2023-2024学年天津市第100中学物理高一下期末质量检测试题含解析

2023-2024学年天津市第100中学物理高一下期末质量检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)下列说法正确的是（）A．“能量转化与守恒定律”与“能源危机”相矛盾B．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的C．随着科技的发展，永动机是可以制成的D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的能源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生2、如图，初速度大小相同的A、B、C三个物体在同一水平面上，A做竖直上抛，B做斜上抛，抛射角θ，C沿斜面上滑（斜面光滑倾斜角也为θ，足够长），摩擦和空气阻力都略去不计，如用hA、hB、hC分别表示它们各自上升的最大高度．则：A．hA=hC＞hB B．hA=hB=hCC．hB＞hC=hA D．hA＞hB＞hC3、(本题9分)质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过轨道最高点而不脱离轨道的最小速度是v，则当小球以3v的速度经过最高点时，对轨道压力的大小是（）A．0 B．3mg C．5mg D．8mg4、(本题9分)如图所示，在光滑水平面上，一质量为m的小球在绳的拉力作用下做半径为r的匀速圆周运动，小球运动的线速度为v，则绳的拉力F大小为A． B．C． D．5、(本题9分)一学生用100N的力将质量为0.5kg的球以8m/s的初速度沿水平方向踢出20m远，则学生对球做的功为（）A．2000J B．16J C．1000J D．无法确定6、(本题9分)水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为．现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动．设F的方向与水平面夹角为，如图，在从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（）A．F先减小后增大 B．F一直增大C．F的功率减小 D．F的功率不变7、(本题9分)两个物体a和b，其质量分别为ma和mb，且ma>mb，它们的初动能相同.若它们分别受到不同的阻力Fa和Fb的作用，经过相等的时间停下来，它们的位移分别为Xa和Xb，则()A．Fa<Fb B．Fa>Fb C．Xa>Xb D．Xa<Xb8、(本题9分)如图所示，质量M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L，子弹进入木块的深度为x，若木块对子弹的阻力F恒定，则下列关系式中正确的是（）A．Fx=B．Fx=C．FL=D．F(L+x)=9、(本题9分)如图所示为某一传送装置，与水平面夹角为370，传送带以4m/s的速率顺时针运转．某时刻在传送带上端A处无初速度的放上一质量为lkg的小物块（可视为质点），物块与传送带间的动摩擦因数为0.25，传送带上端A与下端B距离为3.5m，则小物块从A到B的过程中(g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)A．运动的时间为2sB．小物块对皮带做的总功为0C．小物块与传送带相对位移为1.5mD．小物块与皮带之间因摩擦而产生的内能为3J10、(本题9分)如图所示电路中，电源内阻不可忽略，电压表可以看作是理想表.当开关K闭合后，将滑动变阻器的触头由右端向左端移动时，下列说法正确的是A．电灯L1变暗、L2变亮B．电灯L1变亮、L2变暗C．电压表示数变大D．电源的内阻消耗的功率变大二、实验题11、（4分）(本题9分)在验证机械能守恒定律的实验中，要验证的是重物重力势能的减少量等于重物动能的增加量，实验装置如图所示，则：（1）以下步骤仅是实验操作的一部分，请将必要的步骤挑选出来，并且按合理的顺序排列_________（填代号）；A．把打点计时器固定在铁架台上，并用导线把它和交流电电源连接起来B．用天平称出重物的质量C．把纸带的一段固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重物提升到一定的高度D．用秒表测出重物下落的时间E．释放纸带F．重复几次，得到3~5条符合要求的纸带G．接通电源（2）在选纸带时，若打第一点的速度为零，需要满足所打的第1、2点的距离大约为_______；A．1mmB．2mmC．1cmD．2cm12、（10分）(本题9分)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，、同学设计了如图甲所示的实验装置．其中小车的质量为，砂和砂桶的质量为，与小车相连的滑轮的质量为．力传感器可测出轻绳中的拉力大小，重力加速度为．实验时先平衡摩擦力．并调节轻绳与木板平行．（1）同学以力传感器的示数为纵坐标，加速度为横坐标，画出的图象如图乙所示，求得图线的斜率为，则小车的质量____________________(用所给物理量的符号表示)．（2）同学也以力传感器的示数为纵坐标，加速度为横坐标，画出的图象如图丙所示，图线不过原点的原因可能是________________________________(答一条即可)．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示，平台离水平地面的高度为H=5m，一质量为m=1kg的小球从平台上A点以某一速度水平抛出，测得其运动到B点时的速度为vB=10m/s．已知B点离地面的高度为h=1.8m，取重力加速度g=10m/s2，以水平地面为零势能面．问：(1)小球从A点抛出时的机械能为多大？(2)小球从A点抛出时的初速度v0为多大？(3)B点离竖直墙壁的水平距离L为多大？14、（14分）(本题9分)在游乐节目中,选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角α=53°,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m。不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深。取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F。(2)若绳长l=2m,选手摆到最高点时松手落入水中。设水对选手的平均浮力f1=800N,平均阻力f2=700N,求选手落入水中的深度d。(3)若选手摆到最低点时松手,小明认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;小阳却认为绳越短,落点距岸边越远。请通过推算说明你的观点。15、（13分）(本题9分)如图所示，一圆锥摆摆长为L，下端拴着质量为m的小球，当绳子与竖直方向成θ角时，绳的拉力大小F是多少？圆锥摆周期T是多少？（重力加速度为g）

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、B【解析】试题分析：能量转化与能量守恒定律虽然都是正确的，但有些能量容易得用，有些能量不容易利用，因此它们与能源危机不矛盾，A错误；“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因此是不可能实现的，B正确；永动机违反了能量守恒定律，因此无论科技的如何发展，是不可能制成的，C错误；有种“全自动”手表，不用上发条，但利用人体的运动可以让它一直走，不违反能量守恒定律，D错误。考点：能量守恒定律2、A【解析】

D.对于A、C两个球，达到最高点时，A、C两个球的速度均为零，物体的动能全部转化为重力势能，所以A、C的最大高度相同，D错误．ABC.对于B球来说，由于B是斜抛运动，在水平方向上有一个速度，这个分速度的动能不会转化成物体的重力势能，所以B球在最高点时的重力势能要比AC两球的小，所以高度要比AC两球的高度小，A正确BC错误．3、D【解析】

当小球以速度v经内轨道最高点时不脱离轨道，小球仅受重力，重力充当向心力，有；当小球以速度3v经内轨道最高点时，小球受重力G和向下的支持力N，合外力充当向心力，有；又由牛顿第三定律得到，小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等，N′=N；由以上三式得到，N′=8mg；A.0，与结论不相符，选项A错误；B.3mg，与结论不相符，选项B错误；C.5mg，与结论不相符，选项C错误；D.8mg，与结论相符，选项D正确；4、B【解析】

根据牛顿第二定律得，拉力提供向心力，有．故选B。5、B【解析】

对于踢球过程，根据动能定理得，该学生对足球做的功：，故B正确。6、AC【解析】由于木箱的速度保持不变，因此木箱始终处于平衡状态，受力分析如图所示，则由平衡条件得：，两式联立解得，可见F有最小值，所以F先减小后增大，A正确；B错误；F的功率，可见在从0逐渐增大到90°的过程中tan逐渐增大，则功率P逐渐减小，C正确，D错误．7、BD【解析】

根据动能与速度的关系和运动学公式分析位移关系，由动能定理分析阻力的大小关系；【详解】设物体的初速度为v，初动能为，所受的阻力为F，通过的位移为x．

物体的速度与动能的关系为，得

由得，由题t和相同，则质量越大，位移越小，由于，所以;

由动能定理得：，因初动能相同，F与x成反比，则，故选项BD正确，选项AC错误．【点睛】本题综合考查动能、动能定理及位移公式，在解题时要注意如果题目中涉及时间时，则应考虑应用运动学公式，不涉及时间应优先采用动能定理或功能关系．8、ACD【解析】

AB.根据能量守恒定律知，摩擦力与相对位移的乘积等于系统能量的损失，有Fx=12mv02-12（m+M）故选项A符合题意，选项B不合题意；C.对木块运用动能定理，有FL=12Mv2故选项C符合题意；D.对子弹，由动能定理-F（L+x）=12mv2-12mv则F(L+x)=故选项D符合题意。9、BD【解析】开始阶段，由牛顿第二定律得：，解得：，物体加速至与传送带速度相等时需要的时间为：，通过的位移为：，由于，可知物体与传送带不能保持相对静止，速度相等后，物体所受的摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律得：，解得：，根据，解得，故运动的总时间为，故A错误；小物块对皮带做的总功即是滑动摩擦力对传送带所做的功为：，而，故，故B正确；前0.5s内传送带的速度大于小物块的速度，小物块相对于传送带先后运动，相对位移：，后0.5s内小物块的速度大于传送带的速度，小物块相对于传送带向前运动，相对位移：，物块相对于传送带的位移：，故C错误；小物块相对于传送带的路程：，因小物块和皮带之间的摩擦而产生的内能为：，故D正确；故选BD.【点睛】小物块放上A，开始所受的摩擦力方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律求出加速度的大小，以及运动到与传送带速度相同所需的时间和位移，由于重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力，两者不能保持相对静止，速度相等后，小物块所受的滑动摩擦力沿斜面向上，再结合牛顿第二定律和运动学公式求出到达B点的时间，从而得出小物块从A到达B的时间．前半段时间内传送带的速度大于小物块的速度，小物块相对于传送带先后运动，后半段时间内小物块的速度大于传送带的速度，小物块相对于传送带向前运动，相对位移为二者之差，相对路程为二者之和．10、BD【解析】

将滑动变阻器的触头由右端向左端移动时，电路中总电阻减小。根据闭合电路欧姆定律得，干路电流增大，故L1变亮，内电路电压增大，L1两端电压增大，故L2两端电压减小，L2变暗，电压表示数即路端电压变小，电源的内阻消耗的功率变大.AB.电灯L1变亮、L2变暗；故A错误，B正确.C.电压表的示数变小；故C错误.D.电源的内阻消耗的功率变大；故D正确.二、实验题11、(1)ACGEF(2)B【解析】

（1）根据实验过程，则实验的合理顺序排列：ACGEF；（2）若打第一点的速度为零，根据自由落体运动的规律可知所打的第1、2点的距离大约为，故选B.12、2k-m0；平衡摩擦力过度【解析】(1)对小车和滑轮整体由牛顿第二定律可得：，则，可得：．(2)由图像可知当时，，可知平衡摩擦力过度．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、(10分)解：（1）由机械能守恒定律得，A点时的机械能2分代入数据解得，1分（2）或2分代入可解得2分另解，或2分代入可解得1分把小球到达B点时的速度进行正效分解，如图所示由图可得，1分（3）1分1分综合可解得1分【解析】试题分析：（1）小球运动的过程中机械能守恒，抓住A点和B点的机械能相等求出A点的机械能大小．（2）结合A点的机械能和重力势能的大小，求出A点的初速度大小．（3）根据下降的高度求出平抛运动的时间，结合初速度和时间求出B点离竖直墙壁的水平距离．解：（1）小球在运动的过程中，机械能守恒，则A点的机械能与B点的机械能相等，则=．（2）根据得，代入数据解得v0=6m/s．（3）根据H﹣h=得，t=，则B点离竖直墙壁的水平距离L=v0t=6×0.8m=4.8m．答：（1）小球从A点抛出时的机械能为68J；（2）小球从A点抛出时的初速度为6m/s；（3）B点离竖直墙壁的水平距离L为4.8m．14、(1)1080N(2)1.2m(3)两人的看法均不正确【解析】(1)机械能