福建省莆田市2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题

董田市2023一2024学年下学期期末质量监测 高一物理 本试卷满分100分,考试用时75分钟 注意事项: 1. 答卷前,考生务必将自已的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如 需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在 本试卷上无效 一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一 项是符合题目要求的 1. 如图所示,利用无人机运送货物。则在无人机匀减速竖直下降过程中 A. 货物的动能保持不变 B. 货物受到的重力做负功 C. 货物受到的拉力做负功 D. 货物受到的拉力功率变大 2. 一条小船要从岸边到达宽为600m的河对岸,河水流速为4m/s, 小船在 静水中的速度为5m/s。下列说法正确的是 A. 小船渡河的最短时间为120s B. 小船渡河的最小位移是800m C. 若河水流速变大,小船渡河的最短时间变大 D. 无论如何改变船头朝向,小船都不可能到达正对岸 3. 如图甲所示,一物体置于倾角9=30的足够长光滑斜面上,电动机通过跨过定滑轮的轻绳牵 引物体沿斜面上升。启动电动机后,在0~6s时间内物体运动的v-7图像如图乙所示,其中 除1~5s时间段图像为曲线外,其余时间段图像均为直线,1s后电动机的输出功率保持不变。 已知物体的质量为5kg,不计一切阻力,重力加速度g取10m/s2。则 A. 0~1s内电动机的输出功率不变 v/ms! 电动机 B. 1~5s内电动机牵引力逐渐变大 C. 0~1s内电动机牵引力大小为20N D. 1s后电动机的输出功率为180W 乙 高一物理试卷 第1页(共6页) 4. 如图甲所示,将质量均为m的物块A、B沿同一径向置于水平转盘上,两者用长为Z的水平 轻绳连接,轻绳恰好伸直但无拉力。已知两物块与转盘之间的动摩擦因数均为,最大静摩 擦力等于滑动摩擦力,物块A与转轴的距离等于L,整个装置能绕通过转盘中心的竖直轴转 动。当转盘以不同角速度匀速转动时,两物块所受摩擦力大小f与角速度①二次方的关系图 像如图乙所示,重力加速度为g。下列说法正确的是 __ mg -....... _ng 0 o{} 甲 乙 A. 乙图中图像a为物块B所受/与o}的关系图像 B. 当角速度增大到 时,轻绳开始出现拉力 C 2}:{}=2:3 D. 当o三.时,轻绳的拉力大小为 mg 二、双项选择题: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,只有两 个选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 5. 如图所示,木块放在光滑水平面上,一颗子弹水平射入木块。若子弹受到的平均阻力为f, 射入深度为d,在此过程中木块的位移为s,则 A.子弹的动能减少了/f -_ B. 木块的动能增加了f 0 C. 系统产生的热量为fa 1_ D. 子弹克服阻力做功为/a 高一物理试卷 第2页(共6页) 6. 我国将发射首个大型巡天空间望远镜(CSST),该望远镜在轨绕地球运行时可看成匀速圆周 运动,将与天宫空间站共轨独立飞行。已知该望远镜运行轨道离地面高度约为400km。 则该望远镜在轨运行时 A. 线速度大于7.9km/s B. 周期比同步卫星的周期小 C. 角速度比同步卫星的角速度小 D. 向心加速度大于同步卫星的向心加速度 7. 如图所示,将小球由一倾角为a的固定斜面底端沿与竖直方向夹角9=30的速度vo斜向上抛 出, 小球恰好以水平速度经过斜面顶端。小球可视为质点,不考虑空气阻力,已知重力加速度 为g。下列说法正确的是 C. 斜面的高度为 D. 斜面的倾角a为30 8. 如图所示,质量均为的物体A、B用跨过滑轮O的轻绳连接,4穿在固定的竖直光滑杆上, 的挡板上,另一端连接B。初始时,施加外力将A置于N点,轻绳恰好伸直但无拉力,ON段 长为3/,与杆垂直,OB段与斜面平行。现将A由静止释放,沿杆下滑到最低点P,M为NP中 的一点,且MN=4/。A、B均可视为质点,运动过程中B不会与滑轮相碰,弹始终在弹性限度 内,重力加速度为g,不计一切阻力。则A从N点下滑到M点的过程中 A. B沿斜面运动的距离为2 AN B. A、B组成的系统机械能守恒 B 150gf C. 经过M点时A的速度大小为 4 M _ D. 轻绳对A做的功为.114mgl 高一物理试卷 第3页(共6页) 三、非选择题:本题共8小题,共60分,其中9、10、11题为填空题,12、13为实验题, 14~16题为计算题。考生根据要求作答 t袖 9.(3分)地球绕地轴自转示意如图所示。地球上两点4、B的纬度 赤道 分别是q:和,则这两点的角速度cAB,线速度vB。 ##/ (填“大于”“等于”“小于”) 10.(3分)游乐园中的“空中飞椅”简化模型如图所示。水平转盘可绕OO 轴转动,绳子上端固定在转盘的边缘上,绳子的下端连接座椅,人 坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。当转盘匀速转动时,绳子与 竖直方向的夹角为9。若转盘转速增大,夹角9将_,绳子 的拉力将。(填“增大”“减小”“不变”) 11.(3分)一质量为n的物块沿倾角为9的固定斜面下滑,到达斜面底端的速度为v。则整个 下滑过程中斜面对物块的支持力做功为 ,物块到达斜面底端时重力做功的瞬时功率 为 12.(5分)实验探究小组用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长糟横臂的挡 板C到转轴距离是挡板A到转轴距离的2倍,长橹横臂的挡板A和短橹横臂的挡板B到各 自转轴的距离相等。 挡板C 挡板A 挡板B 长糟_ 一短 变速塔轮- 变速塔轮 -手柄 (1)本实验采用的实验方法与下列实验中一致的是。 (填正确答案标号)。 A. 探究弹策弹力与形变量的关系 B. 探究加速度与力、质量的关系 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 (2)若将质量相同的小球分别放在A、B两处,传动皮带套在左、右两个塔轮的半径之比 为2:1。当转动手柄时,A、B两处的角速度大小之比为;左、右两侧露出的 标尺格数之比为__。 高一物理试卷 第4页(共6页) 13.(7分)某兴趣小组利用气垫导轨设计了一个“验证机械能守恒定律”的实验。如图所示 在导轨旁边固定一与导轨平行的刻度尺,一手机固定于导轨上方,使摄像头正对导轨,开启 视频录像功能。调节导轨的倾角e=30*,使滑块从导轨顶端静止滑下,用手机记录滑块做匀 手机 加速直线运动的全程情况,再通过录像回放分析。 沿 取滑块出发点为参考点,得到滑块下滑距离x和 连气演 所用时间1的多组数据(通过手机读取)。已知 刻度尺 滑块的质量m=1.0kg,g取9.8m/s2。 (1)某小组成员在实验中得到了如下表数据 下滑距离 数据 所用时间 滑块重力势能减少量 滑块动能增加量 次数 x/cm 4E./] I/s E/ 2.39 0.12 0.10 / 0.11 ① 2 9.00 0.20 ② 3 0.30 1.04 21.19 1.00 37.92 0.40 1.86 1.80 59.83 0.50 2.93 2.86 请补充完整上表中数据① J(结果均保留2位小数)。 (2)由以上数据,你能得到的结论是 (3)另一小组成员根据实验数据计算得到的滑块动能增加量总是大于重力势能减少量,你 认为造成这一结果最有可能的原因是 (填正确答案标号)。 A. 测量下滑距离x的偶然误差 B. 滑块下滑过程中受到阻力较大 C. 利用式子v=gsin0:/计算滑块的瞬时速度 14.(11分)某宇航员在火星上通过实验测量火星质量,他在火星表面高处以初速度vo水平抛 出一个小球,小球落到火星表面与抛出点的水平距离为L。已知火星的半径为R,引力常量 为G,求: (1) 火星表面的重力加速度g; (2)火星的质量M。 高一物理试卷 第5页(共6页) 15.(12分)如图所示,一倾角0-30*的光滑倾斜轨道与水平轨道PO平滑连接,水平轨道上M 点的左侧光滑、右侧粗糙且足够长。质量均为m=0.1kg的滑块A和B,用长L=0.4m且与 斜面平行的轻杆相连,置于光滑倾斜轨道上,B到斜面底端P点的距离、PM两点的距离均 为L,滑块与粗糙轨道间的动摩擦因数均为i三0.5。两滑块可视为质点,不计两滑块经过 P点的机械能损失,重力加速度g取10m/s2。现同时静止释放A、B,求: (1)A从释放运动到P点过程中,两滑块系统重力势能的减少量 (2)A从释放运动到P点过程中,轻杆对B做的功; (3)A停止运动时的位置与M点的距离。 16.(16分)如图甲所示,长度L=1.0m的水平传送带PO顺时针匀速转动,其右端与一半径 R=0.5m的竖直光滑半圆孤轨道相切于O点。质量为m=0.2kg的小物块以初速度v.=4.0m/s 冲上传送带的左端P点,在传送带上向右运动后进入圆孤轨道。图乙给出在传送带以不同 速率运行时,小物块第一次在圆孤轨道上所能到达的最大高度,与传送带的转动速率v的 关系,其中AB、DE段为直线,BC、CD段为曲线。小物块可视为质点,与传送带间的动摩 擦因数v一0.5,重力加速度g取10m/s2。求 (1)v三0时,小物块第一次到达O点的速度大小; (2)乙图中B点的坐标(vB,n); (3)乙图中D点对应的vp; him DE 1 0.5 0 n(ms 甲 高一物理试卷 第6页(共6页)第 1 页 共 3 页 莆田市 2023-2024 学年下学期期末质量监测 高一物理参考答案及评分标准 一、单项选择题：本题共 4小题，每小题 4分，共 16分。 题号 1 2 3 4 答案 C A D D 二、双项选择题：本题共 4小题，每小题 6分，共 24分。 题号 5 6 7 8 答案 BC BD AB AC 三、非选择题：本题共 8小题，共 60分。 9． （3分） 等于（1分） 大于（2分） 10．（3分） 增大（1分） 增大（2分） 11．（3分） 0（1分） mgvsin （2分） 12．（5分）（1）B（1分） （2）1:2（2分） 1:4（2分） 13．（7分）（1） 0.44（1分） 0.41（2分） （2）在误差允许范围内，滑块下滑过程中机械能守恒（2分） （3）C （2分） 14.解: （1）小球做平抛运动，由运动学公式有 tL 0v ① 2gth 2 1  ② 联立①②解得 2 2 02 L h g v  ③ （2）对火星表面质量为 m0 的物体，由牛顿第二定律有 2 0 0 R GMm gm  ④ 联立③④解得 2 22 02 GL Rh M v  ⑤ 评分参考：①②③⑤式各 2 分，④式 3 分 第 2 页 共 3 页 15.解: （1）设系统重力势能减少量为 PEΔ ，有 θθ sinmgLsinmgLEΔ +=P 2 ① 解得 J6.0P EΔ ② （2）设滑块 A 到达 P 点时 A、B的速率均为 v1 ， A 从释放运动到 P 点过程， A 、 B 系统机 械能守恒有 2 12 12 vmEΔ P  ③ A 从释放运动到 P 点过程，设轻杆对 B做的功为 W ， 由动能定理有 2 12 1sin vmθmgLW  ④ 联立②③④解得 J1.0W ⑤ （3）设A到达M点时速率为v2 ，A从 P到M点过程，对A、B系统由动能定理有 2 1 2 2 2 12 2 12 vv mmmgLμ  ⑥ 联立②③⑥解得 m/s22 v ⑦ 由 0m/s22 v 可知滑块A能进入粗糙轨道。设A停止运动的位置与M点的距离为 x ， 从 A 进入粗糙轨道到停止运动，对A、B系统由动能定理有 2 22 1202 vmmgxμ  ⑧ 联立⑦⑧解得 m4.0x ⑨ 评分参考：①④⑥式各 2 分，②③⑤⑦⑧⑨式各 1 分 16.解： （1）设小物块第一次到达 Q 点的速率为 v1。小物块从冲上传送带到第一次到达 Q 点过程， 由动能定理有 2 0 2 1 2 1 2 1 vv mmmgLμ  ① 解得 m/s61 v ② 第 3 页 共 3 页 （2）由（1）知，当传送带速率 m/s60  v 时，小物块在传送带上均做匀减速直线运动，且 到达 Q 点的速率均为 m/s61 v ，第一次沿圆轨道上升的最大高度均相同。 故图乙中 B 点对应的传送带速率 m/s6B v ③ 小物块第一次沿圆轨道上升到最大高度 hB，由动能定理有 2 1B 2 10 vmmgh  ④ 联立②④解得 m3.0B h ⑤ 故乙图中 B 点的坐标为（ 6，0.3） ⑥ （3）由图乙可知，图中 D 点为物块第一次恰好到达 N 点的情形。设此时小物块在 N 的速率 为 v3 ，由牛顿第二定律有 R mmg 2 3v ⑦ 设物块在 Q点的速率为 v2 ，从 Q 点运动到 N 点由动能定理有 22 2 1 2 1 2 23= vv m-mmgR- ⑧ 由⑦⑧解得 m/s52 v ⑨ 设传送带的速率为 vF 时，小物块在传送带上匀加速至 Q 点恰好与传送带共速。 由动能定理有 2 0 2 F 2 1 2 1 vv mmmgLμ  ⑩ 解得 m/s26F v ⑪ 当传送带速率 m/s≤≤m/s 266 v 时，物块到达 Q 点时均与传送带共速。 故乙图中 D 点对应的 m/s52D  vv ⑫ 评分参考：①④⑦⑩式各 2 分，②③⑤⑥⑧⑨⑪⑫式各 1 分 ※以上各题其他合理解法同样给分。