2021屆福建省南平市高一下學(xué)期期末質(zhì)量檢測物理試題

2020-2021學(xué)年福建省南平市高一下學(xué)期期末質(zhì)量檢測物理試題（滿分：100分；考試時(shí)間：90分鐘）友情提示：所有答案都必須填在答題卡相應(yīng)的位置上，答在試卷上一律無效。第Ⅰ卷（選擇題共40分）一、單項(xiàng)選擇題（本題共5小題，每小題3分，共15分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有項(xiàng)是符合題目要求的）1．在人類歷史的長河中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程。以下關(guān)于幾位物理學(xué)家所做科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中，正確的是（）A．伽利略用“月-地檢驗(yàn)”證實(shí)了萬有引力定律的正確性B．愛因斯坦建立了相對(duì)論，相對(duì)論物理學(xué)否定了牛頓力學(xué)C．牛頓利用扭秤裝置，第一次較準(zhǔn)確地測出了引力常量G的值D．開普勒用20年的時(shí)間研究了第谷的行星觀測記錄，提出了開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律2．某質(zhì)點(diǎn)從a到c沿曲線做加速運(yùn)動(dòng)，在b點(diǎn)所受合力F的方向可能的圖示是（）A．B．C． D．3．一條河寬80m，船在靜水中的速度為4m/s，水流速度為3m/s，則（）A．該船過河的最短時(shí)間為20s，實(shí)際位移是100mB．該船過河的最短時(shí)間為16s，實(shí)際位移是80mC．該船過河的最小位移是80m，所用時(shí)間是20sD．該船過河的最小位移是100m，所用時(shí)間是20s4.如圖，一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端等高；質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自軌道端點(diǎn)P由靜止開始滑下，滑到最低點(diǎn)Q時(shí)，對(duì)軌道的正壓力為2mg，重力加速度大小為g，質(zhì)點(diǎn)自P滑到Q的過程中，克服摩擦力所做的功為（）A.mgR B.mgR C.mgR D.mgR5.如圖所示,在向右加速運(yùn)動(dòng)的車廂中,一個(gè)人用力沿車前進(jìn)的方向推車廂.已知人與車廂始終保持相對(duì)靜止,那么人對(duì)車廂做功的情況是（）A.做正功 B.不做功C.做負(fù)功 D.無法確定二、多項(xiàng)選擇題：本題共5小題，每小題5分，共25分。每小題有多項(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。6.2021年5月15日7時(shí)18分，天問一號(hào)探測器成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)，我國首次火星探測任務(wù)著陸火星取得成功。登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，其中軌道Ⅱ、Ⅲ為橢圓軌道，軌道Ⅰ為圓軌道。已知引力常量為G，則下列說法正確的是（）A.飛船在軌道上運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行的周期TⅢ<TⅡ<TⅠB.飛船在軌道Ⅲ上的機(jī)械能小于在軌道Ⅰ上的機(jī)械能C.飛船在P點(diǎn)從軌道Ⅲ變軌到軌道Ⅱ，需要在P點(diǎn)減速。D.若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期TⅠ可以推知火星的密度7.一總質(zhì)量為650kg的賽車在平直賽道上以恒定功率加速，受到的阻力大小恒定，其加速度a和速度的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（）A.賽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.賽車的功率為195kWC.賽車運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力大小為1950ND.當(dāng)賽車速度大小為30m/s時(shí)，賽車的加速度為10m/s28.滑沙是人們喜愛的游樂活動(dòng)，滑沙場地可以簡化為如圖的一段斜面，其傾角為，設(shè)滑沙者和滑車總質(zhì)量為m，人和滑車從距底端高為h處的頂端A沿滑道由靜止開始勻加速下滑，加速度大小為，人和滑車可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g。則從頂端向下滑到底端B的過程中，下列說法正確的是（）A.人和滑車下滑到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為0.6mghB.整個(gè)下滑過程中人和滑車重力勢能減少了0.6mghC.整個(gè)下滑過程中人和滑車減少的機(jī)械能為0.2mghD.整個(gè)下滑過程中人和滑車重力勢能減小量等于克服摩擦力做功和動(dòng)能的增量9.如圖甲所示，在公元年聞名于世的“襄陽炮”其實(shí)是一種大型拋石機(jī)。將石塊放在長臂一端的石袋中，在短臂端掛上重物M。發(fā)射前將長臂端往下拉至地面，然后突然松開，石袋中的石塊過最高點(diǎn)時(shí)就被拋出。現(xiàn)將其簡化為圖乙所示。將一質(zhì)量m=50kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的石塊裝在長L=10m的長臂末端的石袋中，初始時(shí)長臂與水平面的夾角，松開后，長臂轉(zhuǎn)至豎直位置時(shí)，石塊被水平拋出，落在水平地面上。測得石塊落地點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離s=30m，忽略長臂、短臂和石袋的質(zhì)量，不計(jì)空氣阻力和所有摩擦，，下列說法正確的是（）A.石塊水平拋出時(shí)的初速度為B.重物M重力勢能的減少量等于石塊m機(jī)械能的增加量C.石塊從A到最高點(diǎn)的過程中，石袋對(duì)石塊做功15000JD.石塊圓周運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，石袋對(duì)石塊的作用力大小為500N10.在大型物流貨場，廣泛的應(yīng)用傳送帶搬運(yùn)貨物。如圖甲所示，與水平面傾斜的傳送帶以恒定的速率運(yùn)動(dòng)，皮帶始終是繃緊的，將的貨物放在傳送帶上的A端，經(jīng)過到達(dá)傳送帶的B端。用速度傳感器測得貨物與傳送帶的速度v隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。已知重力加速度，則可知（）A.A、B兩點(diǎn)的距離為B.貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為C.貨物從A運(yùn)動(dòng)到B過程中，傳送帶對(duì)貨物做功的大小為D.貨物從A運(yùn)動(dòng)到B過程中，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為第Ⅱ卷（非選擇題共60分）三、非選擇題，共60分，考生根據(jù)要求作答。11．（4分）如圖所示，有一個(gè)中心軸線豎直的錐形漏斗，內(nèi)壁光滑，內(nèi)壁上有兩個(gè)完全相同的小球甲和乙，各自在不同水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則它們的運(yùn)轉(zhuǎn)周期T甲________T乙（選填“大于”“小于”或“等于”）；小球甲、乙運(yùn)轉(zhuǎn)所需的向心力F甲________F乙（選填“大于”、“小于”或“等于”）。（4分）南平高鐵的開通為廣大市民出行提供了便利。高鐵技術(shù)的進(jìn)步對(duì)車輛和鐵路建設(shè)提出了更高的要求。一方面，火車提速需要增大發(fā)動(dòng)機(jī)功率，如果火車行駛時(shí)所受阻力與成正比，當(dāng)火車最大速度變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率應(yīng)增大為原來的________倍；另一方面，鐵路轉(zhuǎn)彎處要求外軌比內(nèi)軌稍高，其內(nèi)外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與彎道半徑r有關(guān)，還與火車在彎道上的行駛速率v有關(guān)。鐵路軌道內(nèi)外軌之間的距離L一定，如果r一定時(shí)，v越大則要求h越_________（選填“大”、“小”或“不變”）。13．（5分）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值。實(shí)驗(yàn)用球分為鋼球和鋁球，請(qǐng)回答相關(guān)問題：（1）在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系時(shí)，我們主要用到了物理學(xué)中的________。A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．等效替代法 C．控制變量法 D．演繹法（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，將皮帶處于塔輪的某一層上。研究的目的是向心力的大小與________的關(guān)系。A．質(zhì)量m B．角速度C．半徑r（3）在（2）的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，左邊標(biāo)尺露出1個(gè)分格，右邊標(biāo)尺露出4個(gè)分格，則皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為________。14．（7分）如圖所示，是利用自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。所用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz的交流電。（1）甲同學(xué)按照正確的實(shí)驗(yàn)步驟操作后，選出一條紙帶如圖所示，其中0點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，用刻度尺測得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)。已知重物質(zhì)量為0.50kg，g=9.80m/s2。在OB段運(yùn)動(dòng)過程中，重物重力勢能的減少量________J；重物的動(dòng)能增加量________J（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。（2）根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，量出下落的距離h,以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是圖中的________，就證明機(jī)械能是守恒的。圖像的斜率代表的物理量是________。15．（10分）質(zhì)量m=5kg的物體在如圖甲所示的xOy平面上運(yùn)動(dòng)，其相互垂直的兩個(gè)分速度和隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示，求：（1）物體的初速度大小；（2）物體所受的合力大?。唬?）若t=0時(shí)刻物體的位置在坐標(biāo)原點(diǎn)，求3s末物體的位置坐標(biāo)。16.（12分）我國預(yù)計(jì)在2023年左右發(fā)射“嫦娥六號(hào)”衛(wèi)星。以下是某同學(xué)就有關(guān)月球的知識(shí)設(shè)計(jì)的兩個(gè)問題，請(qǐng)你解答：（1）若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球中心與地球中心間距離r，且把月球繞地球的運(yùn)動(dòng)近似看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，試求月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T；（2）若宇航員隨“嫦娥六號(hào)”登陸月球后，站在月球表面以初速度v0水平拋出一個(gè)小球，小球飛行一段時(shí)間t后恰好垂直地撞在傾角為θ=37°的的斜坡上，已知月球半徑為R0，月球質(zhì)量分布均勻，引力常量為G，試求月球的密度。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）17．（18分）如圖1所示是某游樂場的過山車，現(xiàn)將其簡化為如圖2所示的模型：傾角=37°的直軌道AB長L=60cm，與半徑R=10cm的光滑圓弧軌道BCDEF在B處平滑連接，C、F為圓軌道最低點(diǎn)，D點(diǎn)與圓心等高，E為圓軌道最高點(diǎn)；圓軌道在F點(diǎn)與水平軌道FG平滑連接，整條軌道寬度不計(jì)?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=50g的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A端由靜止釋放。已知滑塊與AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2（1）求滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；（2）試通過計(jì)算分析滑塊能否通過最高點(diǎn)E；（3）若改變釋放滑塊的位置，使滑塊第一次運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度剛好為零，求釋放后，滑塊在AB軌道上運(yùn)動(dòng)的總路程s。南平市2020-2021學(xué)年第二學(xué)期高一年級(jí)期末質(zhì)量檢測物理參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.D2.D3.A4.B5.C二、多項(xiàng)選擇題6.CD7.BC8.CD9.AC10.ABD三、填空題11.大于（2分）等于（2分）12.8（2分）大（2分）13.（1）C（1分）（2）B（2分）（3）2:1（2分）14.（1）0.911（2分）0.856(2分）（2）C（2分）g或重力加速度（1分）15.解：（1）由速度的合成平行四邊形法則，則有物體的初速度的大小為v=vx2（2）由圖象可知，x方向物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而在y方向做以初速度3m/s，加速度a=1m/s2，（1分）根據(jù)牛頓第二定律，則物體所受的合力大小為F=ma=5N（2分）（3）當(dāng)t=3s時(shí)，在x方向物體的位移為Sx=vxt=9m（1分）而在y方向上物體的位移為QUOTEsy=v0+vt2sy=v0+vt2t=7.5m（2分）QUOTEsy=v0+vt2因此t=3s時(shí)物體的位置坐標(biāo)為（9m，7.5m）。16.解：（1）設(shè)地球的質(zhì)量為M，月球的軌道半徑為r，根據(jù)萬有引力提供向心力：QUOTE????????2=??4??2????2（2分）在地球表面有QUOTE??′??=??????′??2（1分）由以上兩式得（2分）（2）設(shè)月球表面的重力加速度為，設(shè)MN的長度為L，由斜面平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：（2分）解得：QUOTE??月=??0??????????（1分）在月球表面有：m'g=GM月m'R2QUOTE??′??=??????′??2（1分）QUOTE??月=??43????03（1分）解得月球的密度。（2分）17.解：（1）滑塊從A到C，由動(dòng)能定理得mgLsinθ代入數(shù)據(jù)得vC=5.2滑塊過C點(diǎn)，由牛頓第二定律有FN-mg=m代入已知得FN=3.1N（1分）根據(jù)牛頓第三定律，滑塊對(duì)軌道的壓力大小為3.1N，方向豎直向下（1分）（2）假設(shè)滑塊能通過E點(diǎn)，滑塊從C到E，由動(dòng)能定理得-mg?2R=代入數(shù)據(jù)得vE=1.2而滑塊要能安全通過E點(diǎn)，軌道