福建省宁德市三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编2-多选题、实验题

福建省宁德市三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编2-多选题、实验题

一、多选题

1．（2022春·福建宁德·高一期末）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

2．（2022春·福建宁德·高一期末）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T

B．在废弃轨道上运行的速度小于v

C．在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

3．（2022春·福建宁德·高一期末）引体向上是中学生体能测试的项目之一，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100W

D．人克服重力做功的平均功率约为300W

4．（2022春·福建宁德·高一期末）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的动能达到最大时，Q受到地面的支持力等于mg

5．（2021春·福建宁德·高一统考期末）小船在静水中的速度为4m/s，河宽为200m，水流速度为3m/s，下列说法正确的是（　　）

A．小船过河的最短时间为50s

B．小船以最短时间过河，其位移为200m

C．船头垂直河岸过河，水速越大，过河时间越长

D．小船过河的实际速度可以垂直于河岸

6．（2021春·福建宁德·高一期末）2021年1月，“天通一号”03星发射成功。发射过程简化为如图所示，火箭先把卫星送上轨道1（椭圆轨道，P、Q是远地点和近地点），卫星再变轨到轨道2（圆轨道），最后变轨到轨道半径相等的轨道3（同步圆轨道），忽略卫星质量变化，下列说法正确的是（　　）

A．卫星在P点的加速度大于在Q点的加速度

B．卫星在三个轨道上的周期

C．由轨道1变至轨道2，卫星在P点应朝运动相反方向喷气

D．卫星在三个轨道上机械能

7．（2021春·福建宁德·高一期末）一辆质量为m的汽车从静止开始以恒定功率启动，在水平公路上做直线运动，经过t时间达到最大速度v，汽车启动过程受到的阻力大小恒为f，下列说法正确的是（　　）

A．汽车的额定功率为fv

B．汽车的速度为时，加速度

C．t时间内汽车运动的位移为vt

D．t时间内汽车运动的位移为

8．（2021春·福建宁德·高一期末）如图所示，两个可视为质点的滑块a、b，通过铰链用长度为L的刚性轻杆相连接，a套在竖直杆A上，b套在水平杆B上，细杆A、B足够长，两杆分离不接触，且两杆间的距离很小可忽略不计。将滑块a从图示位置（轻杆与B杆夹角为30°）由静止释放，已知滑块a、b的质量均为m，重力加速度为g，不计一切摩擦。在此后的运动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．滑块a的机械能守恒

B．滑块a运动到B杆所在高度时加速度为g

C．滑块b的最大速度为

D．当滑块a运动到B杆下方处时的速度为

9．（2020春·福建宁德·高一期末）开普勒有关行星的三个定律被称为“中世纪科学与近代科学的分水岭”。其中火星、地球绕太阳运行的轨迹如图所示，则（　　）

A．火星绕太阳运行的速率不变

B．火星绕太阳运行一周的时间比地球长

C．地球绕太阳的轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上

D．在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等

10．（2020春·福建宁德·高一期末）质量为1kg的物体在光滑水平面上运动，相互垂直的x、y方向的速度-时间图象如甲、乙图所示，则（　　）

A．物体做曲线运动 B．物体受到的合力为5N

C．物体在前6s内的位移大小为270m D．前6s内合力对物体所做的功为900J

11．（2020春·福建宁德·高一期末）2019年“山东舰”正式服役，标志着我国进入双航母时代。如图质量为m的“山东舰”正在直线航行，发动机的输出功率恒为P，所受阻力恒为f。某时刻速度为v1、加速度为a1，经过时间t达到最大速度v2、通过的位移为s。则（　　）

A．P=fv2 B．

C． D．

12．（2020春·福建宁德·高一期末）如图所示，水平传送带以5m/s的速率顺时针运转，AB间距为4m，质量为1kg物块（可视为质点）轻放在传送带的A端，物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10m/s2，则物块从A到B的过程中（　　）

A．物块做匀加速直线运动 B．摩擦产生的热量为12.5J

C．传送带对物块做功为20J D．传送带克服摩擦力做功为25J

二、实验题

13．（2022春·福建宁德·高一期末）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）。

14．（2022春·福建宁德·高一期末）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。

15．（2021春·福建宁德·高一期末）如图所示实验装置验证机械能守恒定律。断开电磁铁的电源，质量为m的金属小铁球从静止开始下落，球心经过光电门落入捕球网中。小铁球下落过程中经过光电门时，毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，测出小铁球开始下落的球心位置与光电门之间的高度差h以及小铁球的直径d，重力加速度为g。

（1）小铁球从开始下落到光电门，重力势能减少量______；

（2）小铁球通过光电门时速度v=______；

（3）多次改变高度h，重复上述步骤，以h为横坐标，为纵坐标，描点作出-h图像，若作出的图像为通过坐标原点的直线，且斜率为______（用已知物理量表示），可判断小铁球下落过程中机械能守恒。

16．（2021春·福建宁德·高一期末）用如图1所示的装置研究平抛运动，小球从斜槽上滚下，落在水平放置的挡条上，复写纸后的白纸上留下印记，多次重复实验，记录下小球做平抛运动的多个位置。

（1）在此实验中，下列说法正确的是______；

A．应把斜槽末端记做小球的抛出点

B．选取较为光滑的斜槽，能减少摩擦带来实验误差

C．为记录多个点，挡条每次上下移动的距离适当小些

D．小球运动时应与木板上的白纸（方格纸）相接触，方便打点

（2）某同学的记录纸如图2所示，由图分析，造成该问题的原因可能是______；

A．斜槽末端没有调水平

B．小球每次从斜槽上滚下的位置不同

C．挡条没有做到等距离移动

D．小球和斜槽间有摩擦力

（3）某同学在实验中，漏记了抛出点的位置，只记下斜槽末端悬挂重锤线y的方向，根据实验描绘出轨迹中的一段。如图3所示，选取两点A和B，测得两点离重锤线y的距离分别为和，并测得两点间的高度差为，取，则平抛的初速度______m/s，小球抛出点距A点竖直方向的高度______cm。（结果均保留两位有效数字）

17．（2020春·福建宁德·高一期末）在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度g取9.80m/s2。某同学得到一条符合实验要求的纸带，O为打点计时器打出的第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点，测得各计数点到O点对应的长度如图所示。从O点到B点的过程中，质量为0.4kg的重物重力势能减少量△Ep=_________J，动能增加量△Ek=_________J。动能增加量小于重力势能减少量的原因可能是_________。（计算结果取2位有效数字）

18．（2020春·福建宁德·高一期末）某同学在“研究平抛运动”的实验中。

(1)为减小空气阻力对小球的影响，应选择______

A．实心小铁球    B．实心小木球

(2)实验时，每次须将小球从轨道同一位置静止释放，目的是使小球_________。

A．在空中运动的时间相等    B．离开轨道时水平速度相等

(3)实验通过描点法画出平抛小球的运动轨迹，在印有小方格的纸上记录了竖直向下的y轴方向和水平向右的x轴方向以及小球运动轨迹上的a、b、c三个点，如图所示。已知小方格的边长L=9.80cm，则小球平抛运动的初速度为_________m/s。（重力加速度g取9.80m/s2）

(4)该同学用图所示的装置来测量当地重力加速度，光电门传感器可测得小球的水平初速度v0，底板上的标尺可测得水平位移x。保持水平槽口距底板高度h不变，改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，小球以不同的速度冲出水平槽口。以v0为横坐标，以x为纵坐标，作出的x-v0图象是一条斜率为k的直线，则当地重力加速度为_________。（用h、k表示）

参考答案：

1．AD

【详解】A．不计空气阻力，球上升过程只受重力作用，机械能守恒，故A正确；

B．若反弹的速度大小与碰撞墙时的速度大小相等，则乒乓球原路返回，根据图像可知，没有按原路返回，乒乓球与墙碰撞过程中有能量损失，使得碰撞后速度减小，故B错误；

C．逆向思维，斜上抛运动看作反向的平抛运动，根据

可得

由于两种情况下竖直方向运动的高度不同，则运动时间不相等，反弹后运动的时间长，故C错误；

D．虽然碰撞过程中有能量损失，但反弹后下落的高度大，从开始抛出到落地过程中重力做正功，如果整个过程中重力做的功等于乒乓球与墙碰撞过程中损失的能量，则球落地时和抛出时的动能相等，故D正确。

故选AD。

2．BC

【详解】A．废弃轨道的半径大于同步轨道的半径，由开普勒第三定律可知，废弃轨道运动周期大于T，故A错误；

B．根据

可得

废弃轨道的半径大于同步轨道的半径，在废弃轨道上运行的速度小于v，故B正确；

C．北斗二号G2卫星在P点做离心运动进入转移轨道，需要加速，故C正确；

D．在转移轨道上由P点运动到Q点的过程中只有万有引力做功，机械守恒，故D错误。

故选BC。

3．BC

【详解】AB．“上引”和“下放”时人相对单杠都没有发生位移，故单杆对人均不做功，故B正确，A错误；

CD．中学生体重约为60kg，引体向上重心上升的高度约为0.5m，完成一次引体向上克服重力做功为

由题意可知，在30s内克服重力做功的平均功率为

故C正确，D错误。

故选BC。

4．AC

【详解】A．滑块P由静止释放到最低点的过程，受重力和轻杆的弹力作用，开始向下做加速度逐渐减小的加速运动，之后做加速度增大的减速运动，由于重力不变，可见轻杆对滑块P有向上方向的弹力，滑块P向下运动，因此轻杆对滑块P一直做负功，选项A正确；

B．根据能量守恒定律知，P、Q、弹簧组成的系统机械能守恒，选项B错误；

C．根据能量守恒定律知，弹簧弹性势能的最大值

选项C正确；

D．P由静止释放，开始向下做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，P的速度达到最大，此时滑块P的动能最大，对P、Q和弹簧组成的系统整体受力分析，在竖直方向，根据牛顿第二定律可得

解得

选项D错误。

故选AC。

5．AD

【详解】A．当船头垂直河岸时，船沿着垂直于河岸方向的分速度最大，此时过河的时间最短，且与水速无关，为

故A正确，C错误；

B．小船以最短时间过河，其位移为

故B错误；

D．因为静水船速大于水流速度，则合速度方向可能垂直于河岸，即小船过河的实际速度可以垂直于河岸，故D正确。

故选AD。

6．BC

【详解】A．由加速度

可知近地点加速度大，远地点加速度小，故A错误；

B．根据开普勒第三年定律

椭圆轨道半长轴就是轨道半径，因此1、2、3轨道半径关系为

则

T3=T2>T1

故B正确；

C．要使得卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P点火加速，故C正确；

D．根据C项分析可知，卫星由轨道1变至轨道2，机械能增大。而在轨道2、3上，高度相同，机械能也相同。即

E3=E2>E1

故D错误。

故选BC。

7．AD

【详解】A．汽车达到最大速度时，汽车牵引力与阻力大小相等，则汽车的额定功率为

P=Fv=fv

故A正确；

B．汽车的速度为时，汽车的牵引力为

根据牛顿第二定律有

解得：，故B错误；

C．t时刻之前，汽车的速度小于v，则t时间内汽车运动的位移小于vt，故C错误；

D．根据动能定理有

解得：，故D正确。

故选AD。

8．BC

【详解】A．由于整个运动过程中没有摩擦阻力，因此系统机械能守恒，滑块a的机械能不守恒，故A错误；

B．滑块a运动到B杆所在高度时，滑块b速度为0，滑块a到达水平面，在竖直方向只受重力作用，则加速度为g，故B正确；

C．当滑块a下降到最低点时，滑块a的速度为零，滑块b的速度最大，根据机械能守恒定律

解得

故C正确；

D．当滑块a运动到B杆下方处时，由几何知识可知，ab与B杆夹角仍为30°，根据机械能守恒定律

滑块ab沿刚性轻杆方向速度相等，有

解得

故D错误。

故选BC。

9．BC

【详解】A．根据开普勒第二定律可知，火星绕太阳运行时在离太阳的近点速度较大，在离太阳的远点速度较小，即火星的速率不断变化，选项A错误；

B．根据开普勒第三定律可知，火星绕太阳运动的半长轴比地球绕太阳运动的半长轴大，则火星绕太阳运行一周的时间比地球长，选项B正确；

C．根据开普勒第一定律可知，地球绕太阳的轨迹是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上，选项C正确；

D．因火星和地球绕不同的轨道绕太阳运动，则在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积不相等，选项D错误。

故选BC。

10．AB

【详解】A．物体在x方向做速度为30m/s的匀速直线运动，加速度为0；在y方向做初速度为零的匀加速直线运动，因为y方向的加速度为

合加速度大小

a=ay=5m/s2

方向沿y轴方向，所以合加速度和合初速度不在同一直线上，所以物体做曲线运动，故A正确；

B．物体受到的合力为

F合=ma=1×5N=5N

故B正确；

C．根据v-t图象的面积表示位移，可得：物体在前6s内，x方向分位移

x=30×6m=180m

y方向分位移

则物体在前6s内的的位移大小为

故C错误；

D．6s末物体的速度

根据动能定理得：前6s内合力对物体所做的功为

故D错误。

故选AB。

11．ACD

【详解】A．在发动机恒定的情况下，当牵引力等于阻力时，速度最大，由公式可知

故A正确；

B．某时刻速度为v1、加速度为a1，经过时间t达到最大速度v2、通过的位移为s。因为这一过程，航母的运动不是匀加速直线运动，故不能用平均速度公式求解，即

故B错误；

C．由牛顿第二定律可知

故C正确；

D．从速度为v1到最大速度v2的过程，由动能定理有

故D正确。

故选ACD。

【点睛】机车以恒定功率运行，当牵引力等于阻力时，速度最大，且最大速度。

12．BD

【详解】A．小物块先做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为

物块速度增加至与皮带速度相同时所用时间为

匀加速直线运动的位移为

然后物块相对传送带静止一起做匀速直线运动，故A错误；

B．物块匀加速运动过程，传送带的位移为

物块相对于传送带运动的位移大小为

则摩擦产生的热量为

故B正确；

C．小物块运动到皮带右端时速度为v=5m/s，根据动能定理得传送带对小物块做功

故C错误；

D．传送带克服摩擦力做功等于物块增加的动能和摩擦产生的热量之和即为

故D正确。

故选BD。

13．     B     AB    

【详解】（1）[1]该实验需要用重锤线确定竖直方向，画出y坐标轴，取斜槽末端小球球心的位置为坐标原点，过坐标原点画y轴垂线，作出x轴，这样建立平面直角坐标系，研究平抛运动规律，该过程没有用到弹簧秤、打点计时器，故选B。

（2）[2]A．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需调成水平，故A正确；

B．每次必须由同一位置静止释放小球，这样才能保证小球离开斜槽末端速度相同，对应的才是同一个平抛运动，故B正确；

C．为保证钢球运动过程中只受重力作用，钢球运动时不应与木板上的白纸相接触，故C错误。

故选AB。

（3）[3]因三点间水平位移相等，则时间相等，设为T，则由

解得

14．     释放重物时，重物离打点计时器太远     7.80     1.10##1.11##1.12     A     2g

【详解】（1）[1]释放重物时，重物应靠近打点计时器释放，所以图（a）中该同学操作不合理的地方是释放重物时，重物离打点计时器太远。

（2）[2]点6对应的读数为7.80cm；

[3]打下点6时纸带速度的大小为

(1.10~1.12都正确)

（3）[4]图（c）图像未过原点，即h=0时重物已有速度，可能是先释放重物再接通电源，则打下第一个点时重物有一定初速度。而重锤和纸带在下落过程受到的阻力及电源的实际频率不会有此影响。

故选A。

（4）[5]在重物下落h的过程中，若机械能守恒有

解得

则此时v2—h图像就是过原点的一条直线，斜率

15．              

【详解】（1）[1]重力势能减少量为

（2）[2]小铁球通过光电门时速度为

（3）[3]根据

可得

则斜率为

16．     C     B     1.6     5.0

【详解】（1）[1]A．应把小球在斜槽末端静止时，球心位置记做小球的抛出点，故A错误；

B．每次将小球从同一位置静止释放，保证每次平抛初速度相同即可，轨道不需要光滑，故B错误；

C．为记录多个点，挡条每次上下移动的距离适当小些，故C正确；

D．实验要求小球运动时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，故D错误。

故选C。

（2）[2]由图分析，可知小球每次平抛的初速度不同，则可能是小球每次从斜槽上滚下的位置不同，导致平抛初速度不同。

故选B。

（3）[3][4]设初速度为v0，则从抛出点运动到A所需的时间

从抛出点运动到B所需的时间

在竖直方向上有

解得

则

17．     0.75     0.74     受空气阻力影响或纸带与限位孔摩擦影响

【详解】[1]该重物重力势能减少量为

[2]B点的速度大小为

动能增加量为

[3]动能增加量小于重力势能减少量的原因可能是受空气阻力影响或纸带与限位孔摩擦影响。

18．     A     B     1.96    

【详解】(1)[1]为减小空气阻力对小球的影响，应选择实心小铁球，故选A；  

(2)[2]实验时，每次须将小球从轨道同一位置静止释放，目的是使小球离开轨道时水平速度相等，故选B；

(3)[3]根据解得

初速度

(4)[4]由题意可知

由题意可知

解得