2021-2022学年河南省豫东名校高一（下）期末物理试卷（附答案详解）

2021-2022学年河南省豫东名校高一（下）期末物理试卷

1.下列关于物理史实或物理知识说法正确的是（）

A.牛顿测出了引力常量，他被称为“称量地球质量”第一人

B.开普勒认为所有行星轨道的半长轴的二次方跟它公转周期的三次方的比值都相

等

C.爱因斯坦认为时间和空间都是绝对的

D.相对论时空观认为物体的长度会因物体的速度不同而不同

2.轨迹为圆周或一段圆弧的机械运动称为圆周运动，圆周运动是生活中常见的曲线运

动，为了描述这类曲线运动，我们引入了一些新的物理量，关于圆周运动及这些物

理量的说法正确的是（）

A.速度的大小和方向一定都改变

B.线速度的方向可能指向圆弧内部

C.匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动

D.线速度与角速度一定成正比

3.如图所示，将两个相同的小球a、b以大小相同的初速度从同一水4Mb

平面分别竖直向上和斜向上抛出，小球〃、6达到的最大高度分别一L«^L

为七、电，到达最大高度处的机械能分别为El、E2,不计空气阻力，下列说法正确

的是（）

A.它们在最高点的加速度不相等B.它们上升到最高点所用的时间相同

C.hi>h2D.E]>E2

4.“长征”系列运载火箭是中国自行研制的航天运载工具，为中国航天的发展提供了

强有力的支撑。“长征三号”丙发射“嫦娥二号”，“嫦娥二号”质量为如假设

可以把整个助推过程看成初速度为0的匀加速直线运动，助推的距离为s,时间为

6则它们在脱离的瞬间，“嫦娥二号”获得的动能是（）

A加2B2m522m52口2ms

t2tt2t2

5.一星球半径和地球半径相同，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，

则该星球质量是地球质量的（忽略地球、星球的自转）（）

A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍

6.有个同学在户外挂了一个小沙袋（视为质点），沙袋质量为孙绳长为L

当他沿着水平方向对着静止的沙袋打了一拳后，细绳偏离竖直方向的.

最大角度为氏如图所示。重力加速度大小为g，不计空气阻力，假设/\

拳头与沙袋接触的时间为，，则该同学打沙袋的平均功率为（）1

)

A.mgL(l+coseB.mgLsin。

CmgL（l-sing）DMgL（l-cos6）

・t't

7.2022年4月16日，“神舟十三号”载人飞船脱离近地轨道上的中国空间站，携翟

志刚、王亚平、叶光富三名宇航员成功返回地面并安全着陆，“神舟十三号”载人

飞船在返回着陆过程中，下列说法正确的是（）

A.系统的动能一直在增加

B.阻力对系统始终做负功

C.在任意相等的时间内，系统的位移改变量相同

D.重力做的功等于重力势能的减少量

8.有a、b、c、d四颗地球卫星，。还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b

在地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，”是高空探测卫星，各卫星

排列位置如图所示，地球表面重力加速度为g,则有（）

A.a的向心加速度等于重力加速度gB.6在相同时间内转过的弧长最长

C.c在4/7内转过的圆心角是羡D.”的周期一定大于a的周期

9.如图所示，两个方圆弧轨道固定在水平地面上，半径

R相同，4轨道由金属凹槽制成，〃轨道由金属圆管

制成（圆管内径远小于半径R），均可视为光滑轨道。

在两轨道右端的正上方分别将金属小球A和B（直径

略小于圆管内径）由静止释放，小球距离地面的高度分别用与和如表示。下列说法

中正确的是（）

A.若/1A=hB>lR,两小球都能沿轨道运动到最高点

B.若心=诙2;也两小球在轨道上上升的最大高度均为弓R

C.适当调整演和既，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处

D.若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，%的最小值为封，B小球在心>2R的

任何高度释放均可

10.关于平抛运动，完成下列问题：

（1）在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运

动轨迹和求物体的平抛初速度。

实验简要步骤如下：

4.让小球多次从斜槽上的同一位置处滚下，记下小球穿过卡

片孔的一系列位置；

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8.安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下小球在斜槽末端时球心。点和

过。点的竖直线；

C测出曲线上某点的坐标x、y,算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求孙

的值，然后求它们的平均值；

/).取下白纸，以0为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛轨迹。

上述实验步骤的合理顺序是(只填排列序号即可)。

(2)如图所示，某次在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记

录轨迹，小方格的边长为/,重力加速度大小为g。若小球在平抛运动途中的几个

位置如图中的a、b、c、d所示,则小球从b运动到c的时间为，小球平抛

的初速度为。(均用/、g表示)

11.为了探究机械能守恒定律，某同学设计了如图甲所示的实验装置。

(1)实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点(标

号0〜6),测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为由、d2,d3.d4.d5,d6,

打点周期为T,则打点2时小车的速度大小外=；若测得小车的质量为M、

钩码的质量为m,打点1和点5时小车的速度分别用%、丹表示，已知重力加速度

大小为g,则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为。

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(2)在处理实验数据时，如果以，为纵轴，以“为横轴，根据实验数据绘出a-d图

像，其图线的斜率表示的物理量的表达式为。

12.在乘公交车时，我们常常能听到车上的广播提醒说：“车辆转弯，请乘客们坐稳扶

好。”在车辆急转弯时，乘客如果没有扶好，往往会向弯道的外侧倾倒，其中的原

理是什么？

13.如图所示，河宽d=120m,设小船(视为质点)在静水中行进

的速度为%,河水的流速为2。小船从4点出发，若出发时船

头指向河对岸上游的B点，此时船头方向与河岸成a角，a=-

53。，经过lOmin,小船恰好到达河正对岸的C点，已知sin53°=0.8。

(1)请画出小船在航行时的速度合成图；

(2)求小船在静水中行进的速度%的大小；

(3)求河水的流速外的大小.

14.中国的高铁技术领先全球，一“复兴号”高铁列车的质量为5X10^0它以恒定

不变的功率由静止沿平直轨道加速行驶，当速度增大到%=2m/s时，加速度由=

0.9T7I/S2,当速度增大到=10m/s时，加速度a?=O.lm/s?，假设列车所受阻力

大小不变。

(1)请画出列车启动时的受力分析图；

(2)求列车所受阻力的大小与；

(3)求在该功率下列车的最大速度4n。

15.我国将于2022年举办冬奥运会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，如图所

示，质量m=60kg的运动员从长直轨道AB的A处由静止开始以加速度a=

3.6m/s2匀加速下滑，到达助滑道末端8时速度为=24m/s,A与B的竖直高度差

H=48mo为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔

接，其中最低点C处附近是一段以。为圆心的圆弧，助滑道末端B与滑道最低点C

的高度差九=5m,运动员在B、C间运动时阻力做功W=-15307,取g=10m/sz„

(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力丹的大小；

(2)若运动员能承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至

少应为多大。

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答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：4卡文迪许对一些物体间的引力进行测量并算出了引力常量，故A错误；

8.开普勒认为所有行星轨道的半长轴的三次方跟它公转周期的二次方的比值都相等，故

B错误；

C.爱因斯坦认为时间和空间都是相对的，故C错误；

D相对论时空观认为物体的长度会因物体的速度不同而发生变化，故。正确。

故选：D。

牛顿发现了万有引力定律，但没有测出G值，开普勒第三定律定量分析了半径和周期的

关系，爱因斯坦的时空观认为时间和空间都是相对。

准确记忆各物理学家的贡献，理解贡献的真正物理意义。

2.【答案】C

【解析】解：AB、匀速圆周运动是线速度大小保持不变的圆周运动，速度方向沿切线

方向，时刻改变，故AB错误；

C、匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动，故C正确；

。、根据公式。=3「，半径，一定，线速度与角速度成正比，故。错误。

故选：Co

匀速圆周运动是线速度大小保持不变的圆周运动，它的角速度、周期都保持不变，速度

方向沿切线方向；根据线速度、角速度和半径的关系公式v=3r进行判断.

匀速圆周运动是线速度大小保持不变的圆周运动，它的线速度、角速度、周期都保持不

变；它的速度、加速度、与合外力的大小保持不变而它们的方向时刻都在变化.

3.【答案】C

【解析】解：AD,两小球外人运动过程中都只受重力，加速度为重力加速度，且机械

能守恒，故A。错误；

B、设b球速度方向与水平方向夹角为0,则上升到最高点的时间t=红史亚，a做竖直上

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抛运动，运动到最高点的时间为g'=_,时间不相同，故8错误；

C、根据动能定理研究物体从开始到最高点：

对于-mghy=0—

对于岳由于斜抛运动的物体在水平方向有初速度，而在水平方向无加速度，所以到达

最高点速度不为0,

-mgh2=诏，其中以为在最高点水平方向的速度。

以相同大小的初速度%,从以上表达式中可以发现电＞九2

故C正确；

故选：C。

清楚物体做不同的运动到达最高点的速度特征，根据速度-时间关系分析时间，根据动

能定理表示出两次达到的高度进行比较。

分析物体运动过程，了解物体运动位置特征。本题也可以运用机械能守恒去解决，也就

是从物体的重力势能减小和动能增加的角度去比较。

4.【答案】C

【解析】解：根据匀变速直线运动的规律可得：

-0+vs

V=---=-

2t

则根据动能的计算公式可得：Ek=£nw2=等，故C正确，错误；

故选：C。

先根据运动学公式得出“嫦娥二号”的速度，结合动能的计算公式完成分析。

本题主要考查了运动学公式和动能的应用，熟悉运动学规律，结合动能的计算公式即可

完成分析。

5.【答案】B

【解析】解：设星球质量为M',半径为R',重力加速度为g',地球质量为“，半径为R,

重力加速度为g,则有：g'=2g；R=R'

那么，由星球表面物体重力等于万有引力可得：喏=mg，,誓=mg；

所以，该星球的质量与地球的质量之比号=2,故B正确，48错误；

M

故选：B.

根据星球表面物体重力等于万有引力求解。

本题考查万有引力定律，解题关键掌握在星球表面附近万有引力与重力的关系。

6.【答案】D

【解析】解：在整个运动过程中，根据动能定理可得：Pt-mgL(l-cose)=0-0,

解得P=m”(；cose),故ABC错误，。正确；

故选:Do

在整个运动过程中，根据动能定理求得即可。

本题主要考查了动能定理，关键是过程的选取，抓住各个力做功情况即可。

7.【答案】BD

【解析】解：A、飞船在返回过程先加速后减小，动能先增大后减小，故A错误；

8、阻力方向与运动方向相反，阻力方向与位移方向相反，阻力始终做负功，故B正确；

C、飞船做变速运动，在任意相等时间内的平均速度不相等，位移的改变量不相等，故

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C错误；

。、由功能关系可知，重力做的功等于重力势能的减少量，故。正确。

故选：BD。

根据飞船的运动过程判断其动能变化情况；根据阻力方向与位移方向间的关系判断阻力

做功情况；根据飞船的运动过程判断相等时间内内能改变量的关系；根据功能关系分析

答题。

分析清楚飞船的运动过程、掌握基础知识是解题的前提；根据飞船的运动过程应用功能

关系即可解题。

8.【答案】BCD

【解析】解：A、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c

的角速度相同，根据a=a>2r知，c的向心加速度大于。的向心加速度。由%^=ma,

则。=等，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则c的向心加速度小于b的向心加

速度，而b的向心加速度约为g,所以知a的向心加速度小于重力加速度g。故A正确；

B、由万有引力提供向心力有：粤旺，得：〃=回卫星的半径越大，速度越小，

rzr7r

所以〃的速度最大，根据s=戊可知〃在相同时间内转过的弧长最长，故B正确；

C、c,是地球同步卫星，周期是246则c,在4〃内转过的圆心角是60。，是全故C正确；

D、由万有引力提供向心力有：粤=mr哆，解得：T=第知，卫星的半径越大，

r2T2'GM

周期越大，所以d的运动周期大于。的。故。正确。

故选：BCD。

同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知。与c的角速度相同，根

据a=a>2r知，。的向心加速度大于〃的向心加速度。由"署=ma,则&=等，卫星的

轨道半径越大，向心加速度越小，则C的向心加速度小于b的向心加速度，而6的向心

加速度约为g，所以知〃的向心加速度小于重力加速度g。C是地球同步卫星，周期是

24/7,则c在4〃内转过的圆心角是会由粤=加且知卫星的半径越小，速度越大，相

同时间内转过的弧长最长。

本题考查万有引力定律的知识，对于卫星问题，要建立物理模型，根据万有引力提供向

心力，分析各量之间的关系，并且要知道同步卫星的条件和特点。

9.【答案】AD

【解析】解：AD,若小球A恰好能到。轨道的最高点，由巾9=巾?，得以=配，

由7ng(bo-2R)=初%得自o=|R;若小球8恰好能到6轨道的最高点，在最高点

的速度刈=0,根据机械能守恒定律得=2R,所以也=而？|R时，两球都能到达

轨道的最高点，故A、。正确;

B、若%=|R,小球B在轨道上上升的最大高度等于慨R；若心=|凡则小球A在到

达最高点前离开轨道，有一定的速度，由机械能守恒定律可知，A在轨道上上升的最大

高度小于,R，故8错误；

C、小球A从最高点飞出后做平抛运动，下落R高度时，水平位移的最小值为

%行=回•后=鱼区＞R，所以若小球A从最高点飞出后会落在轨道右端口外侧,

而适当调整演，8可以落在轨道右端口处，所以适当调整心和品，只有8球可以从轨道

最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处，故C错误。

故选：A。。

要知道小球恰好到。轨道最高点的最小速度是闻，恰好到b轨道最高点的速度是0,

再结合机械能守恒定律分析高度即可。

本题考查小球在竖直面内圆周运动的两种模型，注意区分在最高点的最小速度，结合能

量观点分析问题。

10.【答案】BADC］：2向

【解析】解：(1)按照先组装器材，然后进行实验，再数据处理的顺序，合理的操作顺

序是BADC；

(2)在竖直方向上小球做匀加速直线运动，根据

Ay=I=gT2

解得：7=J

则在水平方向上小球做匀速直线运动

21

%=亍=2血1

故答案为：⑴B/WC；(2)2向

(1)根据实验原理掌握正确的实验操作顺序；

(2)根据平抛运动在不同方向上的运动特点和运动学公式完成分析。

本题主要考查了平抛运动的相关应用，根据实验原理掌握正确的实验操作，理解平抛运

动在不同方向上的运动特点，结合运动学公式即可完成分析。

11.【答案】百3mg®5-di)="M+rn)避一)M+rn)谱盘

【解析】解：(1)做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬

时速度，打点2时小车的速度大小以=然；

从打点1与到打点5过程，由机械能守恒定律得：mg(d5-心)=+m)理(M+

m)vf；

(2)由机械能守恒定律得：mgd=^M+m)v2,整理得：?=湍/,则图象的

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故答案为：(1)用3；mg(ds-dj=+m)vf；(2)^«

(1)根据匀变速直线运动的推论求出瞬时速度；应用机械能守恒定律求出实验需要验证

的表达式。

(2)应用动能定理求出图象的函数表达式，然后答题。

理解实验原理、分析清楚图示纸带是解题的前提，应用匀变速直线运动的推论、机械能

守恒定律即可解题。

12.【答案】解：从受力分析角度，由于车辆转弯时做圆周运动，里面的乘客也要做圆

周运动，而做圆周运动必须有力提供所需的向心力，此时是乘客受到的摩擦力充当向心

力，但由于是“急”转弯，鞋子和车厢地板的摩擦力不足以维持人体做圆周运动所需要

的力，人体便开始做离心运动。

答：在车辆急转弯时，乘客如果没有扶好，往往会向弯道的外侧倾倒，其中的原理是：

鞋子和车厢地板的摩擦力不足以维持人体做圆周运动所需要的力，人体便开始做离心运

动。

【解析】当做圆周运动的物体受到的合外力不足以提供向心力时，物体将向外运动，即

做离心运动。

此题理解离心运动的定义，明确离心运动的原因即可。

13.【答案】解：(1)小船在航行时的速度合成图如图所示

(2)%与河岸上游成53°角，d=vt,t=lOmin=600s,解得i?=0.2m/s,%=就短

解得%=0.25m/s

(3)由几何关系得河水的流速方=Vicosa,解得。2=0.157n/s

答：(1)见上图

(2)小船在静水中行进的速度%的大小为0.25m/s

(3)求河水的流速W的大小为0」5m/s

【解析】根据做出的速度矢量图形，然后根据几何关系即可求解。

本题考查与运动的合成与分解，注意用好矢量图形中的几何关系。

14.【答案】解：(1)列车启动时的受力分析图如图所示

(2)设列车恒定不变的功率为P,大小不变的阻力为巴

当列车速度增大到%=2?n/s时，P=

由牛顿第二定律可得片一%=m%

当列车速度增大到。2=10m/s时,P=