2024届河北省石家庄栾城中学物理高一下期末教学质量检测试题含解析

2024届河北省石家庄栾城中学物理高一下期末教学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：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)高抛发球是乒乓球比赛中常用发球方法，具备速度快，旋转强的特点，在某次比赛中，运动员将乒乓球竖直抛出后又落回原处，被击打出去，如图所示，空气阻力恒定，则（）A．抛出到落回的过程中乒乓球的机械能守恒B．乒乓球在上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功C．乒乓球在上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功D．乒乓球落回原处的速度等于抛出时的速度2、(本题9分)某星球在膨胀过程中，半径变为原来的2倍，若星球的质量不变，则它表面的重力加速度变为原来的A．4倍 B．2倍 C．倍 D．倍3、(本题9分)下列说法正确的是A．万有引力定律适用于星体之间的相互作用，不适用于地面上的物体之间的相互作用B．开普勒认为所有行星绕太阳运动的轨道是椭圆，行星离太阳越远时运行速度越快C．库仑定律适用于点电荷，点电荷就是体积很小的带电球体D．电场中某点的电势等于电荷在该点的电势能与它的电荷量的比值4、如图所示的曲线是某质点在恒力作用下的一段运动轨迹质点从M点出发经P点到达N点，已知弧长MP大于弧长PN质点由M点运动到P点与由P点运动到N点所用的时间相等下列说法中正确的是A．质点从M到N过程中速度大小保持不变B．质点在这两段时间内的速度变化率为一定值C．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，且方向也不相同D．质点在M、N间的运动是变加速曲线运动5、(本题9分)随着航天技术的发展，在地球周围有很多人造飞行器，其中有一些已超过其设计寿命且能量耗尽．每到太阳活动期，地球的大气层会变厚，这时有些飞行器在大气阻力的作用下，运行的轨道高度将逐渐降低（在其绕地球运动的每一周过程中，轨道高度变化很小均可近似视为匀速圆周运动）．为了避免飞行器坠入大气层后对地面设施及人员造成安全威胁，人们设想发射导弹将其在运行轨道上击碎．具体设想是：在导弹的弹头脱离推进装置后，经过一段无动力飞行，从飞行器后下方逐渐接近目标，在进入有效命中距离后引爆弹头并将该飞行器击碎．对于这一过程中的飞行器及弹头，下列说法中正确的是（）A．飞行器轨道高度降低后，它做圆周运动的速率变大B．飞行器轨道高度降低后，它做圆周运动的周期变大C．弹头在脱离推进装置之前，始终处于失重状态D．弹头引爆前瞬间，弹头的加速度一定小于此时飞行器的加速度6、(本题9分)以下说法正确的是（）A．绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于平衡状态B．洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉C．匀速直线运动因为受合力等于零，所以机械能一定守恒D．合力对物体做功为零时，机械能一定守恒7、(本题9分)如图所示．电源电动势，内阻，定值电阻与电动机串联接在电源上，开关闭合后，理想电流表示数为，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻．下列说法中正确的是（）A．定值电阻消耗的热功率B．电动机的输出功率为C．电动机的输出功率为D．电源的输出功率是8、一质量为1kg的物体从某一高度以6m/s的速度水平抛出。落地时速度大小为10m/s，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．物体在空中的运动时间为0.8sB．物体抛出时离地而的高度为3.2mC．物体抛出点到落地点的水平距离为6mD．物体运动过程中重力做功的平均功率为40W9、如图所示，两个电源的电动势均为，内阻均为，，直流电动机内阻。当调节滑动变阻器时，图甲电路输出功率最大。调节滑动变阻器使图乙电路中的电流与图甲电路中的电流相等，此时电动机消耗的电功率为，则此时的阻值和电动机的热功率为（）A． B． C． D．10、(本题9分)若河水的流速大小与水到河岸的距离有关，河中心水的流速最大，河岸边缘处水的流速最小．现假设河的宽度为120m，河中心水的流速大小为4m/s，船在静水中的速度大小为3m/s，要使船以最短时间渡河，则()A．船渡河的最短时间是24sB．在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C．船在河水中航行的轨迹是一条直线D．船在河水中的最大速度为5m/s11、(本题9分)如图所示，一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短。若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的过程中，若仅以小球为系统，且取地面为参考面，则A．小球从A→B的过程中机械能守恒；小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒B．小球在B点时动能最大C．小球减少的机械能，等于弹簧弹性势能的增量D．小球到达C点时,球和地球系统的重力势能和弹簧的弹性势能之和最大.12、一直流电源的电动势为，内阻为，用它给线圈电阻为的直流电动机供电，工作时通过电动机的电流为电动机两端电压为经秒后（）A．电源释放电能，电动机消耗电能B．电源给内外电路所做的总功为C．电动机输出的机械能为D．电源的效率为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律.(1)供实验选择的重物有以下四个，应选择___________A．质量为10g的砝码B．质量为50g的塑料球C．质量为200g的木球D．质量为200g的铁球(2)安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示，纸带的___________端(选填“左”或“右’)与重物相连。(3)上图中O点为打点起始点，且速度为零。选取纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点，为验证重物对应O点和F点机械能是否相等，并使数据处理简便，应测量O、F两点间的距离h1和E、G两点间的距离h2。(4)已知重物质量为m，打点计时器打点周期为T，从O点到F点的过程中重物动能的增加量△E=___________(用本题所给字母表示)(5)某同学在实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响。他测出各计数点到起始点O的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2-h图线，如图所示。已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，由图线求得重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为___________%(保留两位有效数字)。14、（10分）(本题9分)利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。请回答下列问题：（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_________。A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）（2）实验时，先________，再释放重物，得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。若重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔE（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)晓明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力。(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2(2)问绳能承受的最大拉力多大？(3)改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？16、（12分）(本题9分)质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来；已知弹性安全带的缓冲时间是1.2s，安全带长5m，（安全带伸长量远小于其原长）不计空气阻力影响，g取10m/s2。求：人向下减速过程中，安全带对人的平均作用力的大小及方向。17、（12分）请用“牛顿第二定律”推导“动能定理”。（要说明推导过程中所出现的各物理量的含义）

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解析】

A.由于乒乓球受到空气阻力，机械能不守恒，故A错误；BC.乒乓球上升和下降的高度相同，则乒乓球在上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功，均为mgh，故B错误，C正确；D.由于克服空气阻力做功，乒乓球落回原处的速度小于抛出时的速度，故D错误．2、D【解析】

根据可知，，若星球的质量不变，半径变为原来的2倍，则它表面的重力加速度变为原来的；ABC.此三项错误；D.此选项正确；3、D【解析】

A.万有引力定律既适用与星体之间的相互作用，也适用于其它物体之间的相互作用，故A错误；B.由开普勒定律可知，所有行星绕太阳运动的轨道是椭圆，行星离太阳越远时运行速度越慢，故B错误；C.库仑定律适用于真空中两静止点电荷之间的作用力；当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷，不是体积小就能看成点电荷，故C错误；D.电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势，故D正确.4、B【解析】

因质点在恒力作用下运动，由牛顿第二定律可知，质点做匀变速曲线运动，加速度不变：A、从M到N过程中，根据v=sBC、因加速度不变，故速度变化率为一定值，则质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同，故B符合题意，C不符合题意；D、在MN间的运动是匀变速曲线运动，故D不符合题意。5、A【解析】试题分析：飞行器做圆周运动，万有引力充当向心力，，解得v=，T=2，a=，随高度降低，v增大，T减小，a增大，故选项A正确B错误，因弹头引爆前比飞行器高度要低，故加速度大，选项D也错误；弹头脱离推进装置前，在推力作用下具有向上的加速度，故处于超重状态，选项C错误．考点：万有引力定律牛顿第二定律超失重6、B【解析】

A．绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴受到的万有引力提供向心力，处于完全失重状态，故A错误；B．洗衣机脱水时，利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉，故B正确；C．匀速直线运动受到的合力等于零，但机械能不一定守恒，如竖直方向的匀速直线运动机械能不守恒，故C错误；D．合力对物体做功为零时，可能有除重力以外的力对物体做功，机械能不守恒，如起重机匀速向上吊起货物时货物的机械能不守恒，故D错误。故选B。【点睛】解决本题时要知道飞行器绕地球做圆周运动时，里面的液滴处于完全失重状态。机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功。可举例来分析抽象的概念题。7、AB【解析】

A、根据可知定值电阻消耗的热功率为，故A正确；BC、电动机两端的电压：，电动机消耗的电功率为，电动机的输出功率：，故B正确，C错误；D、电源的输出功率：，故D错误；故选AB．【点睛】由P=UI求出电动机输入功率，由P=I2R求出电动机热功率，电动机输入功率与热功率之差是电动机的输出功率．8、ABD【解析】

A.根据平行四边形定则知，物体落地的竖直分速度，则物体在空中运动的时间；故A正确.B.物体离地面的高度；故B正确.C.物体抛出点到落地点的水平距离x＝v0t＝6×0.8m＝4.8m；故C错误.D.物体运动过程中重力做功的功率；故D正确.9、AD【解析】

AB．对于甲图，当电路的内阻和外阻相等时，电路的输出功率最大，则甲图中电流为根据题意知，图乙电路中的电流也为I=1A

电动机消耗的电功率PM=2W，根据PM=UMI，得UM=2V则变阻器两端的电压U2=E-Ir-UM=6-1×3-2=1V故A正确，B错误。

CD．电动机的热功率P=I2R0′=1W故C错误，D正确。

故选AD。10、BD【解析】

将船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短．根据两分运动的运动情况判断合运动的轨迹．【详解】AB．当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，则有s=40s故A错误，B正确；C．船在垂直河岸方向做匀速直线运动，在沿河岸方向，由于水流速在变，做变速运动，两合运动的轨迹是曲线，故C错误；D．根据运动的合成，可知船在河水中的最大速度为m/s=5m/s故D正确。故选BD。11、CD【解析】

小球从A→B的过程中只受重力，机械能守恒；小球从B→C的过程中，由于弹力对小球做功，所以小球的机械能不守恒。故A错误。小球从B到C过程，受到重力和弹力两个力作用，弹力先小于重力，后大于重力，所以小球先加速和减速，故动能先变大后变小，弹力与重力相等时，动能最大，小球动能最大的位置在BC之间某点，故B错误；小球从A到C过程中，小球和弹簧系统的机械能守恒，而在最高点和最低点动能都为零，故减少的重力势能全部转化为弹性势能，故C正确；小球到达C点时动能为零，动能最小，由系统的机械能守恒知，小球和地球系统的重力势能和弹簧的弹性势能之和最大，故D正确。12、BC【解析】电源在内外电路做的功为，又得，电动机消耗电能，电动机输出的机械能为，发热为，故A错误，B正确；根据能量守恒得：电动机输出的机械能为：，故C正确；电池组的效率为，故D错误．故选BC．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、D左1.0【解析】

第一空.为了减小相对阻力，应该选择密度较大的铁球，故选D.第二空.由纸带的点迹分布可知，从左到右相邻两点间距逐渐变大，可知纸带的左端与重物相连；第三空.打F点时的速度：，则重物的动能：.第四空.由可得，则由图像可知，则a=9.7m/s2;由牛顿定律：mg-f=ma解得f=0.1m，则14、AB先接通电源－mghB12【解析】(1)打点计时器需接交流电源，实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而求出瞬时速度以及重力势能的减小量．实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要用天平测量