2024屆湖北省宜昌市部分示范高中教學協(xié)作體高一物理第二學期期末檢測試題含解析

2024屆湖北省宜昌市部分示范高中教學協(xié)作體高一物理第二學期期末檢測試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。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、(本題9分)如圖所示，甲、乙兩水平圓盤緊靠在一起，大圓盤為主動輪，乙靠摩擦隨甲不打滑轉動．大、小圓盤的半徑之比為3：1，兩圓盤和小物體m1、m2間的動摩擦因數(shù)相同．m1離甲盤圓心O點2r，m2距乙盤圓心O′點r，當甲緩慢轉動且轉速慢慢增加時（）A．物塊相對盤開始滑動前，m1與m2的線速度之比為1：1B．隨轉速慢慢增加，m1與m2同時開始滑動C．隨轉速慢慢增加，m1先開始滑動D．物塊相對盤開始滑動前，m1與m2的向心加速度之比為2：92、(本題9分)如圖，放置在光滑的水平地面上足夠長斜面體，下端固定有擋板，用外力將輕質彈簧壓縮在小木塊和擋板之間，彈簧的彈性勢能為100J．撤去外力，木塊開始運動，離開彈簧后，沿斜面向上滑到某一位置后，不再滑下，則A．木塊重力勢能的增加量為100JB．木塊運動過程中，斜面體的支持力對木塊做功不為零C．木塊、斜面體和彈簧構成的系統(tǒng)，機械能守恒D．木塊運動過程中，發(fā)熱量為零3、一質點做簡諧運動，其相對于平衡位置的位移x與時間t的關系圖線如圖所示，由圖可知A．質點振動的頻率為1.6HzB．質點的振幅為4.0cmC．在0.3s和0.5s兩時刻，質點的速度方向相同D．在0.3s和0.5s兩時刻，質點的加速度方向相同4、質量和質量的兩個物體間的萬有引力的表達式，下列說法正確的是（）A．當兩個物體間的距離r趨于零時，萬有引力趨于無窮大B．和所受的引力性質可能相同，也可能不同C．當有第三個物體放入之間時，和之間的萬有引力將增大D．和所受引力總是大小相等、方向相反5、2019年5月17日，我國成功發(fā)射第45顆北斗導航衛(wèi)星，“北斗二號”系統(tǒng)定位精度由10米提升至6米．若在北斗衛(wèi)星中有a、b兩衛(wèi)星，它們均環(huán)繞地球做勻速圓周運動，且a的軌跡半徑比b的軌跡半徑小，則A．a的周期小于b的周期B．a的線速度小于b的線速度C．a的加速度小于b的加速度D．a的角速度小于b的角速度6、(本題9分)最新發(fā)現(xiàn)距離地球光年的人馬座有一顆可能成為第二顆地球的“超級地球”，已知飛行探測器貼近該星球表面運行的周期、該星球的半徑以及萬有引力常量，能估算出“超級地球”的A．質量 B．平均密度C．自轉周期 D．表面重力加速度7、(本題9分)如圖所示，有M和N兩顆質量相等的人造地球衛(wèi)星，都繞地球做勻速圓周運動．兩顆衛(wèi)星相比較（）A．M受到的萬有引力較大B．M的周期較大C．N的線速度較大D．N的角速度較大8、如圖所示，一根很長且不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪，繩兩端系著三個小球A、B、C，三小球組成的系統(tǒng)保持靜止，A球質量為m，B球質量為3m，C球離地面高度為h．現(xiàn)突然剪斷A球和B球之間的繩子，不計空氣阻力，三個小球均視為質點，則（）A．剪斷繩子瞬間，A球的加速度為gB．剪斷繩子瞬間，C球的加速度為gC．A球能上升的最大高度為2hD．A球能上升的最大高度為1.6h9、如圖所示，在勻速轉動的水平盤上，沿半徑方向放著用細線相連的質量相等的兩個物體A和B，它們與盤間的動摩擦因數(shù)相同，它們與盤面之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，此時兩物體剛好就要發(fā)生滑動，則（）A．細線中的拉力大于B受到的最大靜摩擦力B．細線中的拉力小于A受到的最大靜摩擦力C．燒斷細線，只有物體B相對圓盤發(fā)生滑動D．燒斷細線，兩物體都會相對圓盤發(fā)生滑動10、(本題9分)通過觀測冥王星的衛(wèi)星，可以推算出冥王星的質量．假設衛(wèi)星繞冥王星做勻速圓周運動，除了引力常量外，至少還需要兩個物理量才能計算出冥王星的質量．這兩個物理量可以是A．衛(wèi)星的速度和角速度B．衛(wèi)星的質量和軌道半徑C．衛(wèi)星的質量和角速度D．衛(wèi)星的運行周期和軌道半徑二、實驗題11、（4分）在利用打點計時器“驗證機械能守恒定律”的實驗中，實驗裝置如圖甲所示。(1)需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h。某小組的同學利用實驗得到了所需紙帶，共設計了以下四種測量方案，其中正確的是_________；A．用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t，通過v=gt計算出瞬時速度v；B．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=，計算出瞬時速度vC．根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度，計算出瞬時速度v，并通過h=計算出高度h；D．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前、后相鄰兩點間的平均速度，計算出瞬時速度v。(2)打出的紙帶如圖乙所示。設物體質量為m、交流電周期為T，則打點4時物體的動能可以表示為________；(3)為了求從起點0到點4物體的重力勢能變化量，需要知道重力加速度g的值，這個g值應該是____________（填字母即可）；A．取當?shù)氐膶嶋Hg值B．根據(jù)打出的紙帶，用△x=gT2求出C．近似取10m/s2即可D．以上說法均錯誤(4)而在實際的實驗結果中，往往會出現(xiàn)物體的動能增加量略小于重力勢能的減少量，出現(xiàn)這樣結果的主要原因是___________。12、（10分）(本題9分)某同學利用如圖所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗。（1）如圖是實驗中得到的一條紙帶，在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到O的距離分別為hA、hB、hC。已知重錘質量為m，當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T，則打下B點時，重錘的動能表達式EkB=______。（2）在實驗過程中下列實驗操作和數(shù)據(jù)處理不正確的是___。A．釋放重錘前，使紙帶保持豎直B．做實驗時，先接通打點計時器的電源再釋放重錘C．為測量打點計時器打下某點時重錘的速度v，可測量該點到O點的距離h，再根據(jù)公式v=計算D．在利用公式mgh計算重錘重力勢能的減少量時，g應取當?shù)氐闹亓铀俣龋?）某同學在紙帶上選取計數(shù)點后測量它們到起始點O（初速度為零的點）的距離h，并計算出打相應計數(shù)點時重錘的速度v，通過描繪v2-h圖像去研究機械能是否守恒。若實驗中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2-h圖像是圖中的哪一個____。

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中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。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、D【解題分析】

甲、乙兩輪子邊緣上的各點線速度大小相等，有：ω甲?3r=ω乙?r，可得ω甲：ω乙=1：3，根據(jù)v=ωr所以物塊相對盤開始滑動前，m1與m2的線速度之比為2：3，故A錯誤；據(jù)題可得兩個物體所受的最大靜摩擦力分別為：f甲=μm1g，f乙=μm2g，最大靜摩擦力之比為：f1：f2=m1：m2；轉動中所受的靜摩擦力之比為：F1=m1a甲：m2a乙=2m1：9m2=m1：4.5m2。所以隨轉速慢慢增加，乙的靜摩擦力先達到最大，就先開始滑動，故BC錯誤；物塊相對盤開始滑動前，根據(jù)a=ω2r得m1與m2的向心加速度之比為a1：a2=ω甲2?2r：ω乙2r=2：9，故D正確。所以D正確，ABC錯誤。2、B【解題分析】

放置在光滑的水平地面上足夠長斜面體，下端固定有擋板，用外力將輕質彈簧壓縮在小木塊和擋板之間，彈簧的彈性勢能為100J．撤去外力，木塊開始運動，斜面體也會運動，木塊沿斜面向上滑到某一位置后，不再滑下，說明木塊和斜面體有共同速度，根據(jù)功能關系分析力做功和能的轉化．【題目詳解】對整個系統(tǒng)除重力和系統(tǒng)內彈力做功，還有木塊和斜面體之間的摩擦力做功，系統(tǒng)機械能不守恒定律，彈簧的彈性勢能為100J轉化為木塊重力勢能以及動能和斜面體動能及內能，故木塊重力勢能的增加量小于100J，故AC錯誤；斜面體支持力垂直于斜面，木塊運動的方向不是沿斜面，故力與位移不垂直，可以做功，故B正確；木塊運動過程中，與斜面有摩擦，則發(fā)熱量不為零，故D錯誤．故選B．【題目點撥】此題的關鍵是分析出那些力做功，知道力做功對應的能力轉化關系，注意地面光滑這個條件．3、D【解題分析】

A.由圖讀出周期T=1.6s，則頻率故A錯誤；B.質點的振幅等于振子的位移最大值，由圖直接讀出振幅A=2cm，故B錯誤；C.在0.3s時刻，質點正從平衡位置向最大位移處運動，速度沿正方向；在0.5s時刻，質點正從正向最大位移向平衡位置運動，速度方向沿負方向，故這兩個時刻的速度方向相反。故C錯誤；D.由簡諧運動的特征分析得知，在0.3s和0.5s兩時刻，質點的位移相同，所以加速度方向相同，故D正確。4、D【解題分析】

A．當兩物體間的距離趨于零時，兩物體不能看成質點，萬有引力定律不再適用，故A錯誤；B．和所受的引力性質是相同的，都是萬有引力，故B錯誤；C．當有第3個物體放入、之間時，根據(jù)公式可知和間的萬有引力將保持不變，故C錯誤；D．和間的萬有引力遵守牛頓第三定律，總是大小相等、方向相反，是一對相互作用力，故D正確。故選D。5、A【解題分析】

北斗衛(wèi)星繞地球勻速圓周運動，萬有引力提供圓周運動向心力有，可得：.A.由周期得，a的軌道半徑小，故其周期小，故A正確；B.由線速度，a的軌道半徑小，故其線速度大，故B錯誤；C.由加速度，a的軌道半徑小，故其加速度大，故C錯誤；D.由角速度，a的軌道半徑小，故其角速度大；則D錯誤.6、ABD【解題分析】

根據(jù)萬有引力提供向心力求出星球的質量，結合萬有引力等于重力求出星球表面的重力加速度，結合星球的質量和體積求出星球的密度．【題目詳解】設星球半徑為R，該飛行探測器貼近該星球表面運行，軌道半徑等于該星球的半徑，根據(jù)萬有引力提供向心力，有，得“超級星球”質量，因為已知飛行探測器貼近該星球表面運行的周期、該星球的半徑以及萬有引力常量，故可以算出“超級地球”的質量，故A正確；“超級地球”的半徑已知，體積可求，進而可算出平均密度，故B正確；題目已知條件是“超級地球”的公轉周期，根據(jù)已知條件，無法求出自轉周期，故C錯誤；在“超級地球”表面，根據(jù)物體的重力等于萬有引力，有，得表面重力加速度，因為質量能求出，半徑已知，所以表面的重力加速度可以求出，故D正確；故選ABD．【題目點撥】解決本題的關鍵掌握萬有引力的兩個理論：萬有引力提供向心力；萬有引力等于重力．并能靈活運用．7、BCD【解題分析】

A．由萬有引力表達式可知，兩衛(wèi)星的質量相等，軌道半徑小的萬有引力大，故N受的萬有引力較大，故A錯誤；

B．由萬有引力提供向心力：得知衛(wèi)星的軌道半徑越大，周期越大，所以M的周期較大，故B正確；

C．由萬有引力提供向心力：得知衛(wèi)星的軌道半徑越小，線速度越大，所以N的線速度較大，故C正確；

D．由知N的周期較小，角速度較大，故D正確．故選BCD。點睛：本題是對萬有引力充當向心力這一思路的應用，通過解析式分析各量的關系，另有一個簡單方法就是，除了周期隨半徑增大外，其余各量都是隨軌道半徑增大而減?。?、AD【解題分析】

根據(jù)平衡條件可得C球的質量為：mC＝mA+mB＝4m.AB.突然剪斷A球和B球之間的繩子瞬間，以A和C為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得：A球和C球的加速度大小g，故A項符合題意，B項不合題意.CD.A球上升h時的速度為：，而后又上升x速度為零，則有：v2＝2gx，解得：xh，故球能上升的最大高度為：H＝h+x＝1.6h，故C項不合題意，D項符合題意.9、BC【解題分析】

AB．A、B一起隨圓盤做圓周運動，當兩物體剛好就要發(fā)生滑動時，兩物體所受的摩擦力都達到最大靜摩擦力。對A根據(jù)牛頓第二定律有：fm?T＝mrAω2，可知細線的拉力小于A受到的最大靜摩擦力，因為A、B與圓盤間的動摩擦因數(shù)相同，質量相等，則最大靜摩擦力相等，則細線的拉力也小于B受到的最大靜摩擦力，故A錯誤，B正確。CD．燒斷細線，細線拉力消失，對A，由于最大靜摩擦力大于向心力，靠靜摩擦力提供向心力，所以A不會發(fā)生滑動；對B，最大靜摩擦力不夠提供向心力，B相對圓盤發(fā)生滑動，故D錯誤，C正確。10、AD【解題分析】試題分析：衛(wèi)星圍繞冥王星做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，已知衛(wèi)星的速度和角速度，則軌道半徑，根據(jù)即可求解冥王星質量M，故A正確；根據(jù)可知，衛(wèi)星的質量可以約去，只知道半徑不能求出冥王星質量，故B錯誤；根據(jù)可知，衛(wèi)星的質量可以約去，只知道角速度不能求出冥王星質量，故C錯誤；根據(jù)可知，知道衛(wèi)星的運行周期和軌道半徑可求解冥王星質量M，故D正確；故選AD．考點：萬有引力定律的應用二、實驗題11、DA阻力做負功【解題分析】

(1)[1]該實驗是驗證機械能守恒定律的實驗。因為我們知道自由落體運動只受重力，機械能就守恒。如果把