福建省龍巖市2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期7月期末聯(lián)考物理試題（解析版）

龍巖市2023~2024學(xué)年第二學(xué)期期末高一教學(xué)質(zhì)量檢查物理試題（考試時間：75分鐘；滿分：100分）注意：請將試題的全部答案填寫在答題卡上。一、單項選擇題（4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求）1.關(guān)于物理學(xué)史和物理思想方法，下列說法錯誤的是（）A.卡文迪許在測定萬有引力常量的實驗中，運(yùn)用了“放大法”B.公式采用了比值定義法C.亞里士多德否定了托勒密提出的地心說，提出了日心說D.“月一地檢驗”說明了地球?qū)Φ孛嫖矬w的引力與天體之間的引力具有相同性質(zhì)，遵從同樣的規(guī)律【答案】C【解析】【詳解】A．卡文迪許在測定萬有引力常量的實驗中，運(yùn)用了“放大法”，故A正確，不滿足題意要求；B．公式采用了比值定義法，故B正確，不滿足題意要求；C．哥白尼否定了托勒密提出的地心說，提出了日心說，故C錯誤，滿足題意要求；D．“月一地檢驗”說明了地球?qū)Φ孛嫖矬w的引力與天體之間的引力具有相同性質(zhì)，遵從同樣的規(guī)律，故D正確，不滿足題意要求；故選C。2.蹦床屬于體操技巧類運(yùn)動項目。如圖所示，運(yùn)動員從A點自由下落，在B點腳觸及水平網(wǎng)，最終將網(wǎng)壓至最低點C，蹦床始終處于彈性限度內(nèi)，忽略空氣阻力，運(yùn)動員從B點運(yùn)動到C點的過程中，以下說法正確的是（）A.運(yùn)動員的機(jī)械能不變 B.運(yùn)動員的動能先增大后減小C.運(yùn)動員的重力勢能不變 D.蹦床的彈性勢能先增大后減小【答案】B【解析】【詳解】A．運(yùn)動員從B點運(yùn)動到C點的過程中，由于彈力對運(yùn)動員做負(fù)功，則運(yùn)動員的機(jī)械能減少，故A錯誤；B．運(yùn)動員從B點運(yùn)動到C點的過程中，一開始彈力小于重力，運(yùn)動員向下做加速運(yùn)動，當(dāng)彈力等于重力時，速度達(dá)到最大，之后彈力小于重力，運(yùn)動員向下做減速運(yùn)動，則運(yùn)動員的動能先增大后減小，故B正確；CD．運(yùn)動員從B點運(yùn)動到C點的過程中，運(yùn)動員一直向下運(yùn)動，蹦床的壓縮量越來越大，則運(yùn)動員的重力勢能一直減小，蹦床的彈性勢能一直增大，故CD錯誤。故選B。3.如圖甲為探究影響向心力大小因素的裝置。已知小球在槽中A、B、C位置做圓周運(yùn)動的半徑之比為1：2：1，左右變速塔輪的半徑關(guān)系如圖乙所示，D、E分別是左右塔輪邊緣上的兩點。下列說法正確的是（）A.A、B兩位置的線速度大小相等 B.A、C兩位置的角速度相等C.D、E兩點的角速度相等 D.B、C兩位置的線速度大小相等【答案】D【解析】【詳解】依題意，A、B、D為同軸轉(zhuǎn)動，C、E同軸轉(zhuǎn)動，有，由乙圖可知，根據(jù)解得又解得，故選D。4.“星下點”是指衛(wèi)星和地心連線與地球表面的交點。圖甲是人造地球衛(wèi)星A的運(yùn)行圓軌道及某時刻星下點M的示意圖。圖乙為某段時間內(nèi)衛(wèi)星A繞地球做勻速圓周運(yùn)動的星下點軌跡的經(jīng)、緯度平面圖，已知地球靜止同步軌道衛(wèi)星B（圖中未畫出）的軌道半徑為r。下列對衛(wèi)星A的運(yùn)動情況說法正確的是（）A.運(yùn)行周期為12hB.軌道半徑為C.運(yùn)行速度大于7.9km/sD.軌道平面與北緯60°平面重合【答案】B【解析】【詳解】A．由圖可知，地球自轉(zhuǎn)一圈，衛(wèi)星轉(zhuǎn)動3圈，則衛(wèi)星運(yùn)行周期為8h，故A錯誤；B．根據(jù)開普勒第三定律可得故B正確；C．7.9km/s是地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，故C錯誤；D．星下點在南北緯之間運(yùn)動，說明軌道平面與北緯60°平面不重合，故D錯誤。故選B。二、雙項選擇題（4小題，每題6分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有兩項符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全得3分，有錯選得0分。）5.如圖所示，網(wǎng)球運(yùn)動員訓(xùn)練時在同一高度的前后兩個不同位置，將球斜向上打出，球恰好能垂直撞在豎直墻上的同一點，不計空氣阻力，則（）A.兩次擊中墻時的速度相等B.沿1軌跡打出時的初速度大C.沿1軌跡打出時速度方向與水平方向夾角小D.從打出到撞墻，沿軌跡2運(yùn)動的網(wǎng)球速度變化率小【答案】BC【解析】【詳解】A．根據(jù)逆向思維，反向均為平拋運(yùn)動，由于高度相同，根據(jù)可得運(yùn)動時間相同，而則水平位移較大1軌跡水平速度大，故A錯誤；B．由于運(yùn)動時間相同，拋出時的豎直速度相同，而1的水平速度大，則1的初速度大，故B正確；C．1的水平速度大，而豎直速度相同，根據(jù)則沿1軌跡打出時速度方向與水平方向夾角小，故C正確；D．加速度均重力加速度，則速度變化率相同，故D錯誤。故選BC。6.我國是世界上第一次首次探測火星就實現(xiàn)“繞、落、巡”三項任務(wù)的國家。如圖所示，“天問一號”火星探測器被火星捕獲，從“調(diào)相軌道”經(jīng)過變軌進(jìn)入“停泊軌道”，為著陸火星做準(zhǔn)備。P點、N點分別為停泊軌道上的近火點和遠(yuǎn)火點，陰影部分為探測器在不同軌道上繞火星運(yùn)行時與火星的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積，下列說法正確的是（）A.探測器在P點的速度大于在N點的速度B.探測器在P點的加速度小于在N點的加速度C.圖中兩陰影部分的面積相等D.從“調(diào)相軌道”進(jìn)入“停泊軌道”探測器需制動減速【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)開普勒第二定律，探測器在P點的速度大于在N點的速度，故A正確；B．根據(jù)探測器在P點的加速度大于在N點的加速度，故B錯誤；C．圖中兩陰影部分并不是同一軌道內(nèi)相同時間內(nèi)掃過的面積，并不相等，故C錯誤；D．從“調(diào)相軌道”進(jìn)入“停泊軌道”探測器需制動減速做近心運(yùn)動，故D正確。故選AD。7.類比是學(xué)習(xí)和研究物理的重要方法。當(dāng)做圓周運(yùn)動的物體角速度變化時，我們可以類比加速度的表達(dá)式，定義角加速度來描述角速度變化的快慢，即。圖甲中某轉(zhuǎn)盤自時由靜止開始轉(zhuǎn)動，其前4s內(nèi)角加速度隨時間t變化如圖乙所示。則（）A.第2s末，轉(zhuǎn)盤開始反轉(zhuǎn)B.第2s末，轉(zhuǎn)盤的角速度C.2s~4s內(nèi)，轉(zhuǎn)盤角速度均勻減小D.第4s末，轉(zhuǎn)盤的角速度最大【答案】BD【解析】【詳解】ACD．根據(jù)可知0~2s內(nèi)，轉(zhuǎn)盤角加速度均勻增大；2s~4s內(nèi)，轉(zhuǎn)盤角加速度均勻減小，因為整個過程角加速度一直大于零，故角速度一直在非均勻增大，則第4s末，轉(zhuǎn)盤的角速度最大，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動方向沒有變化，故AC錯誤，D正確；B．根據(jù)可知圖像與橫軸圍成的面積表示的角速度變化量，則有可知第2s末，轉(zhuǎn)盤的角速度為故B正確。故選BD。8.圖甲為一種新型的節(jié)水靶向澆灌裝置，該裝置自動調(diào)節(jié)水平噴頭的噴水方向和出水速度，實現(xiàn)對整排農(nóng)作物的靶向澆灌，提高了用水效率。該裝置的噴灌原理簡化后如圖乙所示，在坐標(biāo)內(nèi)，水平噴頭的坐標(biāo)為（0、、0），噴水方向平行于xoz平面且與x軸正方向成角（圖中未畫出），直線（表示農(nóng)作物）在xoz平面內(nèi)與z軸平行，且關(guān)于x軸對稱，C為與x軸的交點，坐標(biāo)為（、0、0）。不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.越大，水在空中的運(yùn)動時間越長B.分別對B點、C點澆灌相同時間，落到B點的水量比C點大C.若噴水速度最大值為，要使均能被澆灌，最大長度為：D.要實現(xiàn)對直線的靶向澆灌，噴水速度大小v和噴射方向要滿足的關(guān)系為：【答案】BD【解析】【詳解】A．下落高度一定且與無關(guān)，根據(jù)可知，下落時間一定，故A錯誤；B．向B澆灌時水平位移大，則初速度大，則澆灌相同時間，落到B點的水量比C點大，故B正確；C．根據(jù)OB的最大長度為最大長度為故C錯誤；D．根據(jù)幾何關(guān)系解得故D正確。故選BD。三、非選擇題（共60分。其中9—11題為填空題，12、13題為實驗題，14—16題為計算題?？忌鶕?jù)要求作答。）9.如圖所示，1、2分別為吳立同學(xué)騎車上學(xué)和放學(xué)途經(jīng)的路，經(jīng)過兩條線路時的速度大小相同，吳立在線路1、2上行駛時所受向心力大小為、。則__________（選填“大于”、“等于”、“小于”），提供向心力的是__________（選填“摩擦力”、“重力”、“彈力”）；若吳立同學(xué)保持勻速率行駛，線路1可以看成半徑為5m的圓的一部分，自行車與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度。則在線路1上行駛不發(fā)生側(cè)滑的最大速度為__________m/s。【答案】①.大于②.摩擦力③.5【解析】【詳解】[1]根據(jù)向心力由于經(jīng)過兩條線路時的速度大小相同，而，則[2]重力和彈力方向沿豎直方向，摩擦力提供指向圓心的向心力；[3]恰好不發(fā)生側(cè)滑時可得10.如圖所示，有一質(zhì)量為m的小球（可看成質(zhì)點），用長為l的輕繩掛在天花板上。將其拉至水平位置由靜止釋放，小球擺到最低點時速度為，機(jī)械能為，繩子的張力為；現(xiàn)將繩子的長度增大到2l，再將其拉至水平位置由靜止釋放，小球擺到最低點時速度為，機(jī)械能為，繩子的張力為。忽略空氣阻力，均取初始位置為零勢能面，則__________；__________；__________（選填“>”、“=”、“<”）。【答案】①.<②.=③.=【解析】【詳解】[1]根據(jù)機(jī)械能守恒可知，第二次下落的高度更大，則速度更大；[2]因為只有重力做功，小球機(jī)械能守恒，兩次初始高度相同，則機(jī)械能始終相同；[3]根據(jù)機(jī)械能守恒在最低點，根據(jù)牛頓第二定律可得則繩拉力與繩長無關(guān)，所以兩次繩拉力相等。11.如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于點O，現(xiàn)用一支鉛筆貼著細(xì)線的左側(cè)水平向右以速度v做勻速直線運(yùn)動。在鉛筆未碰到橡皮前，橡皮在水平方向上做__________運(yùn)動（選填“勻速直線”、“加速直線”、“減速直線”），在豎直方向上做__________運(yùn)動（選填“勻速直線”、“加速直線”、“減速直線”），運(yùn)動到圖中虛線所示位置時，細(xì)線與豎直方向的夾角為，則橡皮的速度大小為__________?！敬鸢浮竣?勻速直線②.加速直線③.【解析】【詳解】[1]一塊橡皮用細(xì)線懸掛于點O，現(xiàn)用一支鉛筆貼著細(xì)線的左側(cè)水平向右以速度v做勻速直線運(yùn)動。在鉛筆未碰到橡皮前，懸掛橡皮的細(xì)線一直保持豎直，說明橡皮水平方向具有和鉛筆一樣的速度，則橡皮在水平方向上做勻速直線運(yùn)動；[2]在豎直方向上，橡皮的速度等于細(xì)線豎直向上收縮的速度，把鉛筆與細(xì)線接觸地方的速度沿細(xì)線方向和垂直細(xì)線方向分解，如圖所示沿細(xì)線方向的分速度為由于增大，則增大，沿細(xì)線方向的分速度增大，所以橡皮在豎直方向上做加速直線運(yùn)動；[3]橡皮運(yùn)動到圖中虛線所示位置時的速度大小為12.某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律。質(zhì)量為0.5kg的重物由靜止開始自由下落，在紙帶上打出一系列的點，其中O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的連續(xù)三個點，如圖乙所示，相鄰計數(shù)點間隔的時間為0.02s，測量點間距所用單位為cm，取重力加速度。（1）打點計時器打下計數(shù)點B時，重物速度是__________m/s；從起點O到打下計數(shù)點B的過程中，重物重力勢能的減少量__________J（計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）（2）通過計算可知，在數(shù)值上，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是__________?！敬鸢浮浚?）①.1.91②.0.941（2）存在空氣阻力【解析】【小問1詳解】[1]打點計時器打下計數(shù)點B時，重物的速度[2]從起點O到打下計數(shù)點B的過程中，重物重力勢能的減少量【小問2詳解】重力勢能減少量大于動能增加量，可能是存在空氣阻力作用，導(dǎo)致機(jī)械能損失。13.利用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動。將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點。（1）下列實驗條件必須滿足的有__________。A.斜槽軌道光滑B.斜槽軌道末段水平C擋板高度等間距變化D.每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球（2）實驗中將白紙換成方格紙，每個方格的邊長，A、B、C為小球在運(yùn)動中的三個位置，如圖乙所示，取重力加速度。該小球做平拋運(yùn)動的初速度為__________m/s。（3）某同學(xué)從實驗得到的平拋小球的運(yùn)動軌跡上取出一些點，以平拋起點為坐標(biāo)原點，測量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，并作出圖像，如圖所示。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)此圖像是斜率為k的正比例函數(shù)。則小球做平拋運(yùn)動的初速度表達(dá)式為__________（用重力加速度g和斜率k表示）。【答案】（1）BD（2）1.5（3）【解析】【小問1詳解】AD．為了保證小球每次拋出的速度相同，每次應(yīng)從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球，但斜槽軌道不需要光滑，故A錯誤，D正確；B．為了保證小球拋出時的速度處于水平方向，需要調(diào)節(jié)斜槽軌道末段水平，故B正確；C．擋板高度不需要等間距變化，故C錯誤。故選BD?！拘?詳解】由圖乙可知，AB的水平距離等于BC的水平距離，則兩段過程所用時間相等，豎直方向根據(jù)解得水平方向有解得小球做平拋運(yùn)動的初速度為【小問3詳解】根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有，聯(lián)立可得可知圖像的斜率為解得小球做平拋運(yùn)動的初速度為14.2023年7月12日，中國載人航天工程辦公室副總師張海聯(lián)披露，我國計劃在2030年前實現(xiàn)載人登月。航天員站在月球上將一個質(zhì)量為m的小球在距月球表面高為h處自由釋放，經(jīng)過時間t落地。已知引力常量為G，月球的半徑為R。求（1）月球表面的重力加速度；（2）月球的質(zhì)量M；（3）月球的第一宇宙速度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)解得（2）根據(jù)解得（3）根據(jù)解得15.轆轤是中國古代常見的取水設(shè)施，某次研學(xué)活動中，一種用電動機(jī)驅(qū)動的轆轤引發(fā)了同學(xué)們的興趣。如圖甲所示為該種轆轤的工作原理簡化圖，已知轆轤的半徑為，電動機(jī)以恒定輸出功率將質(zhì)量為的水桶由靜止開始豎直向上提起，提起過程中水桶上升速度隨時間變化的圖像如圖乙所示。忽略轆轤的質(zhì)量以及所有摩擦阻力，取重力加速度，求：（1）電動機(jī)的輸出功率為多少；（2）當(dāng)水桶速度時的加速度大??；（3）0~4s內(nèi)水桶上升的高度為多少?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）當(dāng)水桶勻速上升時，根據(jù)受力平衡可得則電動機(jī)的輸出功率為（2）當(dāng)水桶速度時，繩子拉力大小為根據(jù)牛頓第二定律可得解得加速度大小為（3）0~4s內(nèi)，設(shè)水桶上升的高度為，根據(jù)動能定理可得解得16.如圖甲是組合玩具實物圖，該玩具主要配件有小車、彈射器、三連環(huán)、滑躍板及部分直線軌道等。如圖乙為該玩具的軌道結(jié)構(gòu)示意圖，其中