2023-2024學(xué)年福建省莆田市高一下學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1莆田市2023—2024學(xué)年下學(xué)期期末質(zhì)量監(jiān)測(cè)高一物理本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它〖答案〗標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將〖答案〗寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.如圖所示，利用無(wú)人機(jī)運(yùn)送貨物。則在無(wú)人機(jī)勻減速豎直下降過(guò)程中（）A.貨物的動(dòng)能保持不變 B.貨物受到的重力做負(fù)功C.貨物受到的拉力做負(fù)功 D.貨物受到的拉力功率變大〖答案〗C〖解析〗A．在無(wú)人機(jī)勻減速豎直下降過(guò)程中，無(wú)人機(jī)的速度逐漸減小，貨物的動(dòng)能逐漸減小，故A錯(cuò)誤；BC．在無(wú)人機(jī)勻減速豎直下降過(guò)程中，重力方向向下，運(yùn)動(dòng)方向向下，則貨物受到的重力做正功；貨物受到的拉力方向向上，則貨物受到的拉力做負(fù)功，故B錯(cuò)誤，C正確；D．以貨物為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得無(wú)人機(jī)做勻減速運(yùn)動(dòng)，所以貨物受到的拉力恒定不變，根據(jù)由于速度逐漸減小，所以貨物受到的拉力功率變小，故D錯(cuò)誤。故選C。2.一條小船要從岸邊到達(dá)寬為的河對(duì)岸，河水流速為，小船在靜水中的速度為。下列說(shuō)法正確的是（）A.小船渡河的最短時(shí)間為B.小船渡河的最小位移是C.若河水流速變大，小船渡河的最短時(shí)間變大D.無(wú)論如何改變船頭朝向，小船都不可能到達(dá)正對(duì)岸〖答案〗A〖解析〗AC．當(dāng)船頭垂直河岸時(shí)，小船渡河時(shí)間最短，為可知小船渡河的最短時(shí)間與河水流速無(wú)關(guān)，故A正確，C錯(cuò)誤；BD．由于小船在靜水中速度大于河水流速，則小船的合速度方向可以垂直河岸，小船都可以到達(dá)正對(duì)岸，小船渡河的最小位移是，故BD錯(cuò)誤。故選A。3.如圖甲所示，一物體置于傾角的足夠長(zhǎng)光滑斜面上，電動(dòng)機(jī)通過(guò)跨過(guò)定滑輪的輕繩牽引物體沿斜面上升。啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)后，在時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙所示，其中除時(shí)間段圖像為曲線外，其余時(shí)間段圖像均為直線，后電動(dòng)機(jī)的輸出功率保持不變。已知物體的質(zhì)量為，不計(jì)一切阻力，重力加速度g取。則（）A.內(nèi)電動(dòng)機(jī)的輸出功率不變B.內(nèi)電動(dòng)機(jī)牽引力逐漸變大C.內(nèi)電動(dòng)機(jī)牽引力大小為D.后電動(dòng)機(jī)輸出功率為〖答案〗D〖解析〗A．由圖可知，內(nèi)物體做勻加速的直線運(yùn)動(dòng)，則電動(dòng)機(jī)牽引力大小不變，物體速度增大，則內(nèi)電動(dòng)機(jī)的輸出功率變大，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，內(nèi)物體的加速度逐漸減小，則電動(dòng)機(jī)牽引力逐漸減小，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，內(nèi)物體的加速度為由牛頓第二定律可得，內(nèi)電動(dòng)機(jī)牽引力大小為故C錯(cuò)誤；D．后電動(dòng)機(jī)的輸出功率不變，等于時(shí)的輸出功率，則有故D正確。故選D。4.如圖甲所示，將質(zhì)量均為m的物塊A、B沿同一徑向置于水平轉(zhuǎn)盤上，兩者用長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平輕繩連接，輕繩恰好伸直但無(wú)拉力。已知兩物塊與轉(zhuǎn)盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，物塊A與轉(zhuǎn)軸的距離等于L，整個(gè)裝置能繞通過(guò)轉(zhuǎn)盤中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)盤以不同角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩物塊所受摩擦力大小f與角速度二次方的關(guān)系圖像如圖乙所示，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A.乙圖中圖像a為物塊B所受f與的關(guān)系圖像 B.當(dāng)角速度增大到時(shí)，輕繩開始出現(xiàn)拉力C. D.當(dāng)時(shí)，輕繩的拉力大小為〖答案〗D〖解析〗AB．一開始角速度比較小時(shí)，兩物塊的靜摩擦力提供所需的向心力，由于物塊B的半徑較大，所需向心力較大，則物塊B的摩擦力先達(dá)到最大，之后物塊B的摩擦力不變，繩子開始產(chǎn)生拉力，則乙圖中圖像b為物塊B所受f與的關(guān)系圖像，對(duì)B由牛頓第二定律可得解得開始產(chǎn)生繩子拉力時(shí)的角速度為故AB錯(cuò)誤；CD．乙圖中圖像b為物塊A所受f與的關(guān)系圖像，當(dāng)時(shí)，物塊A的摩擦力達(dá)到最大，分別對(duì)A和B根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得，則有故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、雙項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。5.如圖所示，木塊放在光滑水平面上，一顆子彈水平射入木塊。若子彈受到平均阻力為f，射入深度為d，在此過(guò)程中木塊的位移為s，則（）A.子彈的動(dòng)能減少了 B.木塊的動(dòng)能增加了C.系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為 D.子彈克服阻力做功為〖答案〗BC〖解析〗AD．對(duì)子彈，根據(jù)定理定律可得可知子彈克服阻力做功為，子彈的動(dòng)能減少了，故AD錯(cuò)誤；B．對(duì)木塊，根據(jù)定理定律可得可知木塊的動(dòng)能增加了，故B正確；C．子彈與木塊發(fā)生的相對(duì)位移為，根據(jù)功能關(guān)系可知子彈與木塊組成系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為故選C正確。故選BC。6.我國(guó)將發(fā)射首個(gè)大型巡天空間望遠(yuǎn)鏡，該望遠(yuǎn)鏡在軌繞地球運(yùn)行時(shí)可看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，將與天宮空間站共軌獨(dú)立飛行。已知該望遠(yuǎn)鏡運(yùn)行軌道離地面高度約為。則該望遠(yuǎn)鏡在軌運(yùn)行時(shí)（）A.線速度大于B.周期比同步衛(wèi)星的周期小C.角速度比同步衛(wèi)星的角速度小D.向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度〖答案〗BD〖解析〗A．地球第一宇宙速度7.9km/s是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大線速度，等于地球表面軌道衛(wèi)星的線速度，則望遠(yuǎn)鏡運(yùn)行的線速度小于7.9km/s，故A錯(cuò)誤；BCD．由萬(wàn)有引力提供向心力有解得，，由于望遠(yuǎn)鏡的軌道半徑比同步衛(wèi)星的小，則周期比同步衛(wèi)星的周期小，角速度比同步衛(wèi)星的角速度大，向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度，故BD正確，C錯(cuò)誤。故選BD。7.如圖所示，將小球由一傾角為的固定斜面底端沿與豎直方向夾角的速度斜向上拋出，小球恰好以水平速度經(jīng)過(guò)斜面頂端。小球可視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮空氣阻力，已知重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A.小球經(jīng)斜面頂端飛過(guò)的速度為 B.小球由斜面底端運(yùn)動(dòng)至頂端的時(shí)間為C.斜面的高度為 D.斜面的傾角為〖答案〗AB〖解析〗A．小球恰好以水平速度經(jīng)過(guò)斜面頂端，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則小球經(jīng)斜面頂端飛過(guò)的速度為故A正確；BC．小球恰好以水平速度經(jīng)過(guò)斜面頂端，可知斜面頂端是小球斜拋的最高點(diǎn)，則小球由斜面底端運(yùn)動(dòng)至頂端的時(shí)間為斜面的高度為故B正確，C錯(cuò)誤；D．斜面的傾角滿足可得斜面的傾角大于，故D錯(cuò)誤。故選AB。8.如圖所示，質(zhì)量均為m的物體A、B用跨過(guò)滑輪O的輕繩連接，A穿在固定的豎直光滑桿上，B置于傾角的光滑固定斜面上。一勁度系數(shù)的輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端的擋板上，另一端連接B。初始時(shí)，施加外力將A置于N點(diǎn)，輕繩恰好伸直但無(wú)拉力，段長(zhǎng)為，與桿垂直，段與斜面平行?，F(xiàn)將A由靜止釋放，沿桿下滑到最低點(diǎn)，為中的一點(diǎn)，且。A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B不會(huì)與滑輪相碰，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，不計(jì)一切阻力。則A從N點(diǎn)下滑到M點(diǎn)的過(guò)程中（）A.B沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離為 B.A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C.經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)A的速度大小為 D.輕繩對(duì)A做的功為〖答案〗AC〖解析〗A．A從N點(diǎn)下滑到M點(diǎn)的過(guò)程，B沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離為故A正確；B．由于彈簧對(duì)B做功，所以A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；CD．開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的壓縮量為則A經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為可知A從N點(diǎn)下滑到M點(diǎn)的過(guò)程，彈簧的彈性勢(shì)能變化量為0，根據(jù)能量守恒可得根據(jù)速度關(guān)聯(lián)關(guān)系可得其中聯(lián)立解得經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)A的速度大小為對(duì)A根據(jù)動(dòng)能定理可得解得輕繩對(duì)A做的功為故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。三、非選擇題：本題共8小題，共60分，其中9、10、11題為填空題，12、13為實(shí)驗(yàn)題，14~16題為計(jì)算題?？忌鶕?jù)要求作答。9.地球繞地軸自轉(zhuǎn)示意如圖所示。地球上兩點(diǎn)A、B的緯度分別是和，則這兩點(diǎn)的角速度_______，線速度_______。（填“大于”“等于”“小于”）〖答案〗等于大于〖解析〗地球上兩點(diǎn)A、B一起繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A、B兩點(diǎn)的角速度相等，則有根據(jù)由于可知A、B兩點(diǎn)的線速度大小關(guān)系為10.游樂(lè)園中的“空中飛椅”簡(jiǎn)化模型如圖所示。水平轉(zhuǎn)盤可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上，繩子的下端連接座椅，人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩子與豎直方向的夾角為。若轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速增大，夾角將_______，繩子的拉力將_______。（填“增大”“減小”“不變”）〖答案〗增大增大〖解析〗設(shè)轉(zhuǎn)盤半徑為，繩子長(zhǎng)度為，由牛頓第二定律可得可得可知轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速增大時(shí)，即角速度增大時(shí)，夾角將增大；豎直方向根據(jù)受力平衡可得解得繩子拉力為由于夾角將增大，則繩子的拉力將增大。11.一質(zhì)量為m的物塊沿傾角為的固定斜面下滑，到達(dá)斜面底端的速度為v。則整個(gè)下滑過(guò)程中斜面對(duì)物塊的支持力做功為_______，物塊到達(dá)斜面底端時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率為_______?！即鸢浮?〖解析〗由于斜面對(duì)物塊的支持力垂直斜面向上，與物塊的速度方向垂直，所以支持力做功為0；物塊到達(dá)斜面底端時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率為12.實(shí)驗(yàn)探究小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究影響向心力大小的因素。長(zhǎng)槽橫臂的擋板C到轉(zhuǎn)軸距離是擋板A到轉(zhuǎn)軸距離的2倍，長(zhǎng)槽橫臂的擋板A和短槽橫臂的擋板B到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等。（1）本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法與下列實(shí)驗(yàn)中一致的是_______（填正確〖答案〗標(biāo)號(hào)）。A.探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系B.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系C.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律（2）若將質(zhì)量相同的小球分別放在A、B兩處，傳動(dòng)皮帶套在左、右兩個(gè)塔輪的半徑之比為。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，A、B兩處的角速度大小之比為_______；左、右兩側(cè)露出的標(biāo)尺格數(shù)之比為_______?！即鸢浮剑?）B（2）〖解析〗【小問(wèn)1詳析】本實(shí)驗(yàn)中探究向心力大小與質(zhì)量、半徑和角速度的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方向是控制變量法。A．探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系，沒(méi)有采用控制變量法，故A錯(cuò)誤；B．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法，故B正確；C．探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律采用的實(shí)驗(yàn)方法是等效替代法，故C錯(cuò)誤。故選B。【小問(wèn)2詳析】若將質(zhì)量相同的小球分別放在A、B兩處，則兩小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相等；傳動(dòng)皮帶套在左、右兩個(gè)塔輪的半徑之比為，根據(jù)由于左、右兩個(gè)塔輪邊緣處的線速度大小相等，則A、B兩處的角速度大小之比為根據(jù)可得左、右兩側(cè)露出的標(biāo)尺格數(shù)之比為13.某興趣小組利用氣墊導(dǎo)軌設(shè)計(jì)了一個(gè)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。如圖所示，在導(dǎo)軌旁邊固定一與導(dǎo)軌平行的刻度尺，一手機(jī)固定于導(dǎo)軌上方，使攝像頭正對(duì)導(dǎo)軌，開啟視頻錄像功能。調(diào)節(jié)導(dǎo)軌的傾角，使滑塊從導(dǎo)軌頂端靜止滑下，用手機(jī)記錄滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的全程情況，再通過(guò)錄像回放分析。取滑塊出發(fā)點(diǎn)為參考點(diǎn)，得到滑塊下滑距離x和所用時(shí)間t的多組數(shù)據(jù)（通過(guò)手機(jī)讀取）。已知滑塊的質(zhì)量取。（1）某小組成員在實(shí)驗(yàn)中得到了如下表數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)次數(shù)下滑距離所用時(shí)間滑塊重力勢(shì)能減少量滑塊動(dòng)能增加量12.3900.100.120.1129.000.20①②321.190.301.04100437.920.401.861.80559.830.502.932.86請(qǐng)補(bǔ)充完整上表中數(shù)據(jù)①_______J，②_______J（結(jié)果均保留2位小數(shù)）。（2）由以上數(shù)據(jù)，你能得到的結(jié)論是______________。（3）另一小組成員根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到的滑塊動(dòng)能增加量總是大于重力勢(shì)能減少量，你認(rèn)為造成這一結(jié)果最有可能的原因是_______（填正確〖答案〗標(biāo)號(hào)）。A.測(cè)量下滑距離x的偶然誤差B.滑塊下滑過(guò)程中受到阻力較大C.利用式子計(jì)算滑塊的瞬時(shí)速度〖答案〗（1）①.0.44②.0.41（2）見(jiàn)〖解析〗（3）C〖解析〗【小問(wèn)1詳析】①滑塊重力勢(shì)能減少量為②根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得則滑塊動(dòng)能增加量為【小問(wèn)2詳析】由表格數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)，滑塊重力勢(shì)能減少量等于滑塊動(dòng)能增加量，則下滑過(guò)程，滑塊滿足機(jī)械能守恒。【小問(wèn)3詳析】另一小組成員根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到的滑塊動(dòng)能增加量總是大于重力勢(shì)能減少量。A．測(cè)量下滑距離x的偶然誤差，不會(huì)得到的滑塊動(dòng)能增加量總是大于重力勢(shì)能減少量，故A錯(cuò)誤；B．滑塊下滑過(guò)程中受到阻力較大，則下滑過(guò)程有一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使得重力勢(shì)能減少量總是大于滑塊動(dòng)能增加量，故B錯(cuò)誤；C．實(shí)際上滑塊下滑過(guò)程中受到一定的阻力作用，使得加速度小于，則利用式子計(jì)算滑塊的瞬時(shí)速度，速度計(jì)算值偏大，滑塊動(dòng)能增加量的測(cè)量值偏大，使得滑塊動(dòng)能增加量總是大于重力勢(shì)能減少量，故C正確。故選C。14.某宇航員在火星上通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量火星質(zhì)量，他在火星表面h高處以初速度水平拋出一個(gè)小球，小球落到火星表面與拋出點(diǎn)的水平距離為L(zhǎng)。已知火星的半徑為R，引力常量為G，求：（1）火星表面的重力加速度g；（2）火星的質(zhì)量M?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有水平方向有聯(lián)立解得火星表面的重力加速度為（2）在火星表面有聯(lián)立解得火星的質(zhì)量為15.如圖所示，一傾角的光滑傾斜軌道與水平軌道平滑連接，水平軌道上M點(diǎn)的左側(cè)光滑、右側(cè)粗糙且足夠長(zhǎng)。質(zhì)量均為的滑塊A和B，用長(zhǎng)且與斜面平行的輕桿相連，置于光滑傾斜軌道上，B到斜面底端P點(diǎn)的距離、兩點(diǎn)的距離均為L(zhǎng)，滑塊與粗糙軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。兩滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)兩滑塊經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的機(jī)械能損失，重力加速度g取。現(xiàn)同時(shí)靜止釋放A、B，求：（1）A從釋放運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過(guò)程中，兩滑塊系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量；（2）A從釋放運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過(guò)程中，輕桿對(duì)B做的功；（3）A停止運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置與M點(diǎn)的距離?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）A從釋放運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過(guò)程中，兩滑塊系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量為（2）A從釋放運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過(guò)程中，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得解得A運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，A、B的速度大小均為對(duì)B根據(jù)動(dòng)能定理可得解得輕桿對(duì)B做的功為（3）設(shè)A停止運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置與M點(diǎn)的距離為，以A、B為整體，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得16.如圖甲所示，長(zhǎng)度的水平傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其右端與一半徑的豎直光滑半圓弧軌道相切于Q點(diǎn)。質(zhì)量為的小物塊以初速度沖上傳送帶的左端P點(diǎn)，在傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)后進(jìn)入圓弧軌道。圖乙給出在傳送帶以不同速率運(yùn)行時(shí)，小物塊第一次在圓弧軌道上所能到達(dá)的最大高度h與傳送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速率的關(guān)系，其中段為直線，段為曲線。小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度g取。求：（1）時(shí)，小物塊第一次到達(dá)Q點(diǎn)的速度大??；（2）乙圖中B點(diǎn)的坐標(biāo)；（3）乙圖中D點(diǎn)對(duì)應(yīng)的；〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）根據(jù)題意可知，時(shí)，小物塊從開始運(yùn)動(dòng)到第一次到達(dá)Q點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有解得（2）根據(jù)題意可知，若傳送帶的速度，則小物塊第一次到達(dá)Q點(diǎn)均為，則小物塊在圓弧軌道上上升的高度不在隨變化而變化，即由動(dòng)能定理有解得即乙圖中B點(diǎn)的坐標(biāo)。（3）根據(jù)題意可知，若傳送帶速度大于小物塊速度，小物塊做加速運(yùn)動(dòng)，假設(shè)小物塊一直加速，則有解得即當(dāng)傳送帶的速度時(shí)，小物塊第一次到達(dá)Q點(diǎn)均為，若小物塊恰好到圓弧最高點(diǎn)，則有解得由動(dòng)能定理有解得即當(dāng)小物塊第一次到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度，小物塊在圓弧軌道上上升的高度不變，則有莆田市2023—2024學(xué)年下學(xué)期期末質(zhì)量監(jiān)測(cè)高一物理本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它〖答案〗標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將〖答案〗寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.如圖所示，利用無(wú)人機(jī)運(yùn)送貨物。則在無(wú)人機(jī)勻減速豎直下降過(guò)程中（）A.貨物的動(dòng)能保持不變 B.貨物受到的重力做負(fù)功C.貨物受到的拉力做負(fù)功 D.貨物受到的拉力功率變大〖答案〗C〖解析〗A．在無(wú)人機(jī)勻減速豎直下降過(guò)程中，無(wú)人機(jī)的速度逐漸減小，貨物的動(dòng)能逐漸減小，故A錯(cuò)誤；BC．在無(wú)人機(jī)勻減速豎直下降過(guò)程中，重力方向向下，運(yùn)動(dòng)方向向下，則貨物受到的重力做正功；貨物受到的拉力方向向上，則貨物受到的拉力做負(fù)功，故B錯(cuò)誤，C正確；D．以貨物為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得無(wú)人機(jī)做勻減速運(yùn)動(dòng)，所以貨物受到的拉力恒定不變，根據(jù)由于速度逐漸減小，所以貨物受到的拉力功率變小，故D錯(cuò)誤。故選C。2.一條小船要從岸邊到達(dá)寬為的河對(duì)岸，河水流速為，小船在靜水中的速度為。下列說(shuō)法正確的是（）A.小船渡河的最短時(shí)間為B.小船渡河的最小位移是C.若河水流速變大，小船渡河的最短時(shí)間變大D.無(wú)論如何改變船頭朝向，小船都不可能到達(dá)正對(duì)岸〖答案〗A〖解析〗AC．當(dāng)船頭垂直河岸時(shí)，小船渡河時(shí)間最短，為可知小船渡河的最短時(shí)間與河水流速無(wú)關(guān)，故A正確，C錯(cuò)誤；BD．由于小船在靜水中速度大于河水流速，則小船的合速度方向可以垂直河岸，小船都可以到達(dá)正對(duì)岸，小船渡河的最小位移是，故BD錯(cuò)誤。故選A。3.如圖甲所示，一物體置于傾角的足夠長(zhǎng)光滑斜面上，電動(dòng)機(jī)通過(guò)跨過(guò)定滑輪的輕繩牽引物體沿斜面上升。啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)后，在時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙所示，其中除時(shí)間段圖像為曲線外，其余時(shí)間段圖像均為直線，后電動(dòng)機(jī)的輸出功率保持不變。已知物體的質(zhì)量為，不計(jì)一切阻力，重力加速度g取。則（）A.內(nèi)電動(dòng)機(jī)的輸出功率不變B.內(nèi)電動(dòng)機(jī)牽引力逐漸變大C.內(nèi)電動(dòng)機(jī)牽引力大小為D.后電動(dòng)機(jī)輸出功率為〖答案〗D〖解析〗A．由圖可知，內(nèi)物體做勻加速的直線運(yùn)動(dòng)，則電動(dòng)機(jī)牽引力大小不變，物體速度增大，則內(nèi)電動(dòng)機(jī)的輸出功率變大，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，內(nèi)物體的加速度逐漸減小，則電動(dòng)機(jī)牽引力逐漸減小，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知，內(nèi)物體的加速度為由牛頓第二定律可得，內(nèi)電動(dòng)機(jī)牽引力大小為故C錯(cuò)誤；D．后電動(dòng)機(jī)的輸出功率不變，等于時(shí)的輸出功率，則有故D正確。故選D。4.如圖甲所示，將質(zhì)量均為m的物塊A、B沿同一徑向置于水平轉(zhuǎn)盤上，兩者用長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平輕繩連接，輕繩恰好伸直但無(wú)拉力。已知兩物塊與轉(zhuǎn)盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，物塊A與轉(zhuǎn)軸的距離等于L，整個(gè)裝置能繞通過(guò)轉(zhuǎn)盤中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)盤以不同角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩物塊所受摩擦力大小f與角速度二次方的關(guān)系圖像如圖乙所示，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A.乙圖中圖像a為物塊B所受f與的關(guān)系圖像 B.當(dāng)角速度增大到時(shí)，輕繩開始出現(xiàn)拉力C. D.當(dāng)時(shí)，輕繩的拉力大小為〖答案〗D〖解析〗AB．一開始角速度比較小時(shí)，兩物塊的靜摩擦力提供所需的向心力，由于物塊B的半徑較大，所需向心力較大，則物塊B的摩擦力先達(dá)到最大，之后物塊B的摩擦力不變，繩子開始產(chǎn)生拉力，則乙圖中圖像b為物塊B所受f與的關(guān)系圖像，對(duì)B由牛頓第二定律可得解得開始產(chǎn)生繩子拉力時(shí)的角速度為故AB錯(cuò)誤；CD．乙圖中圖像b為物塊A所受f與的關(guān)系圖像，當(dāng)時(shí)，物塊A的摩擦力達(dá)到最大，分別對(duì)A和B根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得，則有故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、雙項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。5.如圖所示，木塊放在光滑水平面上，一顆子彈水平射入木塊。若子彈受到平均阻力為f，射入深度為d，在此過(guò)程中木塊的位移為s，則（）A.子彈的動(dòng)能減少了 B.木塊的動(dòng)能增加了C.系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為 D.子彈克服阻力做功為〖答案〗BC〖解析〗AD．對(duì)子彈，根據(jù)定理定律可得可知子彈克服阻力做功為，子彈的動(dòng)能減少了，故AD錯(cuò)誤；B．對(duì)木塊，根據(jù)定理定律可得可知木塊的動(dòng)能增加了，故B正確；C．子彈與木塊發(fā)生的相對(duì)位移為，根據(jù)功能關(guān)系可知子彈與木塊組成系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為故選C正確。故選BC。6.我國(guó)將發(fā)射首個(gè)大型巡天空間望遠(yuǎn)鏡，該望遠(yuǎn)鏡在軌繞地球運(yùn)行時(shí)可看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，將與天宮空間站共軌獨(dú)立飛行。已知該望遠(yuǎn)鏡運(yùn)行軌道離地面高度約為。則該望遠(yuǎn)鏡在軌運(yùn)行時(shí)（）A.線速度大于B.周期比同步衛(wèi)星的周期小C.角速度比同步衛(wèi)星的角速度小D.向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度〖答案〗BD〖解析〗A．地球第一宇宙速度7.9km/s是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大線速度，等于地球表面軌道衛(wèi)星的線速度，則望遠(yuǎn)鏡運(yùn)行的線速度小于7.9km/s，故A錯(cuò)誤；BCD．由萬(wàn)有引力提供向心力有解得，，由于望遠(yuǎn)鏡的軌道半徑比同步衛(wèi)星的小，則周期比同步衛(wèi)星的周期小，角速度比同步衛(wèi)星的角速度大，向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度，故BD正確，C錯(cuò)誤。故選BD。7.如圖所示，將小球由一傾角為的固定斜面底端沿與豎直方向夾角的速度斜向上拋出，小球恰好以水平速度經(jīng)過(guò)斜面頂端。小球可視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮空氣阻力，已知重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A.小球經(jīng)斜面頂端飛過(guò)的速度為 B.小球由斜面底端運(yùn)動(dòng)至頂端的時(shí)間為C.斜面的高度為 D.斜面的傾角為〖答案〗AB〖解析〗A．小球恰好以水平速度經(jīng)過(guò)斜面頂端，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則小球經(jīng)斜面頂端飛過(guò)的速度為故A正確；BC．小球恰好以水平速度經(jīng)過(guò)斜面頂端，可知斜面頂端是小球斜拋的最高點(diǎn)，則小球由斜面底端運(yùn)動(dòng)至頂端的時(shí)間為斜面的高度為故B正確，C錯(cuò)誤；D．斜面的傾角滿足可得斜面的傾角大于，故D錯(cuò)誤。故選AB。8.如圖所示，質(zhì)量均為m的物體A、B用跨過(guò)滑輪O的輕繩連接，A穿在固定的豎直光滑桿上，B置于傾角的光滑固定斜面上。一勁度系數(shù)的輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端的擋板上，另一端連接B。初始時(shí)，施加外力將A置于N點(diǎn)，輕繩恰好伸直但無(wú)拉力，段長(zhǎng)為，與桿垂直，段與斜面平行?，F(xiàn)將A由靜止釋放，沿桿下滑到最低點(diǎn)，為中的一點(diǎn)，且。A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B不會(huì)與滑輪相碰，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，不計(jì)一切阻力。則A從N點(diǎn)下滑到M點(diǎn)的過(guò)程中（）A.B沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離為 B.A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C.經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)A的速度大小為 D.輕繩對(duì)A做的功為〖答案〗AC〖解析〗A．A從N點(diǎn)下滑到M點(diǎn)的過(guò)程，B沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離為故A正確；B．由于彈簧對(duì)B做功，所以A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；CD．開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的壓縮量為則A經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為可知A從N點(diǎn)下滑到M點(diǎn)的過(guò)程，彈簧的彈性勢(shì)能變化量為0，根據(jù)能量守恒可得根據(jù)速度關(guān)聯(lián)關(guān)系可得其中聯(lián)立解得經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)A的速度大小為對(duì)A根據(jù)動(dòng)能定理可得解得輕繩對(duì)A做的功為故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。三、非選擇題：本題共8小題，共60分，其中9、10、11題為填空題，12、13為實(shí)驗(yàn)題，14~16題為計(jì)算題?？忌鶕?jù)要求作答。9.地球繞地軸自轉(zhuǎn)示意如圖所示。地球上兩點(diǎn)A、B的緯度分別是和，則這兩點(diǎn)的角速度_______，線速度_______。（填“大于”“等于”“小于”）〖答案〗等于大于〖解析〗地球上兩點(diǎn)A、B一起繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A、B兩點(diǎn)的角速度相等，則有根據(jù)由于可知A、B兩點(diǎn)的線速度大小關(guān)系為10.游樂(lè)園中的“空中飛椅”簡(jiǎn)化模型如圖所示。水平轉(zhuǎn)盤可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上，繩子的下端連接座椅，人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩子與豎直方向的夾角為。若轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速增大，夾角將_______，繩子的拉力將_______。（填“增大”“減小”“不變”）〖答案〗增大增大〖解析〗設(shè)轉(zhuǎn)盤半徑為，繩子長(zhǎng)度為，由牛頓第二定律可得可得可知轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速增大時(shí)，即角速度增大時(shí)，夾角將增大；豎直方向根據(jù)受力平衡可得解得繩子拉力為由于夾角將增大，則繩子的拉力將增大。11.一質(zhì)量為m的物塊沿傾角為的固定斜面下滑，到達(dá)斜面底端的速度為v。則整個(gè)下滑過(guò)程中斜面對(duì)物塊的支持力做功為_______，物塊到達(dá)斜面底端時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率為_______?！即鸢浮?〖解析〗由于斜面對(duì)物塊的支持力垂直斜面向上，與物塊的速度方向垂直，所以支持力做功為0；物塊到達(dá)斜面底端時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率為12.實(shí)驗(yàn)探究小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究影響向心力大小的因素。長(zhǎng)槽橫臂的擋板C到轉(zhuǎn)軸距離是擋板A到轉(zhuǎn)軸距離的2倍，長(zhǎng)槽橫臂的擋板A和短槽橫臂的擋板B到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等。（1）本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法與下列實(shí)驗(yàn)中一致的是_______（填正確〖答案〗標(biāo)號(hào)）。A.探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系B.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系C.探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律（2）若將質(zhì)量相同的小球分別放在A、B兩處，傳動(dòng)皮帶套在左、右兩個(gè)塔輪的半徑之比為。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，A、B兩處的角速度大小之比為_______；左、右兩側(cè)露出的標(biāo)尺格數(shù)之比為_______。〖答案〗（1）B（2）〖解析〗【小問(wèn)1詳析】本實(shí)驗(yàn)中探究向心力大小與質(zhì)量、半徑和角速度的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方向是控制變量法。A．探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系，沒(méi)有采用控制變量法，故A錯(cuò)誤；B．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法，故B正確；C．探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律采用的實(shí)驗(yàn)方法是等效替代法，故C錯(cuò)誤。故選B?！拘?wèn)2詳析】若將質(zhì)量相同的小球分別放在A、B兩處，則兩小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相等；傳動(dòng)皮帶套在左、右兩個(gè)塔輪的半徑之比為，根據(jù)由于左、右兩個(gè)塔輪邊緣處的線速度大小相等，則A、B兩處的角速度大小之比為根據(jù)可得左、右兩側(cè)露出的標(biāo)尺格數(shù)之比為13.某興趣小組利用氣墊導(dǎo)軌設(shè)計(jì)了一個(gè)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。如圖所示，在導(dǎo)軌旁邊固定一與導(dǎo)軌平行的刻度尺，一手機(jī)固定于導(dǎo)軌上方，使攝像頭正對(duì)導(dǎo)軌，開啟視頻錄像功能。調(diào)節(jié)導(dǎo)軌的傾角，使滑塊從導(dǎo)軌頂端靜止滑下，用手機(jī)記錄滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的全程情況，再通過(guò)錄像回放分析。取滑塊出發(fā)點(diǎn)為參考點(diǎn)，得到滑塊下滑距離x和所用時(shí)間t的多組數(shù)據(jù)（通過(guò)手機(jī)讀?。?。已知滑塊的質(zhì)量取。（1）某小組成員在實(shí)驗(yàn)中得到了如下表數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)次數(shù)下滑距離所用時(shí)間滑塊重力勢(shì)能減少量滑塊動(dòng)能增加量12.3900.100.120.1129.000.20①②321.190.301.04100437.920.401.861.80559.830.502.932.86請(qǐng)補(bǔ)充完整上表中數(shù)據(jù)①_______J，②_______J（結(jié)果均保留2位小數(shù)）。（2）由以上數(shù)據(jù)，你能得到的結(jié)論是______________。（3）另一小組成員根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到的滑塊動(dòng)能增加量總是大于重力勢(shì)能減少量，你認(rèn)為造成這一結(jié)果最有可能的原因是_______（填正確〖答案〗標(biāo)號(hào)）。A.測(cè)量下滑距離x的偶然誤差B.滑塊下滑過(guò)程中受到阻力較大C.利用式子計(jì)算滑塊的瞬時(shí)速度〖答案〗（1）①.0.44②.0.41（2）見(jiàn)〖解析〗（3）C〖解析〗【小問(wèn)1詳析】①滑塊重力勢(shì)能減少量為②根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得則滑塊動(dòng)能增加量為【小問(wèn)2詳析】由表格數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)，滑塊重力勢(shì)能減少量等于滑塊動(dòng)能增加量，則下滑過(guò)程，滑塊滿足機(jī)械能守恒?！拘?wèn)3詳析】另一小組成員根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到的滑塊動(dòng)能增加量總是大于重力勢(shì)能減少量。A．測(cè)量下滑距離x的偶然誤差，不會(huì)得到的