福建省福州市第十中學2021-2022學年高一物理第二學期期末質量檢測試題含解析

2021-2022學年高一下物理期末模擬試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、一個質量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5m/s，設球棒與壘球的作用時間為0.01s。下列說法正確的是（）A．壘球的動量變化量大小為3.6kg·m/sB．球棒對壘球的沖量大小為126N·sC．球棒對壘球的平均作用力大小為1260ND．球棒對壘球做的功為36J2、(本題9分)一同學將質量為m的足球，以速度v從地面A點踢起，到達空中B點，已知B點離地面高度為h，取B點所在水平面為重力勢能參考平面，不計空氣阻力。則足球A．在A點的機械能為B．在A點的動能為C．在B點的重力勢能為D．在B點的機械能為3、(本題9分)質量m=4kg的質點靜止在光滑水平面上的直角坐標系的原點O，先用沿+x軸方向的力F1=8N作用了2s，然后撤去F1；再用沿+y方向的力F2=24N作用了1s．則質點在這3s內的軌跡為A． B．C． D．4、(本題9分)2018年4月3日，“天宮一號”回歸地球，落于南太平洋中部區(qū)域．“天宮一號”返回過程中，由高軌道向低軌道變軌．關于“天宮一號”回歸地球變軌的過程中，下列說法正確的是：A．“天宮一號”動能變小,機械能不變B．“天宮一號”動能變大，機械能不變C．“天宮一號”動能變小,機械能變小D．“天宮一號”動能變大,機械能變小5、(本題9分)關于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．所有同步衛(wèi)星離地面高度都相等B．同步衛(wèi)星的運行速度大于第一宇宙速度C．同步衛(wèi)星的運行角速度大于近地衛(wèi)星的運行角速度D．同步衛(wèi)星可以在北京正上方，且和地球相對靜止6、(本題9分)關于力對物體做功，以下說法正確的是A．一對作用力和反作用力在相同時間內做的功一定大小相等，正負相反B．不論怎樣的力對物體做功，都可以用W=Fxcosα計算C．合外力對物體不作功，物體必定做勻速直線運動D．滑動摩擦力和靜摩擦力都可以對物體做正功或負功7、(本題9分)如圖所示，在傾角=30o的光滑固定斜面上，放有兩個質量分別為1kg和1kg的可視為質點的小球A和B，兩球之間用一根長L=0.1m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h=0.1m．兩球從靜止開始下滑到光滑地面上，不計球與地面碰撞時的機械能損失，g取10m/s1．則下列說法中正確的是A．下滑的整個過程中A球機械能守恒B．下滑的整個過程中兩球組成的系統(tǒng)機械能守恒C．兩球在光滑水平面上運動時的速度大小為1m/sD．系統(tǒng)下滑的整個過程中B球機械能的增加量為J8、我們可以用如圖所示的實驗裝置來探究影響向心力大小的因素．長槽橫臂的擋板B到轉軸的距離是擋板A的2倍，長槽橫臂的擋板A和短槽橫臂的擋板C到各自轉軸的距離相等．轉動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉動，槽內的球就做勻速圓周運動．橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力，球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個球所受向心力的相對大?。畡t關于這個實驗，下列說法正確的是A．探究向心力和角速度的關系時，應將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處B．探究向心力和角速度的關系時，應將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處C．探究向心力和半徑的關系時，應將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處D．探究向心力和質量的關系時，應將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處9、(本題9分)用一根繩子豎直向上拉一個物塊，物塊從靜止開始運動，繩子拉力的功率按如圖所示規(guī)律變化，已知物塊的質量為m，重力加速度為g,0～t0時間內物塊做勻加速直線運動，t0時刻后功率保持不變，t1時刻物塊達到最大速度，則下列說法正確的是()A．物塊始終做勻加速直線運動B．0～t0時間內物塊的加速度大小為PC．t1時刻物塊的速度大小為PD．0～t1時間內物塊上升的高度為P10、(本題9分)如圖所示,質量為的物塊下方有一豎直的輕彈簧,彈簧的下端距離水平地面為,將物塊和彈簧由靜止自由釋放,物塊下降了時,速度再次為零,重力加速度為,下列說法正確的是（）A．彈簧性勢能開始增加時物塊的動能隨即減小B．物塊的速度再次為零時,彈簧的彈性勢能為C．物塊從開始下落到速度再次為零,物塊克服彈簧彈力做功為D．物塊的速度最大時,彈簧的彈性勢能和物塊的重力勢能之和最小11、(本題9分)黨的十九大報告指出人與自然應和諧共生，下列關于能源和能量說法正確的有A．能量在轉移或轉化過程中常伴隨著能量耗散B．因為自然界的能量守恒，所以不需要節(jié)約能源C．煤炭和石油資源是有限的，不可能無限制的利用D．合理利用能源的同時，需要保護好自然環(huán)境12、(本題9分)如圖，長為L的細繩一端系在天花板上的O點，另一端系一質量m的小球．將小球拉至細繩處于水平的位置由靜止釋放，在小球沿圓弧從A運動到B的過程中，不計阻力，則（）A．小球經過B點時，小球的動能為mgLB．小球經過B點時，繩子的拉力為3mgC．小球下擺過程中，重力對小球做功的平均功率為0D．小球下擺過程中，重力對小球做功的瞬時功率先增大后減小二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)氣墊導軌是常用的一種實驗儀器．它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌以及滑塊A和B來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計），采用的實驗步驟如下：A．用天平分別測出滑塊A、B的質量mA、mB；B．調整氣墊導軌，使導軌處于水平；C．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止地放置在氣墊導軌上；D．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1；E．按下電鈕放開卡銷，同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作．當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時，記下A、B分別到達C、D的運動時間t1和t1．本實驗中還應測量的物理量是，利用上述測量的實驗數據,驗證動量守恒定律的表達式是．14、（10分）(本題9分)在用重錘下落來驗證機械能守恒時，某同學按照正確的操作選得紙帶如圖所示，其中O是起始點，A、B、C、D、E是打點計時器連續(xù)打下的5個點，打點頻率為50Hz．該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C、D、E各點的距離，并記錄在圖中（單位：cm）（1）這五個數據中不符合讀數要求的是哪一段_______．（填OA、OB、OC、OD或OE）（2）從下列器材中選出實驗所必須的器材，其編號為________．（多選、漏選均不得分）A．打點計時器（包括紙帶）；B．重錘；C．天平；D．毫米刻度尺；E．秒表；F．運動小車（3）實驗中紙帶的_______端與重物相連(填“O”或“E”)．（4）某同學用重錘在OD段的運動來驗證機械能守恒，OD距離用h來表示，他用vD=計算與D點對應的重錘的瞬時速度，得到動能的增加量，這種做法_______．（填“對”或“不對”）（5）在驗證機械能守恒定律時，如果以為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據繪出的圖象應是一條直線能驗證機械能守恒定律，圖線的斜率表示_______________．（6）若重錘質量m=200g，重力加速度g=9.80m/s2，由圖中給出的數據，可得出從O點到打下D點，重錘重力勢能的減少量為_____J，而動能的增加量為______J（均保留三位有效數字）．（7）實驗中，動能的增加量小于重力勢能的減少量，其主要原因是___________．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)如圖所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q均可視為質點，質量均為m，Q與輕質彈簧相連并處于靜止狀態(tài)，P以初速度v向Q運動并與彈簧發(fā)生作用．求整個過程中彈簧的最大彈性勢能．16、（12分）質量為M=0.2kg的木塊放在水平臺面上，臺面比水平地面高出h=0.20m，木塊離臺的右端L=1.7m。質量為m=0.10M的子彈以v0=180m/s的速度水平射向木塊，當子彈以v=90m/s的速度水平射出時，木塊的速度為v1=9m/s（此過程作用時間極短，可認為木塊的位移為零）。若木塊落到水平地面時的落地點到臺面右端的水平距離為s=1.6m，求：（1）木塊對子彈所做的功W1和子彈對木塊所做的功W2；（2）木塊與臺面間的動摩擦因數為μ。17、（12分）(本題9分)一個質量為10kg的物體在離水平地面2m高的水平平臺上向前做勻速直線運動，速度大小為5m/s．取水平地面為參考平面(g取10m/s2)求：（1）物體的動能多大；（2）物體的重力勢能多大；（3）物體的機械能多大．

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】

設壘球的初速度的方向為正方向，則末速度為。A．動量的變化量為矢量，有即壘球的動量變化量大小為12.6kg·m/s，負號表示方向與初速度方向相反，故A錯誤；B．由動量定理可知，球棒對壘球的沖量大小為12.6N·s，負號表示方向與初速度方向相反，故B錯誤；C．由沖量的定義可知，球棒對壘球的平均作用力大小為故C正確；D．球棒對壘球作用的過程，由動能定理可知，球棒對壘球做的功為故D錯誤。故選C。2、D【解析】

A.由于取B處為零勢能參考面，質量為m的足球，以速度v由地面被踢起，足球在A點處的機械能等于，A錯誤。B.根據動能定義式可知，在A點的動能為，B錯誤。C.因為取B點所在水平面為重力勢能參考平面，在B點的重力勢能為零，C錯誤。D.足球被踢出只有重力做功，所以機械能守恒，則有EA=EB，所以在B點的機械能為，D正確。3、D【解析】考點：運動的合成和分解；牛頓第二定律．分析：物體在F1作用下在x軸方向做勻加速直線運動，撤去F1，施加F2，由于合力與速度方向垂直，做曲線運動，將曲線運動分解為x軸方向和y軸方向研究，在x軸方向做勻速直線運動，在y軸方向做勻加速直線運動．解答：解：質點在F1的作用由靜止開始從坐標系的原點O沿+x軸方向做勻加速運動，加速度a1==2m/s2，速度為v1=at1=4m/s，對應位移x1=a1t12=4m，到2s末撤去F1再受到沿+y方向的力F2的作用，物體在+x軸方向勻速運動，x2=v1t2=4m，在+y方向加速運動，+y方向的加速度a2==6m/s2，方向向上，對應的位移y=a2t22=3m，物體做曲線運動．q再根據曲線運動的加速度方向大致指向軌跡凹的一向，知D正確，A、B、C錯誤．故選D．點評：解決本題的關鍵掌握處理曲線運動的方法，將曲線運動分解為x軸方向和y軸方向，分析出兩方向分運動的情況．4、D【解析】根據可知，“天宮一號”動能，機械能，由高軌道向低軌道變軌，“天宮一號”動能變大，機械能變小，故D正確，A、B、C錯誤；故選D．5、A【解析】

A、地球同步衛(wèi)星的運行周期與地球自轉周期相同，為24h，根據開普勒第三定律（定值），知所有同步衛(wèi)星的軌道半徑都相等，則所有同步衛(wèi)星離地面高度都相等，故A正確；B、第一宇宙速度即近地衛(wèi)星的運行速度，由萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，，由于同步衛(wèi)星的半徑大于近地衛(wèi)星的半徑，則可知同步衛(wèi)星的運行速度小于近地衛(wèi)星的運行速度，即小于第一宇宙速度，同步衛(wèi)星的運行角速度小于近地衛(wèi)星的運行角速度，故BC錯誤；D、由于同步衛(wèi)星與地球保持同步，故同步衛(wèi)星只能定點于赤道正上方，且和地球相對靜止，不能在北京的上方，故D錯誤。6、D【解析】

A.一對相互作用力做功，可以出現(xiàn)都做正功，都做負功，一正一負或一個做功，一個不做功等各種情況，故A錯誤；B.只有恒力做功可用W=Fscosα計算，故B錯誤；C.合外力對物體不做功，物體可能處于靜止，當合外力與物體的運動方向垂直時，物體的運動方向改變，合外力此時不做功，故C項錯誤；D.滑動摩擦力和靜摩擦力對物體可做正功也可做負功，如用傳送帶向高處傳送物體時對物體做正功對傳送帶做負功，D項正確。7、BD【解析】當B下滑到水平面時，A還在繼續(xù)下滑，此時輕桿對A有作用力且做功，所以下滑整個過程中A球機械能不守恒，故A錯誤，但兩球組成的系統(tǒng)只有重力做功，所以機械能守恒，故B正確，當B下滑到地面時，A正好運動到了B開始時的位置，這時兩球的速度相等，系統(tǒng)具有的機械能為，設兩小球在水平面上的運動速度為v，因為整個過程機械能守恒，所以，得，所以C錯誤．下滑整個過程中B球機械能增加量為，所以D正確．8、ACD【解析】

在研究向心力的大小F與質量m、角速度ω和半徑r之間的關系時，需先控制某些量不變，研究另外兩個物理量的關系，該方法為控制變量法．AB.在探究向心力和角速度的關系時，要保持其余的物理量不變，則需要半徑、質量都相同，則需要將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處．故A正確，B錯誤；C.探究向心力和半徑的關系時，要保持其余的物理量不變，則需要質量、角速度都相同，如角速度相同，則應將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處，故C正確．D.探究向心力和質量的關系時，應將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，即將質量不同的小球分別放在擋板A和擋板C處，故D正確．9、CD【解析】

A、0?t0時間內物塊做勻加速直線運動，t0時刻后功率保持不變，根據P=Fv知，v增大，F(xiàn)減小，物塊做加速度減小的加速運動，當加速度減小到零，物體做勻速直線運動，故A錯誤；B、0?t0時間內物塊做勻加速直線運動，則有P=Fv=Fat，F(xiàn)=mg+ma，聯(lián)立解得P=(mg+ma)at，可知圖線的斜率k=P0tC、在t1時刻速度達到最大，則有F=mg，物塊的速度大小為v=PD、P?t圖線圍成的面積表示牽引力做功的大小，根據動能定理得P0t0故選CD。【點睛】t0時刻以后，功率保持不變，結合P=Fv分析牽引力的變化，結合牛頓第二定律得出加速度的變化；根據P=Fv，結合牛頓第二定律得出P-t的關系式，結合圖線的斜率求出加速度；P-t圖線圍成的面積表示牽引力做功的大小，根據動能定理求出0-t1時間內物塊上升的高度。10、CD【解析】彈簧下端剛接觸地面時，彈簧的彈性勢能開始增加，此時由于重力大于彈力，物體動能仍然會增加，當彈力等于重力時，動能最大，以后動能減小，故A錯誤；物體的速度再次為零時，物體的重力勢能減小mgH，物體的動能不變，可知彈黃的彈性勢能為mgH．故B錯誤；物塊從開始下落到速度再次為零，物體的重力勢能減小mgH，物體的動能不變，所以物體的機械能減小mgH，由功能關系可知，物塊克服彈簧彈力做功為mgH．故C正確；物塊與彈簧組成的相同的機械能守恒，由功能關系可知，當物體的速度最大時，彈簧的彈性勢能和物塊的重力勢能之和最小．故D正確．故選CD．點睛:本題考查牛頓第二定律的動態(tài)分析以及能量守恒定律等，重點要分析彈簧彈力與重力的大小關系，從而分析物體的速度變化情況；知道系統(tǒng)的動能、重力勢能和彈性勢能之和守恒．11、ACD【解析】

A.能量是守恒的，但能量在轉移或轉化過程中常伴隨著能量耗散，故A正確；B.自然界的能量守恒，但是由于可用能源是有限的，故需要節(jié)約能源。故B錯誤；C.能源短缺是指煤炭和石油資源是有限的，以現(xiàn)在的開采和消耗速度，石油儲藏將在百年內用盡，煤炭資源也不可能永續(xù)，所以不可能無限制的利用，故C正確；D.合理利用能源時，燃料的生成物容易對空氣、土壤、水源造成污染，所以需要注意保護好自然環(huán)境，故D正確；12、ABD【解析】A、從A到B的過程中，根據動能定理得：，故A正確；

B、在B點，根據牛頓第二定律得，解得：，故B錯誤；

C、小球下擺過程中，重力做的功，則重力的平均功率不為零，故C錯誤；

D、小球下擺過程中，重力的瞬時功率從0變化到0，應是先增大后減小，故D正確．點睛：本題主要考查了圓周運動向心力公式、動能定理的直接應用，要求同學們能正確分析小球的受力情況，會利用特殊點解題．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）B的右端至D板的距離L1．（1）【解析】

因系統(tǒng)水平方向動量守恒即mAvA﹣mBVB＝0，由于系統(tǒng)不受摩擦，故滑塊在水平方向做勻速直線運動故有vA，VB，即有：mAmB0，所以還要測量的物理量是：B的右端至D板的距離L1．分析可知驗證動量守恒定律的表達式是：mAmB014、（1）OB（2）ABD（3）O（4）不對；（5）g（6）0.380J；0.376J；（7）物體在下落過程中克服摩擦阻力做功【解析】

第一空.毫米刻度尺測量長度，要求估讀即讀到最小刻度的下一位．這三個數據中不符合有效數字讀數要求的是OB讀數．第二空.實驗中必須要用的器材有：A.打點計時器（包括紙帶）；B.重錘；D.毫米刻度尺；不需要C.天平；E.秒表以及F.運