精品解析：福建省泉州市2024-2025学年高一下学期期末教学质量检测物理试题

2024~2025学年度下学期泉州市高中教学质量监测 高一物理 （考试时间90分钟，总分100分） 一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 德化白瓷制作中，修坯工序需将粗坯置于水平转台上旋转。如图所示，粗坯的对称轴与转台转轴OO′重合，P和Q为粗坯上两点。当转台匀速转动时，P、Q两点（　　） A. 加速度大小相等 B. 线速度大小相等 C. 角速度大小相等 D. 一个周期内通过的路程相等 【答案】C 【解析】 【详解】C．因PQ两点同轴转动，则角速度大小相等，故C正确； A．根据a=ω2r可知，PQ两点转动半径不相等，可知加速度大小不相等，故A错误； B．根据v=ωr可知，PQ两点转动半径不相等，可知线速度大小不相等，故B错误； D．一个周期内通过的路程x=2πr可知，路程不相等，故D错误。 故选C。 2. “静止”在赤道上空的同步气象卫星把广阔“视野”内的气象数据发回地面，为天气预报提供全面、及时的气象资料。“静止”卫星（　　） A. 可以定点在泉州上空 B. 线速度大于地球第一宇宙速度 C. 角速度大于地球自转的角速度 D. 向心加速度小于地球表面重力加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．同步卫星必须位于赤道正上方，无法定点在泉州（北半球城市）上空，故A错误； B．由 可得 可知同步卫星轨道半径大于近地轨道半径，故线速度小于第一宇宙速度（7.9 km/s），故B错误； C．同步卫星周期与地球自转周期相同（均为24小时），角速度相等，故C错误； D．地球表面重力加速度 同步卫星向心加速度 因，故，故D正确。 故选D。 3. 一质点做直线运动，其速度随时间变化的关系图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 过程合外力做正功 B. 过程合外力做正功 C. 过程合外力做负功 D. 过程合外力做负功 【答案】B 【解析】 【详解】A．过程速度减小，则动能减小，由动能定理可知，合外力做负功，选项A错误； B．过程速度增加，则动能增加，根据动能定理可知，合外力做正功，选项B正确； C．过程速度先减小后增加，则动能先减小后增加，根据动能定理可知，合外力先做负功后做正功，选项C错误； D．过程动能不变，则合外力不做功，选项D错误。 故选B。 4. 如图所示装置中，A、B两个小球穿在水平光滑直杆上并可沿杆滑动，两球之间用一根细线连接。当装置绕中心轴匀速转动时，A、B两球恰能相对杆静止，下列说法正确的是（　　） A. 两球的线速度大小一定相等 B. 若两球质量相等，则两球离转轴距离相等 C. 若A球质量大于B球，则A球离转轴距离更大 D. 若A球质量大于B球，则A球的向心力大于B球 【答案】B 【解析】 【详解】A．两球共轴转动，角速度相等，根据v=ωR可知，两球的线速度大小不一定相等，故A错误； BCD．靠绳子的拉力提供圆周运动的向心力，所以A、B两球向心力大小相等，有mAω2RA=mBω2RB 可得 可知两球离转轴距离与两球的质量有关，mA=mB时，RA=RB，mA>mB时，RA<RB，故B正确，CD错误。 故选B。 5. 如图，长直木板B静置于光滑水平面上，小物块A以大小为v的水平初速度从左端滑上B，恰好未从B的右端滑出。已知A、B的质量均为m，A、B间的动摩擦因数为μ，板的长度为L，重力加速度大小为g，则该过程中系统因摩擦产生的热量为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．由能量关系可知，该过程中系统因摩擦产生的热量等于摩擦力与相对路程的乘积，即为Q=μmgL，故C正确，AB错误； D．由系统动量守恒可知 则系统生热，故D错误。 故选C。 6. 如图甲，固定在轻杆末端的小球在竖直平面内绕O点做圆周运动。若小球在最低点A处的速度大小为v0，当小球运动到最高点B时，轻杆对小球的作用力为F。仅改变轻杆的长度R，得到关系图像如图乙所示，取重力加速度大小g=10m/s2，不计一切摩擦，则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在最高点时 可得 由图可知当F=0时， 解得， 从最低点到最高点由机械能守恒定律 解得 故选A。 二、双项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每题只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） 7. 如图，一艘小船船头始终垂直于河岸，从岸边向对岸航行。已知船在静水中的速度大小，水流速度大小，河的宽度，下列说法正确的是（　　） A. 小船过河的时间为15s B. 小船过河的时间为20s C. 小船能垂直到达河的正对岸 D. 小船不能垂直到达河的正对岸 【答案】AD 【解析】 详解】AB．小船船头始终垂直于河岸，则过河时间，故A正确，B错误； CD．由于小船船头始终垂直于河岸，根据速度合成可知，合速度方向斜向右上方，即小船不能垂直到达河的正对岸，故C错误，D正确。 故选AD。 8. 在太阳系中，地球和火星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. 地球和火星绕太阳运行的速度大小始终相等 B. 地球与太阳连线在相等的时间内扫过的面积相等 C. 地球与火星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方 D. 在相同时间内，地球与太阳连线扫过的面积等于火星与太阳连线扫过的面积 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律可知，地球和火星绕太阳运行速度的大小会随到太阳的距离不同而发生变化，在近日点速度最大，在远日点速度最小，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知，相同时间内，地球与太阳连线在相等的时间内扫过的面积相等，故B正确； C．根据开普勒第三定律，可知地球与火星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方，故C正确； D．根据开普勒第二定律可知，相同时间内，同一行星与太阳连线在相等的时间内扫过的面积相等；但地球与火星在不同的轨道上，所以在相同时间内，地球与太阳连线扫过的面积不等于火星与太阳连线扫过的面积，故D错误。 故选BC。 9. 我国自主研制的055型驱逐舰是世界上最先进的军舰之一。质量为m的055型驱逐舰以额定功率直线航行，所受的阻力与速度的平方成正比，即，其最大航行速度为，则该舰（　　） A. 额定功率为 B. 额定功率为 C. 速度为时，加速度为 D. 速度为时，加速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．驱逐舰最大航速时，有 其中 额定功率为 联立解得 故A错误，B正确； CD．航速为时，则 阻力     由牛顿第二定律 联立解得 故C错误，D正确。 故选BD。 10. 风洞是研究空气动力学的实验设备。如图甲，装置放置于风洞中，一物块每次以相同的初速率沿斜面向上运动，风洞给物块提供竖直向下的恒力。改变斜面倾角，物块冲上斜面的最大距离与的关系如图乙所示，已知物块质量，取，重力加速度大小，则（　　） A. B. 物块与斜面间的动摩擦因数 C. 图乙中的最小值 D. 当时，物块向上运动过程中与斜面摩擦产生的热量为7.2J 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由图乙可知当时，，根据动能定理可得 当时，，根据动能定理可得 联立解得，，故A正确，B错误； C．以物块为对象，根据牛顿第二定律可得 可得加速度大小为 根据数学知识可知，加速度的最大值为 则图乙中的最小值为，故C错误； D．当时，可得物块的加速度大小为 物块上滑的位移大小为 则物块向上运动过程中与斜面摩擦产生的热量为，故D正确。 故选AD。 三、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. 如图，水平桌面离地面的高度，A点离桌面的高度。一小球从A点由静止下落到地面上的B点。已知小球质量，取重力加速度大小。若以桌面为零势能参考平面，则小球在A点时的机械能为________J，到达B点时的重力势能为________J。 【答案】 ①. 12 ②. 【解析】 【详解】[1][2]以桌面为零势能参考平面，则小球在A点时的机械能为 到达B点时重力势能为 12. 如图是一种皮带传动装置示意图，分别为两轮的圆心，A、B分别是两轮边缘上的点，C是连线的中点，大轮与小轮的半径之比为。若皮带不打滑，则A、B两点的线速度大小之比为________；B、C两点的向心加速度大小之比为________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 12题详解】 [1]和是皮带传动中两轮边缘上的点，在皮带不打滑的情况下线速度大小相等，则 [2]、两点是同轴转动，则角速度相等，即 根据向心加速度公式 由于大轮与小轮的半径之比为，故 即 13. 某同学用如图所示的装置探究平抛运动的规律。M、N是两个完全相同的轨道，末端均水平。N的末端与光滑水平面相切，M通过支架固定在N的正上方。 （1）将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，切断电源后，两球以相同的初速度同时通过M、N的末端，发现两球同时到达E点发生碰撞。 （2）降低轨道M的高度，再次进行实验，可以发现两球______。 A.同时到达E点发生碰撞 B.同时到达E点左侧某点发生碰撞 C.同时到达E点右侧某点发生碰撞 （3）多次重复以上操作，结果两球也总是发生碰撞。这说明平抛运动沿______方向的分运动是______运动。 （4）实验中“改变轨道M的高度”多次重复操作的目的是______。 A.获取多组实验数据，使实验结论更具普遍性 B.改变小球平抛的初速度，探究其对实验结果的影响 C.研究小球在不同高度平抛时竖直方向的运动情况 【答案】 ①. B ②. 水平 ③. 匀速直线 ④. A 【解析】 【详解】（2）[1]小球P飞出轨道M后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，小球Q飞出轨道N后做匀速直线运动，两小球飞出轨道的速度相等，可知，两球始终在同一条竖直线上，由于降低轨道M的高度，根据， 解得 可知碰撞时P水平分位移减小，即两小球同时到达E点左侧某点发生碰撞。 故选B。 （3）[2][3]结合上述可知，多次重复以上操作，结果两球也总是发生碰撞。这说明平抛运动沿水平方向的分运动是匀速直线运动。 （4）[4]实验中“改变轨道M的高度”多次重复操作的目的是获取多组实验数据，使实验结论更具普遍性。 故选A。 14. 某实验小组验证机械能守恒定律。 （1）使用天平称出重物质量。 （2）纸带一端吊重物，另一端穿过打点计时器。使重物靠近打点计时器并静止，接通电源，松开纸带，让重物自由落下。图甲中的操作方法正确的是________； （3）打出的一条点迹清晰的纸带如图乙所示，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的计时点分别标为A、B、C、D，并测出各计时点到O点的距离。已知打点计时器所用的交流电源频率为50Hz，则从打点计时器打下点O到打下点C的过程中，重物减少的重力势能________；重物增加的动能________（当地的重力加速度大小，计算结果均保留三位有效数字）。 （4）实验中产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器时存在摩擦阻力，使重物增加的动能________（选填“大于”“小于”或“等于”）它所减小的重力势能。 【答案】 ①. C ②. 4.90 ③. 4.81 ④. 小于 【解析】 【详解】（2）[1]为了减小纸带与打点计时器间的摩擦，应手提着纸带上端使纸带处于竖直方向，故图甲中的操作方法正确的是C。 （3）[2]从打点计时器打下点O到打下点C的过程中，重物减少的重力势能 [3]打下点C时重物的速度为 则从打点计时器打下点O到打下点C的过程中，重物增加的动能为 （4）[4]实验中产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器时存在摩擦阻力，使得减小的重力势能有一部分转化为内能，使重物增加的动能小于它所减小的重力势能。 四、计算题（本题共4小题，第15题6分、第16题8分，第17题12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. 校园文化艺术节的科技表演环节中，无人机投送的礼物盒从O点水平抛出，落在水平舞台上P点。已知O点与P点的竖直高度、水平距离，不计空气阻力，取重力加速度大小。求礼物盒 （1）水平抛出的速度大小； （2）落到P点瞬间的速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）由平抛运动规律得， 解得， （2）落到点瞬间竖直方向的速度 落到P点瞬间的速度 解得 16. 2025年1月17日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将PRSC-EO1卫星发射升空，卫星顺利进入半径为r的预定绕地圆形轨道。已知地球的质量为M、半径为R，引力常量为G。求： （1）地球的第一宇宙速度v； （2）卫星的运行周期T。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 卫星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有 解得 【小问2详解】 卫星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有 解得 17. 某同学用如图所示模型探究“过山车”运动。弧形轨道AB、圆轨道BC、弧形轨道BD、倾斜轨道DE、水平轨道EF均在同一竖直面内。两点分别为圆轨道的最低点和最高点，E、C两点等高，B、D为轨道间的相切点。一小球从A点由静止释放后沿轨道运动，从E点飞出后落到EF上。已知AB的高度差，圆轨道的半径，DE的倾角，小球质量，取重力加速度大小，，不计一切摩擦。求小球： （1）经过点时的动能； （2）经过C点时受到圆轨道的弹力大小和方向； （3）在轨道EF上的第一个落点到E点的距离。 【答案】（1） （2），方向竖直向下 （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从A到B过程机械能守恒，则有 解得 【小问2详解】 小球从A到C过程机械能守恒，则有 小球经过C点时，根据牛顿第二定律得 解得 方向竖直向下。 【小问3详解】 小球从A到E过程机械能守恒，则有 小球过E点后做斜抛运动，设斜抛运动的时间为，根据对称性，利用逆向思维有 在轨道EF上的落点到E的距离 解得 18. 如图，水平轻弹簧右端固定，处于自然长度时左端位于O点，距O点左侧处的A点静置一小物块。现对物块施加一水平向右、大小为6.0N的恒力F，物块向右运动，到O点时撤去F，此时物块立即与弹簧栓接（连接后不分离），并继续运动。已知物块的质量，物块与地面间的动摩擦因数，弹簧的劲度系数，弹簧的形变量为x时其弹性势能，取重力加速度大小。物块与弹簧栓接时无能量损失，弹簧始终在弹性限度内。求： （1）物块刚接触弹簧时的动能； （2）弹簧的最大压缩量； （3）物块第一次向左运动时最大动能； （4）物块停止时的位置及运动的总路程s。 【答案】（1） （2） （3） （4）恰好停在O点， 【解析】 【小问1详解】 物块从A到O，根据动能定理得 解得 【小问2详解】 物块从O点开始压缩弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，根据能量守恒得 解得 【小问3详解】 物块向左运动过程中，设弹簧的压缩量为时，物块动能最大，须满足 根据能量守恒得 解得 【小问4详解】 假设物块从一端运动到另一端，两端离O点距离分别是和，根据能量守恒得 解得 化简可得 当时， 因为，所以物块继续运动。 当时， 此时弹簧弹力为零，物块恰好停在O点。 最后弹簧的弹性势能为0，从A点开始到恰好停在O点，根据动能定理得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度下学期泉州市高中教学质量监测 高一物理 （考试时间90分钟，总分100分） 一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 德化白瓷制作中，修坯工序需将粗坯置于水平转台上旋转。如图所示，粗坯的对称轴与转台转轴OO′重合，P和Q为粗坯上两点。当转台匀速转动时，P、Q两点（　　） A. 加速度大小相等 B. 线速度大小相等 C. 角速度大小相等 D. 一个周期内通过的路程相等 2. “静止”在赤道上空的同步气象卫星把广阔“视野”内的气象数据发回地面，为天气预报提供全面、及时的气象资料。“静止”卫星（　　） A. 可以定点在泉州上空 B. 线速度大于地球第一宇宙速度 C. 角速度大于地球自转的角速度 D. 向心加速度小于地球表面重力加速度 3. 一质点做直线运动，其速度随时间变化的关系图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 过程合外力做正功 B 过程合外力做正功 C. 过程合外力做负功 D. 过程合外力做负功 4. 如图所示装置中，A、B两个小球穿在水平光滑直杆上并可沿杆滑动，两球之间用一根细线连接。当装置绕中心轴匀速转动时，A、B两球恰能相对杆静止，下列说法正确是（　　） A. 两球的线速度大小一定相等 B. 若两球质量相等，则两球离转轴距离相等 C. 若A球质量大于B球，则A球离转轴距离更大 D. 若A球质量大于B球，则A球的向心力大于B球 5. 如图，长直木板B静置于光滑水平面上，小物块A以大小为v的水平初速度从左端滑上B，恰好未从B的右端滑出。已知A、B的质量均为m，A、B间的动摩擦因数为μ，板的长度为L，重力加速度大小为g，则该过程中系统因摩擦产生的热量为（　　） A. B. C. D. 6. 如图甲，固定在轻杆末端的小球在竖直平面内绕O点做圆周运动。若小球在最低点A处的速度大小为v0，当小球运动到最高点B时，轻杆对小球的作用力为F。仅改变轻杆的长度R，得到关系图像如图乙所示，取重力加速度大小g=10m/s2，不计一切摩擦，则（　　） A. B. C. D. 二、双项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每题只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） 7. 如图，一艘小船船头始终垂直于河岸，从岸边向对岸航行。已知船在静水中的速度大小，水流速度大小，河的宽度，下列说法正确的是（　　） A. 小船过河的时间为15s B. 小船过河的时间为20s C. 小船能垂直到达河的正对岸 D. 小船不能垂直到达河的正对岸 8. 在太阳系中，地球和火星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. 地球和火星绕太阳运行速度大小始终相等 B. 地球与太阳连线在相等的时间内扫过的面积相等 C. 地球与火星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方 D. 在相同时间内，地球与太阳连线扫过的面积等于火星与太阳连线扫过的面积 9. 我国自主研制的055型驱逐舰是世界上最先进的军舰之一。质量为m的055型驱逐舰以额定功率直线航行，所受的阻力与速度的平方成正比，即，其最大航行速度为，则该舰（　　） A. 额定功率为 B. 额定功率为 C. 速度为时，加速度为 D. 速度为时，加速度为 10. 风洞是研究空气动力学的实验设备。如图甲，装置放置于风洞中，一物块每次以相同的初速率沿斜面向上运动，风洞给物块提供竖直向下的恒力。改变斜面倾角，物块冲上斜面的最大距离与的关系如图乙所示，已知物块质量，取，重力加速度大小，则（　　） A. B. 物块与斜面间的动摩擦因数 C. 图乙中的最小值 D. 当时，物块向上运动过程中与斜面摩擦产生的热量为7.2J 三、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. 如图，水平桌面离地面的高度，A点离桌面的高度。一小球从A点由静止下落到地面上的B点。已知小球质量，取重力加速度大小。若以桌面为零势能参考平面，则小球在A点时的机械能为________J，到达B点时的重力势能为________J。 12. 如图是一种皮带传动装置示意图，分别为两轮的圆心，A、B分别是两轮边缘上的点，C是连线的中点，大轮与小轮的半径之比为。若皮带不打滑，则A、B两点的线速度大小之比为________；B、C两点的向心加速度大小之比为________。 13. 某同学用如图所示的装置探究平抛运动的规律。M、N是两个完全相同的轨道，末端均水平。N的末端与光滑水平面相切，M通过支架固定在N的正上方。 （1）将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，切断电源后，两球以相同的初速度同时通过M、N的末端，发现两球同时到达E点发生碰撞。 （2）降低轨道M的高度，再次进行实验，可以发现两球______。 A.同时到达E点发生碰撞 B.同时到达E点左侧某点发生碰撞 C.同时到达E点右侧某点发生碰撞 （3）多次重复以上操作，结果两球也总是发生碰撞。这说明平抛运动沿______方向的分运动是______运动。 （4）实验中“改变轨道M的高度”多次重复操作的目的是______。 A.获取多组实验数据，使实验结论更具普遍性 B.改变小球平抛的初速度，探究其对实验结果的影响 C.研究小球在不同高度平抛时竖直方向运动情况 14. 某实验小组验证机械能守恒定律。 （1）使用天平称出重物质量。 （2）纸带一端吊重物，另一端穿过打点计时器。使重物靠近打点计时器并静止，接通电源，松开纸带，让重物自由落下。图甲中操作方法正确的是________； （3）打出的一条点迹清晰的纸带如图乙所示，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的计时点分别标为A、B、C、D，并测出各计时点到O点的距离。已知打点计时器所用的交流电源频率为50Hz，则从打点计时器打下点O到打下点C的过程中，重物减少的重力势能________；重物增加的动能________（当地的重力加速度大小，计算结果均保留三位有效数字）。 （4）实验中产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器时存在摩擦阻力，使重物增加的动能________（选填“大于”“小于”或“等于”）它所减小的重力势能。 四、计算题（本题共4小题，第15题6分、第16题8分，第17题12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. 校园文化艺术节的科技表演环节中，无人机投送的礼物盒从O点水平抛出，落在水平舞台上P点。已知O点与P点的竖直高度、水平距离，不计空气阻力，取重力加速度大小。求礼物盒 （1）水平抛出的速度大小； （2）落到P点瞬间的速度大小。 16. 2025年1月17日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将PRSC-EO1卫星发射升空，卫星顺利进入半径为r的预定绕地圆形轨道。已知地球的质量为M、半径为R，引力常量为G。求： （1）地球的第一宇宙速度v； （2）卫星的运行周期T。 17. 某同学用如图所示的模型探究“过山车”运动。弧形轨道AB、圆轨道BC、弧形轨道BD、倾斜轨道DE、水平轨道EF均在同一竖直面内。两点分别为圆轨道的最低点和最高点，E、C两点等高，B、D为轨道间的相切点。一小球从A点由静止释放后沿轨道运动，从E点飞出后落到EF上。已知AB的高度差，圆轨道的半径，DE的倾角，小球质量，取重力加速度大小，，不计一切摩擦。求小球： （1）经过点时的动能； （2）经过C点时受到圆轨道的弹力大小和方向； （3）在轨道EF上的第一个落点到E点的距离。 18. 如图，水平轻弹簧右端固定，处于自然长度时左端位于O点，距O点左侧处的A点静置一小物块。现对物块施加一水平向右、大小为6.0N的恒力F，物块向右运动，到O点时撤去F，此时物块立即与弹簧栓接（连接后不分离），并继续运动。已知物块的质量，物块与地面间的动摩擦因数，弹簧的劲度系数，弹簧的形变量为x时其弹性势能，取重力加速度大小。物块与弹簧栓接时无能量损失，弹簧始终在弹性限度内。求： （1）物块刚接触弹簧时的动能； （2）弹簧的最大压缩量； （3）物块第一次向左运动时的最大动能； （4）物块停止时的位置及运动的总路程s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $