福建省泉州市2023-2024学年高一下学期7月期末考试物理试题

高一物理试题 第 1 页（共 6 页） 2023～2024 学年度下学期泉州市高中教学质量监测 2024.07 高 一 物 理 （考试时间 90 分钟，总分 100 分） 一、选择题（本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。每小题给出的四个选项中，第 1~6 题只 有一项符合题目要求，第 7~10 题有两项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的 得 2 分，有选错或不选的得 0 分） 1．如图，物体在力 F 的作用下沿水平面向右运动相同位移，下列四种情形中，F 做功 多的是 2．“投壶”是古代盛行的一种投掷游戏。如图，姐弟俩先后在同一地点将相同的箭水平掷出， 投进了同一个壶里。已知姐姐的出手点在弟弟出手点的正上方，不计空 气阻力，则姐姐投出去的箭与弟弟投出去的箭相比 A．位移较小 B．飞行时间较短 C．初速度较小 D．初速度较大 3．如图，两相同的小物块 A、B 放在水平圆台上，A 离转轴较近。两物块与台面间的动摩擦因 数相同， 大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让圆台由静止开始转动， 在转速缓慢增大的过程中 A．物块 A 将先滑动 B．物块 B 将先滑动 C．物块 A、B 将同时滑动 D．转速增大到某个值时物块将沿半径向外滑动 4．我国自主研发的天通一号卫星系统，实现国产手机的全球卫星通话功能。如图 A、B、C 为天 通一号卫星系统中的三颗卫星，其中 A 与 B 位于地球同步圆轨道上，C 位于较低圆轨道上。 关于这三颗卫星，下列说法正确的是 A．线速度大小 vA = vB > vC B．角速度大小 ωA = ωB < ωC C．向心加速度大小 aA = aB > aC D．向心力大小 FA = FB < FC F=2N A． F=5N B． 30° F=5N C． 37° F=5N D． 37° 保密★启用前 ·A ·B ·C B A ω 高一物理试题 第 2 页（共 6 页） 5．某同学以初速度 v0 将质量为 m 的实心球斜向上抛出，出手点离地高为 h1，球在空中运动的部 分轨迹如图所示，运动中球离地的 大高度为 h2。以地面为零势能面，忽略空气阻力。下列 说法正确的是 A．球离手后做变加速曲线运动 B．球在 高点机械能为 mgh2 C．该同学抛球过程对球做的功为12mv0 2 + mgh1 D．球落地前瞬间的机械能为12mv0 2 + mgh1 6．如图，一足够长的轻绳跨过轻质定滑轮，绳的两端各系一个小球 A 和 B，A 球的质量为 3kg， B 球的质量为 1kg。先用手托住 A 球，使两边轻绳刚好竖直绷紧，此时 A 球离地面的高度 h = 0.4m，B 球静止于地面。忽略一切阻力，取重力加速 度 g =10m/s2。现无初速度释放 A 球，则 B 球上升的 大高度为 A．1.2m B．0.8 m C．0.6m D．0.4m 7．2024 年世乒赛中国女团实现六连冠，男团实现十一连冠。某次训练时球员先后两次以不同速 度从同一位置正对着竖直墙面水平发射乒乓球，初速度之比为 2 1∶ ，分别打到竖直墙面上的 a、b 两点。不计空气阻力，则打到 a、b 两点前乒乓球在空中的 A．运动时间之比为 1∶2 B．运动时间之比为 2∶1 C．下落高度之比为 1∶4 D．下落高度之比为 1∶3 8．太极球是近年来较流行的健身运动。健身者舞动球拍，控制太极球在竖直面内做半径为 R 的 匀速圆周运动，如图所示，a 为圆周的 高点，c 为 低点，在这两处拍面水平，b、d 两点 与圆心 O 等高。已知球的质量为 m，重力加速度大小为 g，球在 c 点对球拍的压力大小为 2mg， 则球 A．做圆周运动的线速度大小为 gR B．在 a 处受到球拍的作用力为 mg C．在 b 处一定只受到两个力的作用 D．运动的周期为 T = 2π Rg h2 v0 a b B A h d a b c O 高一物理试题 第 3 页（共 6 页） 9． 研究蹦极运动时，在运动员身上安装传感器，用于测量他下落的位移及速度。运动员从蹦极 台无初速度下落，根据传感器测得的数据，得到如图所示的速度 v与位移 x 的关系图像，图 像 高点坐标为（15,15）。下列说法正确的是 A．弹性绳原长为 15m B．位移 x =15m 时运动员所受合力为零 C．运动员下落到 低点时，其加速度大小为零 D．运动员从静止开始下落 15m 的过程中重力势能 减少量大于动能的增加量 10．如图甲，在倾角 θ = 30°的固定光滑斜面上放着相同的两物块 P、Q，两物块紧靠在一起但不 粘连，轻弹簧一端与物块 Q 相连，另一端与固定挡板相连，整个系统处于静止状态。现对 物块 P 施加一沿斜面向上的力 F，使物块 P 沿斜面向上做加速度大小为 2m/s2 的匀加速直线 运动，力 F 随位移 x 的变化规律如图乙所示，取重力加速度大小 g = 10m/s2，则 A．物块 P 的质量为 7kg B．0~3cm 的过程中力 F 做的功为 0.33J C．0~3cm 的过程中 P 的机械能增加了 0.42J D．0~3cm 的过程中 Q 对 P 做的功为 0.12J 二、填空、实验题（本题共4小题，第11、12题各4分，第13、14题各6分，共20分） 11.（4分） 一质量为 2.5×103kg 的汽车，额定功率为 75kW。现让汽车保持额定功率在水平路面上从静 止开始运动，运动中汽车所受阻力恒为车重的 0.1 倍，取重力加速度大小 g = 10m/s2。从启动开 始至汽车达到 大速度过程中，汽车的加速度 （选填“保持不变” “逐渐增大”或“逐 渐减小”），汽车所能达到的 大速度大小为 m/s。 12. （4 分） 如图，质量为 2×103kg 的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为 160m 的弯路时，车速为 8m/s。此时汽车转弯所需要的向心力大小为 N。下雨天汽车转弯前要减速，是因为汽车与地面间的 （选填 “摩擦力”或“ 大静摩擦力”）变小了。 v/(m·s-1) x/m 0 5 10 15 20 25 30 15 20 10 5 甲 乙 F/N x/cmO 3 14 8 P F Q θ 高一物理试题 第 4 页（共 6 页） 13.（6 分） 某同学用如图甲所示的向心力演示器探究向心力的大小 F 与质量 m、角速度 ω和半径 r 的 关系。图乙是演示器部分结构示意图，A、B、C 为三根固定在转臂上的挡板，A、C 挡板到相应 转轴距离相等，塔轮①②③④⑤⑥的半径分别为 3L、4L、5L、3L、2L、L。 （1）本实验采用了 ； A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 （2）当探究向心力的大小 F 与半径 r 的关系时，需要把质量相同的小球分别放在挡板 （选填“A、B”或“B、C”），与传动皮带相连的塔轮应选用 （选填“①④” “②⑤”或“③⑥”） 14.（6 分） 如图甲，某同学用该装置验证“机械能守恒定律”。图乙是实验中得到的一条纸带，该同学 在纸带上选取 5 个连续计数点 A、B、C、D、E，相邻计数点间的时间间隔为 T，测量它们到计 数起始点 O 的距离分别为 h1、h2、h3、h4、h5。已知重力加速度大小为 g。 （1）请在下列器材中选择本实验所需的重物 （选填“A” “B” “C”或“D”）； （2）打点计时器打 B 点时，重物的速度大小为 ；在误差允许的范围内， 满足 关系式，可验证在打点计时器打 B 点 到 D 点过程重物的机械能守恒（用题中所给物理量符号表示）。 甲 重物 计时器 乙 h1 O h2 h3 h5 h4 A B C D E 长槽 短槽 ④ ⑤ ⑥ 塔轮 C ① ② ③ 挡板 A B 乙 变速塔轮 挡板 挡板 挡板小球 变速塔轮 传动皮带 甲 A B C D 高一物理试题 第 5 页（共 6 页） 三、计算题（本题共 4 小题，第 15 题 8 分，第 16 题 8 分，第 17 题 10 分，第 18 题 14 分，共 40 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 后答案的不给分，有 数值计算的，答案中有单位的必须明确写出数值的单位） 15.（8 分） “福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母。如图，停泊在船坞内的“福建 舰”成功进行了实验小车电磁弹射试验。若小车被弹射器以 a = 18m/s2 的加速度由静止开始从 A 处匀加速运动到水平甲板末端 B 处， 后从 B 处平抛到海面。已知“福建舰”甲板离水面的高 度 h = 20m，电磁弹射轨道 AB 长 L = 100m，忽略空气阻力，取重力加速度大小 g = 10m/s2，求： （1）小车从甲板飞出时速度的大小 v； （2）小车平抛的射程 s。 16.（8 分） 2024 年 5 月“嫦娥六号”探测器成功发射，开启世界首次月球背面采样返回之旅。设“嫦 娥六号”探测器着陆月球后，其携带的智能机器在月球表面测得质量为 m0 的物体重为 F0，已知 月球的半径为 R，引力常量为 G，月球视为质量均匀的球体，忽略月球自转的影响。求： （1）月球表面的重力加速度 g0； （2）月球的质量 M； （3）月球的第一宇宙速度 v1。 A B s 高一物理试题 第 6 页（共 6 页） 17.（10 分） 图甲为智能计数呼啦圈，其刚性腰带外侧带有半径 R = 0.2m 的轨道，将小滑块 P 置于轨道 内，滑块连接一根带有配重的轻绳，通过腰部的微小扭动，使配重随滑块在水平面做匀速圆周运 动。为研究方便，腰带视为水平且不动，配重视为质点，如图乙所示。已知配重的质量 m = 0.5kg， 绳长 L= 0.5m，绳子与竖直方向夹角为 θ = 37°。取重力加速度大小 g = 10m/s2，sin37°= 0.6，cos37°= 0.8，求： （1）配重运动的半径 r； （2）配重线速度的大小 v； （3）通过增大转速使夹角 θ从 37°缓慢增加到 53°的过程中绳子对配重做的功。 18.（14 分） 如图，固定的光滑弧形轨道 AB，底端与一顺时针转动的水平传送带左端平滑连接于 B 点， AB 的高度差为 h，传送带 BC 的长度为 L1=1m，右端与水平面 CE 平滑连接于 C 点，其中 CD 段 粗糙，长度为 L2 = 1m，DE 段光滑。在 E 处固定一轻质弹簧，其处于原长时左端恰好位于 D 点。 已知小物块与传送带、水平面 CD 的动摩擦因数均为 μ = 0.2。取重力加速度大小 g = 10m/s2，弹 簧始终在弹性限度内。现让小物块从 A 点静止释放。 （1）若 h=1.25m，传送带的速度大小 v0 可调，求： ①小物块第一次到达 B 点时的速度大小 vB； ②小物块第一次滑到 C 点时的速度大小 vC的范围。 （2）若传送带速度大小 v0 = 2m/s，欲使小物块 终停在 D 点，则 h 应满足什么条件？ C L1 h D v0B L2 A E 图甲 图乙 ω 配重 P O 腰带 R θ 高一物理答案 第 1页（共 3页） 泉州市 2023～2024学年度下学期高中教学质量跟踪监测 高一物理答案 一、选择题（本题共 10小题，每小题 4分，共 40分。每小题给出的四个选项中，第 1~6 题只有一项符合题目要求，第 7~10题有两项符合题目要求。全部选对的得 4分，选对但 不全的得 2分，有选错或不选的得 0分） 1．B 2．C 3．B 4．B 5．D 6．C 7．AC 8．AD 9. BD 10．BC 二、填空、实验题（本题共 4小题，第 11、12题各 4分，第 13题 6分、14题 6分，共 20 分） 11．逐渐减小 30 12．800 最大静摩擦力 13．（1）C （2）B、C ①④ 14．（1） A （2） h3-h1 2T g(h4-h2)= 1 2 (h5- h3 2T )2 - 1 2 (h3- h1 2T )2 三、计算题（本题共 4 小题，第 15题 8分、16题 8分，第 17题 10分，第 18题 14 分， 共 40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分， 有数值计算的，答案中有单位的必须明确写出数值的单位） 15（8分）解： （1）实验小车在甲板上由静止开始做匀加速直线运动过程，有 v2 = 2aL ①（2分） 得 v = 60m/s ②（1分） （2）实验小车离开甲板后做平抛运动，有 h = 1 2 gt2 ③（2分） 得 t =2s ④ s = vt ⑤（2分） 得 s = 120m ⑥（1分） 16（8分）解： （1）质量为 m0在月球表面受到重力 F0 ，即 F0= m0g0 ①（1分） 高一物理答案 第 2页（共 3页） 得：g0= F0 m0 ②（1分） （2）质量为 m0的物体在月球表面受到月球的引力等于重力，有 GMm0 R2 = F0 ③（2分） 得： M = F0R 2 Gm0 ④（1分） （3）设某一近月卫星的质量为 m，卫星绕月球做圆周运动，有 GMm R2 = mv1 2 R ⑤（2分） 得：v1= F0R m0 ⑥（1分） 17（10分）解： （1）配重做匀速圆周运动的半径 r满足 r = R + Lsinθ ①（1分） 得：r = 0.5m ②（1分） （2）配重做匀速圆周运动，有 mgtanθ = mv 2 r ③（2分） 得 v = 15 2 m/s ④（1分） （3）当绳子与竖直方向夹角为θ = 53°时，设配重做匀速圆周运动轨道半径为 r′，有 mgtan53°= mv′ 2 r′ ⑤（1分） r′= R + Lsin53° ⑥（1分） r′= 0.6m 配重在绳子与竖直方向夹角θ从 37°缓慢增加到 53°的过程中，有 W - mgL(cos37° - cos53°) = 1 2 mv′2 - 1 2 mv2 ⑦（2分） W = 25 16 J ⑧（1分） 高一物理答案 第 3页（共 3页） 18（14分）解： （1）①设小物块质量为 m，小物块从光滑弧形轨道下滑至底端，有 mgh =1 2 mv2 ①（2分） 得：v =5m/s ②（2分） ②若小物块经过传送带速度始终小于传送带的速度 v0，则传送带全程对小物块做正功，小 物块到 C点速度最大，设为 vmax；若小物块经过传送带速度始终大于传送带的速度 v0，则 传送带全程对小物块做负功，小物块到 C点速度最小，设为 vmin，有 μmgL1= 1 2 mv2max- 1 2 mv2 ③（2分） -μmgL1= 1 2 mv2min- 1 2 mv2 ④（2分） vmin≤vC≤vmax 得： 21m/s≤vC≤ 29m/s ⑤（1分） （2）欲使小物块恰好停在 D点，设小物块最后一次经过 C点速度为 v1，有 -μmgL2=0 - 1 2 mv12 ⑥（1分） 得：v1= v0= 2m/s ⑦ 若最后一次 B到 C一直做加速运动，设在 B处的速度为vBmin，则有 μmgL1= 1 2 mv12 - 1 2 mv2Bmin ⑧（1分） 若最后一次 B到 C一直做减速运动，设在 B处的速度为vBmax，则有 μmgL1= 1 2 mv2Bmax- 1 2 mv12 ⑨（1分） 因为最后一次 B到 C可能一直加速，可能一直减速，可能先加速后匀速，也可能是先减速 后匀速，设小物块最后一次经过传送带左端时的速度为 vB，则有 vBmin≤vB≤vBmax ⑩ 可解得：0≤vB≤2 2m/s ⑪ 设小物块最后一次经过传送带左端 B点前，已被弹簧弹回 n次，分析可知，在这 n次在 BD之间来回过程中，小物块每次从 B经 C到 D，或者从 D经 C到 B，传送带均对小物块 高一物理答案 第 4页（共 3页） 做负功，则有 mgh -2nμmg（L1+L2）= 1 2 mvB2 (n=0、1、2、3……) ⑫（1分） 由⑪⑫联立可解得： 0.8n≤h≤0.8n + 0.4 (n=0、1、2、3……) ⑬（1分）