故D錯(cuò)誤。故選AB。第Ⅱ卷（非選擇題共52分）二、實(shí)驗(yàn)探究題（本大題共2小題，計(jì)15分）13.在平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)刻所在的位置，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)操作：A.在一塊木板上釘上復(fù)寫紙和白紙，然后將其豎直立于斜槽軌道末端槽口前；B.將小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡A；C.將木板沿水平方向向右平移一段距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡B；D.將木板再水平向右平移同樣距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡C。若測得A、B間距離為y1，B、C間距離為y2，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是__________。A.斜槽軌道必須盡可能光滑B.每次小球均需由靜止釋放C.每次釋放小球的位置可以不同D.小球的初速度可通過測量小球的釋放點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間的高度，之后再由機(jī)械能守恒定律求出（2）根據(jù)上述直接測量的量和已知的物理量可以得到小球平拋的初速度大小的表達(dá)式________。（用題中所給字母表示）〖答案〗（1）B（2）〖解析〗（1）A．斜槽軌道光滑與否不影響實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。故A錯(cuò)誤；B．每次小球均須由靜止釋放，才可以保證小球每次平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同。故B正確；C．每次釋放小球的位置必須相同，以保證小球每次平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同。故C錯(cuò)誤；D．因?yàn)樾∏蛟谛辈圮壍郎线\(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力做功不能確定，所以小球的初速度不能通過測量小球的釋放點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間的高度h，之后再由機(jī)械能守恒定律求出。故D錯(cuò)誤。故選B。（2）小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有聯(lián)立，可得14.用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證、組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。從高處由靜止開始下落，上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶，0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），所用電源頻率為50Hz。已知、。則（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）：（1）在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度_________m/s；（2）在打下0點(diǎn)到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量_________J，系統(tǒng)重力勢能的減少量________J；在誤差允許的范圍內(nèi)，，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。（g取10m/s2）（3）大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是___________。A.利用公式計(jì)算重物速度B.利用公式計(jì)算重物速度C.沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法D.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響（4）若某同學(xué)作出圖像如圖丙所示，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=_______m/s2。

〖答案〗（1）2.4（2）0.580.60（3）D（4）9.7〖解析〗（1）打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度（2）打下0點(diǎn)到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量系統(tǒng)重力勢能的減少量（3）AB．重物的速度要通過紙帶上的點(diǎn)跡來計(jì)算，而不是用運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式來計(jì)算，故AB錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的重力勢能的減少量大于動(dòng)能的增加量，這是系統(tǒng)誤差造成的，并不是沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法，故C錯(cuò)誤；D．實(shí)驗(yàn)中存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，克服阻力做功會(huì)消耗一部分機(jī)械能，所以重力勢能的減少量會(huì)大于動(dòng)能的增加量，故D正確。故選D。（4）根據(jù)機(jī)械能守恒可得整理得即圖像的斜率則有三、計(jì)算題（本大題共3小題，計(jì)37分。解答應(yīng)寫出必要的文字、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位）15.一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，20s后汽車勻速運(yùn)動(dòng)，其圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為2×103kg，汽車受到的阻力為車重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2。求：（1）汽車在前5s內(nèi)的牽引力為多少？（2）汽車