福建省漳州市2023-2024學年高一下學期7月期末考試物理試題（解析版）

漳州市2023-2024學年（下）期末高中教學質(zhì)量檢測高一物理（必修2）試題全卷滿分100分?？荚囉脮r75分鐘。一、單項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分.在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求的。1.物體運動軌跡如圖中曲線所示，運動到M點時受到的合外力F方向可能是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】物體做曲線運動所受合力一定位移軌跡的凹側(cè)，所以物體運動到M點時受到的合外力F方向可能是B。故選B。2.消防員駕駛小船救援被困于礁石上的人員，如圖所示，A、B為河岸上間距適當?shù)膬蓚€位置，B距離礁石最近。假設(shè)小船在靜水中的運動速率不變，則要使小船在最短時間內(nèi)抵達礁石，可行的方案是（）A.從A處出發(fā)，船頭垂直于河岸B.從A處出發(fā)，船頭朝著礁石方向C.從B處出發(fā)，船頭垂直于河岸D.從B處出發(fā)，船頭朝著上游方向【答案】A【解析】【詳解】要使小船在最短時間內(nèi)抵達礁石，則應(yīng)使垂直河岸方向分速度最大，即船頭應(yīng)垂直于河岸；由于沿河岸方向會發(fā)生一定位移，則小船應(yīng)從A處出發(fā)。故選A。3.如圖（a），安檢機在工作時，通過水平傳送帶將被檢物品從安檢機一端傳送到另一端，其過程可簡化為如圖（b）所示。已知傳送帶長L=2m，速度v=3m/s，質(zhì)量m=1kg的被檢物品（可視為質(zhì)點）與傳送帶的動摩擦因數(shù)，g取。若被檢物品無初速度放在傳送帶A端，則（）A.物品加速階段，傳送帶對物品的摩擦力做負功B.物品加速階段，傳送帶對物品的摩擦力不做功C.從A到B的過程中物品與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量為4.5JD.從A到B的過程中物品與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量為9J【答案】C【解析】【詳解】AB．物品加速階段，物品相對傳送帶向后運動，物品受到向前的摩擦力作用，傳送帶對物品的摩擦力做正功，故AB錯誤；CD．物品剛放在傳送帶上時相對傳送帶滑動，做初速度為零的勻加速直線運動，對物品由牛頓第二定律得解得假設(shè)物品可以加速到與傳送帶共速，則加速運動的時間為物品加速運動的距離為則物品先做勻加速直線運動，后做勻速直線運動；物品做勻加速直線運動階段傳送帶運動的距離從A到B的過程中物品與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量為故C正確，D錯誤。故選C。4.農(nóng)村建房時，常采用圖中的滑輪裝置向樓上運送建筑材料。工人通過一根繞過定滑輪的輕繩吊起一袋質(zhì)量為m的水泥，工人拉著繩子A端以速度v從滑輪正下方向右勻速運動，經(jīng)時間t繩子AO段與豎直方向成θ角，重力加速度為g，則在此過程中（）A.水泥向上做勻速運動B水泥向上做減速運動C.t時刻水泥的速度為D.繩子拉力對水泥做的功為【答案】C【解析】【詳解】ABC.水泥的速度沿繩子方向，人的速度在繩子方向上的速度分量為人沿水平面勻速運動，所以水泥的速度逐漸變大，做加速運動，故AB錯誤，C正確；D.繩子拉力對水泥做的功轉(zhuǎn)化為水泥的機械能增加量故D錯誤。故選C。二、雙項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。5.牛頓經(jīng)典力學與愛因斯坦的相對論是物理學史上的兩座里程碑。關(guān)于經(jīng)典力學與相對論，下列說法中正確的是（）A.愛因斯坦的狹義相對論全面否定了牛頓經(jīng)典力學B.牛頓經(jīng)典力學只適用于宏觀低速領(lǐng)域C.在一切慣性系中，真空中測得的光速都一樣D.在地面上觀察，接近光速飛行的飛船在運動方向上會變長【答案】BC【解析】【詳解】AB．愛因斯坦的狹義相對論并沒有全面否定牛頓經(jīng)典力學，牛頓經(jīng)典力學仍適用于宏觀低速領(lǐng)域，故A錯誤，B正確；C．在一切慣性系中，真空中測得的光速都一樣，故C正確；D．在地面上觀察，接近光速飛行的飛船在運動方向上會變短，故D錯誤。故選BC。6.華為發(fā)布某新款手機具有衛(wèi)星通話功能，是利用“天通一號”系列地球靜止衛(wèi)星進行信號中轉(zhuǎn)的。如圖所示，“天通一號”衛(wèi)星發(fā)射時，先進入近地圓軌道，然后從近地點P變軌至橢圓軌道運行，再從橢圓軌道遠地點Q變軌至圓形靜止軌道，則衛(wèi)星（）A.在靜止軌道上運行時可能經(jīng)過漳州正上方B.在靜止軌道運行的線速度小于7.9km/sC.在橢圓軌道上運行時，經(jīng)過P點時的線速度小于經(jīng)過Q點時的線速度D.在橢圓軌道上經(jīng)過Q點時的線速度小于在靜止軌道上經(jīng)過Q點時的線速度【答案】BD【解析】【詳解】A．衛(wèi)星在靜止軌道上運行時軌道在赤道的上空，不可能經(jīng)過漳州正上方，故A錯誤；B．由可得則衛(wèi)星在靜止軌道運行的線速度小于第一宇宙速度，故B正確；C．由開普勒第二定律可知在橢圓軌道上運行時，經(jīng)過P點時的線速度大于經(jīng)過Q點時的線速度，故C錯誤；D．在橢圓軌道上經(jīng)過Q點萬有引力大于所需向心力，需要加速進入靜止軌道，在靜止軌道上經(jīng)過Q點時萬有引力正好等于所需向心力，所以衛(wèi)星在橢圓軌道上經(jīng)過Q點時的線速度小于在靜止軌道上經(jīng)過Q點時的線速度，故D正確。故選BD。7.2024年4月中國女排第50次回漳州“娘家”集訓，如圖是某運動員將排球從M點水平擊出，排球飛到P點時，被對方運動員擊回，球又斜向上飛出后落到M點正下方的N點，N點與P點等高，兩軌跡的最高點Q與M等高，不計空氣阻力，則排球（）A.經(jīng)過Q點時，重力的瞬時功率為零B.從P到N的過程機械能先減小后增大C.離開M點的速率比經(jīng)過Q點的速率大D.從M到P與從P到N所用時間相等【答案】AC【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，Q點為最高點，豎直分速度為零，則重力的瞬時功率為零，故A正確；B．不計空氣阻力，從P到N的過程只有重力做功，機械能守恒，故B錯誤；CD．豎直方向上由可知，從M到P的時間為由對稱性可知，從P到N所用時間為水平方向上有可得即離開M點的速率比經(jīng)過Q點的速率大，故C正確，D錯誤。故選AC。8.近年我國新能源汽車行業(yè)得到了長足的進步。某品牌的小型電動汽車進行測試，在平直的公路上由靜止起動，前8s內(nèi)做勻加速直線運動，8s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，18s末恰好達到最大速度10m/s，其v-t圖像如圖所示。設(shè)汽車質(zhì)量為200kg，額定功率為8000W，運動過程中阻力不變，則（）A.汽車受到的阻力為800NB.汽車在勻加速階段的牽引力為800NC.加速過程中汽車牽引力做的功為D.在8s~18s內(nèi)汽車位移大小為95.5m【答案】AD【解析】【詳解】A．18s末恰好達到最大速度10m/s時，由，可得解得汽車受到的阻力為故A正確；B．汽車在勻加速階段的加速度大小為由牛頓第二定律得解得汽車在勻加速階段的牽引力為故B錯誤；C．汽車在勻加速階段的牽引力做功為在變加速階段的牽引力做功為加速過程中汽車牽引力做功為故C錯誤；D．在8s~18s內(nèi)對汽車由動能定理得解得故D正確。故選AD。三、非選擇題：共60分，其中9、10題為填空題，11、12題為實驗題，13~15題為計算題?？忌鶕?jù)要求作答。9.如圖甲是醫(yī)用體溫計甩降器，圖乙是其簡圖，管口離轉(zhuǎn)軸比管底離轉(zhuǎn)軸近，把用過的體溫計放入甩降器管中，利用甩降器的轉(zhuǎn)動將水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)，則體溫計放入甩降器管中時，體溫計玻璃泡的一端應(yīng)放在________（填“管口處”或“管底處”），該裝置設(shè)計的原理是利用________現(xiàn)象?！敬鸢浮竣?管底處②.離心【解析】【詳解】[1][2]利用甩降器的轉(zhuǎn)動將水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)，則體溫計放入甩降器管中時，應(yīng)將體溫計玻璃泡的一端遠離離心機的轉(zhuǎn)軸，即體溫計玻璃泡的一端應(yīng)放在管底處，使得水銀柱受到的力不足以提供圓周運動所需的向心力，做離心運動而甩回玻璃泡里；該裝置設(shè)計的原理是利用離心現(xiàn)象。10.如圖是一種古老的舂米機，舂米時，稻谷放在石臼A中，橫梁可以繞O轉(zhuǎn)動，在橫梁前端B處固定一舂米錘，腳踏在橫梁另一端C處踏板上往下壓時，舂米錘便向上抬起，然后提起腳，舂米錘就向下運動，擊打A中的稻谷，使稻谷的殼脫落。已知，則舂米錘向上抬起的過程B的線速度比C的________（填“大”或“小”），B的向心加速度比C的________（填“大”或“小”）。【答案】①.?、?小【解析】【詳解】[1][2]由于B、C兩點同軸轉(zhuǎn)動，所以B、C兩點角速度相等，根據(jù)，由于，可知舂米錘向上抬起的過程B的線速度比C的小，B的向心加速度比C的小。11.某同學利用重物自由下落“驗證機械能守恒定律”的實驗，g取。（1）釋放紙帶前，合理的操作是________（填正確答案標號）A. B. C. D.（2）如圖為實驗中獲取的一條紙帶，O為計時器打下的第一個點，A、B、C為連續(xù)打出的三個點，它們到O點的距離分別為3.13cm、4.86cm、7.02cm，相鄰計數(shù)點時間間隔為0.02s。①打點計時器打下計數(shù)點B時，重物的速度________m/s（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；②從點O到打下計數(shù)點B的過程中，通過計算可得，重物重力勢能的減少量________動能的增加量（選填“>”“=”或“<”），產(chǎn)生誤差的主要原因是________。【答案】（1）C（2）①.0.97②.>③.實驗中存在空氣阻力和摩擦阻力【解析】【小問1詳解】為了減小紙帶與限位孔間的摩擦，應(yīng)手提著紙帶上端，使紙帶處于豎直方向，為了充分利用紙帶，應(yīng)使重物靠近打點計時器。故選C?！拘?詳解】①[1]打點計時器打下計數(shù)點B時，重物的速度為②[2]設(shè)重物的質(zhì)量為，從點O到打下計數(shù)點B的過程中，重物重力勢能的減少量為動能的增加量為則有。[3]產(chǎn)生誤差的主要原因是：實驗中存在空氣阻力和摩擦阻力，使得減少的重力勢能有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。12.為了“探究向心力大小與角速度的關(guān)系”，某班級同學分成兩個實驗小組：第一小組采用甲圖所示的裝置進行探究，兩個變速塔輪通過皮帶連接，轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的鋼球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對鋼球的壓力提供向心力，鋼球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個鋼球所受向心力的比值。第二小組采用乙圖所示的裝置進行探究，滑塊套在光滑水平桿上，可隨水平桿一起繞豎直桿做勻速圓周運動，力傳感器通過細繩連接滑塊，可測繩上拉力F的大小。滑塊上固定一遮光片，寬度為d，光電門可以記錄遮光片遮光的時間，測得旋轉(zhuǎn)半徑為r?；瑝K隨桿勻速圓周運動，每經(jīng)過光電門一次，通過力傳感器和光電門就同時獲得一組拉力F和角速度ω的數(shù)據(jù)。（1）第一小組在某次實驗時，加速轉(zhuǎn)動手柄，標尺上顯示的格數(shù)將________（填“增加”或“減少”），若皮帶連接的兩個塔輪1和2的半徑之比，則塔輪1和2的角速度之比________；（2）第二小組在某次實驗時，遮光片經(jīng)過光電門時的遮光時間為，則滑塊運動的角速度ω=________（用、r、d表示）。然后通過測得多組數(shù)據(jù)經(jīng)擬合后得到圖像如圖丙所示，由此可得的實驗結(jié)論是________?！敬鸢浮浚?）①增加②.1∶2（2）①.②.在物體質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)半徑不變的條件下，物體受到的向心力與角速度的平方成正比【解析】【小問1詳解】[1]標尺上顯示的格數(shù)越多表示向心力越大，第一小組在某次實驗時，加速轉(zhuǎn)動手柄，可知向心力增大，標尺上顯示的格數(shù)將增加；[2]皮帶連接的兩個塔輪1和2的半徑之比，皮帶連接的兩個塔輪邊緣部分線速度大小相等，由，可知【小問2詳解】[1]遮光片通過光電門時速度大小由，可得滑塊運動的角速度[2]圖像是一條過原點的傾斜的直線，可得的實驗結(jié)論是在物體質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)半徑不變的條件下，物體受到的向心力與角速度的平方成正比。13.“天問一號”是執(zhí)行中國首次火星探測任務(wù)的探測器，該名稱源于屈原長詩《天問》，寓意探求科學真理征途漫漫，追求科技創(chuàng)新永無止境?！疤靻栆惶枴痹陔x火星表面高h處繞火星做勻速圓周運動。已知火星的質(zhì)量為M，火星的半徑為R，萬有引力常量為G，求：（1）火星表面的重力加速度大小g；（2）“天問一號”運動的線速度大小v?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）在火星表面，有解得火星表面的重力加速度大小為（2）“天問一號”繞火星做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力得解得“天問一號”運動的線速度大小為14.如圖，光滑斜面傾角為θ，輕彈簧上端固定在斜面頂端，下端連接質(zhì)量為m的物塊P（可視為質(zhì)點）。物塊P靜止時恰好位于O點，現(xiàn)將物塊P推至彈簧彈力剛好為零的A點由靜止釋放。已知OA=L，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。（1）求從A到O過程重力對物塊做的功W；（2）求該彈簧的勁度系數(shù)k；（3）彈簧彈性勢能表達式（x為彈簧形變量），求物塊P在運動過程中的最大速度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）從A到O過程重力對物塊做的功為（2）P在O點時，根據(jù)受力平衡可得可得彈簧的勁度系數(shù)為（3）P在O點速度最大，由A運動到O的過程由系統(tǒng)機械能守恒得解得最大速度為15.某校校園文化藝術(shù)節(jié)舉行無線遙控車大賽，其賽道如圖所示。質(zhì)量為m=1kg的遙控車（可視為質(zhì)點）以額定功率在水平軌道的A點由靜止開始加速，經(jīng)過時間到達B點，此時通過遙控關(guān)閉其發(fā)動機，B點右側(cè)軌道均視為光滑軌道。遙控車經(jīng)C點進入半徑R=0.1m的豎直圓軌道，恰好經(jīng)過圓軌道最高點D后，再次經(jīng)過C點沿著軌道CF運動，最終從平臺末端F點水平飛出后落到水平軌道EG上。g取，求：（1）遙控車經(jīng)過D點時的速度大??；（2）遙