2021-2022年重慶市第二外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高一（下）期末物理試題（解析版）

1、 2021-2022學(xué)年（下）期末考試高2024屆物理試題一、選擇題（本題共12個(gè)小題，共48分。其中，1-8為單項(xiàng)選擇，9-12為多項(xiàng)選擇）1. 一單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，若保持?jǐn)[長(zhǎng)不變，擺球的質(zhì)量減少為原來的一半，擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)的速度增加為原來的3倍，則單擺振動(dòng)的（ ）A. 頻率變大，振幅變小B. 頻率變小，振幅變大C. 頻率變大，振幅變小D. 頻率不變，振幅變大【答案】D【解析】【詳解】設(shè)擺球上升最大高度為h，由機(jī)械能守恒定律得 解得所以上升高度與質(zhì)量無關(guān)，速度變大，高度變高，所以偏離平衡位置的最大距離變大，振幅變大。根據(jù)單擺周期公式，所以擺長(zhǎng)不變，周期不變，頻率就不變，故ABC錯(cuò)誤，D正確

2、。故選D2. 某彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖像如圖所示，由圖可知（）A. 在時(shí)，振子動(dòng)能最小B. 在時(shí)，振子具有最大勢(shì)能C. 在時(shí)，振子加速度方向?yàn)樨?fù)方向D. 在時(shí)，振子位移為零，所以振動(dòng)系統(tǒng)能量為零【答案】A【解析】【詳解】A在時(shí)，振子在最大位移處，速度為零，動(dòng)能最小，故A正確；B在時(shí)，振子處于平衡位置處，振子勢(shì)能為零，故B錯(cuò)誤；C在時(shí)，振子位移為負(fù)，則恢復(fù)力沿著正方向，加速度方向?yàn)檎较颍蔆錯(cuò)誤；D在時(shí)，振子位移為零，速度最大，振子動(dòng)能不為零，所以振動(dòng)系統(tǒng)能量不為零，故D錯(cuò)誤。故選A。3. 如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置中，甲輪的軸、塔輪丙和乙的軸均為水平軸，其中，甲、丙兩輪半徑相等。A、B、C

3、三點(diǎn)分別是甲、乙、丙三輪的邊緣點(diǎn)，若傳動(dòng)中皮帶不打滑，且B、C兩點(diǎn)的線速度大小之比為1:2，則（ ）A. A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為2:1B. A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為1:2C. A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為1:2D. A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為2:1【答案】C【解析】【詳解】AB由于不打滑時(shí)，與皮帶接觸的輪緣各質(zhì)點(diǎn)的線速度大小相等，則則A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為1:1，AB錯(cuò)誤；CD由于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)角速度相等，則根據(jù)題意根據(jù)角速度與線速度的關(guān)系則結(jié)合題意有根據(jù)向心加速度的表達(dá)式解得A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為1:2，C正確，D錯(cuò)誤。故選C。4. 天宮一號(hào)為中國(guó)載人航天

4、工程發(fā)射的第一個(gè)目標(biāo)飛行器，也是中國(guó)第一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室。天宮一號(hào)于2011年9月29日發(fā)射升空，并于2018年4月2日再入大氣層。若天宮一號(hào)運(yùn)行期間的軌道可視為圓且距地面高為，運(yùn)行周期為T，地球的半徑為R，引力常量為G，下列關(guān)于天宮一號(hào)的說法正確的是（ ）A. 航天員在太空中不受地球的引力作用B. 由題中信息可求出地球的質(zhì)量為C. 由題中信息可求出天宮一號(hào)的運(yùn)行速度大小為D. 因?yàn)樘鞂m一號(hào)軌道距地面很近，其加速度小于同步衛(wèi)星的加速度【答案】B【解析】【詳解】A航天員在太空中處于失重狀態(tài)，地球?qū)教靻T的萬(wàn)有引力提供向心力，不是不受到地球的引力作用，故A錯(cuò)誤；B根據(jù)牛頓第二地理可得解得故B正確；C天

5、宮一號(hào)的運(yùn)行速度大小為故C錯(cuò)誤；D根據(jù)可知軌道半徑越小加速度越大，由于天宮一號(hào)的軌道距地面很近，軌道半徑比同步衛(wèi)星軌道半徑小，故天宮一號(hào)的加速度大小大于同步衛(wèi)星的加速度大小，故D錯(cuò)誤。故選B。5. 一電動(dòng)摩托車在平直的公路上由靜止啟動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖甲所示，圖乙表示電動(dòng)摩托車牽引力的功率P與時(shí)間t的關(guān)系。設(shè)電動(dòng)摩托車在運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力為車（包括駕駛員）總重力的k倍，在末電動(dòng)摩托車的速度恰好達(dá)到最大。已知電動(dòng)摩托車（包括駕駛員）總質(zhì)量，重力加速度g取。則下列說法正確的是（）A. 0到內(nèi)電動(dòng)摩托車一直勻加速運(yùn)動(dòng)B. C. 0到內(nèi)，電動(dòng)摩托車的牽引力為D. 到過程中，電動(dòng)摩托車牽

6、引力做功【答案】B【解析】【詳解】A由圖甲可知，818s內(nèi)摩托車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B在末電動(dòng)摩托車的速度恰好達(dá)到最大，有則故B正確；C0到內(nèi)，摩托車的加速度為摩托車的牽引力為故C錯(cuò)誤；D8s18s過程中汽車牽引力已達(dá)到最大功率，所以牽引力做的功為W=Pt=8104J故D錯(cuò)誤。故選B。6. 如圖所示，一長(zhǎng)為的輕桿繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，光滑水平轉(zhuǎn)軸穿過桿上的O點(diǎn)。已知桿兩端固定有質(zhì)量分別為、m的球A和球B，距離為L(zhǎng)。球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球B有向下的拉力，大小為。忽略空氣阻力，重力加速度為g，則當(dāng)球B在最高點(diǎn)時(shí)（）A. 球B的速度大小為B. 球A的速度大小為C. 輕桿對(duì)A的作用

7、力大小為D. 水平轉(zhuǎn)軸對(duì)桿的作用力大小為【答案】D【解析】【詳解】AB球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球B有向下的拉力，大小為，有解得則球A的速度大小為故AB錯(cuò)誤；C對(duì)根據(jù)牛頓第二定律得解得輕桿對(duì)A的作用力大小為故C錯(cuò)誤；D對(duì)輕桿，由平衡條件可得解得水平轉(zhuǎn)軸對(duì)桿的作用力大小故D正確。故選D。7. “慧眼”望遠(yuǎn)鏡是中國(guó)第一顆空間X射線天文衛(wèi)星，既可以實(shí)現(xiàn)寬波段、大視場(chǎng)X射線巡天又能夠研究黑洞、中子星等高能天體。在利用“慧眼”觀測(cè)美麗的銀河系時(shí)，發(fā)現(xiàn)某雙黑洞間的距離為S，只在彼此之間的萬(wàn)有引力作用下繞它們連線上的某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)周期為T，引力常量為G，則雙黑洞總質(zhì)量為（）A. B. C. D.

8、【答案】C【解析】【詳解】設(shè)兩黑洞的質(zhì)量分別為、，各自的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑分別為、，由萬(wàn)有引力提供向心力可得又聯(lián)立解得故選C。8. 如圖所示，斜面傾角為，物塊B靜止在水平軌道的最左端，斜面與水平軌道平滑連接。將一可視為質(zhì)點(diǎn)的A物塊從離水平面高度為的位置靜止釋放，到達(dá)斜面底端進(jìn)入水平軌道后與B發(fā)生彈性正碰，碰后A恰能反彈到距離水平面高為處。已知物塊A與斜面間及B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，則下列說法正確的是（）A. 物塊A與物塊B的質(zhì)量之比為13B. 兩物塊相碰前瞬間，A的速度大小為C. 兩物塊相碰后瞬間，B的速度大小為D. 碰后B物塊還能在水平面上運(yùn)動(dòng)【答案】A【解析】【詳解】ABC對(duì)A下滑過程由

9、動(dòng)能定理解得對(duì)A上滑過程由動(dòng)能定理解得A、B碰撞過程中滿足解得故A正確，BC錯(cuò)誤；D碰撞后，對(duì)由動(dòng)能定理可得解得故D錯(cuò)誤。故選A。9. 如圖所示，一足球愛好者進(jìn)行射門訓(xùn)練，右側(cè)是一面墻壁。足球撞墻前瞬間速度大小為，撞墻后足球以反彈，撞墻前后足球在同一水平線上運(yùn)動(dòng)。若足球的質(zhì)量為，足球與墻壁的接觸時(shí)間為，則對(duì)于該過程，下列說法正確的是（ ）A. 足球的動(dòng)量改變量的大小為B. 足球的動(dòng)量改變量的大小為C. 足球受到墻壁水平方向的平均作用力大小為D. 足球受到墻壁水平方向的平均作用力大小為【答案】BD【解析】【詳解】AB以向左為正方向，足球與墻壁的接觸過程的動(dòng)量改變量為B正確，A錯(cuò)誤；CD根據(jù)動(dòng)量定

10、理可得可得足球受到墻壁水平方向的平均作用力大小為D正確，C錯(cuò)誤。故選BD。10. 如圖所示，一衛(wèi)星先被發(fā)射至近地圓軌道1，然后再變軌到橢圓軌道2上，軌道1、2相切于Q點(diǎn)。經(jīng)過軌道2上P點(diǎn)時(shí)，再次將衛(wèi)星軌道變到圓軌道3，軌道2、3相切于P點(diǎn)。則以下說法正確的是（ ）A. 衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2需要點(diǎn)火加速B. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度C. 衛(wèi)星在三條軌道中周期最大為軌道3，周期最小的為軌道1D. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度【答案】AC【解析】【詳解】A衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2需要點(diǎn)火加速，A正確；B衛(wèi)星在軌道2上從P

11、點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)過程，引力做正功，動(dòng)能增大，故衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度小于經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度，B錯(cuò)誤；C由開普勒第三定律可得軌道3的半徑大于軌道2的半長(zhǎng)軸，軌道1的半徑最小，故衛(wèi)星在三條軌道中周期最大的為軌道3，周期最小的為軌道1，C正確；D由牛頓第二定律可得衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)和在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)到地心的距離相等，故加速度大小相等，D錯(cuò)誤。故選AC。11. 如圖，小球（可視作質(zhì)點(diǎn)）和a、b兩根細(xì)繩相連，兩繩分別固定在細(xì)桿上兩點(diǎn)，其中b繩長(zhǎng)，小球隨桿一起在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)兩繩都拉直時(shí)，a、b兩繩和細(xì)桿的夾角。若a、b兩繩始終張緊，則小球運(yùn)動(dòng)的線速度大小可能是（）A. B. C. D.

12、【答案】CD【解析】【詳解】當(dāng)a繩恰好拉直，但時(shí)，細(xì)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為，有解得當(dāng)b繩恰好拉直，但時(shí)，細(xì)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為，有解得要使兩繩都拉緊故選CD。12. 如圖所示，一輕質(zhì)定滑輪O固定在天花板上，物塊A和B通過豎直輕彈簧栓接在一起，同時(shí)用不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過滑輪連接物塊A和C，物塊C穿在豎直固定的細(xì)桿上。豎直，間距且水平，此時(shí)A、C間輕繩剛好拉直而無作用力。已知物塊A、B、C質(zhì)量均為，不計(jì)一切摩擦阻力，g取。現(xiàn)將物塊C由靜止釋放，下滑時(shí)物塊B剛好被提起，下列說法正確的是（）A. 此時(shí)物塊A上升的高度為B. 彈簧的勁度系數(shù)為C. 繩子對(duì)物塊C做功的大小等于物塊A動(dòng)能的增加量D. 此時(shí)物塊A速度的大

13、小為【答案】ABD【解析】【詳解】A物體下滑，則繩伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度為各物理量如圖所示故物塊A上升的高度為繩子伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，有故A正確；B設(shè)初態(tài)彈簧的壓縮量為，對(duì)A物體平衡而繩無拉力，有當(dāng)物體B剛要離開地面時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為，對(duì)物體B有而幾何關(guān)系有聯(lián)立各式解得，故B正確；C輕繩對(duì)C做負(fù)功的同時(shí)輕繩對(duì)A做正功，同一根輕繩做功傳遞能量而不損失能量，有對(duì)A分析可知，彈簧的初態(tài)壓縮量等于末態(tài)伸長(zhǎng)量，則彈簧的彈力對(duì)A做功等于零，由動(dòng)能定理可得即可知繩子對(duì)物塊C做功的大小大于物塊A動(dòng)能的增加量，故C錯(cuò)誤；D輕繩兩端的物體的瞬時(shí)速度關(guān)系為對(duì)系統(tǒng)由動(dòng)能定理有代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得故D正確；故選ABD。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題

14、，共12分）13. 某同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，首先按圖甲安裝好實(shí)驗(yàn)器材，然后使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始下落。（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是_（填字母代號(hào)）；A先釋放紙帶，后接通電源B應(yīng)選擇質(zhì)量大、密度小的重物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C釋放紙帶之前，紙帶必須處于豎直狀態(tài)（2）實(shí)驗(yàn)中，得到如圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O（O點(diǎn)與下一點(diǎn)的間距接近）的距離分別為。己知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T。設(shè)重物質(zhì)量為m。從打O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，在誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式_，可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。（用題目所給字母表示）【答案】 . C . 【解析】【詳

15、解】（1）1A實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源再釋放紙帶，故A錯(cuò)誤；B為了減小阻力的影響，應(yīng)選質(zhì)量大、密度大、體積小的重物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故B錯(cuò)誤；C為了減小紙帶與限位孔間的摩擦阻力，釋放紙帶之前，紙帶必須處于豎直狀態(tài)，故C正確。故選C。（2）2從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物重力勢(shì)能的減少量為打B點(diǎn)時(shí)，重物的速度為則從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物動(dòng)能的增加量為若要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，則需滿足即14. 某同學(xué)采用如圖的裝置完成“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)。（1）安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，調(diào)節(jié)斜槽，須使得槽的末端_；（2）入射小球的質(zhì)量、被碰小球的質(zhì)量應(yīng)滿足_（選填“”、“=”或“ . P . 【解析】【詳解】（1）1為了保證小球從斜

16、槽末端開始做平拋運(yùn)動(dòng)，則必須保證斜槽末端切線水平；（2）2為了防止入射小球碰撞后反彈，入射小球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰小球的質(zhì)量，故m1m2；（3）3當(dāng)m1和m2相碰后，m2的速度增大，m1的速度減小，所以N為m2的落點(diǎn)，M為m1碰后的落點(diǎn)，P為不放m2時(shí)m1的落點(diǎn)；（4）4碰撞前小球m1的落點(diǎn)為P，設(shè)其水平速度為v0，碰后m1的速度為v1，m2的速度為v2，斜面的傾角為，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有由此可得同理可得只要滿足即就能說明兩球碰撞前后動(dòng)量守恒。三、計(jì)算題（本題共4小題，共40分）15. 飛車表演是雜技團(tuán)比較受歡迎的節(jié)目之一。如圖所示，在豎直平面內(nèi)有半徑為R的圓軌道，表演者騎著摩托車在圓軌道內(nèi)做圓

17、周運(yùn)動(dòng)，已知表演者（包括人和摩托車）的總質(zhì)量為m，表演者以的速度過軌道最高點(diǎn)B，并以的速度過最低點(diǎn)A。己知重力加速度為g，求：（1）表演者在最高點(diǎn)的向心加速度大小；（2）表演者在最低點(diǎn)受到軌道的支持力大小?！敬鸢浮浚?）1.5g；（2）4mg【解析】【詳解】（1）表演者在最高點(diǎn)的向心加速度大小為（2）表演者在最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律可得解得表演者在最低點(diǎn)受到軌道的支持力大小為16. 如圖所示，一水平放置的光滑操作臺(tái)上靜置有兩滑塊A、B，用細(xì)線將滑塊A、B連接，使A、B間的輕質(zhì)彈簧處于壓縮狀態(tài)（A、B兩物體與彈簧不栓接）。剪斷細(xì)線，滑塊A、B被彈簧彈開并最終落到地面，落地點(diǎn)分別為M、N。已知A、

18、B的質(zhì)量分別為、，操作臺(tái)距離地面高，M距操作臺(tái)邊緣的水平距離，。試求：（1）A水平拋出的初速度大小；（2）B落地點(diǎn)N到操作臺(tái)邊緣的水平距離?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）滑塊A做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有解得水平方向有解得A水平拋出的初速度大小為（2）滑塊A、B被彈簧彈開過程滿足動(dòng)量守恒，則有解得滑塊B做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為B落地點(diǎn)N到操作臺(tái)邊緣的水平距離為17. 如圖甲，傾角為的斜面固定在水平地面上，輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，此時(shí)彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為的滑塊從距離彈簧上端為處由靜止釋放，已知彈簧勁度系數(shù)為，斜面與滑塊間動(dòng)摩擦因數(shù)為。設(shè)滑塊與彈簧接觸過程中沒有機(jī)械能損失，彈簧

19、全過程始終處于彈性限度內(nèi)（不計(jì)空氣阻力，重力加速度）。（1）求滑塊與彈簧上端第一次剛好接觸時(shí)的速度大??；（2）若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中速度最大時(shí)，彈簧所具有的彈性勢(shì)能為，試求這個(gè)最大速度的大小。（結(jié)果可用根式表示）（3）取時(shí)刻滑塊由靜止釋放，請(qǐng)?jiān)谝覉D中定性畫出滑塊在沿斜面下滑的速度與時(shí)間的關(guān)系圖像。圖中橫坐標(biāo)軸上的表示滑塊與彈簧上端第一次剛好接觸的時(shí)刻，表示滑塊第一次速度達(dá)到最大值的時(shí)刻，表示彈簧第一次壓縮至最短的時(shí)刻，縱坐標(biāo)軸上的為滑塊在時(shí)刻的速度大小。（本問不要求寫出計(jì)算過程）【答案】（1）1m/s；（2）；（3）見解析【解析】【詳解】（1）對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析，由幾何知識(shí)及動(dòng)能定理可得（2）當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí)，記彈簧的形變量為x0，對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析可得由動(dòng)能定理可得（3）在接觸彈簧前，滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到v1后開始接觸彈簧，之后彈簧做加速度減小加速運(yùn)動(dòng)，直到達(dá)到最大速度，加速度為零，再之后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為零，其v-t圖如圖所示18. 如圖所示，一水平傳送帶以的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并嵌于水平臺(tái)面上，水平臺(tái)面與傳送帶上表面等高，且平滑對(duì)接。左邊臺(tái)面的O點(diǎn)處放置著質(zhì)量的物塊A，O點(diǎn)距左側(cè)擋板。質(zhì)量的物塊B從右邊臺(tái)面上以的初速度