2024屆福建省廈門工學(xué)院附屬學(xué)校物理高一第二學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題含解析

2024屆福建省廈門工學(xué)院附屬學(xué)校物理高一第二學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題請考生注意：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(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、由于通信和廣播等方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的（）A．軌道平面可以不同B．軌道半徑可以不同C．質(zhì)量可以不同D．速率可以不同2、(本題9分)如圖所示，舉行500m直道龍舟大賽，下列說法正確的是A．獲得第一名的龍舟，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)的速度一定最大B．第一名的龍舟，平均速度一定最大C．以龍舟為參考系，岸上站立的觀眾是靜止的D．研究隊(duì)員的劃槳動作，可將隊(duì)員看成質(zhì)點(diǎn)3、(本題9分)如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用鉛筆靠著細(xì)線的左側(cè)水平向右勻速移動，運(yùn)動中始終保持懸線豎直，則下列說法中正確的是（）A．橡皮做勻速直線運(yùn)動B．橡皮做勻變速直線運(yùn)動C．橡皮做勻變速曲線運(yùn)動D．橡皮做變加速曲線運(yùn)動4、(本題9分)如圖所示，倒L型的輕桿一端固定一個質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），L桿可圍繞豎直軸（）以角速度的勻速轉(zhuǎn)動。若小球在水平面內(nèi)作圓周運(yùn)動的半徑為R，則桿對球的作用力大小為A． B．C． D．不能確定5、(本題9分)如圖所示，輕彈簧水平固定在墻上，一小球以初速度v0沿光滑水平面向左運(yùn)動。在小球向左壓縮彈簧的過程中A．小球做勻減速運(yùn)動B．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒C．小球克服彈力做功，機(jī)械能減少D．小球和彈簧剛接觸時(shí)速度最大，加速度最大6、(本題9分)如圖所示，直線A為電源的UI圖線，直線B和C分別為電阻R1、R2的UI圖線，用該電源分別與R1、R2組成閉合電路時(shí)，電源的輸出功率分別為P1、P2，電源的效率分別為η1、η2，則()A．P1>P2 B．P1＝P2C．η1>η2 D．η1<η27、(本題9分)帶有光滑圓弧軌道、質(zhì)量為M的滑車靜止置于光滑水平面上，如圖所示，一質(zhì)量為m的小球以速度水平?jīng)_上滑車，到達(dá)某一高度后，小球又返回車的左端，若M=2m，則A．小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動B．小球以后將向左做平拋運(yùn)動C．此過程中小球?qū)π≤囎龅墓镈．小球在弧形槽上升的最大高度為8、(本題9分)如圖所示,一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒固定在豎直面內(nèi)。有兩個質(zhì)量不同的小球甲和乙貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。則A．甲乙兩球都是由重力和支持力的合力提供向心力B．筒壁對甲球的支持力等于筒壁對乙球的支持力C．甲球的運(yùn)動周期大于乙球的運(yùn)動周期D．甲球的角速度大于乙球的角速度9、如圖所示，完全相同的三個金屬小球a、b、c位于距離地面同一高度處現(xiàn)以等大的初速度使三個小球同時(shí)開始運(yùn)動，分別做平拋、豎直上拋和斜拋運(yùn)動，忽略空氣阻力。以下說法正確的是（）A．落地之前，三個小球均做勻變速運(yùn)動B．三個小球在落地時(shí)的動能不相等C．三個小球在落地時(shí)動量相同D．落地之前，三個小球在任意相等時(shí)間內(nèi)動量的增量相同10、(本題9分)“嫦娥之父”歐陽自遠(yuǎn)透露：我國計(jì)劃于2020年登陸火星。假如某志愿者登上火星后將一小球從高h(yuǎn)處以初速度的水平拋出一個小球，測出小球的水平射程為L.已知火星半徑為R，萬有引力常量為G，不計(jì)空氣阻力，不考慮火星自轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是()A．火星表面的重力加速度B．火星的第一宇宙速度為C．火星的質(zhì)量為D．火星的平均密度為二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）某同學(xué)用如圖所示裝置來探究碰撞中動量是否守恒，讓質(zhì)量為的入射小球從斜槽某處由靜止開始滾下，與靜止在斜槽末端質(zhì)量為的被碰小球發(fā)生碰撞，、、是小球在水平面上落點(diǎn)的平均位置。（1）實(shí)驗(yàn)中必須要求的條件是（______）A．斜槽必須是光滑的B．斜槽末端的切線必須水平C．要測量槽口離地的高度D．與的球心在碰撞瞬間必須在同一高度（2）兩小球的質(zhì)量應(yīng)滿足（_____）A．B．C．D．對兩球質(zhì)量關(guān)系無要求（3）若該碰撞過程中動量守恒，則一定有關(guān)系式_______________________成立。（用、、、、表示）12、（10分）(本題9分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運(yùn)動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動。他設(shè)計(jì)的裝置如圖甲所示。在小車A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz，長木板下墊著小木片以平衡摩擦力。(1)若已測得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距(已標(biāo)在圖上)。A為運(yùn)動的起點(diǎn)，則應(yīng)選________段來計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選________段來計(jì)算A和B碰后的共同速度(以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。(2)已測得小車A的質(zhì)量m1＝0.4kg，小車B的質(zhì)量m2＝0.2kg，則碰前兩小車的總動量為________kg·m/s，碰后兩小車的總動量為________kg·m/s。三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，某段公路由凹形路面和凸形路面組合而成，質(zhì)量m=2.0×104kg的汽車先后駛過兩路面，兩路面的圓弧半徑均為40m，為了保證行駛安全，汽車在行駛過程中始終不能脫離地面，則：(1)汽車過最高點(diǎn)時(shí)允許的最大速率不能超過多少？(2)若以v=l0m/s駛過最低點(diǎn)，汽車對路面的壓力是多少？（g取l0m/s2）14、（14分）從20m高處水平拋出的物體，落地速度為25m/s，求該物體:(1)剛拋出時(shí)的速度大小(2)飛行的水平距離?(g=10m/s2)15、（13分）(本題9分)如圖所示，光滑、平行、電阻不計(jì)的金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為，導(dǎo)軌頂端連接定值電阻，導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為，長度為，電阻不計(jì)的金屬桿，桿始終與導(dǎo)軌接觸良好。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向里。現(xiàn)將桿從點(diǎn)以的速度豎直向上拋出，經(jīng)歷時(shí)間，到達(dá)最高點(diǎn)，重力加速度大小為。求時(shí)間內(nèi)（1）流過電阻的電量；（2）電阻上產(chǎn)生的電熱。

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、C【解析】

A.它若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的。所以所有的同步衛(wèi)星都在赤道上方同一軌道上，故A錯誤；B.因?yàn)橥叫l(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即這些衛(wèi)星ω相同，根據(jù)萬有引力提供向心力得：因?yàn)棣匾欢?，所以r必須固定，故B錯誤；C.許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的質(zhì)量可以不同，故C正確；D.根據(jù)萬有引力提供向心力得運(yùn)轉(zhuǎn)速度為，由于同步衛(wèi)星軌道半徑是一定的，所以速率也不變。故D錯誤。2、B【解析】

AB.獲得第一名的龍舟用時(shí)最短，由知平均速度一定大，但撞線時(shí)的速度不一定最大，故A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確.C.觀眾相對于龍舟是運(yùn)動的，所以以龍舟為參考系，岸上站立的觀眾是運(yùn)動的，故C錯誤.D.研究隊(duì)員的劃槳動作時(shí)，大小和形狀不能忽略，故不可將隊(duì)員看成質(zhì)點(diǎn)，故D錯誤.3、A【解析】

橡皮參與了水平向右和豎直向上的分運(yùn)動，如圖所示，兩個方向的分運(yùn)動都是勻速直線運(yùn)動，合運(yùn)動也為勻速直線運(yùn)動，A正確；4、A【解析】

桿對小球的作用力的一個分力平衡了小球豎直方向的重力，另一個分力提供了小球水平圓周運(yùn)動的向心力，所以桿對小球的作用力：，BCD錯誤A正確5、C【解析】

A.小球向左壓縮彈簧，形變量越來越大，故彈力越來越大，則根據(jù)牛頓第二定律可知，小球的加速度越來越大，做加速度變大的減速運(yùn)動，故A錯誤；B.由于小球和彈簧組成的系統(tǒng)外力做功為零，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故B錯誤；C.彈力對小球做負(fù)功，即小球克服彈力做功，所以小球的機(jī)械能減小，故C正確；D.小球和彈簧剛接觸時(shí)速度最大，但此時(shí)彈力最小，加速度最小，故D錯誤。6、BC【解析】

電源的U-I與電阻的U-I的交點(diǎn)代表該電阻接入電源時(shí)的路端電壓和電流，對照圖像可得該電源分別與R1、R2組成閉合電路時(shí)，電源的輸出功率分別為P1、P2：．P1=4v×2A=8w，P1=2v×4A=8w所以P1=P2選項(xiàng)B對A錯．電源的效率7、BCD【解析】

小球和小車組成的系統(tǒng)，在水平方向上動量守恒，小球越過圓弧軌道后，在水平方向上與小車的速度相同，返回時(shí)仍然落回軌道，根據(jù)動量守恒定律判斷小球的運(yùn)動情況．對小車，運(yùn)用動能定理求小球?qū)π≤囎龅墓Γ?dāng)小球與小車的速度相同時(shí)，小球上升到最大高度，由動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律結(jié)合求解最大高度．【詳解】小球滑上滑車，又返回，到離開滑車的整個過程中，系統(tǒng)水平方向動量守恒．選取向右為正方向，由動量守恒定律得：mv0=mv1+Mv2

由機(jī)械能守恒定律得：mv02=mv12+Mv22

解得：v1=v0=-v0，

v2=v0=v0

所以小球以后將向左做平拋運(yùn)動，故A錯誤，B正確．對小車，運(yùn)用動能定理得：小球?qū)π≤囎龅墓=Mv22-0=，故C正確．當(dāng)小球與小車的速度相同時(shí)，小球上升到最大高度，設(shè)共同速度為v．規(guī)定向右為正方向，運(yùn)用動量守恒定律得：mv0=（m+M）v

根據(jù)能量守恒定律得，有：mv02-（m+M）v2=mgh

代入數(shù)據(jù)得：h=，故D正確．故選BCD．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道小球和小車組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，系統(tǒng)的機(jī)械能也守恒．本題可與彈性碰撞類比，記住解題結(jié)果．8、AC【解析】

對兩球受力分析即可得向心力的來源；支持力與重力的合力提供小球所需要的向心力，根據(jù)平衡條件即可得支持力大小關(guān)系；利用牛頓第二定律列式，結(jié)合兩球的軌道半徑關(guān)系即可分析出兩球的周期與角速度關(guān)系．【詳解】A、對兩球受力分析，都受重力、支持力兩個力的作用，由于做勻速圓周運(yùn)動，即合外力提供向心力，故可知甲、乙兩球都是由重力與支持力的合力提供向心力，A正確；

BCD、設(shè)圓錐筒的頂角為，則有：在豎直方向有：，軌道平面內(nèi)有：，聯(lián)立可得支持力為：，角速度為：，由于兩球的質(zhì)量不同，則可知兩球所受支持力大小不相等，由圖可知甲球的軌道半徑大于乙球的軌道半徑，故甲球的角速度小于乙的角速度，根據(jù)可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD錯誤C正確．9、AD【解析】

A、三個球初始高度相同，三個小球都是只受到重力的作用，加速度都等于重力加速度，所以都做勻變速運(yùn)動，A正確；B、小球運(yùn)動過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，則有：，由于三個小球的質(zhì)量m、初位置的高度h和初速度v0大小都相等，則落地時(shí)動能大小相等，B錯誤。C、三個球初始高度相同，分別做平拋、豎直上拋和斜拋運(yùn)動，落地時(shí)速度的方向不同，所以動量不相等，C錯誤；D、三個小球的質(zhì)量相等，根據(jù)動量定理可知，三個小球在任意相等時(shí)間內(nèi)動量的增量△P＝mgt．也是相等的，D正確；10、BC【解析】

某志愿者登上火星后將一小球從高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一個小球，測出小球的水平射程為L，根據(jù)分位移公式，有：L=v0t；h=gt2，解得：，故A錯誤；火星的第一宇宙速度為：，故B正確；由G＝mg，解得火星的質(zhì)量為：，故C正確；火星的平均密度為：，故D錯誤；故選BC。二、實(shí)驗(yàn)題11、BDA【解析】

第一空.A.軌道是否光滑對實(shí)驗(yàn)的結(jié)果沒有影響。故A錯誤；

B.要保證碰撞后兩個球做平拋運(yùn)動，故斜槽軌道末端的切線必須水平，故B正確；

C.槽口離地的高度大小與對實(shí)驗(yàn)沒有影響，故C錯誤；

D.同時(shí)為了對心碰撞，兩小球的直徑應(yīng)相同，碰撞時(shí)兩球必須在同一高度上，故D正確；第二空.為了防止入射球反彈，入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量，即m1＞m2，A正確BCD錯誤。第三空.因?yàn)槠綊佭\(yùn)動的時(shí)間相等，則水平位移可以代表速度，OP是A球不與B球碰撞平拋運(yùn)動的位移，該位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平拋運(yùn)動的位移，該位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，該位移可以代表碰撞后B球的速度，若該碰撞過程中動量守恒，物理量滿足表達(dá)式。12、BCDE0.4200.417【解析】

（1）[1][2]推動小車由靜止開始運(yùn)動，故小車有個加速過程，在碰撞前做勻速直線運(yùn)動，即在相同的時(shí)間內(nèi)通過的位移相同，故BC段為勻速運(yùn)動的階段，故選BC計(jì)算碰前的速度；碰撞過程是一個變速運(yùn)動的過程，而A和B碰后的共同運(yùn)動時(shí)做勻速直線運(yùn)動，故在相同的時(shí)間內(nèi)通過相同的位移，故應(yīng)選DE段來計(jì)算碰后共同的速度．（2）[3][4]碰前小車的速度為：v碰前的總動量為：P=碰后小車的共同速度為：v=碰后的動量為：P三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（1）20m/s（2）2.5×105N【解析】

（1）汽車在經(jīng)過最高點(diǎn)