2024屆福建省福州市長樂高級中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2024屆福建省福州市長樂高級中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、如圖所示，利用傾角為的傳送帶把一個(gè)質(zhì)量為m的木箱勻速傳送L距離，這時(shí)木箱升高h(yuǎn)，木箱和傳送帶始終保持相對靜止。關(guān)于此過程，下列說法正確的是（）A．木箱克服摩擦力做功mghB．摩擦力對木箱做功為零C．摩擦力對木箱做功為，其中為動(dòng)摩擦因數(shù)D．摩擦力對木箱做功為mgh2、(本題9分)下面說法錯(cuò)誤的是（）A．滑動(dòng)摩擦力有可能做正功，也有可能做負(fù)功B．重力勢能的變化與零勢能面的選取無關(guān)C．由于能量守恒，所以我們不需要節(jié)能D．在狹義相對論中，物體的質(zhì)量會(huì)隨物體的速度的變化而變化3、(本題9分)如圖所示，一勁度系為k的輕度彈簧，上端固定，下端連一質(zhì)量為m的物塊A，A放在質(zhì)量也為m的托盤B上，以FN表示B對A的作用力，x表示彈簧的伸長量。初始時(shí)，在豎直向上的力F作用下系統(tǒng)靜止，且彈簧處于自然狀態(tài)(x=0)，現(xiàn)改變力F的大小，使B以的加速度勻加速向下運(yùn)動(dòng)(f為重力加速度，空氣阻力不計(jì)），此過程中FN或F隨x變化的圖象正確的是（）A．B．C．D．4、(本題9分)將質(zhì)量為1.00kg的模型火箭點(diǎn)火升空，50g燃燒的燃?xì)庖源笮?00m/s的速度從火箭噴口在很短時(shí)間內(nèi)噴出。在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g，火箭的動(dòng)量大小為（噴出過程中重力和空氣阻力可忽略）A．30 B．5.7×102C．6.0×102 D．6.3×1025、(本題9分)某電場的電場線如圖所示，A、B是一電場線上的兩點(diǎn)，則A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度A．大小相等，方向不同B．大小不等，方向不同C．大小相等，方向相同D．大小不等，方向相同6、(本題9分)如圖所示，一重力為G的物體靜止在傾角為θ的斜面上，沿平行于斜面和垂直于斜面的兩個(gè)方向分解重力G，這兩個(gè)方向上的分力分別為F1和F2。則分力F2的大小為A．GB．GC．GD．G7、質(zhì)量為2kg的物體豎直向上拋出，物體動(dòng)能E隨上升的高度h的變化關(guān)系如圖所示。重力加速度取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得A．所受阻力大小為10NB．所受阻力大小為30NC．上升2m過程中，機(jī)械能減小20JD．上升2m過程中，機(jī)械能減小60J8、(本題9分)如圖所示，人在岸上勻速的、拉著質(zhì)量不計(jì)的繩子使船靠岸，已知船的質(zhì)量為m，水的阻力恒為f，當(dāng)船沿水面行駛x米的位移時(shí)，輕繩與水平面的夾角為θ，船的速度為v，此時(shí)人的拉力大小為F，則（）A．人拉繩的速度大小是vB．船行駛x米位移的過程，人的拉力做功為FxcosθC．船行駛x米位移時(shí)，人的拉力的瞬時(shí)功率為FvcosθD．此時(shí)船的加速度為F9、如圖所示的四個(gè)選項(xiàng)中，木塊均在固定的斜面上運(yùn)動(dòng)，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的，圖A、B中的F為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊向下運(yùn)動(dòng)，圖C中的木塊向上運(yùn)動(dòng)，在這四個(gè)圖所示的運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不守恒的是()A．AB．BC．CD．D10、(本題9分)一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．蹦極繩繃緊后的下落過程中，繩對運(yùn)動(dòng)員的彈力方向一直向上B．在到達(dá)最低點(diǎn)之前，運(yùn)動(dòng)員的重力勢能一直增大C．在到達(dá)最低點(diǎn)之前，合外力對運(yùn)動(dòng)員先做正功后做負(fù)功D．蹦極過程中運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能守恒11、(本題9分)起重機(jī)將質(zhì)量為m的貨物沿豎直方向勻加速提起，加速度大小為，貨物上升h的過程中（已知重力加速度為g），則（）A．貨物克服重力做功mghB．貨物的動(dòng)能增加了mghC．合外力對貨物做功為mghD．貨物的機(jī)械能增加了mgh12、(本題9分)如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道．a(chǎn)b水平．長度為2R；bc是半徑為R的四分之一的圓?。cab相切于b點(diǎn)．一質(zhì)量為m的小球始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點(diǎn)從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)．重力加速度大小為g．則A．小球恰好能運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)cB．小球從a到c的過程中．動(dòng)能增量為2mgRC．小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn)的過程中，重力勢能增量為3mgRD．小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn)的過程中，水平外力做功為4mgR二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)某學(xué)習(xí)小組利用自由落下的重錘和電火花計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．(1)本實(shí)驗(yàn)的原理是：在重錘自由下落的過程中，若忽略阻力的影響，只有重力做功，重錘的__________相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能保持不變．(2)在某次實(shí)驗(yàn)中，他們得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖2所示，已知重錘的質(zhì)量為1kg，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2，從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下起點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過程中：物體重力勢能的減少量為______J，物體動(dòng)能的增加量為______J．(取兩位有效數(shù)字)．14、如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以用來探究動(dòng)能定理，長木板傾斜放置，小車（裝有擋光片）放在長木板上，長木板旁放置兩個(gè)距離為L的光電門A和B，質(zhì)量為m的重物通過滑輪與小車相連，調(diào)整長木板的傾角，使得小車恰好在細(xì)繩的拉力作用下處于平衡狀態(tài)，某時(shí)刻剪斷細(xì)繩，小車加速運(yùn)動(dòng)，測得擋光片通過光電門A的時(shí)間為△t1，通過光電門B的時(shí)間為△t2，擋光片的寬度為d，小車的質(zhì)量為M，重力加速度為g，不計(jì)小車運(yùn)動(dòng)中所受的摩擦阻力.小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的合力F＝______；小車經(jīng)過光電門A、B的瞬時(shí)速度vA＝______、vB＝______，如果關(guān)系式_______在誤差允許的范圍內(nèi)成立，即驗(yàn)證了動(dòng)能定理.15、圖甲是一個(gè)研究向心力與哪些因素有關(guān)的DIS力傳感器實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，其中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓柱體的質(zhì)量為m,放置在圓盤上(未畫出),圓周軌道的半徑為r,力傳感器測定的是向心力F的大小，光電傳感器測定的是圓柱體的線速度v的大小，圖乙為實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)及根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的F-v,F-v2,F-v3三個(gè)圖象:(1)用實(shí)驗(yàn)探究向心力F和圓柱體線速度v的關(guān)系，保持圓柱體質(zhì)量不變，半徑r=0.2m,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)及三個(gè)圖象，可得出向心力F和圓柱體速度v的定量關(guān)系式_____(2)為了研究F和r成反比的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)除了保持圓柱體質(zhì)量不變外，還應(yīng)保持____不變(3)根據(jù)向心力公式以及上面的圖線可以推算出圓柱體質(zhì)量為_____kg.(保留兩位小數(shù))三．計(jì)算題(22分)16、（12分）質(zhì)量為m，帶電量為+q的小物體在O點(diǎn)以初速度v0沿與水平成30°的方向射出，物體在運(yùn)動(dòng)過程中，除重力外，還受到方向始終與初速度v0方向相反的力F的作用。（1）若F=mg，可使物體保持v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可在某一方向上加一定大小的勻強(qiáng)電場，求電場強(qiáng)度的大小和方向。（2）若F=2mg，且電場強(qiáng)度與（1）中的場強(qiáng)大小相同，仍要使物體沿v0方向做直線運(yùn)動(dòng)，那么該電場強(qiáng)度的可能方向如何？求出物體沿入射方向的最大位移和回到O點(diǎn)的最短時(shí)間，以及回到O點(diǎn)時(shí)的速度?17、（10分）(本題9分)如圖所示，mA=4kg，mB=1kg，A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，B與地面間的距離s=0.8m，A、B原來靜止，（g取10m/s2）求：（1）B落到地面時(shí)的速度為多大；（2）B落地后，A在桌面上能繼續(xù)滑行多遠(yuǎn)才能靜止下來．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)的或不答的得0分）1、D【解析】

木箱和皮帶間的摩擦力為靜摩擦力，對木箱做正功，木箱勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)功能原理，摩擦力對木箱做的功等于木箱克服重力做的功；該摩擦力為靜摩擦力，靜摩擦力為所以摩擦力對木箱做功為故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。2、C【解析】

滑動(dòng)摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動(dòng)方向相反，但與物體的運(yùn)動(dòng)方向可以相反，也可以相同，故可以做負(fù)功，也可以做正功，故A正確；重力勢能與零勢能面的選取有關(guān)，重力勢能的變化與零勢能面的選取無關(guān)，選項(xiàng)B正確；能量雖然是守恒的，但可利用的能源并不是取之不盡用之不竭的，所以需要節(jié)約能源，故C錯(cuò)誤；在狹義相對論中，物體的質(zhì)量會(huì)隨物體的速度的變化而變化，選項(xiàng)D正確；此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選C.3、D【解析】

設(shè)物塊和托盤間的壓力為零時(shí)彈簧的伸長量為x，則有解得在此之前，根據(jù)可知，二者之間的壓力由開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的線性減小到零，而力F由開始時(shí)的mg線性減小到，此后托盤與物塊分離，力F保持不變。故選D。4、A【解析】開始總動(dòng)量為零，規(guī)定氣體噴出的方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒定律得，0=m1v1+p，解得火箭的動(dòng)量，負(fù)號表示方向，故A正確，BCD錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握動(dòng)量守恒定律的條件，以及知道在運(yùn)用動(dòng)量守恒定律時(shí)，速度必須相對于地面為參考系。5、D【解析】由圖可知，B處的電場線比A處密集，電場線越密，場強(qiáng)越大，所以EA＜EB；場強(qiáng)的方向均水平向右，方向相同，故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選D.6、C【解析】

斜面上物體的重力，按效果分解的力圖如題目圖。根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知：F1=Gsinθ,F2=GcosθA.G與分析不符，A錯(cuò)誤B.GsinC.GcosD.Gtan7、AC【解析】

AB.對物體受力分析后列動(dòng)能定理得：-mgh-fh=△Ek，由圖象得：h=2m，△Ek=-60J，代入解得：f=10N，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.除重力外其他力做功等于機(jī)械能變化量，除重力外，只有阻力做功，克服阻力做功：Wf=fh，解得：Wf=20J，則機(jī)械能減小20J，故C正確，D錯(cuò)誤。8、CD【解析】

A.船運(yùn)動(dòng)的速度是沿繩子收縮方向的速度和繞定滑輪的擺動(dòng)速度的合速度。如圖1所示根據(jù)平行四邊形定則有，v人=vcosθ，故A項(xiàng)與題意不相符；B.如圖2可知，當(dāng)船前進(jìn)的距離為x時(shí)，人走的距離：x′=x1-x2≠x，所以人做的功W≠Fxcosθ．故B項(xiàng)與題意不相符；C.船行駛x米位移時(shí)v人=vcosθ，人的拉力的瞬時(shí)功率為：P=Fv人=Fvcosθ，故C項(xiàng)與題意相符；D.對小船受力分析，如圖所示，則有Fcosθ-f=ma因此船的加速度大小為Fcos故D項(xiàng)與題意相符。9、ABD【解析】

A.由A圖可知，力F對物體做正功，機(jī)械能增加，不守恒，故A正確；

B.由B圖可知，力F做負(fù)功，機(jī)械能減小，故B正確；

C.C圖中物體斜面光滑，運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，只有重力勢能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，故C錯(cuò)誤；

D.D圖中斜面粗糙，物體下滑中，摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減小，不守恒，故D正確。10、AC【解析】

A．蹦極繩繃緊后的下落過程中，由于繩處于伸長狀態(tài)，對運(yùn)動(dòng)員的彈力方向一直向上，A正確；B．在到達(dá)最低點(diǎn)之前，運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)方向一直向下，重力勢能一直減小，B錯(cuò)誤；C．在到達(dá)最低點(diǎn)之前，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先增加，后減小，根據(jù)動(dòng)能定理，合外力對運(yùn)動(dòng)員先做正功后做負(fù)功，C正確；D．蹦極過程中由于繩對運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減小，D錯(cuò)誤。故選AC。11、ACD【解析】

A、貨物上升h的過程中，貨物克服重力做功mgh，故A正確。B、根據(jù)動(dòng)能定理：動(dòng)能增加量Ek=F合h=mah=mgh，故B錯(cuò)誤。C、合外力對貨物做功W合=F合h=mah=mgh，故C正確。D、根據(jù)牛頓第二定律：F拉-mg=ma，F(xiàn)拉=mg+ma=mg，貨物增加的機(jī)械能E機(jī)=F拉h(huán)=mgh，故D正確。12、BC【解析】設(shè)小球到達(dá)c點(diǎn)的速度為v，則從a到c由動(dòng)能定理：，解得，則小球不是恰好能運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)c，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球從a到c的過程中，動(dòng)能增量為，選項(xiàng)B正確；小球離開c點(diǎn)后，豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球從c點(diǎn)達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)間為t，則有：，上升的高度；此段時(shí)間內(nèi)水平方向的位移為：，所以小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn)，小球的重力勢能增量為3mgR；小球在水平方向的位移為：L=3R+2R=5R，水平外力做功為5mgR，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選BC.點(diǎn)睛：本題主要是考查功能關(guān)系；機(jī)械能守恒定律的守恒條件是系統(tǒng)除重力或彈力做功以外，其它力對系統(tǒng)做的功等于零；除重力或彈力做功以外，其它力對系統(tǒng)做多少功，系統(tǒng)的機(jī)械能就變化多少；注意本題所求的是“小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn)”，不是從a到c的過程，這是易錯(cuò)點(diǎn)．二．填空題(每小題6分，共18分)13、重力勢能與動(dòng)能0.48J0.47J【解析】

根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出計(jì)數(shù)點(diǎn)B的速度，從而得出動(dòng)能的增加量，根據(jù)下落的高度求出重力勢能的減小量，結(jié)合動(dòng)能增加量和重力勢能減小量的關(guān)系判斷機(jī)械能是否守恒．【詳解】（1）[1]．本實(shí)驗(yàn)的原理是：在重錘自由下落的過程中，若忽略阻力的影響，只有重力做功，重錘的重力勢能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能保持不變；（2）[2][3]．從O到B的過程中，重力勢能的減小量△Ep＝mgh＝1×10×4.86×10?2J=0.48JB點(diǎn)的速度則動(dòng)能的增加量△Ek＝mvB2=×1×0.97252J≈0.47J．14、mg【解析】

由于小車在重物的拉力作用下處于平衡狀態(tài)，去掉拉力，小車受到的合力就等于繩子的拉力，因此合力F＝mg；擋光片經(jīng)過光電門時(shí)的平均速度,，由于擋光時(shí)間極短，可以認(rèn)為平均速度等于瞬時(shí)速度，合力做功為W＝mgL，動(dòng)能變化為，如果這兩部分相等，就算是驗(yàn)證了動(dòng)能定理,即驗(yàn)證關(guān)系式.15、F=1.5v2；線速度；0.3kg【解析】

(1)研究數(shù)據(jù)表和圖乙中B圖不難得出Fv2，進(jìn)一步研究知圖乙斜率，故F與v的關(guān)系式為：F=1.5v2；(2)為了研究F與r成反比的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)除了保持圓柱體質(zhì)量不變外，還應(yīng)保持線速度不變；(3)由，，。三．計(jì)算題(22分)16、（1），方向與初速度成30°（2）可能與初速度成30°或150°，最大位移為，最短時(shí)間為，速度為v0【解析】

（1）設(shè)所加場強(qiáng)E的方向與初速度成θ角