2023-2024学年福建省部分优质高中高一（下）期末质量检测物理试卷（含答案）

2023-2024学年福建省部分优质高中高一（下）期末质量检测
物理试卷
一、单选题：本大题共4小题，共16分。
1.下列说法正确的是( )
A. 月地检验结果证明了地面物体所受引力和天体间引力遵循相同的规律
B. 牛顿对引力常量进行了准确测定，因此他被称为“第一个称出地球质量的人”
C. 小明在运行的列车上，发现某物块的质量比静止在地面上时变小了
D. 开普勒行星运动定律是开普勒在哥白尼留下的观测记录的基础上整理和研究出来的
2.下列关于课本中相关案例的说法正确的是( )

A. 图所示的演示实验中，若用玻璃球进行实验，同样可以看到小球靠近磁体做曲线运动
B. 图所示为论述“曲线运动速度特点”的示意图，这里运用了“极限”的思想方法
C. 图所示的演示实验中，可以得出小球平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，水平分运动是匀速直线运动的结论
D. 图所示为“感受向心力”活动，保持小球质量及绳长圆周运动半径不变，当增大小球转速时会感到拉力亦增大，这说明“向心力与转速成正比”
3.如图，质量为的小球在真空中做自由落体运动，同样的小球在黏性较大的液体中由静止开始下落。它们都由高度为的地方下落到高度为的地方。在这个过程中( )
A. 小球机械能增加
B. 小球动能增加
C. 两小球所受合外力做功相同
D. 两小球的重力做功功率不同
4.目前手机就能实现卫星通信功能，如图所示三颗赤道上空的通信卫星就能实现环赤道全球通信，已知三颗卫星离地高度均为，地球的半径为，地球表面重力加速度为，引力常量为，下列说法正确的是( )
A. 三颗通信卫星受到地球的万有引力的大小一定相等
B. 三颗卫星的运行速度大于
C. 能实现赤道全球通信时，卫星离地高度至少为
D. 其中一颗质量为的通信卫星的动能为
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
5.发射一颗人造地球同步卫星，先将卫星发射至近地轨道Ⅰ，在近地轨道Ⅰ的点调整速度进入转移轨道Ⅱ，在转移轨道Ⅱ上的远地点调整速度后进入目标轨道Ⅲ。下列说法中正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅱ上的点需要加速才能进入轨道Ⅲ
B. 卫星在轨道Ⅱ上点的加速度大于轨道Ⅰ上的加速度
C. 卫星在轨道Ⅱ上点的线速度小于轨道Ⅱ上点的线速度
D. 卫星在轨道Ⅱ上从到运行的时间小于卫星在轨道Ⅲ上绕行的半周期
6.一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率运动至时刻达到最大速度，其图像如图所示。已知汽车的质量，汽车受到路面的阻力大小与其受到的重力大小的比值，取重力加速度大小，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 在前内汽车的牵引力大小为
B. 汽车的额定功率为
C. 汽车的最大速度为
D. 汽车加速过程的位移大小与时间的关系式为
7.第届冬奥会于年月在北京和张家口成功举行，高山滑雪是冬奥会运动项目之一，训练轨道可简化为由弧形轨道和倾斜直轨道组成，如图，某运动员可视为质点从弧形轨道点由静止滑下，从点沿水平方向飞出，并落到轨道上。运动员到点以的速度水平飞出，轨道的倾角，取，不计一切摩擦和空气阻力，，，则下列说法正确的是( )
A. 运动员从点到落在斜面上的时间为
B. 运动员的落点与点的距离为
C. 运动员落在斜面上瞬间的速度大小为
D. 运动员从点下滑的高度越高，落在斜面上时其速度方向与斜面的夹角越大
8.如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为、、的可视为质点的三个物体、、，圆盘可绕垂直圆盘的中心轴转动。三个物体与圆盘的动摩擦因数均为，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力。三个物体与轴共线且，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力。若圆盘从静止开始转动，角速度极其缓慢地增大，已知重力加速度为，则对于这个过程，下列说法正确的是( )
A. 的摩擦力先增加再减小后不变
B. B、两个物体的静摩擦力先增大后不变
C. 当时整体会发生滑动
D. 当时，在增大的过程中、间的拉力不断增大
三、填空题：本大题共2小题，共8分。
9.如图甲，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图乙所示，为大盘上的一点，、为大小两盘边缘上的两点，已知，。工作时和点的角速度之比_________。向心加速度之比_________
10.如图所示，小球质量为，在竖直放置的半径为光滑圆形轨道内做圆周运动，当地重力加速度为，则小球通过最高点的最小速度是__________，小球在水平线以下管道中运动时，外侧管道壁对小球__________填“一定有”或“可能有”或“一定没有”弹力的作用。
四、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.如图甲所示为向心力演示仪，可探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。长槽的、处和短槽的处分别到各自转轴中心距离之比为。变速塔轮自上而下有三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为、和，如图乙所示。
本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系，采用的实验方法是_______。
在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在、位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第_______层塔轮选填“一”“二”或“三”；
在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在、位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为_______。
12.某实验小组做“探究平抛运动的特点”实验。
改变图甲整个装置高度做同样的实验，发现位于同一高度的、两球总是同时落地。你认为“改变整个装置的高度做同样的实验”这一步骤的物理意义在于________。
A.通过多次实验以减小实验误差
B.必要的步骤，否则不能得到相关的实验结论
C.此步骤可有可无，前面的过程已经能验证有关的实验结论
D.必要的步骤，更多的步骤可得到更多的结论
某同学采用频闪摄影的方法拍摄到小球做平抛运动的照片，如图乙所示，图中每个小方格的边长为，分析可知，位置_______选填“是”或“不是”平抛运动的起点，小球运动到点时的速度_______用含有和的式子表示。
小明同学想利用小球继续进行探究验证机械能守恒定律，以下哪些装置是必须的________。
A.交流电源
B.交流电源
C.电磁打点计时器全套装置，包含纸带等
D.刻度尺
E.秒表
F.托盘天平
五、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.年月日，嫦娥六号采样之后，月背呈现一个“中”字。若未来我国航天员登陆月球，并在月球上进行平抛实验，将一块石块视为质点从距月面高度为处以大小为的速度水平抛出，测得石块的抛出点到落到月面上的点间的水平距离为，已知月球的半径为，引力常量为。
求月球的质量；
若宇宙飞船在月球表面附近做匀速圆周运动，求此时飞船运行的周期。
14.如图，在光滑水平桌面上，一质量为的小物块可视为质点压缩弹簧后被锁扣锁住，储存了一定量的弹性势能。若打开锁扣，弹性势能完全释放，小物块将以一定的水平初速度从点沿水平桌面飞出，恰好从点沿切线方向进入圆弧轨道，圆弧轨道的段光滑，段粗糙。其中为圆弧轨道的最低点，为最高点且与水平桌面等高，圆弧对应的圆心角为，圆弧轨道的半径为，，，不计空气阻力，重力加速度大小为。求：
小物块从点飞出的初速度的大小；
当小物块运动到圆弧轨道点时，对圆弧轨道的压力大小；
若小物块恰好能通过最高点，求圆弧轨道上摩擦力对小物块做的功。
15.一个半径为的水平转盘可以绕竖直轴转动，水平转盘中心处有一个光滑小孔，用一根长细线穿过小孔将质量分别为的小球和小物块连接，小物块放在水平转盘的边缘且与转盘保持相对静止，如图所示。现让小球在水平面做角速度的匀速圆周运动，小物块与水平转盘间的动摩擦因数取，求：
细线与竖直方向的夹角；
小球运动不变，现使水平转盘转动起来，要使小物块与水平转盘间保持相对静止，通过计算，写出小物块所受摩擦力与转盘角度速度平方之间的函数关系式，并求出水平转盘角速度的取值范围；最大静摩擦力等于滑动摩擦力
在水平转盘角速度为问中的最大值的情况下，当小球和小物块转动至两者速度方向相反时，由于某种原因细线突然断裂，经过多长时间小球和小物块的速度相互垂直。可能使用到的
参考答案
1.
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4.
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7.
8.
9.
10. 一定有
11.控制变量法
一

12.
是

13.解：根据平抛运动得

解得

根据黄金代换

解得

根据牛顿第二定律得

解得

14.解：物块从到过程做平抛运动，
竖直方向：
在点速度分解为水平分速度与竖直分速度，则：，
代入数据解得：；
物块从到过程，对物块，由动能定理得：，
在点，轨道的支持力与物块的重力提供向心力，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：，
由牛顿第三定律可知，物块对轨道的压力大小：；
物块恰好能通过最高点，重力提供向心力，在点，由牛顿第二定律得：
，
物块从到过程，由动能定理得：
代入数据解得：；
答：小物块从点飞出的初速度的大小为；
当小物块运动到圆弧轨道点时，对圆弧轨道的压力大小为；
若小物块恰好能通过最高点，求圆弧轨道上摩擦力对小物块做的功为。
15. ； ，设沿半径指向圆心为正方向： ，或者若设沿半径背离圆心为正方向： ；
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