2024屆湖北省宜昌市點軍區(qū)第二中學物理高一第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2024屆湖北省宜昌市點軍區(qū)第二中學物理高一第二學期期末學業(yè)水平測試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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)行星繞恒星運動時，其運動周期T的平方與運動軌道半徑R的三次方之比為常數(shù)，即T2/R3=k,則k的大小決定于（）A．行星質(zhì)量 B．恒星質(zhì)量C．與行星和恒星的質(zhì)量都有關 D．與恒星的質(zhì)量及行星的速率有關2、(本題9分)如圖所示，在豎直面內(nèi)固定有一半徑為R的圓環(huán)，AC是圓環(huán)豎直直徑，BD是圓環(huán)水平直徑，半圓環(huán)ABC是光滑的，半圓環(huán)CDA是粗糙的。一質(zhì)量為m小球（視為質(zhì)點）在圓環(huán)的內(nèi)側(cè)A點獲得大小為v0、方向水平向左的速度，小球剛好能第二次到達C點，重力加速度大小為g。在此過程中A．小球第一次到C的時間和從C經(jīng)D到A的時間相等B．小球通過A點時處于失重狀態(tài)C．小球第一次到達C點時速度為D．小球第一次到達B點時受到圓環(huán)的彈力大小為3、從距地面高度為H處，將質(zhì)量為m的鉛球無初速釋放，鉛球落入沙坑后，在沙坑中下落的距離為h，重力加速度用g表示，不計空氣阻力，則A．從釋放到鉛球落入沙坑的全過程機械能守恒B．鉛球剛要落入沙坑時的動能為mghC．沙坑中的沙子對鉛球的平均阻力的大小為D．沙坑中的沙子對鉛球做的功為―mg(H+h)4、(本題9分)以下說法正確的是()A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B．－10J的功大于＋5J的功C．功的正、負表示方向D．若某一個力對物體不做功，說明該物體一定沒有發(fā)生位移5、一負電荷從電場中A點由靜止釋放，只受電場力作用，沿電場線運動到B點，它運動的速度--時間圖像如圖所示．則A、B兩點所在區(qū)域的電場線是下圖中的A． B． C． D．6、關于物體做豎直上拋運動，下列說法正確的是A．物體先后經(jīng)過同一位置，速度大小相同B．物體到達最高點時，速度為零，加速度也為零C．物體下降過程可看做自由落體運動D．從拋出點上升到最高點的時間大于從最高點返回拋出點的時間7、(本題9分)2018年5月21日5點28分，在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，長征四號丙運載火箭將嫦娥四號中繼星“鵲橋”衛(wèi)星，送入近地點約200公里、遠地點約40萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道．已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為4.2萬公里，忽略稀薄空氣阻力的影響，則“鵲橋”衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運行時，下列判斷正確的是A．運動周期大于10天B．運動周期小于10天C．近地點的速度比遠地點的大D．近地點的機械能比遠地點的大8、(本題9分)靜止在地面上的物體隨地球繞地軸勾速轉(zhuǎn)動，將地球視為球體，下列說法正確的是（）A．物體在孝感受到地球的萬有引力小于其在赤道受到地球的萬有引力B．物體在孝感的向心力小于其在赤道的向心力C．物體在孝感的重力加速度大于其在赤道的重力加速度D．物體在孝感的向心加速度大于其在赤道的向心加速度9、(本題9分)如圖，一帶正電的點電荷固定于O點，兩虛線圓均以O為圓心，兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點．不計重力．下列說法正確的是A．M可能為電子，N可能為質(zhì)子B．N在從c點運動到d點的過程中電場力做正功C．N在d點的電勢能等于它在c點的電勢能D．M在b點的動能大于它在a點的動能10、(本題9分)從空中以10m/s的初速度沿著水平方向拋出一個重為10N的物體，已知t=3s時物體未落地，不計空氣阻力，取，則以下說法正確的是（）A．拋出后3s末，小球的速度為B．在拋出后3s末，重力的功率為C．在拋出后3s內(nèi)，重力的平均功率為150WD．拋出后（未落地）任意時間內(nèi)，速度改變量的方向均豎直向下二、實驗題11、（4分）(本題9分)某實驗小組的同學用如圖所示的實驗裝置“驗證機械能守恒定律”，他們的主要實驗步驟如下：(ⅰ)按圖示安裝好器材。(ⅱ)將電火花計時器接到電源上。(ⅲ)接通電源后釋放紙帶，打出一條紙帶。(ⅳ)換用另外的紙帶，重復步驟(ⅲ)。(ⅴ)選取點跡清晰的紙帶，測量所選紙帶上一系列測量點距初位置的距離。(ⅵ)根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能和它增加的動能，比較二者是否相等。請回答下列問題(1)為完成此實驗，除了圖中所給器材外，還必需的器材有________。(填正確選項前的字母)A．天平B．秒表C．毫米刻度尺D．4～6V的交流電源E．220V的交流電源(2)步驟(ⅴ)中測得測量點距初位置的距離為h，計算出對應的速度為v。以h為橫軸，v2為縱軸，畫出的圖線如圖所示，圖線的斜率為k，則當?shù)氐闹亓铀俣葹開_______。(不計一切阻力)12、（10分）(本題9分)在“驗證機械能守恒定律”的一次實驗中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，電火花打點計時器在紙帶上打出一系列的點，如圖所示(相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s).（1）關于實驗過程，下列說法正確的有_______．A．選用4～6V交流電源B．選擇體積小，質(zhì)量大的重物C．為獲得清晰的紙帶，可以用雙層紙帶夾著墨粉盤進行實驗D．若先釋放重物，后接通電源，打出的紙帶無法進行實驗驗證（2）打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度vB=______m/s；(保留三位有效數(shù)字)（3）從起點O到打下計數(shù)點B的過程中物體的重力勢能減少量△EP=______J，此過程中物體動能的增加量△Ek=______J；由此得到的實驗結(jié)論是______________________________.(g取9.80m/s2，所有計算保留三位有效數(shù)字)三、計算題：解答應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，半徑為R的光滑半圓形軌道ABC在豎直平面內(nèi)，與水平軌道CD相切于C點，D端有一被鎖定的輕質(zhì)壓縮彈簧，彈簧左端連接在固定的擋板上，彈簧右端Q到C點的距離為2R．質(zhì)量為m可視為質(zhì)點的滑塊從軌道上的P點由靜止滑下，剛好能運動到Q點，并能觸發(fā)彈簧解除鎖定，然后滑塊被彈回，且剛好能通過圓軌道的最高點A．已知∠POC=60°，求：(1)滑塊第一次滑至圓形軌道最低點C時對軌道壓力；(2)滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ；(3)彈簧被鎖定時具有的彈性勢能．14、（14分）如圖所示，軌道ABC被豎直地固定在水平桌面上，A距水平地面高H＝0.75m，C距水平地面高h＝0.45m。一個質(zhì)量m＝0.1kg的小物塊自A點從靜止開始下滑，從C點以水平速度飛出后落在地面上的D點?，F(xiàn)測得C、D兩點的水平距離為x＝0.6m。不計空氣阻力，取g＝10m/s2。求(1)小物塊從C點運動到D點經(jīng)歷的時間t；(2)小物塊從C點飛出時速度的大小vC；(3)小物塊從A點運動到C點的過程中克服摩擦力做的功。15、（13分）如圖所示，質(zhì)量m=2.0kg的物體放在光滑水平面上。t=0時刻，物體在水平拉力F作用下由靜止開始運動。已知F=6.0N。求：（1）物體的加速度大小a；（2）在t=0到t=2.0s內(nèi)，物體的位移大小x。

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、B【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力：，整理得：，所以k僅與中心天體恒星的質(zhì)量有關，ACD錯誤B正確2、D【解析】

由于半圓環(huán)CDA是粗糙的，則當小球從C經(jīng)D到A時的速度小于v0，小球在ABC段的平均速度大于在CDA段的平均速度，可知小球第一次到C的時間比從C經(jīng)D到A的時間小，選項A錯誤；在A點時加速度向上，故小球通過A點時處于超重狀態(tài)，故B錯誤；小球第一次到達C點的過程由動能定理得：，解得：，故C錯誤；小球第一次到達B點的過程由動能定理得：，在B點由牛頓第二定律得：，解得：N=m(?2g)，故D正確；3、D【解析】

A、釋放到鉛球落入沙坑的全過程中，重力做正功，沙坑中的沙子對鉛球做負功，所以從釋放到鉛球落入沙坑的全過程鉛球的機械能不守恒，故選項A錯誤；B、從釋放到鉛球剛要落入沙坑時，根據(jù)動能定理可得，解得鉛球剛要落入沙坑時的動能為，故選項B錯誤；C、對全過程運用動能定理得，則小球在沙坑中受到的平均阻力為，故選項C錯誤。D、小球下落全過程中，根據(jù)動能定理可得，沙坑中的沙子對鉛球做的功為，故選項D正確；4、B【解析】

A.功是標量；B.正功代表動力做功，負功代表阻力做功，功的大小看其絕對值，故C選項錯誤；D.某個力對物體不做功也可能是，在力的方向上位移是零，但不一定是物體本身沒有位移。故本題選B.5、D【解析】

由v-t圖象可知，粒子做加速度逐漸增大的加速運動，因此從A到B該電荷所受電場力越來越大，電場強度越來越大，電場線密的地方電場強度大，且負電荷受力與電場方向相反，故ABC錯誤，D正確。6、AC【解析】

A.物體做豎直上拋運動，先后經(jīng)過同一位置，速度大小相同，方向相反，故A正確。B.物體到達最高點時，速度為零，加速度為g，故B錯誤。C.物體下降過程初速度為零，只受重力，做自由落體運動，故C正確。D.根據(jù)對稱性可知，從拋出點上升到最高點的時間與從最高點返回拋出點的時間相等，故D錯誤。7、AC【解析】根據(jù)開普勒第三定律可知：，則，選項A正確，B錯誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，近地點的速度比遠地點的大，選項C正確；因只有月球的引力做功，衛(wèi)星的機械能守恒，則近地點的機械能與遠地點的機械能相等，選項D錯誤；故選AC.8、BC【解析】

A．物體在孝感與在赤道上到地球球心的距離都相等，則根據(jù)可知，物體在孝感受到地球的萬有引力等于其在赤道受到地球的萬有引力，選項A錯誤；BD．地球上各點的角速度均相同，孝感所在位置的轉(zhuǎn)動半徑小于在赤道上時的轉(zhuǎn)動半徑，根據(jù)可知，物體在孝感的向心力小于其在赤道的向心力，在孝感的向心加速度小于其在赤道的向心加速度，選項B正確，D錯誤；C．在地球的赤道處重力加速度最小，在兩極重力加速度最大，可知物體在孝感的重力加速度大于其在赤道的重力加速度，選項C正確；故選BC.點睛：此題關鍵要知道在地球表面上各處的角速度都相同，線速度和向心加速度均與轉(zhuǎn)動半徑成正比；知道在地球的赤道上重力加速度最小.9、AB【解析】

A．據(jù)做曲線運動物體所受合外力指向軌跡內(nèi)側(cè)知，帶電粒子M受到中間正點電荷的庫侖引力，則帶電粒子M帶負電；帶電粒子N受到中間正點電荷的庫侖斥力，則帶電粒子N帶正電；所以M可能為電子，N可能為質(zhì)子．故A項符合題意；BC．帶電粒子N受到中間正點電荷的庫侖斥力，N在從c點運動到d點的過程中離中間正點電荷變遠，則電場力對帶電粒子N做正功，帶電粒子N在d點的電勢能小于它在c點的電勢能．故B項符合題意，C項不符合題意；D．帶電粒子M受到中間正點電荷的庫侖引力，M在從a點運動到b點的過程中離中間正點電荷變遠，則電場力對帶電粒子M做負功，帶電粒子M動能減小，則帶電粒子M在b點的動能小于它在a點的動能．故D項不符合題意．10、ACD【解析】小球做平拋運動，拋出3s后，小球在水平方向上的速度仍為，在豎直方向上的速度為，故拋出3s后，小球的速度為，重力的功率為，A正確B錯誤；小球在這3s內(nèi)的平均功率為，C正確；因為加速度恒為豎直向下，速度變化量方向和加速度方向相同，所以拋出后（未落地）任意時間內(nèi)，速度改變量的方向均豎直向下，D正確．【點睛】在使用公式計算時，如果v對應的是瞬時速度，則求出的功率為瞬時功率，若v為平均速度，則求出的功率為平均功率．二、實驗題11、CE，k2【解析】(1)A：比較重錘下落過程中減少的重力勢能和它增加的動能，質(zhì)量可約去；不需要天平。B：實驗中用打點計時器測時間，不需要秒表。C：測量所選紙帶上一系列測量點距初位置的距離需使用刻度尺。DE：電火花計時器應接220V的交流電源。故答案為CE。(2)機械能守恒，則mgh=12mv2即v2=2gh12、（1）BC（2）1.55（3）1.221.20在實驗誤差允許范圍內(nèi)重物的機械能守恒【解析】

（1）[1]．電火花打點計時器使用220V的交流電源，故A錯誤．為了減小阻力的影響，重物選擇質(zhì)量大一些，體積小一些的，故B正確．為獲得清晰的紙帶，可以用雙層紙帶夾著墨粉盤進行實驗，故C正確．實驗時應先接通電源，再釋放重物，故D錯誤．故選BC．

（2）[2]．B點的瞬時速度為：．（3）[3][4][5]．從起點O到打下計數(shù)點B的過程中物體的重力勢能減少量為：△EP=mgh=1×9.8×0.1242J≈1.22J動能的增加量為：△Ek=mvB2＝×1×1.552J≈1.20J．可知在誤差允許的范圍內(nèi)，重物的機械能守恒．【點睛】解決本題的關鍵知道實驗的原理以及注意事項，掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量．三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟