2021-2022学年福建省宁德市高一下学期期末质量检测物理试卷含答案

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宁德市2021-2022学年第二学期期末高一质量检查物理试题（满分：100分考试时间：75分钟）注意：1.在本试卷上作答无效，应在答题卡各题指定的答题区域内作答。2.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题），共6页。第Ⅰ卷一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，不选、多选、错选均不得分。1. 如图是利用扭秤实验测量万有引力常量的装置，主要用到的物理方法是（　　）A. 类比法B. 放大法C. 控制变量法D. 等效替代法2. 图甲为研究物体做曲线运动条件的装置，小铁球以初速度v0在水平纸面上运动。忽略阻力，观察到小铁球沿图乙中实线的轨迹运动，则磁铁可能放在（　　）A. A位置 B. B位置C. C位置 D. D位置3. 如图所示，传送带将物体匀速传送至高处，此过程物体与传送带相对静止，下列说法正确的是（　　）A. 重力对物体做正功B. 支持力对物体做正功C. 摩擦力对物体做负功D. 合外力对物体做功为零4. 如图甲所示，变速自行车有多个半径不同的链轮和飞轮，链轮与脚踏共轴，飞轮与后车轮共轴，其变速原理简化为图乙所示，A是链轮上与链条接触的点，B是飞轮的2档齿轮上与链条相接触的点，C是后轮边缘上的一点，已知rA=2rB，当人骑车使脚踏板以恒定角速度转动时，下列说法正确的是（　　）A. A的线速度大于B的线速度B. B角速度小于C的角速度C. A转动一圈，则C转动2圈D. 仅将链条从飞轮2档调到1档可以提速5. 建筑工人用一根不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮提升重物，当他以速度v拉着绳水平向左匀速运动到图示位置时，轻绳与竖直方向的夹角为θ，此时重物的速度大小为（　　）A. B. C. D. 6. 质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15m／s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出图象，图中AB、BO均为直线，假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则根据图象不能确定的是（　　）A. 电动车运动过程中所受的阻力 B. 电动车的额定功率C. 电动车维持匀加速运动的时间 D. BC过程电动车运动的时间二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。7. 运动员对着竖直墙壁练习打网球，某次斜向上击球，球沿水平方向撞击墙壁后反弹下落，落地点正好在发球点正下方，球在空中运动的轨迹如图所示，不计空气阻力。关于球离开球拍到第一次落地的过程，下列说法正确的是（　　）A. 球上升过程满足机械能守恒B. 球撞击墙壁过程没有机械能损失C. 球上升和下降过程所用的时间相等D. 球击出时和落地时的动能可能相等8. 在高空运行的同步卫星功能失效后，往往会被送到距同步轨道上空几百公里处的“废弃轨道”，以节省轨道资源。2022年1月22日，我国实践21号卫星在地球同步轨道“捕获”已失效的北斗二号G2卫星后，成功将其送入废弃轨道。已知地球自转周期为T，同步卫星的运行速度为v，转移轨道与同步轨道、废弃轨道分别相切于P、Q两点，如图所示。则北斗二号G2卫星（　　）A. 在废弃轨道上运行的周期小于TB. 在废弃轨道上运行的速度小于vC. P点需加速后进入转移轨道D. 在转移轨道上由P点运动到Q点的过程中机械能减小9. 引体向上是中学生体能测试项目之一，其动作分为两个阶段：身体从最低点升到最高点的“上引”阶段，身体从最高点回到最低点的“下放”阶段，如图所示。某男生在30s内连续做了10个完整的引体向上。在此过程中（　　）A. “上引”时单杆对人做正功B “下放”时单杆对人不做功C. 人克服重力做功的平均功率约为100WD. 人克服重力做功的平均功率约为300W10. 如图所示，小滑块P、Q的质量均为m，P套在固定光滑竖直杆上，Q放在光滑水平面上。P、Q间通过铰链用长为L的轻杆连接，轻杆与竖直杆的夹角为α，一水平轻弹簧左端与Q相连，右端固定在竖直杆上。当α=30°时，弹簧处于原长，P由静止释放，下降到最低点时α变为60°，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则P下降过程中（　　）A. 轻杆对滑块P一直做负功B. P、Q组成的系统机械能守恒C. 弹簧弹性势能最大值为D. 滑块P动能达到最大时，Q受到地面的支持力等于mg第Ⅱ卷三、实验题：本题共16分，请按要求作答。11. 图（a）是“研究平抛物体的运动”实验装置。实验时，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从末端飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（1）本实验还需用到下列哪个器材______；A.弹簧秤B.重锤线C.打点计时器（2）以下实验操作要求，合理的有______；A.安装斜槽轨道，使其末端水平B.每次钢球应由同一位置静止释放C.钢球运动时应与竖直硬板上的白纸相接触（3）图（b）是根据实验画出的部分钢球平抛运动轨迹，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，已知当地重力加速度为g，则钢球平抛的初速度大小为______（结果用上述字母表示）。12. 某同学采用如图（a）所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验，重力加速度为g，打点计时器所接电源频率为50Hz。（1）如图（a），该同学接通电源准备释放纸带，请指出操作不合理的地方：___________。（2）改进实验后得到一条纸带，图（b）为打下的部分计时点，则点6对应的读数为___________cm；打下点6时纸带速度的大小为___________m/s（保留三位有效数字）。（3）若测出纸带上各点到起始点之间的距离h，求出各点的速度v，以v2为纵轴，h为横轴，作出的图像如图（c）所示，图像未过坐标原点，可能的原因是___________。A．先释放纸带后接通电源B．重锤和纸带在下落过程受到的阻力较大C．实验时电源的实际频率大于50Hz（4）按正确步骤重新实验，如果作出的图像为过原点的一条斜线，且图像的斜率k=___________（用题中所给的物理量表示），则机械能守恒得到验证。四、计算题：本题有3小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13. 无人机在距离水平地面高度5m处，以速度1m/s水平匀速飞行并释放包裹，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2求：（1）包裹从释放点到落地点的水平距离；（2）包裹落地时的速度（答案可以保留根号）。14. 2021年10月3日神舟十三号飞船发射成功，神舟十三号与中国空间站的天和核心舱对接后，与空间站一起绕地球做匀速圆周运动，三位宇航员在空间站驻留六个月从事各项科研工作。已知我国空间站距离地球表面的高度为h，地球质量为M，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。求：（1）空间站绕地球做匀速圆周运动的周期T；（2）在空间站中，宇航员长期处于失重状态，为缓解这种状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，其半径为r，绕中轴匀速旋转，如图所示。宇航员（可视为质点）站在旋转舱内的侧壁上，若要感受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，旋转舱绕其中轴匀速转动的角速度ω应为多大。15. 如图所示，轨道在竖直平面内，其中为光滑斜面，为粗糙水平面，长度为，动摩擦因数为，为光滑半圆形轨道，半径为。质量为的小物块P在斜面上距水平面高处由静止释放，沿着轨道运动。小物块可视为质点，且通过转折处时无能量损失，重力加速度为。求：（1）小物块在水平面上滑行时加速度的大小；（2）若小物块恰好能过最高点，求它在处时的速度；（3）要使小物块P紧贴圆形轨道运动，小物块P释放高度应满足什么条件？参考答案【答案】B【答案】D【答案】D【答案】C【答案】A【答案】D【答案】AD【答案】BC【答案】BC【答案】AC【答案】 ①. B ②. AB ③. 【答案】 ①. 释放重物时，重物离打点计时器太远 ②. 7.80 ③. 1.10##1.11##1.12 ④. A ⑤. 2g【答案】（1）1m；（2），水平方向夹角，【详解】（1）不计空气阻力，包裹在空中做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动则在水平方向上做匀速直线运动，释放点到落地点的水平距离（2）在竖直方向上做自由落体运动，着地瞬间的竖直速度包裹着地瞬间的速度设着地瞬间的速度与水平方向成角，有【答案】（1）；（2）【详解】（1）空间站绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有不考虑地球自转时，质量为物体，在地球表面的重力可得（2）当人随空间站一起自转且加速度为时，可获得与地球表面相同的重力，则旋转舱内侧壁对宇航员的支持力，提供宇航员圆环绕中心匀速旋转向心力解得【答案】（1）；（2）；（3），【详解】（1）水平面上对物块受力分析，根据牛顿第二定律得解得加速度大小为（2）由题意得，在点满足从到根据动能定理得联立解得（3）要使物块P紧贴圆形轨道运动，则物块要过点或仅上升到半圆形轨道圆心等高处的下方位置返回。①物体要过点，在点的速度应满足，物块从静止释放到点过程，根据动能定理可得解得②仅上升到半圆形轨道圆心等高处的下方位置返回，即物块沿圆形轨道上升的高度应满足根据动能定理可得解得