2024屆河北省石家莊欒城中學物理高一下期末教學質(zhì)量檢測試題含解析

2024屆河北省石家莊欒城中學物理高一下期末教學質(zhì)量檢測試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用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在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)高拋發(fā)球是乒乓球比賽中常用發(fā)球方法，具備速度快，旋轉(zhuǎn)強的特點，在某次比賽中，運動員將乒乓球豎直拋出后又落回原處，被擊打出去，如圖所示，空氣阻力恒定，則（）A．拋出到落回的過程中乒乓球的機械能守恒B．乒乓球在上升過程中克服重力做的功小于下降過程中重力做的功C．乒乓球在上升過程中克服重力做的功等于下降過程中重力做的功D．乒乓球落回原處的速度等于拋出時的速度2、(本題9分)某星球在膨脹過程中，半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，若星球的質(zhì)量不變，則它表面的重力加速度變?yōu)樵瓉淼腁．4倍 B．2倍 C．倍 D．倍3、(本題9分)下列說法正確的是A．萬有引力定律適用于星體之間的相互作用，不適用于地面上的物體之間的相互作用B．開普勒認為所有行星繞太陽運動的軌道是橢圓，行星離太陽越遠時運行速度越快C．庫侖定律適用于點電荷，點電荷就是體積很小的帶電球體D．電場中某點的電勢等于電荷在該點的電勢能與它的電荷量的比值4、如圖所示的曲線是某質(zhì)點在恒力作用下的一段運動軌跡質(zhì)點從M點出發(fā)經(jīng)P點到達N點，已知弧長MP大于弧長PN質(zhì)點由M點運動到P點與由P點運動到N點所用的時間相等下列說法中正確的是A．質(zhì)點從M到N過程中速度大小保持不變B．質(zhì)點在這兩段時間內(nèi)的速度變化率為一定值C．質(zhì)點在這兩段時間內(nèi)的速度變化量大小不相等，且方向也不相同D．質(zhì)點在M、N間的運動是變加速曲線運動5、(本題9分)隨著航天技術的發(fā)展，在地球周圍有很多人造飛行器，其中有一些已超過其設計壽命且能量耗盡．每到太陽活動期，地球的大氣層會變厚，這時有些飛行器在大氣阻力的作用下，運行的軌道高度將逐漸降低（在其繞地球運動的每一周過程中，軌道高度變化很小均可近似視為勻速圓周運動）．為了避免飛行器墜入大氣層后對地面設施及人員造成安全威脅，人們設想發(fā)射導彈將其在運行軌道上擊碎．具體設想是：在導彈的彈頭脫離推進裝置后，經(jīng)過一段無動力飛行，從飛行器后下方逐漸接近目標，在進入有效命中距離后引爆彈頭并將該飛行器擊碎．對于這一過程中的飛行器及彈頭，下列說法中正確的是（）A．飛行器軌道高度降低后，它做圓周運動的速率變大B．飛行器軌道高度降低后，它做圓周運動的周期變大C．彈頭在脫離推進裝置之前，始終處于失重狀態(tài)D．彈頭引爆前瞬間，彈頭的加速度一定小于此時飛行器的加速度6、(本題9分)以下說法正確的是（）A．繞地球沿圓軌道飛行的航天器中懸浮的液滴處于平衡狀態(tài)B．洗衣機脫水時利用離心運動把附著在衣物上的水份甩掉C．勻速直線運動因為受合力等于零，所以機械能一定守恒D．合力對物體做功為零時，機械能一定守恒7、(本題9分)如圖所示．電源電動勢，內(nèi)阻，定值電阻與電動機串聯(lián)接在電源上，開關閉合后，理想電流表示數(shù)為，電動機剛好正常工作，電動機的線圈電阻．下列說法中正確的是（）A．定值電阻消耗的熱功率B．電動機的輸出功率為C．電動機的輸出功率為D．電源的輸出功率是8、一質(zhì)量為1kg的物體從某一高度以6m/s的速度水平拋出。落地時速度大小為10m/s，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．物體在空中的運動時間為0.8sB．物體拋出時離地而的高度為3.2mC．物體拋出點到落地點的水平距離為6mD．物體運動過程中重力做功的平均功率為40W9、如圖所示，兩個電源的電動勢均為，內(nèi)阻均為，，直流電動機內(nèi)阻。當調(diào)節(jié)滑動變阻器時，圖甲電路輸出功率最大。調(diào)節(jié)滑動變阻器使圖乙電路中的電流與圖甲電路中的電流相等，此時電動機消耗的電功率為，則此時的阻值和電動機的熱功率為（）A． B． C． D．10、(本題9分)若河水的流速大小與水到河岸的距離有關，河中心水的流速最大，河岸邊緣處水的流速最?。F(xiàn)假設河的寬度為120m，河中心水的流速大小為4m/s，船在靜水中的速度大小為3m/s，要使船以最短時間渡河，則()A．船渡河的最短時間是24sB．在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直C．船在河水中航行的軌跡是一條直線D．船在河水中的最大速度為5m/s11、(本題9分)如圖所示，一小球自A點由靜止自由下落，到B點時與彈簧接觸，到C點時彈簧被壓縮到最短。若不計彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由A→B→C的過程中，若僅以小球為系統(tǒng)，且取地面為參考面，則A．小球從A→B的過程中機械能守恒；小球從B→C的過程中只有重力和彈力做功，所以機械能也守恒B．小球在B點時動能最大C．小球減少的機械能，等于彈簧彈性勢能的增量D．小球到達C點時,球和地球系統(tǒng)的重力勢能和彈簧的彈性勢能之和最大.12、一直流電源的電動勢為，內(nèi)阻為，用它給線圈電阻為的直流電動機供電，工作時通過電動機的電流為電動機兩端電壓為經(jīng)秒后（）A．電源釋放電能，電動機消耗電能B．電源給內(nèi)外電路所做的總功為C．電動機輸出的機械能為D．電源的效率為二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)如圖所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗證機械能守恒定律.(1)供實驗選擇的重物有以下四個，應選擇___________A．質(zhì)量為10g的砝碼B．質(zhì)量為50g的塑料球C．質(zhì)量為200g的木球D．質(zhì)量為200g的鐵球(2)安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如下圖所示，紙帶的___________端(選填“左”或“右’)與重物相連。(3)上圖中O點為打點起始點，且速度為零。選取紙帶上連續(xù)打出的點A、B、C、D、E、F、G作為計數(shù)點，為驗證重物對應O點和F點機械能是否相等，并使數(shù)據(jù)處理簡便，應測量O、F兩點間的距離h1和E、G兩點間的距離h2。(4)已知重物質(zhì)量為m，打點計時器打點周期為T，從O點到F點的過程中重物動能的增加量△E=___________(用本題所給字母表示)(5)某同學在實驗中發(fā)現(xiàn)重物增加的動能略小于減少的重力勢能，于是深入研究阻力對本實驗的影響。他測出各計數(shù)點到起始點O的距離h，并計算出各計數(shù)點的速度v，用實驗測得的數(shù)據(jù)繪制出v2-h圖線，如圖所示。已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，由圖線求得重物下落時受到阻力與所受重力的百分比為___________%(保留兩位有效數(shù)字)。14、（10分）(本題9分)利用如圖裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。請回答下列問題：（1）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、導線及開關外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是_________。A．交流電源B．刻度尺C．天平（含砝碼）（2）實驗時，先________，再釋放重物，得到下圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T。若重物的質(zhì)量為m，從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量ΔE（3）大多數(shù)學生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是________。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)曉明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，當球某次運動到最低點時，繩突然斷掉。球飛離水平距離d后落地，如圖所示，已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為，重力加速度為g，忽略手的運動半徑和空氣阻力。(1)求繩斷時球的速度大小v1和球落地時的速度大小v2(2)問繩能承受的最大拉力多大？(3)改變繩長，使球重復上述運動。若繩仍在球運動到最低點時斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長應為多少？最大水平距離為多少？16、（12分）(本題9分)質(zhì)量為60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，由于彈性安全帶的保護，使他懸掛起來；已知彈性安全帶的緩沖時間是1.2s，安全帶長5m，（安全帶伸長量遠小于其原長）不計空氣阻力影響，g取10m/s2。求：人向下減速過程中，安全帶對人的平均作用力的大小及方向。17、（12分）請用“牛頓第二定律”推導“動能定理”。（要說明推導過程中所出現(xiàn)的各物理量的含義）

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、C【解析】

A.由于乒乓球受到空氣阻力，機械能不守恒，故A錯誤；BC.乒乓球上升和下降的高度相同，則乒乓球在上升過程中克服重力做的功等于下降過程中重力做的功，均為mgh，故B錯誤，C正確；D.由于克服空氣阻力做功，乒乓球落回原處的速度小于拋出時的速度，故D錯誤．2、D【解析】

根據(jù)可知，，若星球的質(zhì)量不變，半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，則它表面的重力加速度變?yōu)樵瓉淼?；ABC.此三項錯誤；D.此選項正確；3、D【解析】

A.萬有引力定律既適用與星體之間的相互作用，也適用于其它物體之間的相互作用，故A錯誤；B.由開普勒定律可知，所有行星繞太陽運動的軌道是橢圓，行星離太陽越遠時運行速度越慢，故B錯誤；C.庫侖定律適用于真空中兩靜止點電荷之間的作用力；當帶電體的形狀、大小及電荷的分布狀況對它們之間的作用力影響可以忽略時，可以看成點電荷，不是體積小就能看成點電荷，故C錯誤；D.電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢，故D正確.4、B【解析】

因質(zhì)點在恒力作用下運動，由牛頓第二定律可知，質(zhì)點做勻變速曲線運動，加速度不變：A、從M到N過程中，根據(jù)v=sBC、因加速度不變，故速度變化率為一定值，則質(zhì)點在這兩段時間內(nèi)的速度變化量大小相等，方向相同，故B符合題意，C不符合題意；D、在MN間的運動是勻變速曲線運動，故D不符合題意。5、A【解析】試題分析：飛行器做圓周運動，萬有引力充當向心力，，解得v=，T=2，a=，隨高度降低，v增大，T減小，a增大，故選項A正確B錯誤，因彈頭引爆前比飛行器高度要低，故加速度大，選項D也錯誤；彈頭脫離推進裝置前，在推力作用下具有向上的加速度，故處于超重狀態(tài)，選項C錯誤．考點：萬有引力定律牛頓第二定律超失重6、B【解析】

A．繞地球沿圓軌道飛行的航天器中懸浮的液滴受到的萬有引力提供向心力，處于完全失重狀態(tài)，故A錯誤；B．洗衣機脫水時，利用離心運動把附著在衣物上的水份甩掉，故B正確；C．勻速直線運動受到的合力等于零，但機械能不一定守恒，如豎直方向的勻速直線運動機械能不守恒，故C錯誤；D．合力對物體做功為零時，可能有除重力以外的力對物體做功，機械能不守恒，如起重機勻速向上吊起貨物時貨物的機械能不守恒，故D錯誤。故選B?！军c睛】解決本題時要知道飛行器繞地球做圓周運動時，里面的液滴處于完全失重狀態(tài)。機械能守恒的條件是只有重力或彈力做功。可舉例來分析抽象的概念題。7、AB【解析】

A、根據(jù)可知定值電阻消耗的熱功率為，故A正確；BC、電動機兩端的電壓：，電動機消耗的電功率為，電動機的輸出功率：，故B正確，C錯誤；D、電源的輸出功率：，故D錯誤；故選AB．【點睛】由P=UI求出電動機輸入功率，由P=I2R求出電動機熱功率，電動機輸入功率與熱功率之差是電動機的輸出功率．8、ABD【解析】

A.根據(jù)平行四邊形定則知，物體落地的豎直分速度，則物體在空中運動的時間；故A正確.B.物體離地面的高度；故B正確.C.物體拋出點到落地點的水平距離x＝v0t＝6×0.8m＝4.8m；故C錯誤.D.物體運動過程中重力做功的功率；故D正確.9、AD【解析】

AB．對于甲圖，當電路的內(nèi)阻和外阻相等時，電路的輸出功率最大，則甲圖中電流為根據(jù)題意知，圖乙電路中的電流也為I=1A

電動機消耗的電功率PM=2W，根據(jù)PM=UMI，得UM=2V則變阻器兩端的電壓U2=E-Ir-UM=6-1×3-2=1V故A正確，B錯誤。

CD．電動機的熱功率P=I2R0′=1W故C錯誤，D正確。

故選AD。10、BD【解析】

將船的運動分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向，當靜水速的方向與河岸垂直時，渡河時間最短．根據(jù)兩分運動的運動情況判斷合運動的軌跡．【詳解】AB．當靜水速的方向與河岸垂直時，渡河時間最短，則有s=40s故A錯誤，B正確；C．船在垂直河岸方向做勻速直線運動，在沿河岸方向，由于水流速在變，做變速運動，兩合運動的軌跡是曲線，故C錯誤；D．根據(jù)運動的合成，可知船在河水中的最大速度為m/s=5m/s故D正確。故選BD。11、CD【解析】

小球從A→B的過程中只受重力，機械能守恒；小球從B→C的過程中，由于彈力對小球做功，所以小球的機械能不守恒。故A錯誤。小球從B到C過程，受到重力和彈力兩個力作用，彈力先小于重力，后大于重力，所以小球先加速和減速，故動能先變大后變小，彈力與重力相等時，動能最大，小球動能最大的位置在BC之間某點，故B錯誤；小球從A到C過程中，小球和彈簧系統(tǒng)的機械能守恒，而在最高點和最低點動能都為零，故減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能，故C正確；小球到達C點時動能為零，動能最小，由系統(tǒng)的機械能守恒知，小球和地球系統(tǒng)的重力勢能和彈簧的彈性勢能之和最大，故D正確。12、BC【解析】電源在內(nèi)外電路做的功為，又得，電動機消耗電能，電動機輸出的機械能為，發(fā)熱為，故A錯誤，B正確；根據(jù)能量守恒得：電動機輸出的機械能為：，故C正確；電池組的效率為，故D錯誤．故選BC．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、D左1.0【解析】

第一空.為了減小相對阻力，應該選擇密度較大的鐵球，故選D.第二空.由紙帶的點跡分布可知，從左到右相鄰兩點間距逐漸變大，可知紙帶的左端與重物相連；第三空.打F點時的速度：，則重物的動能：.第四空.由可得，則由圖像可知，則a=9.7m/s2;由牛頓定律：mg-f=ma解得f=0.1m，則14、AB先接通電源－mghB12【解析】(1)打點計時器需接交流電源，實驗中需要用刻度尺測量點跡間的距離，從而求出瞬時速度以及重力勢能的減小量．實驗中驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要用天平測量