福建省龙岩市2022-2023学年高一下学期期末教学质量检查物理试卷（含答案）

这是一份福建省龙岩市2022-2023学年高一下学期期末教学质量检查物理试卷（含答案），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

福建省龙岩市2022-2023学年高一下学期期末教学质量检查物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1、某高一男生从教学楼一楼走到二楼，他需克服重力做功大约为( )
A. B. C. D.
2、水星中国古称辰星，西汉《史记》的作者司马迁从实际观测发现辰星呈灰色，与五行学说联系在一起，以黑色属水，将其命名为水星。如图所示，水星和地球沿各自的椭圆轨道绕太阳运行。根据开普勒行星运动定律可知( )
  
A.水星靠近太阳的过程中，运行速率减小
B.水星绕太阳运行一周的时间比地球的短
C.火星与地球的公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方
D.在相同时间内，水星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积
3、如图所示，某同学正在垫排球。某次垫球，排球离开手臂后先竖直向上运动高度h，再落回原位置，设空力大小恒为f，则此过程中( )

A.该同学垫球时对排球做功 B.排球克服空气阻力做的总功为
C.排球的机械能变化量为零 D.排球的动能变化量为零
4、中国天眼FAST已发现约500颗脉冲星，成为世界上发现脉冲星效率最高的设备，如在球状星团M92第一次探测到“红背蜘蛛”脉冲双星。如图，距离为L的A、B双星绕它们连线上的某点O在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，运动周期为T，万有引力常量为G，则双星总质量为( )
  
A. B. C. D.
二、多选题
5、如图所示为一种圆锥筒状转筒，左右各系着一长一短的绳子并挂着完全相同的两个小球1和2，转筒静止时绳子平行圆锥面，当转筒绕中心轴以某一角速度匀速转动时，两个小球均紧贴着转筒表面一起随转筒转动，不计空气阻力，若小球1线速度的大小为、向心加速度的大小为；小球2线速度的大小为、向心加速度的大小为，则下列说法正确的是( )

A. B. C. D.
6、如图所示，轻绳一端连在水平台上的玩具小车上、一端跨过光滑定滑轮系着皮球（轻绳延长线过球心）。小车牵引着绳使皮球沿光滑竖直墙面从较低处匀速上升，此过程中球未离开竖直墙面，则( )

A.小车做匀速运动
B.小车做减速运动
C.运动过程中，绳子对小球拉力的功率不变
D.运动过程中，绳子对小球拉力的功率减小
7、如图甲所示，自行车坠山赛是一项惊险刺激的极限运动，若将运动员和自行车视为质点，该运动过程可简化为如图乙模型，运动员控制自行车以速度从O点水平飞出，抵达斜面上端P处时，速度方向恰好沿着斜面方向，然后紧贴斜面PQ继续做直线运动，已知斜面长度12.5m，斜面阻力恒为重力的0.3倍，倾角为53°（），不计空气阻力，取重力加速度为。下列说法正确的是( )
  
A.到达底端Q点时的速度大小为15m/s
B.到达底端Q点时的速度大小为12m/s
C.若撤去斜面，仍从O点以相同速度水平飞出，落地点在Q点的左侧
D.若撤去斜面，仍从O点以相同速度水平飞出，落地点在Q点的右侧
8、如图甲所示.一光滑斜面固定在水平地面上，其底端固定一轻质弹簧，将质量为的物块从斜面顶端由静止释放，物块运动到最低点的过程中，其加速度随位移变化的规律如图乙所示，取重力加速度为，则( )

A.弹簧的劲度系数为20N/m B.斜面的倾角为30°
C.物块的最大动能为2J D.弹簧的最大弹性势能为4.8J
三、填空题
9、一条河宽为，水流速度恒为，一小船（可视为质点）要从一侧河岸划到对岸，但在距出发点下游处有一瀑布，要使小船划到对岸且不从瀑布上掉下，船划行的速度的最小值为__________m/s，此时船的位移大小为__________m，渡河时间为__________s。
10、为备战2023年9月杭州亚运会，中国国家女子足球队正积极训练，在一次定点传球训练中，某运动员先后将完全相同的两个足球从A、B两点踢起，均落在同一直线上的C点，运动轨迹如图所示，将足球视为质点，忽略空气阻力。则足球在空中运动时间__________；落地时速度大小__________，落地时重力的瞬时功率__________（均填“>”“=”或“<”）。

11、太空电梯是国产科幻电影《流浪地球2》中的重要科幻元素，石墨烯是目前世界上已知强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”的制造成为可能。设想在地球赤道上有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球同步卫星A的高度延伸到台空深处。如图所示，假设某物体B乘坐太空电梯到到达图示位置并停在此处，则A、B两者周期的关系为__________（填“>”、“<”或“=”）；A、C两者线速度的关系为__________（填“>”、“<”或“=”）；若B突然脱离电梯，B将做__________（填“近心”或“离心”）运动。
  
四、实验题
12、如图甲所示为向心力演示仪，可探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1:2:1。

（1）下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是__________。
A.探究两个互成角度的力的合成规律
B.伽利略对自由落体的研究
C.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
（2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，将传动皮带调至左右变速塔轮半径之比为1:1，此操作探究的是向心力大小与__________的关系。
（3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，转动手柄，塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为1:4，那么如图乙中左右变速塔轮半径之比__________。
13、让重物做自由落体运动来验证“机械能守恒定律”是实验室常用的一种方案。
（1）本实验中，不同组学生在实验操作过程中出现如图甲的四种情况，其中操作正确的是__________。
A. B. C. D.
（2）某同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，然后连续打出7个点依次标为A、B、C、D、E、F、G，已知相邻两个点的时间间隔为0.02s，重锤的质量为1.00kg，当地的重力加速度大小，从起点O到打下点F的过程中，重物重力势能的减少量__________J，重物的动能增加量__________J。（结果均保留三位有效数字）

（3）通过正确处理纸带，经过计算发现：重物重力势能的减少量一般会略大于重物动能的增加量，其主要原因是____________________。
五、计算题
14、投壶是我国古代的一种民间游戏，据《礼记·投壶》记载，以盛酒的壶口作标的，在一定的水平距离投箭矢，以投入多少计筹决胜负。儒家所奉行的“六艺”，即“礼、乐、射、御、书、数”，而投壶就来自于这六艺之一。现在有某同学进行投壶的游戏，为简化起见，将箭矢视为质点球，并且不计空气阻力。该同学将球从离地面高的A点以初速度水平抛出，球刚好落在壶口B点，不计壶的高度，重力加速度为，求：

（1）A点离壶口B的水平距离x；
（2）球落入壶口B时的速度v的大小。（计算结果可以用根式表示）
15、“碳中和”、“低碳化”、“绿色奥运”是北京冬奥会的几个标签。本次冬奥会运行超1000辆氢能源汽车，是全球最大的一次燃料电池汽车示范。某款质量为的氢能源汽车在平直公路上，以速度匀速行驶，此时发动机的功率，然后遇到笔直的爬坡车道（每沿坡道前进1km，上升0.05km的高度），在坡底驾驶员加大油门，发动机功率立即增加到，（假设汽车在平路转变为上坡的过程中速度大小不变）并保持该功率继续爬坡行驶。假设汽车行驶过程中所受地面的阻力大小始终不变，空气阻力不计，重力加速度，求：

（1）汽车行驶时所受地面的阻力f的大小；
（2）汽车在斜坡上匀速运动时的速度v的大小；
（3）若爬坡车道长度为，且认为汽车到达坡顶之前已达到最大速率，求汽车从坡底到坡顶的时间t。
16、如图所示，在光滑水平面AB和粗糙水平面CD之间连接一长度为的传送带，CD长度，圆心为O、半径为的竖直光滑半圆轨道DEG与水平面AD在D点平滑连接，其中FG段为光滑圆管，E和圆心O等高，。可视为质点的小物块从A点以的初速度向右滑动，已知小物块的质量，与传送带、水平面CD之间的动摩擦因数均为，重力加速度g取。

（1）若传送带不转，求小物块滑到半圆轨道D点时对轨道压力F的大小；
（2）若传送带以的速率顺时针方向转动，求小物块第一次运动到C点的过程中系统产生的热量Q；
（3）在第（2）问基础上：
①试通过计算判断小物块是否会脱离轨道DEFG；
②若脱离，请求出落点到D点的距离，若不脱离，求小物块最终停在距离D点多远的位置。
参考答案
1、答案：C
解析：该同学的质量约为60kg，一层楼的高度大约为4m，从教学楼一楼走到二楼该同学克服重力做功为，故选C。
2、答案：B
解析：A.水星绕太阳运行的过程中，近日点速度最大，远日点速度最小，所以水星靠近太阳的过程中，运行速率增加，A错误；
B.水星绕太阳运行的半长轴小于地球绕太阳运行的半长轴，根据开普勒第三定律，可知水星绕太阳运行一周的时间比地球的短，B正确；
C.根据开普勒第三定律，有，所以，C错误；
D.开普勒第二定律适用于同一个行星，相同时间内，水星与太阳连线扫过的面积与地球与太阳连线扫过的面积不相等，D错误。
故选B。
3、答案：B
解析：A.根据功能关系可知该同学垫球时对排球做功，故A错误；
B.空气阻力对排球所做总功为，故B正确；
C.根据功能关系可知排球的机械能变化量为，故C错误；
D.排球从抛出点抛出后，在落回抛出点过程中，重力做功为零，空气阻力做负功，所以合功为负值，根据动能定理可知排球的动能变化量为负值，故D错误。
故选B。
4、答案：C
解析：双星A、B之间的万有引力提供向心力，有，，其中，，联立解得，故选C。
5、答案：BD
解析：
6、答案：BC
解析：AB.设连小球的绳与竖直方向的夹角为θ，如图所示：

根据速度的分解有，小球匀速上升，θ增大，减小，所以小车的速度不断减小，即小车减速运动，故A错误，B正确；
CD.运动过程中，绳子对小球拉力的功率，所以绳子对小球拉力的功率不变，故C正确，D错误。
故选BC。
7、答案：AD
解析：AB.抵达斜面上端P处时，速度方向恰好沿着斜面方向，则速度偏转角为53°，有，解得到达P处时的速度大小，紧贴斜面PQ运动的过程，根据动能定理有，解得到达底端Q点时的速度大小，选项A正确，B错误；
CD.由于小球在斜面上的加速度为，则小球在斜面上运动时，在竖直方向的加速度为，由此可知，有斜面时小球在竖直方向上的加速度小于重力加速度，所以撤去斜面后，小球的下落时间变小，仍从O点以相同速度水平飞出，水平位移变小，即落地点在Q点的右侧，故C错误，D正确。
故选AD。
8、答案：BC
解析：
9、答案：0.6；100；125
解析：
10、答案：=；>；=
解析：忽略空气阻力，足球竖直方向做竖直上抛运动，到最高点有，则足球在空中运动时间，由于两球上升的最大高度相同，所以，落地时竖直方向的速度，可见落地时竖直方向速度相同。水平方向匀速运动，有，解得，由图可知，所以，落地时速度大小，所以落地时速度大小，落地时重力的瞬时功率，由于落地时竖直方向速度相同，所以。
11、答案：=；<；近心
解析：物体B乘坐太空电梯到到达图示位置并停在此处，与地球的自转周期相同，而A为地球同步卫星，也与地球的自转周期相同，所以，根据万有引力提供向心力有，解得，又，所以，若B突然脱离电梯，因其线速度小于同轨道的卫星的线速度，由万有引力公式，可知所需向心力小于万有引力，B将做近心运动。
12、答案：（1）C（2）半径（3）2:1
解析：
13、答案：（1）B
（2）0.684~0.688；0.659~0.663
（3）由于纸带运动受到的阻力和重物受到的空气阻力做功产生内能
解析：（1）打点计时器应接交流电源，操作时应用手提住纸带的上端，让重物尽量靠近打点计时器。故选B。
（2）F点刻度尺读数7.00cm，从起点0到打下点F的过程中，重物重力势能的减少量；图中E点刻度尺读数4.90cm，G点9.50cm，打点计时器打下点F时，重物的速度为，从起点O到打下计数点F的过程中，重物的动能增加量；
（3）由于纸带运动受到的阻力和重物受到的空气阻力做功产生内能，实验中重物重力势能的减少量一般会略大于重物动能的增加量。
14、答案：（1）2.5m（2）
解析：（1）设从A运动到B所用时间为t，有


联立解得
（2）【方法一】运动到B点时竖直方向速度

则球落入壶口B时的速度

【方法二】从A到B，由动能定理有

解得
15、答案：（1）（2）16m/s（3）8.9s
解析：（1）设在平直公路上匀速行驶时发动机的牵引力为，有


联立解得
（2）设在斜坡上匀速运动时发动机的牵引力为，有


其中
联立解得
（3）从坡底到坡顶，由动能定理有

代入数据解得
16、答案：（1）45N（2）0.5J（3）见解析
解析：（1）从A到D，由动能定理得

D点，由牛顿第二定律有

由牛顿第三定律有

联立解得

（2）假设到达C之前已与传送带共速，此时小物块相对于地面的位移为，有

解得
所以物块到达C点时恰好与传送带共速，设所用时间为t，则

传送带相对于地面的位移为，则

小物块第一次运动到C点的过程中系统产生的热量

联立解得

（3）①在小物块第一次沿半圆轨道上升的过程中先判断是否可以通过F点，从D到F，由动能定理有

而
则小物块恰好可以通过F点；
再判断是否可以通过G点，上升到最高点时，由机械能守恒有

得
则小物块不会通过G点。
设小物块第二次通过C点的速度，有

通过计算可知，小物块可在传送带上减速为0，并反向加速至第三次通过C点，且
则小物块第二次通过D点后上升至速度为0时，有

得
则小物块第二次冲上半圆时，不会上升超过E点。
综上，小物块不会脱离轨道。
②设小物块从开始至最终停止在粗糙面上所经历的路程为x，由功能关系有

解得
所以小物块最终停在CD的中点，即离D点0.5m的位置。