文档内容
高一年级第二学期期末测试
物 理 试 卷（A 卷）
满分100分，考试时间100分钟
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷 选择题（共46分）
评卷人 得分
一、单选题(共30分)
1．(本题3分)（2021·河南高一期中）一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M点向N
点行驶，速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯时所受合力F和速度的方向，其中
正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】
由于汽车沿曲线由M向N行驶，所以速度v的方向应沿曲线的切线并指向N所在的一
侧。由于汽车速度逐渐减小，所以F与v的夹角大于90°，且F应指向曲线凹侧，综上
所述可知D正确。
故选D。
2．(本题3分)（2021·汕头市东方中学高一期中）下列各种运动中，属于匀变速曲线运
动的有（ ）
A．匀速直线运动 B．匀速圆周运动 C．平抛运动 D．竖直上抛运动
【答案】C
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匀变速曲线运动是指加速度不变的曲线运动，所以ABD错误；C正确；
故选C。
3．(本题3分)（2021·宁夏银川市·贺兰县景博中学高一期中）许多科学家在物理学发
展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是通过多次实验总结出来的一条实验定律
B．开普勒三大定律揭示了行星的运动规律，为万有引力定律的发现奠定了基础
C．库仑通过著名的扭秤实验测出了引力常量的数值
D．亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因
【答案】B
【解析】
A．牛顿第一定律是一条理想化情况下的规律，是逻辑思维的产物，不能通过实验来
直接验证，故A错误；
B．开普勒三大定律揭示了行星的运动规律，牛顿运用开普勒三大定律和牛顿运动定律
研究发现了万有引力定律，故B正确；
C．卡文迪许第一次在实验室里用扭称测出万有引力常量，被称为“第一个测量出地球
质量的人”，故C错误；
D．亚里士多德认为运动是需要外力来维持的，伽利略提出力不是维持物体运动的原
因，故D错误。
故选B。
4．(本题3分)（2021·北京高三二模）一物理学习小组在竖直电梯里研究超重失重现象：
力传感器上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的钩码。当电梯1楼和3楼之
间运行时，数据采集系统采集到拉力F随时间t的变化如图所示。忽略由于轻微抖动
引起的示数变化，下列说法正确的是（ ）
A．a到b过程中电梯向上运动，b到c过程中电梯向下运动
B．a到c过程中钩码的机械能先增加后减小
C．图形abc的面积等于图形def的面积
D．a到b过程中钩码处于超重状态，b到c过程中钩码处于失重状态
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【解析】
A．从a到b过程中，力F大于0，钩码加速度向上，但可以向下做减速运动，同理，
从b到c过程中钩码可能向上做加速运动，故A错误；
B．在整个运动过程中，如果a到c的过程向上加速则拉力对小球做正功，机械能增加，
如果向下减速则拉力对小球做负功机械能减少，故B错误；
C．图像中面积表示力对时间的积累，即冲量。故图形abc的面积等于图形def的面积。
故C正确；
D．a到c的过程中，钩码所受力大于0，根据
加速度大于0，即从a到c钩码处于超重状态。
5．(本题3分)（2021·广东佛山市·罗定邦中学高一期中）如图所示，一小球在细绳作
用下在水平面内做匀速圆周运动，小球质量为m，细绳的长度为L，细绳与竖直方向
的夹角为 ，不计空气阻力作用，则下列说法正确的是（ ）
A．小球共受到重力、拉力、向心力三个力作用
B．小球的向心加速度大小为
C．小球受到的拉力大小为
D．小球受到的拉力大小为
【答案】B
【解析】
A．小球共受到重力、拉力两个力作用，其中拉力和重力的合力充当向心力，选项A
错误；
B．由牛顿第二定律可知
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂解得小球的向心加速度大小为
选项B正确；
CD．小球受到的拉力大小为
选项CD错误。
故选B。
6．(本题3分)（2021·浙江高一月考）质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，
桌面离地面高度为h，重力加速度为g，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落
地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别为（ ）
A． ，增加 B． ，减少
C． ，增加 D． ，减少
【答案】D
【解析】
以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的重力势能为
整个过程中小球重力势能的变化量为
即重力势能减小
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂故选D。
7．(本题3分)（2021·浙江高一月考）太阳能光伏发电是一种新型清洁能源。如图所示，
是装在农家屋顶上的12块多晶硅太阳能电池板，每块尺寸：长 、宽 。
晴天时，电池板每平方米每分钟接收到的太阳辐射能约 ，电池板的光电转化
效率约 ，平均每天等效日照时间 ，则1年可发电约（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】
每天太阳能电池板吸收的太阳能转化为电能的大小为
故选C。
8．(本题3分)（2021·宁夏银川市·贺兰县景博中学高二期中）一个质量为0. 18kg的垒
球，以25m/s的水平速度向左飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为
45m/s。 则这一过程中动量的变化量为（ ）
A．大小为12. 6kg·m/s，方向向右
B．大小为12. 6kg·m/s，方向向左
C．大小为3. 6kg·m/s，方向向右
D．大小为3. 6kg·m/s，方向向左
【答案】A
【解析】
规定水平向左为正方向，则初动量
打击后动量为
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负号表示方向与规定的正方向相反，即向右
故选A。
9．(本题3分)（2021·安徽高一月考）有甲、乙两只船，它们在静水中航行的速度分别
为5m/s和4m/s，现在两船从同一渡口向河对岸开去，已知甲船用最短时间渡河，乙船
以最短航程渡河，结果两船抵达对岸的地点恰好相同，则水流速度为（ ）
A． m/s B． m/s C． m/s D． m/s
【答案】B
【解析】
由题意，甲船以最短时间过河，乙船以最短航程过河，结果两船抵达对岸的地点恰好
相同，可知，甲乙实际速度方向一样，如图所示
可得
两式相乘，得
则
解得
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂v = m/s
水
B正确，ACD错误。
故选B。
10．(本题3分)（2021·江苏扬州市·扬州中学高一月考）如图所示，一轻弹簧一端固定
于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点
无初速度释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中
（ ）
A．重力做正功，弹力不做功
B．重力做正功，弹力做负功，弹性势能增加
C．若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力和弹力都做正功
D．若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功
【答案】B
【解析】
AB．重物由A点摆向最低点B的过程中，重力做正功，弹力做负功，弹性势能增加，
所以A错误；B正确；
C．若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功，所
以C错误；
D．若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功减小，弹力不做功，
所以D错误；
故选B。
评卷人 得分
二、多选题(共16分)
11．(本题4分)（2021·浙江高一月考）下列式子中是比值定义法定义的物理量的是（
）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．加速度 B．功率
C．速度 D．角速度
【答案】B
【解析】
A．加速度 是加速度的决定式，不是比值定义法。故A错误；
B．功率 是比值定义法。故B正确；
C．速度 ，不是比值定义法，属于导出式。故C错误；
D．角速度 是角速度与线速度的关系式，不是比值定义法，故D错误。
故选B。
12．(本题4分)（2021·安徽黄山市·高一期中）一质量为 的物体恰好在转盘上随转盘
以角速度 做匀速圆周运动，它（可视为质点）到转轴的距离为 ，则下列说法正确
的是（ ）
A．物体的线速度为
B．物体所受的向心力由摩擦力提供，方向沿半径指向圆心
C．若物体做圆周运动的半径变为 ，恰好随转盘做匀速圆周运动，此时物体运动的
线速度变为2
D．物体与水平转盘之间的摩擦因数为
【答案】AB
【解析】
A．物体的线速度为
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A正确；
B．物体所受的向心力由摩擦力提供，方向沿半径指向圆心，B正确；
C．当物体恰好在转盘上随转盘以角速度 做匀速圆周运动时满足
若物体做圆周运动的半径变为 ，恰好随转盘做匀速圆周运动，则满足
对比可得
故此时物体运动的线速度变为
C错误；
D．由C的分析可得，物体与水平转盘之间的摩擦因数为
D错误。
故选AB。
13．(本题4分)（2021·武汉市钢城第四中学高二期中）如图所示，在光滑的水平面上
放有一物体质量为M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，轨道半径为R，最低点为C，
两端A、B等高，现让质量为m小滑块从A点静止下滑，在此后的过程中，则
（ ）
A．M和m组成的系统机械能守恒，动量守恒
B．M和m组成的系统机械能守恒，动量不守恒
C．m从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂D．m从A到B的过程中，M运动的位移为
【答案】BD
【解析】
AB．系统在水平方向上动量守恒，竖直方向上因为重力与支持力不平衡，所以系统动
量不守恒。运动过程中，只有重力和弹力做功，系统机械能守恒。A错误，B正确；
C．m从A到C的过程中M向左加速运动，m从C到B的过程中M向左减速运动。C
错误；
D．m从A到B的过程中，在水平方向有
即有
又因为
解得
D正确。
故选BD。
14．(本题4分)（2021·河北高一期中）已知地球半径为 ，地球表面的重力加速度为
，地球自转周期为 ，地球同步卫星距地面的高度为 ，则地球同步卫星的线速度
的大小可以表示为（ ）
A． B． C． D．
【答案】BC
【解析】
ACD．万有引力提供向心力，即
地面上的物体
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AD错误C正确；
B．根据
B正确。
故选BC。
第II卷 非选择题（共54分）
评卷人 得分
三、实验题(共18分)
15．(本题10分)（2021·江苏高三专题练习）某实验小组想测量木板对木块的摩擦力所
做的功。装置如图1，一木块放在粗糙的水平长木板上，右侧栓有一细线，跨过固定
在木板边缘的滑轮与重物连接，木块左侧与穿过打点计时器的纸带相连，长木板固定
在水平实验台上。实验时，木块在重物牵引下向右运动，重物落地后，木块继续向右
做匀减速运动，图2给出了重物落地后打点计时器打出的纸带，系列小黑点是计数点，
每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。打点计时
器所用交流电频率为 ，不计纸带与木块间的拉力。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂(1)可以判断纸带的_____（左或右端）与木块连接。根据纸带提供的数据计算打点计时
器在打下 点和 点时木块的速度 _____ ， _____ 。（结果保留
两位有效数字）
(2)要测量在 段木板对木块的摩擦力所做的功 ，还需要的实验器材是_____，还
应测量的物理量是_____。（填入所选实验器材和物理量前的字母）
A．木板的长度 B．木块的质量 C．木板的质量
D．重物质量 E．木块运动的时间 F． 段的距离
G．天平 H．秒表 J．弹簧秤
(3)在 段木板对木块的摩擦力所做的功的关系式 =_____。（用 、 和第(2)
问中测得的物理量的字母表示）
【答案】右端 0.72 0.97 G B
【解析】
(1)[1]重物落地后，木块由于惯性继续前进，做匀减速直线运动，相邻计数点间的距离
逐渐减小，故纸带向右运动，其右端连着小木块；计数点间的时间间隔
[2]纸带上某点的瞬时速度等于该点前后相邻两个点间的平均速度，打 点时木块的速
度
[3]打 点时木块的速度
(2)[4][5]木块在运动过程中，木板对木块的摩擦力所做的功
因此实验过程中还需要用天平测出木块的质量 ，因此需要的实验器材是G，需要测
量的量是B。
(3)[6]在木块在运动过程中，木板对木块的摩擦力所做的功
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂16．(本题8分)（2021·福建高三专题练习）如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守
恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量______，
来间接解决这个问题；
A．小球开始释放的高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的水平位移
（2）用天平测量两个小球的质量m、m。图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂
1 2
直投影，实验时，先让入射球m 多次从斜轨上S位置静止释放；然后，把被碰小球m
1 2
静止于轨道的水平部分，再将入射小球m 从斜轨上S位置静止释放，与小球m 相撞，
1 2
并多次重复，分别找到小球的平均落点M、P、N，并测量出平均水平位移OM、OP、
ON。若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______（用上述中测量的量表
示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为______（用上述中测量的量表
示）；
（3）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示。在水平槽末端
与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从
斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落
点M′、P′、N′。用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为 。则
验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______（用所测物理量的字母表示）。
【答案】C
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【解析】
(1)[1]验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，
直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通过平抛的情况来代替时：设落地时
间为t，则有
落地高度不变情况下时间不变，水平射程来体现速度，故C正确，ABD错误。
故选C。
(2)[2]设落地时间为t，则有
而动量守恒的表达式为
若碰撞是弹性碰撞，动能守恒的表达式为
所以若两球相碰前后的动量守恒，则有
成立。
[3]若碰撞是弹性碰撞，动能是守恒的，则有
成立。
(3)[4]碰撞前， 落在图中的 点，设其水平初速度为 小球 和 发生碰撞后，
的落点在图中 点，设其水平初速度为 ， 的落点是图中的 点，设其水平
初速度为 。设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律得
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同理
可见速度正比于 ，所以只要验证
即可。
评卷人 得分
四、解答题(共36分)
17．(本题8分)（2021·江西宜春市·高安中学高二期中）如图所示，半径 的光
滑半圆轨道固定在竖直平面内，A，B分别为轨道的最低点和最高点，半圆导轨与粗糙
的水平面相切于A点。甲、乙两物块与水平面的动摩擦因数均为 ，甲物块质
量为 ，到A点的距离 。乙物块的质量为 。甲、乙两物块
（两物均可看作质点）之间有少量炸药，炸药爆炸时有内能转化为两物块的动能，甲
物块获得动能后从水平轨道滑向半圆轨道并沿着轨道一直运动到B点，经B点时对轨
道压力的大小等于其重力大小。重力加速度 ，求：
（1）甲物块运动到A点时的速度大小；
（2）炸药爆炸时有多少内能转化为两物块的动能。
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【解析】
(1)经B点时对轨道压力的大小等于其重力大小
从A到B过程
解得
(2) 炸药爆炸时
，
从爆炸到A点，对甲
解得转化为两物块动能的内能
18．(本题9分)（2018·太原市·山西实验中学高三月考）设一个质量M＝50 kg的跳台
花样滑雪运动员（可看成质点），从静止开始沿斜面雪道从A点滑下，沿切线从B点
进入半径R＝15m的光滑竖直冰面圆轨道BPC，通过轨道最高点C水平飞出，经t＝2s
落到斜面雪道上的D点，其速度方向与斜面垂直，斜面与水平面的夹角θ＝37°，不计
空气阻力，取当地的重力加速度g＝10m/s2，（sin37°＝0.60，cos37°＝0.80）。试求：
(1)运动员运动到C点时的速度大小v ；
C
(2)运动员在圆轨道最低点受到轨道支持力的大小F 。
N
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【解析】
(1)从C水平抛出，落至D点时
v＝gt
y
可得v＝20m/s，
y
落到斜面雪道上的D点，其速度方向与斜面垂直，满足
tan37°＝
所以v ＝15m/s。
C
(2)对P→C过程，由动能定理得
－mg2R＝ mv － mv
在P点，据牛顿第二定律有
F －mg＝m
N
可得F ＝3250 N。
N
19．(本题9分)（2021·辽宁沈阳市·高一期中）某星球的质量为地球质量的 ，半径为
地球半径的 ，地球的第一宇宙速度为 ，地球表面的重力加速度
。
（1）求该星球的第一宇宙速度；
（2）县一高中男子跳高纪录为 ，是某同学在2008年县运动会创造的。若该运
动员当时是在该星球上，他跳高的最好成绩为多少？（设运动员的身高为 ，重心
取身体的中心，跳高过程中忽略大气阻力及水平方向的运动）
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【解析】
（1）在地球上有
在星球上有
解得该星球的第一宇宙速度为
（2）设在地球上重心上升的最大高度为 ，在该星球上重心上升的最大高度为
在地球上有
在星球上有
解得
所以跳高的最好成绩
20．(本题10分)（2021·全国高三专题练习）2020年的诺贝尔物理学奖颁给了对黑洞研
究有着突出贡献的科学家。探索黑洞得到诺奖的认可后，这将鼓励人们持续研究黑洞。
黑洞可以认为是一种质量极大的天体，黑洞自身不发光，难以直接观测，我们可以通
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂过恒星运动，黑洞边缘的吸积盘及喷流，乃至引力波来探测。假定黑洞为一个质量分
布均匀的球形天体，天文学家观测到一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T，半
径为r的匀速圆周运动，由此推测，圆周轨道的中心可能有个黑洞，引力常量为G。
(1)利用所学知识求该黑洞的质量M；
(2)若地球表面的物体以光速运动，都无法脱离地球，地球就会成为一个黑洞。已知两
个质量分别为m、m 的质点相距为r时也会具有势能，称之为引力势能，其大小为E
1 2 P
＝－G （规定无穷远处势能为零），引力常量G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2，地球质
量M＝6.02×1024kg，光速c＝3×108m/s。求地球变成黑洞的最大半径R （结果保留1
0 m
位有效数字）。
【答案】(1) ；(2)9×10-3m
【解析】
(1)根据万有引力定律提供向心力有
解得
(2)设质量为m的物体，从黑洞表面至无穷远处根据能量守恒定律
解得
R＝
因为连光都不能逃离，有v≥c
所以黑洞的半径最大不能超过
代入数据，得
R =9×10-3m
m
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