福建省福州市鼓樓區(qū)2023年高一物理第二學(xué)期期末調(diào)研試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、如圖abc是豎直平面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R；bc是半徑為R的四分之一圓弧，與ab相切于b點，一質(zhì)量為m的小球，始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動，重力加速度大小為g，則（）A．小球恰好能運動到軌道最高點cB．小球從a點開始運動到c點的過程中動能增量為2mgRC．小球從a點開始運動到c點的過程中機械能的增量為2mgRD．小球從a點開始運動到其軌跡最高點的過程中機械能的增量為3mgR2、為了行駛安全，小車進(jìn)入城區(qū)應(yīng)適當(dāng)減速，某小車進(jìn)入城區(qū)前功率恒為P，做勻速直線運動，進(jìn)入城區(qū)后仍沿直線行駛，所受阻力不變，但功率立刻變?yōu)镻2A．小車做勻速直線運動B．小車做勻減速直線運動C．小車先勻速后減速直線運動D．小車先減速后勻速直線運動3、(本題9分)關(guān)于功率的概念，下列說法中正確的是()A．功率是描述力對物體做功多少的物理量B．由P=W/t可知，功率與時間成反比C．由P=Fv可知只要F不為零，v也不為零，那么功率P就一定不為零D．某個力對物體做功越快，它的功率就一定大4、(本題9分)下列能源屬于不可再生能源的是A．水能B．風(fēng)能C．太陽能D．天然氣5、為了估測一深井井口到水面的距離，某同學(xué)讓一個小石塊從井口自由落下，2s后聽到石塊擊水的聲音，重力加速度取10m/s2，則井口到水面的距離約為A．5m B．10m C．20m D．45m6、平行板電容器的電容C＝．若要使平行板電容器的電容減小，下列操作可行的是A．減小極板的正對面積 B．減小極板的距離C．增大電介質(zhì)的相對介電常數(shù) D．增大電容器的帶電量7、(本題9分)質(zhì)點作勻速圓周運動，下列物理量不變的是（）A．速度 B．速率 C．角速度 D．加速度8、(本題9分)忽略空氣阻力，下列物體運動過程中滿足機械能守恒的是A．電梯勻速下降B．物體自由下落C．物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端D．物體沿著斜面勻速下滑9、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達(dá)同一水平面，取地面為零勢能面，則（）A．重力對兩物體做功相同B．重力的平均功率PA<PBC．到達(dá)底端時重力的瞬時功率相同D．到達(dá)底端時兩物體的機械能不相同10、公路在通過小型水庫的泄洪閘的下游時，常常要修建凹形橋，也叫“過水路面”。如圖所示，汽車通過凹形橋的最低點時（）A．車對橋的壓力比汽車的重力小B．車對橋的壓力比汽車的重力大C．車的速度越大，車對橋面的壓力越大D．向心力由汽車所受重力、橋面對其支持力和摩擦力提供11、木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m=2kg的另一物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止的長木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時間變化情況如下圖所示，則下列說法正確的是(g=10m/s2)()A．木板獲得的動能為2J B．系統(tǒng)損失的機械能為3JC．木板A的最小長度為1m D．A、B間的動摩擦因數(shù)為0.112、(本題9分)2016年9月15日，我國發(fā)射了空間實驗室“天宮二號”．它的初始軌道為橢圓軌道，近地點M和遠(yuǎn)地點N的高度分別為200km和350km，如圖所示．關(guān)于“天宮二號”在該橢圓軌道上的運行，下列說法正確的是（）A．在M點的速度大于在N點的速度B．在M點的加速度等于在N點的加速度C．在M點的機械能大于在N點的機械能D．從M點運動到N點的過程中引力始終做負(fù)功二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)“探究動能定理的實驗裝置如圖所示，當(dāng)小車在一條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W0。當(dāng)用2條、3條、4條…橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次…實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W0、3W0、4W0…，每次實驗中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點計時器所打的紙帶測出。(1)關(guān)于該實驗，下列說法正確的是___________。A．打點計時器可用直流電源供電，電壓為4~6VB．實驗中使用的若干根橡皮筋的原長可以不相等C．每次實驗中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出D．該實驗不用平衡摩擦力，所以要使木板水平放置(2)下圖給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中截取了測量物體最大速度所用的一段紙帶，測得O、A、B、C、D、E各點的距離分別為OA=5.65cm，AB=1.47cm，BC=1.66cm，CD=1.62cm，DE=1.51cm。已知相鄰兩點打點時間間隔為0.02s，則在打點計時器打___________(填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”)兩點的過程中，小車的速度達(dá)到最大。獲得的最大速度vm約為___________m/s。14、（10分）(本題1分)（1）在進(jìn)行《驗證機械能守恒定律》的實驗中，有下列器材可供選擇：鐵架臺、打點計時器以及復(fù)寫紙、紙帶、低壓直流電源、天平、秒表、導(dǎo)線、開關(guān)．其中不必要的器材是____________，缺少的器材是________________(2)已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝1．8m／s2，實驗中得到一條點跡清楚的紙帶如圖所示，把第一個點記作O，另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點，經(jīng)測量A、B、C、D各點到O的距離分別為2．11cm、3．18cm、4．76cm、5．73cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能減少量等于____________________J，動能的增加量等于__________J(取三位有效數(shù)字)．在實驗允許誤差范圍內(nèi)，可認(rèn)為重物下落過程中，機械能____________，(可設(shè)重物質(zhì)量為m)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，傾角為θ＝45°的粗糙平直導(dǎo)軌與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切，切點為B，整個軌道處在豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量為m的小滑塊從導(dǎo)軌上離地面高為h＝3R的D處無初速下滑進(jìn)入圓環(huán)軌道．接著小滑塊從圓環(huán)最高點C水平飛出，恰好擊中導(dǎo)軌上與圓心O等高的P點，不計空氣阻力．求：（1）滑塊運動到圓環(huán)最高點C時的速度的大?。?）滑塊運動到圓環(huán)最低點時對圓環(huán)軌道壓力的大?。?）滑塊與斜軌之間的動摩擦因數(shù)．16、（12分）如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的圓弧軌道MNP，其形狀為半徑R=1.0m的圓環(huán)剪去了左上角120°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離是h=2.4m。用質(zhì)量m=0.4kg的小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放彈簧后物塊沿粗糙水平桌面運動，從D飛離桌面后恰好由P點沿切線落入圓弧軌道。（不計空氣阻力，g取10m/s2）求：（1）小物塊飛離D點時速度vD的大??；（2）若圓弧軌道MNP光滑，小物塊經(jīng)過圓弧軌道最低點N時對圓弧軌道的壓力FN的大?。唬?）若小物塊m剛好能達(dá)到圓弧軌道最高點M，整個運動過程中其克服摩擦力做的功為8J，則開始被壓縮的彈簧的彈性勢能Ep至少為多少焦耳？17、（12分）(本題9分)如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角，皮帶在電動機的帶動下，始終保持的速率運行，現(xiàn)把一質(zhì)量為的工件（可看作質(zhì)點）輕輕放在皮帶的底端，經(jīng)過時間，工件被傳送到的高處，取，求（1）工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)。（2）電動機由于傳送工件多消耗的電能。

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、B【解析】

A．設(shè)小球到達(dá)c點的速度為v，則從a到c由動能定理：，解得，則小球不是恰好能運動到軌道最高點c（恰好達(dá)到c點的速度為零），A錯誤；B．小球從a到c的過程中，動能增量為，B正確；C．小球從a點開始運動到c點的過程中機械能的增量為，故C錯誤；D．小球離開c點后，豎直方向做豎直上拋運動，水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，設(shè)小球從c點達(dá)到最高點的時間為t，則有，此段時間水平位移為，所以小球從a點開始運動到其軌跡最高點，小球在水平方向的位移為，水平外力做功為，則機械能的增量為，故D錯誤．2、D【解析】

勻速運動時，牽引力等于阻力，即F＝f且功率P＝Fv，當(dāng)功率減半，速度不突變，則牽引力變?yōu)镕2＜小車做減速運動，因為速度減小，功率不變，則牽引力由F2A.小車做勻速直線運動.故選項A不符合題意.B.小車做勻減速直線運動.故選項B不符合題意.C.小車先勻速后減速直線運動.故選項C不符合題意.D.小車先減速后勻速直線運動.故選項D符合題意.3、D【解析】

AD．功率是描述做功快慢的物理量，某個力對物體做功越快，它的功率就一定大，A錯誤D正確；B．功率是表示做功的快慢，與時間的長短無關(guān)，時間長做的功也不一定多，B錯誤；C．當(dāng)F與v垂直時，盡管F與v不為零，但力F不做功，P為零，C錯誤．4、D【解析】

A.水能在短時間內(nèi)可以再次產(chǎn)生，是可再生能源，選項A錯誤；B.風(fēng)能在短時間內(nèi)可以再次產(chǎn)生，是可再生能源，選項B錯誤；C.太陽能在短時間內(nèi)可以再次產(chǎn)生，是可再生能源，選項C錯誤；D.天然氣短時間內(nèi)不能再次產(chǎn)生的，是不可再生能源，選項D正確。5、C【解析】

不考慮聲音傳播所需要的時間。小石塊做自由落體運動，運動時間為2s，根據(jù)自由落體運動的位移時間公式可知h=gt2＝×10×4m＝20m；A.5m，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.10m，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.20m，與結(jié)論相符，選項C正確；D.45m，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；6、A【解析】

A．根據(jù)電容的決定式可知，減小極板的正對面積時，電容會減小，故A正確；B．根據(jù)電容的決定式可知，減小極板的距離，電容會增大，故B錯誤；C．根據(jù)電容的決定式可知，在增大電介質(zhì)的相對介電常數(shù)時，電容會增大，故C錯誤；D．電容的大小與電量和電壓無關(guān)，故改變電量不會影響電容的大小，故D錯誤。7、BC【解析】勻速圓周運動的線速度、加速度大小不變、方向變化，不變的是周期和角速度，BC正確．8、BC【解析】

A.電梯勻速下降，動能不變，重力勢能減小，則其機械能減小，故A錯誤；B.物體自由下落時只受重力，所以機械能守恒，故B正確；C.物體由光滑斜面頂端滑到斜面底端時，斜面對物體不做功，只有重力做功，所以機械能守恒，故C正確；D.物體沿著斜面勻速下滑，物體受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以機械能不守恒，故D錯誤。9、AB【解析】

A.兩物體下落的高度，重力做功為：W=mgh，由于m、g、h都相同，則重力做功相同，故A正確；B.A沿斜面向下做勻加速直線運動，B做自由落體運動，A的運動時間大于B的運動時間，重力做功相同，由可知，PA<PB，故B正確；C.由機械能守恒定律可知，mgh=mv2，得，則知到達(dá)底端時兩物體的速度大小相等，到達(dá)底端時A重力的瞬時功率PA=mgvsinθ。B重力的瞬時功率PB=mgv，所以PA＜PB．故C錯誤。D.兩物體運動過程中只有重力做功，機械能守恒，兩物體初態(tài)機械能相同，則到達(dá)底端時兩物體的機械能相同，故D錯誤；10、BC【解析】

ABD.汽車通過凹形橋最低點時，靠重力和支持力的合力提供向心力，有N-mg=mv2C.根據(jù)N=mg+m11、CD【解析】

木板A和物塊B組成的系統(tǒng)動量守恒，因此有解得；木板獲得的速度為v=1m/s，木板獲得的動能為J，A錯誤；由圖得到：0-1s內(nèi)B的位移為m，A的位移為m，木板A的最小長度為m，C正確；由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小為m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：，代入解得，，D正確。系統(tǒng)損失的機械能為J，B錯誤。12、AD【解析】

A．根據(jù)開普勒第二定律知，“天宮二號”在近地點的速度大于遠(yuǎn)地點的速度，即在M點的速度大于在N點的速度，故選選項A正確；B．“天宮二號”在M點受到的地球引力大于在N點的引力，由牛頓第二定律知在M點的加速度大于在N點的加速度，故選項B錯誤；C．“天宮二號”沿橢圓軌道運行的過程中，只有地球的引力做功，故其機械能守恒，故選項C錯誤；D．從M點運動到N點的過程中引力與速度的夾角為銳角，所以引力做負(fù)功，故選項D正確．二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）C（2）BC0.83【解析】

第一空.打點計時器用低壓交流電源供電，電壓為4~6V，選項A錯誤；實驗中使用的若干根橡皮筋的原長必選是一致的，選項B錯誤；每次實驗中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出，選項C正確；該實驗需要平衡摩擦力，要使木板傾斜放置，選項D錯誤；第二空.由紙帶可知，在打點計時器打BC兩點的過程中，小車的速度達(dá)到最大。第三空.獲得的最大速度vm約為。14、（1）低壓直流電源；天平；秒表交流電源；重錘；刻度尺；（2）7.2m7.57m守恒【解析】

（1）該實驗中，要有做自由落體運動的物體重錘；通過打點計時器來記錄物體運動時間，不需要秒表，打點計時器需要的是交流電源，因此低壓直流電源不需要，缺少低壓交流電源，由于驗證機械能公式中可以把物體質(zhì)量約掉，因此不需要天平，同時實驗中缺少刻度尺．故不必要的器材有：低壓直流電源、秒表、天平．缺少的器材是低壓交流電源、重錘、刻度尺．（2）重力勢能減小量為：，在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，因此有：，得：，故可以得出結(jié)論：在實驗允許誤差范圍內(nèi)，可認(rèn)為重物下落過程中，機械能守恒．【點睛】根據(jù)實驗原理分析那些器材需要，那些不需要；紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能，根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）（2）（3）1.2【解析】試題分析：對滑塊進(jìn)行運動過程分析，要求滑塊運動到圓環(huán)最低點時對圓環(huán)軌道壓力的大小，我們要知道滑塊運動到圓環(huán)最低點時的速度大小，小滑塊從圓環(huán)最高點C水平飛出，恰好擊中導(dǎo)軌上與圓心O等高的P點，運用平拋運動規(guī)律結(jié)合幾何關(guān)系求出最低點時速度．在對最低點運用牛頓第二定律求解．從D到最低點過程中，再次運用動能定理求解μ．解：（1）小滑塊從C點飛出來做平拋運動，水平速度為v1．R=gt2R=v1t解得：v1=（2）小滑塊在最低點時速度為V由機械能守恒定律得mv2=mg?2R+mv12v=根據(jù)牛頓第二定律：FN﹣