安徽省合肥市第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高一（下）期末考試物理試題一、單選題（本大題共8小題）（2022·安徽·六安市裕安區(qū)新安中學(xué)高一期末）1. 下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的敘述中，正確的是（　　）A. 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向一定是變化的B. 物體受恒力作用時(shí)不可能做曲線運(yùn)動(dòng)C. 物體所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向夾角為銳角時(shí)，該物體一定做加速線運(yùn)動(dòng)D. 物體運(yùn)動(dòng)的速率增大，物體所受合力方向一定與運(yùn)動(dòng)方向相同【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度方向一定變化，但加速度大小和方向不一定變化，A錯(cuò)誤；B．物體受恒力作用時(shí)，若恒力的方向和速度方向不在一條直線上，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；C．物體所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向夾角為銳角時(shí)，將該力分解到沿著運(yùn)動(dòng)方向和垂直于運(yùn)動(dòng)方向，沿著運(yùn)動(dòng)方向的分力，一定使物體加速運(yùn)動(dòng)，速率一定增加；而垂直于運(yùn)動(dòng)方向的力讓物體運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化，不改變速度大小，C正確，D錯(cuò)誤。故選C（2022·安徽·六安市裕安區(qū)新安中學(xué)高一期末）2. 如圖所示，汽車通過滑輪拉重物A，汽車沿水平方向向右勻速運(yùn)動(dòng)，滑輪與繩的摩擦不計(jì)，則（　　）A. 重物A勻速上升 B. 繩中拉力小于A的重力C. 重物A先加速后減速 D. 繩中拉力大于A的重力【答案】D【解析】【分析】【詳解】設(shè)繩子與水平方向的夾角為，將小車的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的速度等于A的速度，根據(jù)平行四邊形定則得車子在勻速向右的運(yùn)動(dòng)過程中，繩子與水平方向的夾角減小，所以A的速度增大，A做加速上升，故繩中拉力大于A的重力。故選D。（2022·安徽·六安市裕安區(qū)新安中學(xué)高一期末）3. 如圖所示，自行車的大齒輪與小齒輪通過鏈條相連，而后輪與小齒輪是繞共同的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的．設(shè)大齒輪、小齒輪和后輪的半徑分別為r1、r2、r3，當(dāng)C點(diǎn)的線速度大小為v時(shí)，A點(diǎn)的線速度大小為（　?。?/span>A. v B. v C. v D. v【答案】B【解析】【分析】【詳解】傳動(dòng)過程中，同一鏈條上的A、B兩點(diǎn)的線速度相等，即vA=vB，C點(diǎn)的速度為v，根據(jù)且B、C兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，所以代入數(shù)據(jù)聯(lián)立得ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。（2022·安徽·六安市裕安區(qū)新安中學(xué)高一期末）4. 對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 根據(jù)公式a＝，可知其向心加速度a與半徑v2成正比B. 根據(jù)公式a＝ω2r，可知其向心加速度a與半徑ω2成正比C. 根據(jù)公式ω＝，可知其角速度ω與半徑r成反比D. 根據(jù)公式ω＝，可知其角速度ω與轉(zhuǎn)速T成反比【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．當(dāng)半徑r取定值時(shí)，其向心加速度a與半徑v2成正比。故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)半徑r取定值時(shí)，其向心加速度a與半徑ω2成正比。故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)線速度v取定值時(shí)，其角速度ω與半徑r成反比。故C錯(cuò)誤；D．式中常數(shù)，其角速度ω與轉(zhuǎn)速T成反比。故D正確。故選D。（2022·安徽·六安市裕安區(qū)新安中學(xué)高一期末）5. 如圖所示，AB為圓弧軌道，BC為水平直軌道，圓弧的半徑為R，BC的長度也是R。一質(zhì)量為m的物體，與兩個(gè)軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為，當(dāng)它由軌道頂端A從靜止下滑時(shí)，恰好運(yùn)動(dòng)到C處停止運(yùn)動(dòng)，那么摩擦力在AB段對(duì)物體做的功為（　?。?/span>A. －μmgR B. －mgR C. －mgR D. （－1）mgR【答案】D【解析】【分析】【詳解】物體由軌道頂端A開始，到C處停止，應(yīng)用動(dòng)能定理，有整理，可得故選D。（2022·安徽·六安市裕安區(qū)新安中學(xué)高一期末）6. 如圖所示，在輕彈簧的下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，若將小球A從彈簧原長位置由靜止釋放，小球A能夠下降的最大高度為h.若將小球A換為質(zhì)量為4m的小球B，仍從彈簧原長位置由靜止釋放，已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則小球B下降h時(shí)的速度為（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【分析】【詳解】根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得，對(duì)A下降h的過程有mgh＝Ep對(duì)B下降h的過程有解得ABD錯(cuò)誤，C正確故選C。（2022·安徽合肥·高一期末）7. 2020年3月8日，國際乒聯(lián)卡塔爾公開賽，女單決賽陳夢(mèng)獲得冠軍。如圖所示為乒乓球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B、C為曲線上的三點(diǎn)，AB、BC為兩點(diǎn)連線，ED為B點(diǎn)的切線，乒乓球在運(yùn)動(dòng)過程中可視為質(zhì)點(diǎn)，若不考慮空氣阻力的影響，則下列說法正確的是（　?。?/span>A. 乒乓球的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，在B點(diǎn)的速度沿BD方向B. 乒乓球的運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)，在B點(diǎn)的速度沿BD方向C. 乒乓球的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，在B點(diǎn)的速度沿BC方向D. 乒乓球的運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)，在B點(diǎn)的速度沿AB方向【答案】A【解析】【詳解】做曲線運(yùn)動(dòng)的乒乓球在運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)的速度方向沿曲線在該點(diǎn)的切線方向，因此乒乓球在B點(diǎn)的速度沿BD方向；乒乓球運(yùn)動(dòng)中只受重力，根據(jù)牛頓第二定律，乒乓球的加速度為重力加速度g，故為勻變速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。（2022·安徽合肥·高一期末）8. 將質(zhì)量為和的兩小球和，分別拴在一根細(xì)繩的兩端，繩長為，開始時(shí)靜置于光滑的水平桌面上，剛好跨過桌邊且繩已張緊，如圖所示。當(dāng)球下落時(shí)拉著球沿桌面滑動(dòng)，桌面的高為，且。若著地后停止不動(dòng)，球剛滑出桌面時(shí)的速度大小為：（　?。?/span>A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【分析】【詳解】根據(jù)題意可知，桌面光滑，小球組成的系統(tǒng)在小球著地瞬間能量守恒，則又且繩連接速度大小相同，則A正確故選A。二、多選題（本大題共4小題）（2022·安徽合肥·高一期末）9. 有一條可視為質(zhì)點(diǎn)的渡船勻速橫渡一條河寬為180m的河流，小船在靜水中的速度為3m/s，水流速度為4m/s，則該小船（　?。?/span>A. 小船可能垂直河岸到達(dá)正對(duì)岸B. 小船渡河的最短時(shí)間等于60sC. 小船以最短時(shí)間渡河時(shí)，它沿水流方向的位移大小為240mD. 小船以最短位移渡河時(shí)，位移大小為180m【答案】BC【解析】【詳解】A．因?yàn)榇陟o水中的速度小于河水的流速，由平行四邊形定則求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸到達(dá)正對(duì)岸，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)船在靜水中的速度垂直河岸渡河時(shí)時(shí)間最短，最短時(shí)間，故B正確；C．船以最短時(shí)間渡河時(shí)沿河岸的位移，故C正確；D．如圖所示，由三角形的相似得最短位移為，故D錯(cuò)誤。故選BC。（2022·安徽合肥·高一期末）10. 在半徑為的球殼內(nèi)的最低點(diǎn)豎立一高度為的支架，在支架上放置一質(zhì)量為的小球，小球以水平速度拋出，打在球殼上，重力加速度，則（　?。?/span>A. 小球飛行時(shí)間為B. 小球打在球殼上的位置與球心連線與豎直方向的夾角的正切值為C. 小球落到球殼上時(shí)動(dòng)能為D. 小球落到球殼上時(shí)速度方向與球殼垂直【答案】BC【解析】【分析】【詳解】A．由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有，，聯(lián)立解得，，故A錯(cuò)誤；B．小球打在球殼上的位置與球心連線與豎直方向的夾角的正切值為
 故B正確；C．設(shè)小球落到球殼上時(shí)動(dòng)能為，由機(jī)械能守恒定律有解得故C正確；D．小球落到球殼上時(shí)速度方向與豎直方向的夾角的正切值為即而落點(diǎn)與球心連線與球殼垂直，故小球落到球殼上的速度方向不與球殼垂直，故D錯(cuò)誤。故選BC。（2022·安徽合肥·高一期末）11. 如圖所示，水平粗糙滑道AB與豎直面內(nèi)的光滑半圓形導(dǎo)軌BC在B處平滑相接，導(dǎo)軌半徑為R。一輕彈簧的一端固定在水平滑道左側(cè)的固定擋板M上，彈簧自然伸長時(shí)另一端N與B點(diǎn)的距離為L。質(zhì)量為m的小物塊在外力作用下向左壓縮彈簧（不拴接）到某一位置P處，此時(shí)彈簧的壓縮量為d。由靜止釋放小物塊，小物塊沿滑道AB運(yùn)動(dòng)后進(jìn)入半圓形軌道BC，且剛好能到達(dá)半圓形軌道的頂端C點(diǎn)處，已知小物塊與水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，彈簧的勁度系數(shù)為k，小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，則（　　）A. 小物塊在C點(diǎn)處的速度剛好為零B. 當(dāng)彈簧的壓縮量為時(shí)，小物塊速度達(dá)到最大C. 剛開始釋放物塊時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為D. 小物塊剛離開彈簧時(shí)的速度大小為【答案】BD【解析】【詳解】A．由題意知，小物塊剛好能達(dá)到半圓形軌道頂端點(diǎn)處，設(shè)小物塊在點(diǎn)處速度大小為，則有解得A錯(cuò)誤；B．彈簧的壓縮量為時(shí)，由靜止釋放小物塊，開始時(shí)彈簧的彈力大于滑動(dòng)摩擦力，小物塊加速運(yùn)動(dòng)，速度增大，當(dāng)彈簧的彈力等于滑動(dòng)摩擦力時(shí)，小物塊速度達(dá)到最大，即解得B正確；CD．彈簧的壓縮量為時(shí)，釋放小物塊，設(shè)小物塊離開彈簧時(shí)速度為，到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度為，小物塊由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，據(jù)機(jī)械能守恒定律有 解得小物塊離開彈簧到點(diǎn)時(shí)，據(jù)動(dòng)能定理有解得據(jù)功能關(guān)系，剛開始釋放物塊時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。（2022·安徽合肥·高一期末）12. 2022年左右我國將建成載人空間站，軌道高度距地面約，在軌運(yùn)營10年以上，它將成為中國空間科學(xué)和新技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)重要基地。設(shè)該空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)周期為T，軌道半徑為r，萬有引力常量為G，地球半徑為R，地球表面重力加速度為g。下列說法正確的是（　　）。A. 地球的質(zhì)量為 B. 空間站的向心加速度為C. 空間站的線速度大小為 D. 空間站的運(yùn)行周期大于地球自轉(zhuǎn)周期【答案】AB【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)牛頓第二定律可得解得故A正確；B．根據(jù)牛頓第二定律可得又黃金代換式為聯(lián)立解得，空間站的向心加速度為故B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律可得又黃金代換式為聯(lián)立解得故C錯(cuò)誤；D．空間站的軌道半徑比同步衛(wèi)星軌道半徑小，根據(jù)可知，空間站的運(yùn)行周期小于同步衛(wèi)星運(yùn)行周期，而同步衛(wèi)星周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，則空間站的運(yùn)行周期小于地球自轉(zhuǎn)周期，故D錯(cuò)誤。故選AB。三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題）（2022·安徽·合肥一中高一期末）13. 兩同學(xué)粗略體驗(yàn)向心力公式和，他們做法如下：如圖甲所示，繩子的一端拴一個(gè)小沙袋（或其他小物體），繩上離小沙袋重心的地方打一個(gè)繩結(jié)A，離小沙袋重心的地方打另一個(gè)繩結(jié)B。同學(xué)甲看手表計(jì)時(shí)，同學(xué)乙按下列步驟操作：操作一：手握繩結(jié)A，如圖乙所示，使沙袋在水平方向上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每秒運(yùn)動(dòng)1周，體會(huì)此時(shí)繩子拉力的大小。操作二：手仍然握繩結(jié)A，但使沙袋在水平方向上每秒運(yùn)動(dòng)2周，體會(huì)此時(shí)繩子拉力的大小。操作三：改為手握繩結(jié)B，使沙袋在水平方向上每秒運(yùn)動(dòng)1周，體會(huì)此時(shí)繩子拉力的大小。根據(jù)以上操作步驟填空：（1）操作一與操作三__________（選填“線速度”或“角速度”）相同，同學(xué)乙感到__________（選填“操作一”或“操作三”）繩子拉力比較大；（2）操作二與操作三__________（選填“線速度”或“角速度”）相同，同學(xué)乙感到__________（選填“操作二”或“操作三”）繩子拉力比較大。【答案】    ①. 角速度    ②. 操作三    ③. 線速度    ④. 操作二【解析】【詳解】（1）[1] [2] 操作一與操作三，使沙袋水平方向上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每秒運(yùn)動(dòng)1周，周期相同，根據(jù)知操作一與操作三角速度相同。手握繩結(jié)A，小沙袋做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為,手握繩結(jié)B，小沙袋做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為,由題意可知根據(jù)同學(xué)乙感到操作三繩子拉力比較大。（2）[3] [4] 操作二與操作三，線速度手仍然握繩結(jié)A，但使沙袋在水平方向上每秒運(yùn)動(dòng)2周, 改為手握繩結(jié)B，使沙袋在水平方向上每秒運(yùn)動(dòng)1周。操作三中，沙袋做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期都是操作二中的半徑和周期的二倍，所以操作二與操作三，線速度相同。根據(jù)又得操作二繩子拉力比較大。（2022·安徽·合肥一中高一期末）14. 圖所示的是“研究小球的平拋運(yùn)動(dòng)”時(shí)拍攝的閃光照片的一部分，其背景是邊長為5 cm的小方格，取g＝10 m/s2.由此可知：閃光頻率為________Hz；小球拋出時(shí)的初速度大小為________m/s；從拋出點(diǎn)到C點(diǎn)，小球速度的變化最為________ m/s．【答案】    ①. 10    ②. 2.5    ③. 4【解析】【詳解】[1][2][3]根據(jù)△y=2L=gT2則相等的時(shí)間間隔則閃光的頻率小球的初速度B點(diǎn)豎直分速度則C點(diǎn)的豎直分速度vyC=vyB+gT=3+1m/s=4m/s小球從拋出點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中，速度的變化量△v=gt=vyC=4m/s四、解答題（本大題共3小題）（2022·安徽·合肥一中高一期末）15. 一物體從傾角為37°的斜坡頂端A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)2s后落到斜坡上的B點(diǎn)，（sin37°= 0.60，cos37°= 0.80，g取10m/s2） 。求：（1） A到B的豎直高度；（2） 物體離開A點(diǎn)時(shí)的速度大小；（3） 物體離開A點(diǎn)后，經(jīng)過多少時(shí)間離斜坡最遠(yuǎn)。【答案】（1）20m；（2）m/s；（3）1s【解析】【分析】【詳解】（1）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，則得h=20m（2）根據(jù)幾何關(guān)系，水平分位移為 水平方向根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)代入數(shù)據(jù)可以得到      （3）物體離開斜坡最遠(yuǎn)時(shí)速度方向與斜坡平行：即   代入數(shù)據(jù)可以得t′=1s（2022·安徽·合肥一中高一期末）16. 如圖所示，用一根長為的細(xì)線，一端系一質(zhì)量為的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在一光滑錐體頂端，錐面與豎直方向的夾角，小球在水平面內(nèi)繞錐體的軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓錐體固定不動(dòng)。（取）（1）若小球靜止時(shí)，求小球受到圓錐體支持力的大?。?/span>（2）若小球剛好離開圓錐面，求小球的角速度；（3）寫出繩子拉力關(guān)于小球轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的函數(shù)關(guān)系式。【答案】（1）6N；（2）；（3）若，有；若，則有【解析】【詳解】（1）由幾何關(guān)系可得，小球受到圓錐體支持力的大小（2）若小球剛好離開圓錐面，則有可得（3）若，則有聯(lián)立可得若，則有可得（2022·安徽·合肥一中高一期末）17. “神舟”飛船在預(yù)定軌道上飛行，每繞地球一圈需要時(shí)間為，每圈飛行路程為，地球的半徑，萬有引力常量。（1）根據(jù)以上物理量，表示地球的質(zhì)量和密度。（2）已知，，，，假設(shè)飛船沿赤道平面自西向東飛行，飛行員會(huì)看到太陽從東邊還是西邊出來？如果太陽直射赤道，如圖所示，試估算飛行員每天能看到多少次日出日落？飛船每轉(zhuǎn)一圈飛行員看不見太陽的時(shí)間有多少分鐘？【答案】（1）；；（2）東邊；16次；36min【解析】【詳解】（1）由可得飛船做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由地球引力提供，既可得地球質(zhì)量為地球密度可得（2）地球自西向東轉(zhuǎn)動(dòng)，飛船沿赤道平面自西向東飛行的速度大于地球自轉(zhuǎn)速度，飛行員會(huì)看到太陽從東邊出來；由題意可得地球自轉(zhuǎn)一周，飛船運(yùn)轉(zhuǎn)16圈，飛船運(yùn)動(dòng)一周能看到一次日出日落，所以飛行員每天能看到16次日出日落；飛船轉(zhuǎn)到地球的背影區(qū)，飛行員就看不到太陽，如圖所示可得飛行員每轉(zhuǎn)一圈，看不到太陽的時(shí)間為
 

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