福建省三明市2022-2023学年高一下学期7月期末物理试题（解析版）

第20页/共20页三明市2022—2023学年第二学期普通高中期末质量检测高一物理试题（考试时长：90分钟满分：100分）注意事项：1、答卷前，考生务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的准考证、姓名。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证、姓名”与考生本人准考证、姓名是否一致。2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分）1.下列运动的物体，近似认为机械能守恒的是（）A.入水后的运动员B.匀速下滑的运动员C.飞行的铅球D.飞行的羽毛球【答案】C【解析】【详解】A．入水后的运动员除受到重力外，还受水的阻力，因此机械能不守恒，故A错误；B．匀速下滑的运动员，重力势能减小，动能不变，因此机械能减小，机械能不守恒，故B错误；C．飞行的铅球除受重力外，还受到的空气阻力，但空气阻力较小，远小于重力，可忽略，因此可近似机械能守恒，故C正确；D．飞行的羽毛球受到的空气阻力较大，不能忽略，因此机械能不守恒，故D错误。故选C。2.下图为汽车从M沿曲线减速运动到N的轨迹，F是汽车经过某点时受到的合力，则正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】汽车从M沿曲线运动到N的轨迹，合力指向曲线内侧，而汽车减速运动，因此合力沿切线有与速度方向相反的分力。故选C。3.如图，一质量为m=0.2kg的苹果在距地面高度为H=3m的树上，由静止开始落入深度为h=1m的坑。若以地面为零势能参考平面，重力加速度g取10m/s2，则苹果刚要落到坑底时的机械能为（）A.－2J B.4J C.6J D.8J【答案】C【解析】【详解】苹果下落前得机械能为mgH，苹果下落过程只有重力做功，机械能守恒，所以则苹果刚要落到坑底时的机械能为mgH，即E=mgH=6J故选C。4.如图，通过两个齿轮相互咬合修正带上有三点A、B、C，则三点的线速度v、角速度之间的关系正确的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】A、C轮是共轴传动，有因为所以有而A、B轮是摩擦传动，有因为有由上可知得故ACD错误，B正确;故选B。5.健康生活多喝水。图中小朋友拿起桌上矿泉水的过程，请估算人对瓶子做的功为（）A.0.01J B.1J C.10J D.100J【答案】B【解析】【详解】人对瓶子做的功等于水瓶增加的重力势能故选B。6.2023年5月10日，天舟六号“太空快递”成功送达。在与火箭分离后，天舟六号通过自主远距离的导引和近距离的自主控制两种方式，从的近地轨道运行到的空间站轨道，并与空间站实现快速交会对接。天舟六号在近地轨道和空间站轨道上稳定运行时，可视为绕地球做匀速圆周运动，则天舟六号（）A.在近地轨道的线速度小于空间站轨道的线速度B.在近地轨道的周期大于空间站轨道的周期C.在近地轨道的角速度小于空间站轨道的角速度D.在近地轨道点火加速可逐步上升至空间站轨道【答案】D【解析】【详解】A．天舟六号绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有可得由于，则在近地轨道的线速度大于空间站轨道的线速度，故A错误；B．天舟六号绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有可得由于，则在近地轨道的周期小于空间站轨道的周期，故B错误；C．天舟六号绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有可得由于，则在近地轨道的角速度大于空间站轨道的角速度，故C错误；D．在近地轨道点火加速可使天舟六号做圆周运动所需向心力大于万有引力，从而做离心运动；使天舟六号逐步靠近空间站轨道，故D正确。故选D。7.如图所示，运动员两次罚球出手的位置相同，篮球历时、以速度、垂直击中竖直篮板的a、b位置，若不计空气阻力，则（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】根据逆向思维，把篮球的运动看成逆向做平抛运动，竖直方向有由于可得水平方向有由于，可得故选D。8.如图为驾考半坡定点停车示意图。汽车先在平直路面匀速行驶，时进入斜坡减速上升一段距离，时开始匀速上升至半坡定点杆刹车。若汽车刹车前始终保持油门不变（即发动机功率不变），且斜坡倾角和所受摩擦阻力大小不变，则刹车前汽车运动的速度大小v及牵引力F大小随时间t的变化图像正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】由题意可知汽车在平直路面做匀速直线运动，汽车的速度不变，牵引力不变；汽车做减速运动，该阶段有，由于汽车的发动机功率不变，可知随着汽车速度逐渐减小，牵引力逐渐增大，则汽车的加速度逐渐减小，即汽车做加速度减小的减速运动，由于加速度越来越小，所以汽车速度减小的越来越慢，牵引力增大得越来越慢，即图像的切线斜率越来越小。故选B。二、多项选择题（本题共4小题，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）9.如图，将穿过空心管的轻质细绳，一端拴接小物体，另一端挂一篮球。手握空心管抡动物体使其在水平面内做匀速圆周运动，篮球恰好处于静止状态。现要让篮球缓慢上升，可使物体仅（）A.增大质量 B.减小转动半径C.增大转动角速度 D.增大转动周期【答案】AC【解析】【详解】以物体为对象，物体受到重力和绳子拉力作用，竖直方向有水平方向有可得绳子拉力为可知要让篮球缓慢上升，可使物体仅增大质量，仅增大转动半径，仅增大转动角速度，即仅减小转动周期。故选AC。10.如图甲为自动计数的智能呼啦圈，水平固定的圆形腰带外侧有轨道，配重通过轻绳与轨道上的滑轮P连接。锻炼中，配重的运动简化为绕腰带的中心轴在水平面内匀速转动，其模型如图乙所示。已知配重的质量为m，轻绳长为l，与竖直方向的夹角为，圆形腰带的半径为r，重力加速度为g，配重可视为质点，则配重（）A.受到的拉力大小为 B.受到的拉力大小为C.转动的角速度为 D.转动的角速度为【答案】AD【解析】【详解】AB．竖直方向上受力平衡可得可得故A正确，B错误；CD．绳子拉力的水平分力提供向心力，即解得故C错误，D正确。故选AD。11.质量为4kg的质点在xoy平面内运动，x方向的速度-时间图像和y方向的位移-时间图像如图所示，则质点（）A.做匀变速直线运动 B.初速度为5m/sC.2s内的位移大小为17m D.2s内所受合外力做功为54J【答案】BD【解析】【详解】A．质点水平方向做匀加速直线运动和竖直方向的匀速直线运动，所以加速度与合速度不再一条直线上，做曲线运动，故A错误；B．水平方向的初速度为３m/s，竖直方向的速度为-4m/s，所以质点的初速度为故B正确；C．2s内水平方向的位移为竖直方向的位移为所以质点的位移为故C错误；D．2s内所受合外力做功为故D正确。故选BD。12.如图所示，带有小滑轮和挡板P的固定斜劈上，一轻质弹簧一端连接挡板P，另一端与物块A相连，物块A的另一侧通过轻绳与套在竖直细杆的圆环B相连。将圆环B拉至Q点，细绳与斜面平行且恰与滑轮相切于O点，此时弹簧的伸长量为0.025m。现B由静止释放，沿杆下落经过S、N点，细绳始终未松弛。已知S、O点等高，Q、N点关于S对称，斜劈倾角为37°，A与B视为质点，质量分别为1kg与0.72kg，SO长为0.2m，g取，sin37°=0.6，cos37°=0.8。不计一切摩擦，则圆环B（）A.从Q落至S，弹簧弹性势能变化量为零B.经过N点时，A与B速度比为5∶3C.经过N点时，B的速度为2m/sD.经过S点时，B的动能为1.38J【答案】ACD【解析】【详解】A．圆环B从Q落至S点得过程，物块A沿斜面向下运动得位移为开始时弹簧的伸长量为0.025m，，则物块B位于S点时弹簧的压缩量为可见物块B位于Q点和S点时弹簧得弹性势能相同，即从Q落至S，弹簧弹性势能变化量为零，故A正确；B．根据对成性圆环到达N点时物块A恰好回到出发点，由绳连物体沿绳方向得分速度相等，可知经过N点时，物块A、B的速度关系为则故B错误，C．对物块组成的系统根据能量守恒定律可知代入数据取得故C正确；D．物块经过S点时物块A和物块Ｂ的速度为零，对A和弹簧组成的系统根据能量守恒定律可知故D正确。故选ACD。三、填空实验题（本题共4小题，共23分）13.如图，铁路弯道处外轨会略高于内轨，当火车以限定速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压。已知弯道的倾角为，重力加速度为g，则弯道的半径______；当火车行驶速率时，______（选填“内轨”“外轨”）受到轮缘的挤压。【答案】①.②.外轨【解析】【详解】[1]内、外轨所在平面的倾角为，当火车以限定速度转弯时，其所受的重力和铁轨对它的支持力的合力提供向心力，如图所示对火车有解得[2]当火车行驶速率时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，火车将有离心的趋势，则外轨受到轮缘的挤压。14.如图，质量为20kg的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成角、大小为60N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始做匀加速直线运动。已知雪橇的质量为20kg，加速度，运动2m的过程中，g取，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则拉力F对雪橇做______（选填“正功”“负功”），雪橇克服阻力f做的功为______J。【答案】①.正功②.76【解析】【详解】[1]拉力F与位移的夹角为锐角，故F做正功。[2]对雪橇进行受力分析，根据牛顿第二定律得则运动2m的过程中雪橇克服阻力f做的功为15.如图甲，科学探究平抛运动特点实验中：（1）下列说法正确的是______；A．安装斜槽时其末端切线应水平B．小球应选择密度小且体积大的材料C．小球必须每次从斜槽上不同位置由静止开始释放（2）实验中描绘出小球的运动轨迹如图乙所示，a、b、c三点的位置已标出。g取，则小球的初速度为______，抛出点的横坐标______。【答案】①A②.2③.【解析】【详解】（1）[1]A．通过调节使斜槽末端切线保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故A正确；B．为了减小空气阻力影响，应选择密度大且体积小的材料，故B错误；C．要保证小球的初速度相同，小球每次从斜槽上开始运动的位置必须相同，故C错误。故选A。（2）[2]在竖直方向上有根据可得则小球的初速度为[3]小球经过b点竖直方向上的分速度大小为根据可得所以小球从抛出点运动到a点的时间为则抛出点离a点水平方向上的距离为所以抛出点的横坐标16.在“验证机械能守恒定律”实验中：（1）除铁架台、纸带外，还需在下图中选用的器材有______（用选项字母表示）。A.B.C.D.（2）在某次实验得到图示的纸带上，测得三个连续的点A、B、C到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，相邻两点间的时间间隔为T，重物的质量为m。从O至B点的过程中，重物的重力势能变化量的大小______，动能变化量大小______。（3）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______（用选项字母表示）。A.利用公式计算重物速度B.存在空气阻力和摩擦力阻力的影响C.没有采用多次试验取平均值的方法（4）某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确。_______________________________【答案】①.AB②.③.④.B⑤.不正确，原因见解析【解析】【详解】（1）[1]AD．实验中纸带下悬挂的是重物，不需要使用小车，故A正确，D错误；BC．实验中需要使用打点计时器，打点计时器具有计时功能，因此不需要秒表，故B正确，C错误。故选AB；（2）[2]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量[3]B点的速度则动能的增加量为（3）[4]AB．由于阻力的作用，加速度小于g，利用公式v=gt和v=计算重物速度会使得动能增加量变大，AB错误；C．大多数实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是重物在下落过程中存在空气阻力和摩擦阻力的影响，产生系统误差，多次实验取平均值不能消除系统误差。故选B；（4）[5]该同学的判断依据不正确。在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据动能定理有可得则此时图像就是过原点的一条直线，所以要想通过图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近2g。四、计算题（本题共3小题，第17题10分，第18题12分，第19题15分，共37分。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）17.如图所示，一滑板爱好者在水平平台上保持图中姿势从A点运动到B点后，做平抛运动落至C点。已知平台距地面高度h=0.45m，人与滑板的总质量m=60kg，经过A时的速度，AB间距x=10m，滑行过程中所受平均阻力f=60N，取重力加速度，求滑板爱好者：（1）平抛运动的时间t；（2）刚落至C点时的速度大小。【答案】（1）0.3s；（2）【解析】【详解】（1）由①解得t=0.3s（2）对人与滑板，根据动能定理，从A到B有②从B到C有③由②③解得18.2021年5月15日7时18分，“天问一号”探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。探测器到达火星轨道后，并非直接登陆火星，而是多次环绕火星飞行，获得更加详细的火星温度、大气成分、气象资源等信息，传回地球来计算并确定最佳登陆地点和时间。测得“天问一号”绕火星n圈的时间为t，火星的半径为R，火星表面的重力加速度大小为g，引力常量为G。忽略火星的自转，求：（1）火星的质量M；（2）火星的第一宇宙速度v；（3）探测器离火星表面的高度H。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设火星表面有一物体的质量为m，其重力等于万有引力解得（2）第一宇宙速度等于最大环绕速度，设某绕火星表面附近轨道运行的物体质量为，由万有引力提供向心力解得（3）设“天问一号”探测器的质量为，有又解得19.如图甲所示，与轨道AB等长的弹簧左端固定在墙壁上，轨道BC与传送带CD