福建省南平市建甌市芝華中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題含解析

福建省南平市建甌市芝華中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊，沿半徑為R的半圓形軌道滑下，當(dāng)小物塊通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)速度大小為v,則此時(shí)物塊對(duì)軌道的壓力大小為()A．mg+m B．mg-m C．mg D．m2、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的小球，從離桌面H高處由靜止下落，桌面離地高度為h．若以地面為參考平面，那么小球落地時(shí)的重力勢(shì)能及整個(gè)過(guò)程中重力勢(shì)能的變化分別是A．mgh，減少mg(H－h(huán))B．mgh，增加mg(H＋h)C．0，增加mg(H－h(huán))D．0，減少mg(H＋h)3、如圖所示，將質(zhì)量為M1、半徑為R且內(nèi)壁光滑的半圓槽置于光滑水平面上，左側(cè)靠墻角，右側(cè)靠一質(zhì)量為M2的物塊．今讓一質(zhì)量為m的小球自左側(cè)槽口A的正上方h高處從靜止開始落下，與圓弧槽相切自A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi)，則以下結(jié)論中正確的是（）A．小球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒B．小球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．小球離開C點(diǎn)以后，將做豎直上拋運(yùn)動(dòng)D．槽將不會(huì)再次與墻接觸4、如圖所示，小楊用與水平方向成θ角的恒力F拖地，拖把沿水平方向移動(dòng)了一段距離s.該過(guò)程中，力F對(duì)拖把做的功是A．Fs B．Fscosθ C．Fssinθ D．Fstanθ5、機(jī)器人大賽中，為研究機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)建立平面直角坐標(biāo)系某機(jī)器人在平面內(nèi)由點(diǎn)(0，0)出發(fā)，沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(1，3)，緊接著又由點(diǎn)(1，3)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(3，4)，所用總時(shí)間是10s。平面直角坐標(biāo)系橫、縱坐標(biāo)軸的單位長(zhǎng)度為1m。則在整個(gè)過(guò)程中A．機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線B．機(jī)器人的路程為6mC．機(jī)器人的位移大小為7mD．機(jī)器人的平均速度大小為0.5m/s6、(本題9分)飛行器在太空飛行，主要靠太陽(yáng)能電池提供能量．若一太陽(yáng)能電池板，測(cè)得它的開路電壓為800mV，短路電流為40mA．若將該電池板與一阻值為20Ω的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是()A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40V7、(本題9分)如圖所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高處水平越過(guò)球網(wǎng)，不計(jì)乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力，乒乓球自最高點(diǎn)到落臺(tái)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．過(guò)網(wǎng)時(shí)球1的速度大于球2的速度B．球1的飛行時(shí)間等于球2的飛行時(shí)間C．球1的速度變化率等于球2的速度變化率D．落臺(tái)時(shí)，球1的重力功率大于球2的重力功率8、(本題9分)如圖所示,水平光滑長(zhǎng)桿上套有小物塊A,細(xì)線跨過(guò)位于O點(diǎn)的輕質(zhì)光滑定滑輪,一端連接A,另一端懸掛小物塊B,物塊A、B質(zhì)量相等．C為O點(diǎn)正下方桿上的點(diǎn),滑輪到桿的距離OC=h.開始時(shí)A位于P點(diǎn),PO與水平方向的夾角為30°．現(xiàn)將A、B靜止釋放．則下列說(shuō)法正確的是()A．物塊A經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為2ghB．物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過(guò)程中,速度先增大后減小C．物塊A在桿上長(zhǎng)為23D．在物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過(guò)程中,物塊B克服細(xì)線拉力做的功小于B重力勢(shì)能的減少量9、(本題9分)如圖所示，由長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿構(gòu)成的等邊三角形支架位于豎直平面內(nèi)，其中兩個(gè)端點(diǎn)分別固定質(zhì)量均為m的小球A、B，系統(tǒng)可繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，初始位置OA水平．由靜止釋放，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦及空氣阻力．則（）A．系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒B．B球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)重力勢(shì)能最小C．A球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)過(guò)程中，動(dòng)能一直在增大D．?dāng)[動(dòng)過(guò)程中，小球B的最大動(dòng)能為mgL10、把太陽(yáng)系各行星的運(yùn)動(dòng)近似看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則離太陽(yáng)越遠(yuǎn)的行星()A．周期越小 B．線速度越小 C．角速度越小 D．加速度越小11、(本題9分)一人站在商場(chǎng)的自動(dòng)扶梯的水平踏板上，隨扶梯一起斜向上加速運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是A．人只受到重力和踏板對(duì)人的支持力兩個(gè)力作用B．人對(duì)踏板的壓力大小大于人所受到的重力大小C．踏板對(duì)人做的功等于人的機(jī)械能增加量D．人所受合力做的功等于人的機(jī)械能的增加量12、(本題9分)如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b，（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤上，之間用輕質(zhì)細(xì)線連接，且a，b之間的距離恰等于線長(zhǎng)，a與轉(zhuǎn)軸OO’的距離為L(zhǎng)，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2L，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g，若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)。用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說(shuō)法正確的是A．b一定比a先開始滑動(dòng)B．當(dāng)ω=2kgC．當(dāng)ω=2kgD．當(dāng)ω=kg二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)選擇一條如圖所示的紙帶，以O(shè)為起點(diǎn)，從A點(diǎn)開始選取紙帶上連續(xù)點(diǎn)A、B、C…，測(cè)出O到A、B、C…的距離分別為h1、h2、h3…，所用交流電源的頻率為f.(1)為減少阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，下列操作不可行的是________．A．下落的重物選用鐵質(zhì)重錘B．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)使兩限位孔在同一豎直線上C．釋放紙帶前，手應(yīng)提住紙帶上端并使紙帶保持豎直D．重錘下落中，手始終提住紙帶上端，保持紙帶豎直(2)打B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度vB＝________．(3)該同學(xué)用實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)畫出的v2-h圖象如圖所示．圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是__________________．14、（10分）(本題9分)如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．①實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通過(guò)測(cè)量________(填選項(xiàng)前的符號(hào))，間接地解決這個(gè)問(wèn)題．A．小球開始釋放高度hB．小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程②圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP.然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N，測(cè)量平拋射程OM、ON，并多次重復(fù)．③若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為________(用②中測(cè)量的量表示)；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為__________(用②中測(cè)量的量表示)．④經(jīng)測(cè)定，m1＝45.0g，m2＝7.5g，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖所示．相當(dāng)于碰撞前的總動(dòng)量數(shù)據(jù)為________g.cm，碰撞后的總動(dòng)量數(shù)據(jù)為_______g.cm。在誤差范圍內(nèi)碰撞前后動(dòng)量是守恒的。⑤有同學(xué)認(rèn)為，在上述實(shí)驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì)，其他條件都不變，可以使被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程增大，請(qǐng)你用④中已知的數(shù)據(jù)，分析和計(jì)算出被碰小球m2平拋運(yùn)動(dòng)射程ON的最大值為________cm.三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，光滑水平地面上有一個(gè)物體，在水平恒力F的作用下運(yùn)動(dòng)了一段位移x，速度由增大到.運(yùn)用牛頓定律推導(dǎo)；在這個(gè)過(guò)程中，力F所做的功W與該物體動(dòng)能的該變量之間的關(guān)系。（若需要用到其他物理量，自己設(shè)定）16、（12分）(本題9分)如圖所示的結(jié)構(gòu)裝置可繞豎直的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，假如繩長(zhǎng)l=0.1m，水平桿長(zhǎng)，小球的質(zhì)量m=0.3kg.重力加速度g=l0m/s1．(1)使繩子與豎直方向夾角為60°角，該裝置以多大的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)才行？(1)此時(shí)的拉力多大？17、（12分）如圖所示，一根粗細(xì)均勻的玻璃管長(zhǎng)為80cm，一端開口、一端封閉，管內(nèi)由一段25cm長(zhǎng)的汞柱將一段空氣柱封閉于管中，當(dāng)玻璃管水平放置時(shí)，空氣柱長(zhǎng)為40cm，現(xiàn)在豎直平面內(nèi)繞封閉端逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃管，假設(shè)溫度保持不變，外界大氣壓為76cmHg，則：（1）當(dāng)玻璃管轉(zhuǎn)到開口向上豎直放置時(shí)，管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)為多少？（2）對(duì)于“當(dāng)玻璃管轉(zhuǎn)到開口向下豎直放置時(shí)，管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)為多少？”的問(wèn)題某同學(xué)解法為：P1=76cmHgP2=76-25=51cmHg此過(guò)程為等溫變化p1v1p2v2你認(rèn)為他的解法是否正確？若正確，請(qǐng)說(shuō)明理由；若錯(cuò)誤，也請(qǐng)說(shuō)明理由，并且解出正確的結(jié)果。

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、A【解析】

當(dāng)小物塊通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)，由向心力公式得解得：A.mg+m與上述計(jì)算結(jié)果相符，故A正確；B.mg-m與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故B錯(cuò)誤；C.mg與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故C錯(cuò)誤；D.m與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故D錯(cuò)誤。2、D【解析】

以地面為零勢(shì)能參考平面，則小球落地時(shí)的重力勢(shì)能為：Ep1=0整個(gè)過(guò)程中小球高度降低，重力勢(shì)能減少，重力勢(shì)能的減少量為：ABC.由上分析可知，ABC錯(cuò)誤；D.由上分析可知，D正確。3、D【解析】小球從AB的過(guò)程中，半圓槽對(duì)球的支持力沿半徑方向指向圓心，而小球?qū)Π雸A槽的壓力方向相反指向左下方，因?yàn)橛胸Q直墻擋住，所以半圓槽不會(huì)向左運(yùn)動(dòng)，可見，該過(guò)程中，小球與半圓槽在水平方向受到外力作用，動(dòng)量并不守恒，而由小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量也不守恒；從B→C的過(guò)程中，小球?qū)Π雸A槽的壓力方向向右下方，所以半圓槽要向右推動(dòng)物塊一起運(yùn)動(dòng)，因而小球參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：一個(gè)是沿半圓槽的圓周運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是與半圓槽一起向右運(yùn)動(dòng)，小球所受支持力方向與速度方向并不垂直，此過(guò)程中，因?yàn)橛形飰K擋住，小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量并不守恒，在小球運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程，水平方向動(dòng)量也不守恒，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，它的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合速度方向并不是豎直向上，所以此后小球做斜上拋運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；因?yàn)槿^(guò)程中，整個(gè)系統(tǒng)在水平方向上獲得了水平向右的沖量，最終槽將與墻不會(huì)再次接觸，D正確．【點(diǎn)睛】判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒關(guān)鍵是明確系統(tǒng)是否受到外力的作用，故在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)一定要明確是哪一系統(tǒng)動(dòng)量守恒．4、B【解析】

由圖可知，力和位移的夾角為θ，故推力的功為：W=Fscosθ；A.Fs，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.Fscosθ，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.Fssinθ，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.Fstanθ，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；5、D【解析】

A.畫出機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示：可知機(jī)器人的軌跡不是直線；故A錯(cuò)誤.B.機(jī)器人的軌跡為兩段直線，前一段長(zhǎng)度：s1=32+C.機(jī)器人的位移：x=3D.平均速度：v=6、D【解析】

設(shè)電池板的內(nèi)阻為r，其開路電壓等于它的電動(dòng)勢(shì)，依題意有：E=800mV；I短=E/r，解得電源內(nèi)阻：，電池板連上20Ω阻值后，流過(guò)電阻的電流大小為：；此時(shí)的路端電壓為：U=IR=20×20mV=400mV=0.4V；故D正確，ABC錯(cuò)誤．7、ABC【解析】

AB．球1和球2平拋運(yùn)動(dòng)的高度相同，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，由于球1的水平位移較大，可知過(guò)網(wǎng)時(shí)球1的速度大于球2的速度，故AB正確。C．因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的加速度不變，都為g，可知球1和球2的速度變化率相等，故C正確。D．落臺(tái)時(shí)，由于時(shí)間相等，則豎直分速度相等，根據(jù)P=mgvy知，重力的瞬時(shí)功率相等，故D錯(cuò)誤。8、AC【解析】

A、設(shè)物塊A經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為v,此時(shí)B的速度為0.

根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得mg(hsin30B、物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過(guò)程中,繩子拉力對(duì)A做正功,其他力不做功,由動(dòng)能定理可以知道物塊A的動(dòng)能不斷增大,則速度不斷增大故B錯(cuò)誤；C、由幾何知識(shí)可得AC=3h,因?yàn)锳B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,由對(duì)稱性可得物塊A在桿上長(zhǎng)為D、物塊A到C點(diǎn)時(shí)物塊B的速度為零.根據(jù)功能關(guān)系可以知道,在物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過(guò)程中,物塊B克服細(xì)線拉力做的功等于B重力勢(shì)能的減少量,故D錯(cuò)誤.

綜上所述本題答案是：AC9、AD【解析】系統(tǒng)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，只有重力做功，所以系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，故A正確；A、B兩球組成的系統(tǒng)的重心在AB兩球連線的中點(diǎn)，所以當(dāng)AB桿水平時(shí)，重心最低，此時(shí)重力勢(shì)能最小，故B錯(cuò)誤；由系統(tǒng)能量守恒可知A球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)過(guò)程中，動(dòng)能先增大后減小，故C錯(cuò)誤；當(dāng)A、B水平時(shí)B的動(dòng)能最大，根據(jù)動(dòng)能定理可得：，解得：，故D正確．所以AD正確，BC錯(cuò)誤．10、BCD【解析】設(shè)行星的質(zhì)量為m，公轉(zhuǎn)半徑為r，太陽(yáng)的質(zhì)量為M，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得：，解得：T=2π，r越大，T越大．故A錯(cuò)誤．v=，r越大，v越小．故B正確．ω=，可知，r越大，ω越?。蔆正確．a(chǎn)=，r越大，a越?。蔇正確．故選BCD．11、CD【解析】人的加速度斜向上，將加速度分解到水平和豎直方向得：ax=acosθ，方向水平向右；ay=asinθ，方向豎直向上，水平方向受靜摩擦力作用，f=ma=macosθ，水平向右，豎直方向受重力和支持力，F(xiàn)N-mg=masinθ，所以FN＞mg，故AB錯(cuò)誤；除重力以外的力對(duì)物體做的功，等于物體機(jī)械能的變化量，所以踏板對(duì)人做的功等于人的機(jī)械能增加量，故C正確；由動(dòng)能定理可知，人所受合力做的功等于人的動(dòng)能的增加量，故D正確；故選CD．點(diǎn)睛：解決本題時(shí)可以把加速度進(jìn)行分解，結(jié)合牛頓第二定律求解，難度適中．同時(shí)學(xué)會(huì)由運(yùn)動(dòng)去受力分析，并掌握功與能的關(guān)系．注意重力做功必導(dǎo)致重力勢(shì)能變化；除重力之外的力做功，必導(dǎo)致系統(tǒng)機(jī)械能變化；合力做功必導(dǎo)致動(dòng)能變化．12、CD【解析】?jī)蓚€(gè)物體用細(xì)線相連，一定是同時(shí)開始滑動(dòng)，故A錯(cuò)誤；對(duì)于單個(gè)木塊，靜摩擦力提供向心力，恰好不滑動(dòng)時(shí)，有：kmg=mω2r，故ω=kgr；故如果沒(méi)有細(xì)線相連，a、b恰好不滑動(dòng)的臨界角速度分別為：kgL、kg2L；若ω=2kg3L時(shí)，細(xì)線突然斷開，由于2kg3L＜kgL，故a不會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；角速度逐漸增加的過(guò)程中，是b物體的靜摩擦力先達(dá)到最大，臨界角速度為kg點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵是正確分析木塊的受力，明確木塊做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜摩擦力提供向心力，把握住臨界條件：?jiǎn)蝹€(gè)靜摩擦力達(dá)到最大、兩個(gè)物體的靜摩擦力達(dá)到最大，由牛頓第二定律分析解答．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、D(h3-【解析】（1）為了減小阻力的影響，實(shí)驗(yàn)時(shí)重錘選擇質(zhì)量大一些的，體積小一些的，故A可行；為了減小阻力的影響，安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使兩限位孔在同一豎直線上，釋放紙帶前，手應(yīng)提紙帶上端并使紙帶豎直，故BC可行；重物下落過(guò)程中，不能用手提著紙帶，故D不可行。所以D正確，ABC錯(cuò)誤。（2）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出某點(diǎn)的速度，B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：vB（3）該同學(xué)用實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)畫出v2-h圖象圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，即h=0時(shí)，速度不為零，可知打下O點(diǎn)時(shí)重錘速度不為零。14、Cm1OM＋m2·ON＝m1·OPm1·OM2＋m2·ON2＝m1·OP220162001.676.8【解析】

①[1]小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于小球拋出點(diǎn)的高度相等，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，小球的水平位移與小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，