2023-2024學(xué)年天津市第100中學(xué)物理高一下期末質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

2023-2024學(xué)年天津市第100中學(xué)物理高一下期末質(zhì)量檢測(cè)試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)下列說(shuō)法正確的是（）A．“能量轉(zhuǎn)化與守恒定律”與“能源危機(jī)”相矛盾B．“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，因而是不可能的C．隨著科技的發(fā)展，永動(dòng)機(jī)是可以制成的D．有種“全自動(dòng)”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的能源，卻能一直走動(dòng)，說(shuō)明能量可以憑空產(chǎn)生2、如圖，初速度大小相同的A、B、C三個(gè)物體在同一水平面上，A做豎直上拋，B做斜上拋，拋射角θ，C沿斜面上滑（斜面光滑傾斜角也為θ，足夠長(zhǎng)），摩擦和空氣阻力都略去不計(jì)，如用hA、hB、hC分別表示它們各自上升的最大高度．則：A．hA=hC＞hB B．hA=hB=hCC．hB＞hC=hA D．hA＞hB＞hC3、(本題9分)質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的圓形軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)軌道最高點(diǎn)而不脫離軌道的最小速度是v，則當(dāng)小球以3v的速度經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道壓力的大小是（）A．0 B．3mg C．5mg D．8mg4、(本題9分)如圖所示，在光滑水平面上，一質(zhì)量為m的小球在繩的拉力作用下做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)的線速度為v，則繩的拉力F大小為A． B．C． D．5、(本題9分)一學(xué)生用100N的力將質(zhì)量為0.5kg的球以8m/s的初速度沿水平方向踢出20m遠(yuǎn)，則學(xué)生對(duì)球做的功為（）A．2000J B．16J C．1000J D．無(wú)法確定6、(本題9分)水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為．現(xiàn)對(duì)木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)F的方向與水平面夾角為，如圖，在從0逐漸增大到90°的過(guò)程中，木箱的速度保持不變，則（）A．F先減小后增大 B．F一直增大C．F的功率減小 D．F的功率不變7、(本題9分)兩個(gè)物體a和b，其質(zhì)量分別為ma和mb，且ma>mb，它們的初動(dòng)能相同.若它們分別受到不同的阻力Fa和Fb的作用，經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間停下來(lái)，它們的位移分別為Xa和Xb，則()A．Fa<Fb B．Fa>Fb C．Xa>Xb D．Xa<Xb8、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量M的木塊放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向射中木塊，并最終留在木塊中與木塊一起以速度v運(yùn)動(dòng)。已知當(dāng)子彈相對(duì)木塊靜止時(shí)，木塊前進(jìn)距離為L(zhǎng)，子彈進(jìn)入木塊的深度為x，若木塊對(duì)子彈的阻力F恒定，則下列關(guān)系式中正確的是（）A．Fx=B．Fx=C．FL=D．F(L+x)=9、(本題9分)如圖所示為某一傳送裝置，與水平面夾角為370，傳送帶以4m/s的速率順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)．某時(shí)刻在傳送帶上端A處無(wú)初速度的放上一質(zhì)量為lkg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，傳送帶上端A與下端B距離為3.5m，則小物塊從A到B的過(guò)程中(g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)A．運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2sB．小物塊對(duì)皮帶做的總功為0C．小物塊與傳送帶相對(duì)位移為1.5mD．小物塊與皮帶之間因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為3J10、(本題9分)如圖所示電路中，電源內(nèi)阻不可忽略，電壓表可以看作是理想表.當(dāng)開(kāi)關(guān)K閉合后，將滑動(dòng)變阻器的觸頭由右端向左端移動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A．電燈L1變暗、L2變亮B．電燈L1變亮、L2變暗C．電壓表示數(shù)變大D．電源的內(nèi)阻消耗的功率變大二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，要驗(yàn)證的是重物重力勢(shì)能的減少量等于重物動(dòng)能的增加量，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，則：（1）以下步驟僅是實(shí)驗(yàn)操作的一部分，請(qǐng)將必要的步驟挑選出來(lái)，并且按合理的順序排列_________（填代號(hào)）；A．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，并用導(dǎo)線把它和交流電電源連接起來(lái)B．用天平稱出重物的質(zhì)量C．把紙帶的一段固定在重物上，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，把重物提升到一定的高度D．用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間E．釋放紙帶F．重復(fù)幾次，得到3~5條符合要求的紙帶G．接通電源（2）在選紙帶時(shí)，若打第一點(diǎn)的速度為零，需要滿足所打的第1、2點(diǎn)的距離大約為_(kāi)______；A．1mmB．2mmC．1cmD．2cm12、（10分）(本題9分)為了探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，、同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置．其中小車的質(zhì)量為，砂和砂桶的質(zhì)量為，與小車相連的滑輪的質(zhì)量為．力傳感器可測(cè)出輕繩中的拉力大小，重力加速度為．實(shí)驗(yàn)時(shí)先平衡摩擦力．并調(diào)節(jié)輕繩與木板平行．（1）同學(xué)以力傳感器的示數(shù)為縱坐標(biāo)，加速度為橫坐標(biāo)，畫(huà)出的圖象如圖乙所示，求得圖線的斜率為，則小車的質(zhì)量____________________(用所給物理量的符號(hào)表示)．（2）同學(xué)也以力傳感器的示數(shù)為縱坐標(biāo)，加速度為橫坐標(biāo)，畫(huà)出的圖象如圖丙所示，圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因可能是________________________________(答一條即可)．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫(xiě)出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，平臺(tái)離水平地面的高度為H=5m，一質(zhì)量為m=1kg的小球從平臺(tái)上A點(diǎn)以某一速度水平拋出，測(cè)得其運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度為vB=10m/s．已知B點(diǎn)離地面的高度為h=1.8m，取重力加速度g=10m/s2，以水平地面為零勢(shì)能面．問(wèn)：(1)小球從A點(diǎn)拋出時(shí)的機(jī)械能為多大？(2)小球從A點(diǎn)拋出時(shí)的初速度v0為多大？(3)B點(diǎn)離豎直墻壁的水平距離L為多大？14、（14分）(本題9分)在游樂(lè)節(jié)目中,選手需借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺(tái)上,小明和小陽(yáng)觀看后對(duì)此進(jìn)行了討論。如圖所示,他們將選手簡(jiǎn)化為質(zhì)量m=60kg的質(zhì)點(diǎn),選手抓住繩由靜止開(kāi)始擺動(dòng),此時(shí)繩與豎直方向夾角α=53°,繩的懸掛點(diǎn)O距水面的高度為H=3m。不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量,浮臺(tái)露出水面的高度不計(jì),水足夠深。取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。(1)求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩拉力的大小F。(2)若繩長(zhǎng)l=2m,選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入水中。設(shè)水對(duì)選手的平均浮力f1=800N,平均阻力f2=700N,求選手落入水中的深度d。(3)若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手,小明認(rèn)為繩越長(zhǎng),在浮臺(tái)上的落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn);小陽(yáng)卻認(rèn)為繩越短,落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)。請(qǐng)通過(guò)推算說(shuō)明你的觀點(diǎn)。15、（13分）(本題9分)如圖所示，一圓錐擺擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，下端拴著質(zhì)量為m的小球，當(dāng)繩子與豎直方向成θ角時(shí)，繩的拉力大小F是多少？圓錐擺周期T是多少？（重力加速度為g）

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、B【解析】試題分析：能量轉(zhuǎn)化與能量守恒定律雖然都是正確的，但有些能量容易得用，有些能量不容易利用，因此它們與能源危機(jī)不矛盾，A錯(cuò)誤；“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，因此是不可能實(shí)現(xiàn)的，B正確；永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律，因此無(wú)論科技的如何發(fā)展，是不可能制成的，C錯(cuò)誤；有種“全自動(dòng)”手表，不用上發(fā)條，但利用人體的運(yùn)動(dòng)可以讓它一直走，不違反能量守恒定律，D錯(cuò)誤。考點(diǎn)：能量守恒定律2、A【解析】

D.對(duì)于A、C兩個(gè)球，達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，A、C兩個(gè)球的速度均為零，物體的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，所以A、C的最大高度相同，D錯(cuò)誤．ABC.對(duì)于B球來(lái)說(shuō)，由于B是斜拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上有一個(gè)速度，這個(gè)分速度的動(dòng)能不會(huì)轉(zhuǎn)化成物體的重力勢(shì)能，所以B球在最高點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能要比AC兩球的小，所以高度要比AC兩球的高度小，A正確BC錯(cuò)誤．3、D【解析】

當(dāng)小球以速度v經(jīng)內(nèi)軌道最高點(diǎn)時(shí)不脫離軌道，小球僅受重力，重力充當(dāng)向心力，有；當(dāng)小球以速度3v經(jīng)內(nèi)軌道最高點(diǎn)時(shí)，小球受重力G和向下的支持力N，合外力充當(dāng)向心力，有；又由牛頓第三定律得到，小球?qū)壍赖膲毫εc軌道對(duì)小球的支持力相等，N′=N；由以上三式得到，N′=8mg；A.0，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.3mg，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.5mg，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.8mg，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；4、B【解析】

根據(jù)牛頓第二定律得，拉力提供向心力，有．故選B。5、B【解析】

對(duì)于踢球過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得，該學(xué)生對(duì)足球做的功：，故B正確。6、AC【解析】由于木箱的速度保持不變，因此木箱始終處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖所示，則由平衡條件得：，兩式聯(lián)立解得，可見(jiàn)F有最小值，所以F先減小后增大，A正確；B錯(cuò)誤；F的功率，可見(jiàn)在從0逐漸增大到90°的過(guò)程中tan逐漸增大，則功率P逐漸減小，C正確，D錯(cuò)誤．7、BD【解析】

根據(jù)動(dòng)能與速度的關(guān)系和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析位移關(guān)系，由動(dòng)能定理分析阻力的大小關(guān)系；【詳解】設(shè)物體的初速度為v，初動(dòng)能為，所受的阻力為F，通過(guò)的位移為x．

物體的速度與動(dòng)能的關(guān)系為，得

由得，由題t和相同，則質(zhì)量越大，位移越小，由于，所以;

由動(dòng)能定理得：，因初動(dòng)能相同，F(xiàn)與x成反比，則，故選項(xiàng)BD正確，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題綜合考查動(dòng)能、動(dòng)能定理及位移公式，在解題時(shí)要注意如果題目中涉及時(shí)間時(shí)，則應(yīng)考慮應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，不涉及時(shí)間應(yīng)優(yōu)先采用動(dòng)能定理或功能關(guān)系．8、ACD【解析】

AB.根據(jù)能量守恒定律知，摩擦力與相對(duì)位移的乘積等于系統(tǒng)能量的損失，有Fx=12mv02-12（m+M）故選項(xiàng)A符合題意，選項(xiàng)B不合題意；C.對(duì)木塊運(yùn)用動(dòng)能定理，有FL=12Mv2故選項(xiàng)C符合題意；D.對(duì)子彈，由動(dòng)能定理-F（L+x）=12mv2-12mv則F(L+x)=故選項(xiàng)D符合題意。9、BD【解析】開(kāi)始階段，由牛頓第二定律得：，解得：，物體加速至與傳送帶速度相等時(shí)需要的時(shí)間為：，通過(guò)的位移為：，由于，可知物體與傳送帶不能保持相對(duì)靜止，速度相等后，物體所受的摩擦力沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：，根據(jù)，解得，故運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為，故A錯(cuò)誤；小物塊對(duì)皮帶做的總功即是滑動(dòng)摩擦力對(duì)傳送帶所做的功為：，而，故，故B正確；前0.5s內(nèi)傳送帶的速度大于小物塊的速度，小物塊相對(duì)于傳送帶先后運(yùn)動(dòng)，相對(duì)位移：，后0.5s內(nèi)小物塊的速度大于傳送帶的速度，小物塊相對(duì)于傳送帶向前運(yùn)動(dòng)，相對(duì)位移：，物塊相對(duì)于傳送帶的位移：，故C錯(cuò)誤；小物塊相對(duì)于傳送帶的路程：，因小物塊和皮帶之間的摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為：，故D正確；故選BD.【點(diǎn)睛】小物塊放上A，開(kāi)始所受的摩擦力方向沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度的大小，以及運(yùn)動(dòng)到與傳送帶速度相同所需的時(shí)間和位移，由于重力沿斜面向下的分力大于最大靜摩擦力，兩者不能保持相對(duì)靜止，速度相等后，小物塊所受的滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上，再結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)間，從而得出小物塊從A到達(dá)B的時(shí)間．前半段時(shí)間內(nèi)傳送帶的速度大于小物塊的速度，小物塊相對(duì)于傳送帶先后運(yùn)動(dòng)，后半段時(shí)間內(nèi)小物塊的速度大于傳送帶的速度，小物塊相對(duì)于傳送帶向前運(yùn)動(dòng)，相對(duì)位移為二者之差，相對(duì)路程為二者之和．10、BD【解析】

將滑動(dòng)變阻器的觸頭由右端向左端移動(dòng)時(shí)，電路中總電阻減小。根據(jù)閉合電路歐姆定律得，干路電流增大，故L1變亮，內(nèi)電路電壓增大，L1兩端電壓增大，故L2兩端電壓減小，L2變暗，電壓表示數(shù)即路端電壓變小，電源的內(nèi)阻消耗的功率變大.AB.電燈L1變亮、L2變暗；故A錯(cuò)誤，B正確.C.電壓表的示數(shù)變?。还蔆錯(cuò)誤.D.電源的內(nèi)阻消耗的功率變大；故D正確.二、實(shí)驗(yàn)題11、(1)ACGEF(2)B【解析】

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，則實(shí)驗(yàn)的合理順序排列：ACGEF；（2）若打第一點(diǎn)的速度為零，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知所打的第1、2點(diǎn)的距離大約為，故選B.12、2k-m0；平衡摩擦力過(guò)度【解析】(1)對(duì)小車和滑輪整體由牛頓第二定律可得：，則，可得：．(2)由圖像可知當(dāng)時(shí)，，可知平衡摩擦力過(guò)度．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫(xiě)出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位13、(10分)解：（1）由機(jī)械能守恒定律得，A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能2分代入數(shù)據(jù)解得，1分（2）或2分代入可解得2分另解，或2分代入可解得1分把小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度進(jìn)行正效分解，如圖所示由圖可得，1分（3）1分1分綜合可解得1分【解析】試題分析：（1）小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能守恒，抓住A點(diǎn)和B點(diǎn)的機(jī)械能相等求出A點(diǎn)的機(jī)械能大?。?）結(jié)合A點(diǎn)的機(jī)械能和重力勢(shì)能的大小，求出A點(diǎn)的初速度大小．（3）根據(jù)下降的高度求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，結(jié)合初速度和時(shí)間求出B點(diǎn)離豎直墻壁的水平距離．解：（1）小球在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，則A點(diǎn)的機(jī)械能與B點(diǎn)的機(jī)械能相等，則=．（2）根據(jù)得，代入數(shù)據(jù)解得v0=6m/s．（3）根據(jù)H﹣h=得，t=，則B點(diǎn)離豎直墻壁的水平距離L=v0t=6×0.8m=4.8m．答：（1）小球從A點(diǎn)拋出時(shí)的機(jī)械能為68J；（2）小球從A點(diǎn)拋出時(shí)的初速度為6m/s；（3）B點(diǎn)離豎直墻壁的水平距離L為4.8m．14、(1)1080N(2)1.2m(3)兩人的看法均不正確【解析】(1)機(jī)械能