2021-2022学年四川省成都市蓉城名校联盟高一（下）期末联考物理试题（解析版）

1、 蓉城名校联盟20212022学年度下期高中2021级期末联考物理考试时间90分钟，满分100分注意事项：1.答题前，考生务必在答题卡上将自己的学校、姓名、班级、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“条形码粘贴处”。2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动；用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域答题的答案无效：在草稿纸上、试卷上答题无效。3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符

2、合题目要求的。1. 卡文迪许扭秤实验被称为十大最美物理实验之一，实验原理如图所示，其巧妙之处是利用了特殊的物理思想方法测出了引力常量，该特殊的物理思想方法是 （）A. 控制变量法B. 放大法C. 等效替代法D. 微元法【答案】B【解析】【详解】小球间的万有引力十分微弱，故应采用放大法观察测量。故选B2. 投壶是古代士大夫宴饮时做的一种投掷游戏，也是一种礼仪。某人向放在水平地面的正前方壶中水平投箭（很短，可视为质点），箭刚好落入壶中，不计空气阻力，则箭从投出到落入壶中的过程中（）A. 箭的加速度逐渐增大B. 箭的重力势能逐渐增大C. 箭的动能逐渐增大D. 箭的机械能逐渐增大【答案】C【解析】【详

3、解】A不计空气阻力，只受重力，则加速度为重力加速度、大小方向恒定，故A错误；B C箭在运动过程中，做平抛运动，高度不断下降，重力做正功、重力势能减小，动能逐渐增大，故B错误，C正确；D在运动过程中，不计空气阻力，只有重力做功，机械能守恒，故D错误。故选C。3. 如图，建筑工地经常使用偏心轮。偏心轮主要由飞轮和配重物组成，配重物的质量为，配重物的重心到轮轴的距离为。若某时刻飞轮转动的角速度为，配重物可视为质点，则此时配重物的动能为（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】此时配重物的线速度大小为此时配重物的动能为A正确，BCD错误。故选A。4. 如图，甲、乙两只小船同时从A点沿着与河

4、岸不同夹角的方向渡河，甲船船头与河岸上游的夹角为，乙船船头与河岸下游的夹角为，水流速度恒定。要使两船同时到达对岸，则甲船在静水中的速度大小与乙船在静水中的速度大小之比为（）A. 12B. 21C. D. 【答案】C【解析】【详解】两船同时到达对岸，则两船静水速度沿垂直两岸方向的分速度相等，即得故选C。5. 蹦极是一项非常刺激的运动。为了研究蹦极过程，可将人视为质点，人的运动沿竖直方向，运动过程中空气阻力可忽略。如图，某次蹦极时，人从蹦极台跳下，到点时弹性绳恰好伸直，此时人的速度大小为，人能到达的最低位置为点，、间距离为，人的质量为，重力加速度大小为，则在蹦极的过程中，弹性绳弹性势能的最大值为（

5、）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】人到达的最低位置为点时，弹性绳具有最大弹性势能，从到的过程，根据能量守恒可得在蹦极的过程中，弹性绳弹性势能的最大值为，D正确，ABC错误。故选D。6. 生活中经常可以见到如图所示的两种拉箱子的方式，将其简化为如图甲、乙所示的模型。两图中，箱子的质量、与水平地面间的动摩擦因数均相同，图甲中拉力F的方向水平，图乙中拉力的方向与水平地面存在夹角。若要使两图中的箱子由静止开始拉动相同的距离获得相同的速度，则（）A. F做的功一定小于做的功B. F做的功一定大于做的功C. F一定小于D. F一定大于【答案】B【解析】【详解】AB甲图箱子受摩擦力大小为乙

6、图箱子受摩擦力大小为可知则克服摩擦力做功的大小关系为两图中的箱子由静止开始拉动相同的距离获得相同的速度，根据动能定理，得故A错误，B正确；CD由静止开始拉动相同的距离获得相同的速度，对甲图对乙图整理因为和不确定，无法比较大小。故CD错误。故选B。7. 2020年诺贝尔物理学奖授予了在黑洞研究方面做出成就的三名科学家，银河系中心为一超大质量的黑洞，发现了与该黑洞中心的距离为的星体，正以速度围绕黑洞中心旋转。若该黑洞表面的物体速度达到光速时恰好围绕其表面做匀速圆周运动，则该黑洞的半径为（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】设黑洞的质量为，黑洞的半径为，该黑洞中心的距离为的星体，正以

7、速度围绕黑洞中心旋转，根据万有引力提供向心力可得该黑洞表面的物体速度达到光速时恰好围绕其表面做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得联立解得A正确，BCD错误。故选A。8. 有一根长度为l的轻绳，A端拴有一质量为m的小球（可视为质点）。以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示。小球通过最高点时轻绳的拉力大小为，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则小球运动到最低点时的速度大小为（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】小球在最高点，根据牛顿第二定律根据机械能守恒解得，小球在最低点的速度大小为故选D。二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，

8、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，有选错的得0分。9. 对下列几种现象的说法正确的是（）A. 如图1，小球沿光滑漏斗壁在一水平面内做匀速圆周运动，小球所受的支持力小于重力B. 如图2，汽车通过拱桥最高点时，处于失重状态C. 物体做曲线运动时，其速度一定发生变化D. 物体做曲线运动时，其动能一定发生变化【答案】BC【解析】【详解】A小球在竖直方向处于平衡状态，则可知，支持力大于重力，故A错误；B汽车在最高点时，有可知，汽车的加速竖直向下，处于失重状态，故B正确；CD曲线运动的速度方向一定变化，速度大小不一定变化，动能不一定变化，故C正确，D错误。故选BC。10. 如图，一

9、质量为m的摩托车（可视为质点）做腾跃特技表演。摩托车从空中O点以初速度水平飞出，恰好沿斜面方向落到倾角为的固定斜面顶端，重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A. 摩托车水平飞出后，经过的时间落在斜面上B. 摩托车水平飞出后，经过的时间落在斜面上C. 摩托车刚要落在斜面上时，重力的瞬时功率为D. 摩托车刚要落在斜面上时，重力的瞬时功率为【答案】AD【解析】【详解】AB落在斜面上时时间为故A正确，B错误；CD刚要落在斜面上时的竖直分速度为重力的瞬时功率为故C错误，D正确。故选AD。11. 2022年4月16日，“神舟十三号”返回舱载着翟志刚、王亚平、叶光富三位字航员在东风着陆场安

10、全降落，结束了183天太空之旅顺利返回地球。返回舱从工作轨道返回地面部分运动轨迹如图所示，工作轨道与椭圆轨道相切于A点。下列说法正确的是（）A. 返回舱在轨道上需要在A点点火喷气减速进入轨道B. 返回舱在轨道上经过A点时的加速度大于在轨道上经过A点时的加速度C. 返回舱在轨道上运动的周期大于在轨道上运动的周期D. 返回舱在轨道上运动时，从远地点A到近地点B的过程中做减速运动【答案】A【解析】【详解】A返回舱在轨道上的A点需减速，做近心运动进入轨道，故A正确；B根据可知，两轨道的切点A到地球的距离相同，则加速度相，故B错误；C根据开普勒第三定律轨道的半长轴小于轨道的半径，则返回舱在轨道上运动的周

11、期小于在轨道上运动的周期，故C错误；D从远地点A到近地点B的过程中，万有引力做正功，返回舱引力势能减小，根据机械能守恒，返回舱的动能增大，做加速运动，故D错误。故选A。12. 如图，一质量为的足够长的木板静止在光滑水平地面上，现有一质量为的滑块（可视为质点）以水平初速度从木板的左端开始向木板的右端滑行，木板与滑块间的动摩擦因数为，重力加速度大小为。下列说法正确的是（）A. 经过的时间，木板与滑块保持相对静止B. 经过的时间，木板与滑块保持相对静止C. 滑块从木板的左端滑行到与木板保持相对静止的过程中，产生了的热量D. 滑块从木板的左端滑行到与木板保持相对静止的过程中，产生了的热量【答案】BD【

12、解析】【详解】AB根据牛顿第二定律，滑块与木板的加速度大小分别为，二者相对静止时解得故A错误，B正确；CD相对静止时，滑块和木板的位移分别为，产生的热量为解得故C错误，D正确。故选BD。13. 如图甲，一木块（可视为质点）以某一初速度冲上倾角为的足够长的固定斜面。图乙为木块在斜面上运动时的动能随其在斜面上运动的路程s的变化关系图像。忽略空气阻力的影响，重力加速度大小为，则下列说法正确的是（）A. 木块在斜面上的整个运动过程中，产生的热量为B. 木块在斜面上的整个运动过程中，产生的热量为C. 木块的质量为D. 木块的质量为【答案】BC【解析】【详解】AB由图像可知，当路程为2m时，木块回到出发点

13、，根据能量守恒，整个过程中，产生的热量为故A错误，B正确；CD根据动能定理，上滑过程下滑过程又解得故C正确，D错误。故选BC。三、实验探究题：本题共2小题，共14分。14. 某实验小组用如图甲所示的装置“研究合外力做功与动能变化的关系”。实验中将木板的一端垫高平衡小车受到的摩擦力，将砝码和托盘的重力大小视作细绳对小车的拉力大小。接通电源，释放小车，打出如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取连续三个打下的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、。已知砝码和托盘的质量为m，小车的质量为M，重力加速度大小为g，打点计时器打点的周期为T。（1）从打下O点到打下B点的过程中，合外力对小车做的功为_，在

14、打下B点时小车的动能为_。（均用题干中己知字母表示）（2）若平衡摩擦力时木板倾角过大，则（1）中将_（填“大于”“等于”或“小于”）。【答案】 . . . 小于【解析】【详解】（1）12合外力对小车做的功为B点速度打下B点时小车的动能为（2）3若平衡摩擦力时木板倾角过大，则重力下滑分力大于摩擦力，小车动能变大，故将小于。15. 某实验小组用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”。让重物由静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图乙所示。O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外四个连续打下的点。（1）关于本实验，下列说法错误的是_（填正确答案标号）。A为降低空气阻力带来的影响，应选择密

15、度大、体积小的重物B为减小纸带与打点计时器之间的摩擦，应调整打点计时器使两限位孔位于同一竖直线上C为减小纸带与打点计时器之间的摩擦，释放重物前应如图甲所示手持纸带上方而不能手拖重物，然后由静止释放D为在纸带上打下尽量多的点，应释放重物后迅速接通打点计时器电源（2）已知交流电源的频率为，重物的质量为，当地重力加速度大小为，则从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值为_J，在打下C点时重物的动能为_J。（计算结果均保留2位有效数字）（3）比较（2）问中的计算结果，试分析可能产生这一实验误差的原因_（写出一种原因即可）。【答案】 . D . . . 接通电源前释放了纸带【解析】【详解】（1）1AB

16、C为减小实验误差，应选择密度大、体积小的重物，空气阻力较小；两限位孔位于同一竖直线上，对纸带的摩擦较小；手持纸带上方使纸带拉直。故ABC说法正确，不符合题意；D应先接通电源，后释放纸带，故D说法错误，符合题意。故选D。（2）23从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值为打点周期为打下C点时的速度为在打下C点时重物的动能为（3）4动能的增加量略大于重力势能的减小量，可能是因为接通电源前释放了纸带，则打出O点时重物已具有动能。四、计算题：本题共4小题，共42分。解答应当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。16. 2020年12月，嫦娥五号携带月球样品着陆地球，

17、实现了中国首次月球无人采样返回。着陆月球前，嫦娥五号采样车在发动机作用下在距月球表面h高度处悬停，此后发动机关闭，采样车仅受重力作用，经时间t落到月球表面。已知月球的半径为R，引力常量为G。求：（1）月球的质量；（2）月球的第一宇宙速度。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）采样车仅受重力作用，经时间t落到月球表面，据位移公式可得样品在月球表面受到的重力等于万有引力联立解得月球质量为（2）月球的第一宇宙速度是指物体在月球表面绕月球做匀速圆周运动的速度，根据牛顿第二定律有联立解得17. 如图，一质量为m的物体在光滑水平面上运动，在与速度方向相同的恒力F作用下发生了一段位移x，速度由增大到。

18、试用你学过的知识推导动能定理。【答案】【解析】【详解】根据牛顿第二定律由运动学公式合力做功即拉力做功为整理得则合外力做功等于动能的变化量，即18. 如图甲为足够长的赛车水平跑道，赛车和赛车手的总质量为m，赛车的额定功率为P。号令发出时，赛车手瞬间将油门踩到底并保持该状态（全程以额定功率P行驶）。已知赛车在水平跑道上行驶过程中受到的阻力恒为赛车和赛车手总重力的k倍，重力加速度大小为g。求：（1）在水平跑道上赛车行驶的最大速率；（2）若水平跑道的尽头有一足够长、倾角为的倾斜跑道，水平跑道和倾斜跑道平滑连接，赛车在倾斜跑道上行驶过程中受到的阻力仍恒为赛车和赛车手总重力的k倍，求赛车刚冲上倾斜跑道时的加速度的大小和方向；（3）在（2）问条件下，试以赛车刚冲上倾斜跑道时为计时起点，在图乙中定性画出赛车此后行驶过程中的图像，并求出赛车在倾斜跑道上行驶的最终速率。【答案】（1）；（2），方向沿斜面向下；（3），【解析】【详解】（1）当赛车以最大速率行驶时，牵引力等于阻力，则最大速率（2）根据牛顿第二定律得方向沿斜面向下。（3）赛车在倾斜跑道上做减速运动，由可知，牵引力增大，由（2）可知，赛车加速