2024年湖北省荊州開發(fā)區(qū)灘橋高級中學物理高一下期末統(tǒng)考試題含解析

2024年湖北省荊州開發(fā)區(qū)灘橋高級中學物理高一下期末統(tǒng)考試題考生須知：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：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、如圖所示，小車通過定滑輪用繩牽引水中的小船，當繩與水平面夾角為θ時，小車、小船的速度大小分別為v1、v2。則v1、v2大小關系正確的是A．B．C．D．2、一物體運動的速度-時間關系圖象如圖所示，根據(jù)圖象可知（）A．內，物體在做變速曲線運動B．內，物體的速度一直在減小C．內，物體的加速度先減小再增大D．內，物體速度的變化量為3、以一定的初速度豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為F.則從拋出到落回到拋出點的過程中，空氣阻力對小球做的功為A．0 B．-Fh C．Fh D．-2Fh4、(本題9分)一只船在靜水中的速度為3m/s，它要橫渡一條30m寬的河，水流速度為A．過河時間可能是12B．過河時間可能是6C．這只船可能垂直于河岸抵達正對岸D．這只船對地的速度一定是55、人造衛(wèi)星、宇宙飛船（包括空間站）在軌道運行的過程中，常常需要變軌。除了規(guī)避“太空垃圾”對其的傷害外，主要是為了保證其運行的壽命。據(jù)介紹，由于受地球引力影響，人造衛(wèi)星、宇宙飛船（包括空間站）運行軌道會以每天100米左右的速度下降。這樣將會影響人造衛(wèi)星、宇宙飛船（包括空間站）的正常工作，常此以久將使得其軌道越來越低，最終將會墜落大氣層．下面說法正確的是（）A．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的環(huán)繞速度減小B．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的向心加速度減小C．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的環(huán)繞周期減小D．軌道半徑減小后，衛(wèi)星的環(huán)繞角速度減小6、(本題9分)某物體從地面以30J的初動能豎直上拋，上升h高度到P點的過程，物體克服重力做功20J，物體克服空氣阻力做功5J，下列說法正確的是（）A．物體在P點的動能為15JB．上升到P點過程物體的機械能減少5JC．上升至P點過程物體重力勢能增加25JD．物體繼續(xù)上升到達最高點7、如圖所示，在勻強電場中有邊長L=3cm、∠A=60°的菱形ABCD，場強方向平行于ABCD平面，已知A、B、A．D點電勢大小為4.5VB．D點電勢大小為3VC．勻強電場場強大小為150V/m，場強方向沿BDD．勻強電場場強大小為300V/m，場強方向沿AC8、如圖所示，物體在水平推力F的作用下靜止于斜面上，如圖所示，若稍微增大推力，物體仍保持靜止，則A．物體所受合力增大B．物體所受合力不變C．物體所受摩擦力可能增大D．物體所受斜面的支持力增大9、(本題9分)如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個相鄰等勢面，并滿足，a、b間的距離小于b、c間的距離，實線為一帶負電的粒子僅在電場力作用下從M點運動到P點的運動軌跡，下列說法正確的是A．三個等勢面中，c的電勢一定最高B．粒子在M點的動能一定比在P點時的動能小C．粒子在M點的電勢能一定比在P點時的電勢能小D．粒子從M點到N點電場力做的功小于從N點到P點電場力做的功10、如圖所示，在光滑水平面上停放著質量為m、裝有光滑弧形槽的小車，一質量也為m的小球以水平初速度v0沿槽口向小車滑去，到達某一高度后，小球又返回右端，則()A．小球以后將向右做平拋運動B．小球將做自由落體運動C．此過程小球對小車做的功為D．小球在弧形槽內上升的最大高度為11、我國于2013年12月2日成功發(fā)射嫦娥三號探月衛(wèi)星，并于12月14日在月面的虹灣區(qū)成功實現(xiàn)軟著陸并釋放出“玉兔”號月球車，這標志著中國的探月工程再次取得階段性的勝利．如圖所示，在月球橢圓軌道上的已關閉動力的探月衛(wèi)星在月球引力作用下向月球靠近，并將在B處變軌進入半徑為r、周期為T的環(huán)月軌道運行，已知萬有引力常量為G．下列說法中正確的是A．圖中探月衛(wèi)星正減速飛向B處B．探月衛(wèi)星在B處變軌進入環(huán)月軌道時必須點火減速C．由題中條件可以算出月球質量D．由題中條件可以算出探月衛(wèi)星受到月球引力大小12、(本題9分)2011年11月3日，用于交會対接的目標飛行器“天宮一號”，經過第4圈和第13圈兩次變軌，調整至距地球343千米的近圓軌道上．若地球的質量、半徑和引力常量G均已知，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可估算出“天宮一號”飛行器的（）A．運動周期 B．環(huán)繞速度 C．角速度 D．所受的向心力二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）“探究功與物體速度變化的關系”的實驗如圖所示，當小車在一條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W。當用2條、3條...完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次...實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致。每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出。(1)關于實驗操作，下列說法正確的是__________A．為消除摩擦力對本實驗的影響，應該將木板的左端適當抬高B．平衡摩擦力時，小車不需要拖著紙帶穿過打點計時器進行C．在一次實驗中，得到一條記錄紙帶。紙帶上打出的點，兩端密、中間疏，出現(xiàn)這種情況的原因，可能是沒有使木板傾斜或傾角太小D．實驗時應先接通電源，后釋放小車(2)分析打點計時器打出的紙帶，分別求出小車每次獲得的最大速度v1、v2、v3....，作出W-v圖象，則下列符合實際的圖象是_________（填字母序號）14、（10分）如圖所示，打點計時器固定在鐵架臺上，重物帶動紙帶從靜止開始下落，某實驗小組利用此裝置驗證機械能守恒定律．（1）關于這一實驗，下列說法中正確的是________.A．必須測量重物質量B．打點計時器可以用4節(jié)干電池串聯(lián)組成電源C．可以用手托住重物，待紙帶自由下垂穩(wěn)定后再釋放重物D．先接通電源，再釋放紙帶（1）小明得到如圖所示的紙帶，紙帶上各點O、A、B、C…是打點計時器打出的點，其中O點為紙帶上打出的第一個點，相鄰點的時間間隔為0.01s．重物下落高度可從紙帶上各點間的距離直接測出．已知當?shù)氐闹亓铀俣萭，利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有_________．A．OA、AD和EG的長度B．OC、BC和CD的長度C．OE、CE和EG的長度D．AC、BD和EG的長度（3）小明同學用刻度尺測得OA＝9.61cm，OC＝15.89cm，OE＝13.64cm．重物的質量為1.00kg，取g＝9.80m/s1．在OC段運動過程中，重物重力勢能的減少量ΔEp＝______J；重物的動能增加量ΔEk＝_______J(結果均保留三位有效數(shù)字)．（4）小華同學利用該實驗裝置測定當?shù)氐闹亓铀俣萭．打出了一條紙帶后，在紙帶上測量出了各點到第一個點的距離h，并算出了各點對應的速度v，以h為橫軸，以v1為縱軸畫出了如圖所示的圖線．由于圖線明顯偏離原點，若測量和計算都沒有問題，其原因可能是__________．A．重物下落過程受到空氣阻力B．先釋放重物，再接通打點計時器的電源C．所用電源的頻率偏大小華測出該圖線的斜率為k，如果阻力不可忽略，則當?shù)氐闹亓铀俣萭____k(選填“>”、“=”或“<”)．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，用絕緣細繩系帶正電小球在豎直平面內運動，已知繩長為L，重力加速度g，小球半徑不計，質量為m，電荷q．不加電場時，小球在最低點繩的拉力是球重的9倍。(1)求小球在最低點時的速度大??；(2)如果在小球通過最低點時，突然在空間產生豎直向下的勻強電場，若使小球在后面的運動中，繩出現(xiàn)松軟狀態(tài)，求電場強度可能的大小。16、（12分）如圖所示，輕質彈簧的左端固定，并處于自然狀態(tài).小物塊的質量為m，從A處以一定的初速度向左沿水平地面運動，壓縮彈簧后被彈回，運動到A點恰好靜止.物塊向左運動的最大距離為x，此時彈簧的彈性勢能為EP，重力加速度為g，彈簧未超出彈性限度.求:（1）物塊全過程發(fā)生的位移；（2）物塊與地面間的動摩擦因數(shù)；（3）物塊在A點時的初速度大小.17、（12分）多級火箭是由數(shù)級火箭組合而成的運載工具，每一級都有發(fā)動機與燃料，目的是為了提高火箭的連續(xù)飛行能力與最終速度．現(xiàn)有一小型多級火箭，質量為M，第一級發(fā)動機的額定功率為P，先使火箭由靜止豎直向上做加速度為a的勻加速直線運動．若空氣阻力為f并保持不變，不考慮燃料燃燒引起的質量變化及高度不同引起的重力變化，達到額定功率后，發(fā)動機功率保持不變，直到火箭上升達到最大速度時高度為H．試求：（1）第一級發(fā)動機能使火箭達到的最大速度．（2）第一級發(fā)動機做勻加速運動的時間．（3）第一級發(fā)動機以額定功率開始工作，直到最大速度時的運行時間．

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、B【解析】

將v2沿繩和垂直于繩分解，可得，B正確ACD錯誤2、C【解析】

A項：速度時間圖象只能表示直線運動的規(guī)律，不能表示曲線運動，故A錯誤；B項：內，物體的速度先減小后反向增大，故B錯誤；C項：圖象的斜率表示加速度，由圖象可知，內，物體的加速度先減小后增大，故C正確；D項：內，物體速度的變化量，故D錯誤。3、D【解析】上升過程空氣阻力對小球做的功為－Fh，下落過程空氣阻力對小球做的功為－Fh，從拋出到落回到拋出點的過程中，空氣阻力對小球做的功為－2Fh，選項D正確。4、A【解析】AB、當船頭與岸垂直時，過河時間最短，最小時間tmin=dC、由已知小船在靜水中速度v1=3m/s，河寬d=30m，水速v2=4m/s，因v2>v1，由矢量合成的平行四邊形法則可知合速度不能垂直河岸，故船不可能垂直于河岸抵達正對岸，因此這只船不可能垂直于河岸到達對岸，故C錯誤；D、當兩速度互相垂直時，根據(jù)平行四邊形定則知，合速度為5m/s，其它情況不等于5m/s，故D錯誤；故選A?！军c睛】根據(jù)平行四邊形定則判斷合速度的方向能否垂直河岸，從而確定能否垂直渡河．當船頭的方向與河岸垂直時，渡河時間最短，根據(jù)等時性求出最短的時間，從而判斷渡河時間的可能值。5、C【解析】

衛(wèi)星受到的萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得：解得：故在軌道半徑減小后，周期減小，線速度增大，角速度增大，向心加速度增大。A．描述與分析不符，故A錯誤.B．描述與分析不符，故B錯誤.C．描述與分析相符，故C正確.D．描述與分析不符，故D錯誤.6、B【解析】從拋出到P點，根據(jù)動能定理：，物體在P點的動能為：30J-20J-5J=5J，選項A錯誤；機械能的減小等于除重力以外的其它力做功，則上升到P點過程物體的機械能減少等于阻力做功5J，選項B正確；克服重力做功等于重力勢能的增量，則上升至P點過程物體重力勢能增加20J，選項C錯誤；設物體能上升的最大高度為H，則，聯(lián)立解得：H=1.2h，可知物體繼續(xù)上升h/5到達最高點，選項D錯誤；故選B.點睛：本題關鍵要掌握常見的幾對功能關系：總功與動能變化有關，重力做功與重力勢能變化有關，除了重力以外的力做功與機械能變化有關．7、AD【解析】

AB.根據(jù)菱形ABCD的對角線垂直平分，其交點為O點，則B、O、D電勢相等，所以D點電勢大小為4.5V，故A正確，B錯誤；CD.電場方向和等勢線垂直，順電場線方向電勢降低，所以場強方向沿AC，計算AC長度為3cm，AC電勢差為9V，得出勻強電場場強大小為9V/3cm=300V/m故C錯誤D正確。8、BCD【解析】

AB.物體保持靜止狀態(tài)，合力保持為零不變，故A錯誤，B正確；C.設斜面的傾角為α，物體的質量為m。①物體原來受到的靜摩擦力沿斜面向下時，則有Fcosα=mgsinα+f，得f=Fcosα-mgsinα。當F逐漸增大時，f也逐漸增大；②若物體原來受到的靜摩擦力沿斜面向上時，則有Fcosα+f=mgsinα，得f=mgsinα-Fcosα當F逐漸增大時，f逐漸減?。虎廴粑矬w原來mgsinα=Fcosα，則物體所受斜面摩擦力為0；當F逐漸增大時，f從零也逐漸增大；綜上C正確；D.物體所受斜面支持力N=Fsinα+mgcosα，F(xiàn)增大，則得N增大；故D正確；9、AB【解析】

帶電粒子所受的電場力指向軌跡內側，由于粒子帶負電，因此電場垂直于等勢線向上，c的電勢一定最高，故A正確．從M到P過程中電場力做正功，電勢能降低，動能增大，因此，粒子在M點的電勢能一定比在P點時的電勢能大，粒子在M點時的動能一定比在P點時的動能小．故B正確，C錯誤．MN間的電勢差等于NP間的電勢差，根據(jù)W=qU知，粒子從M點到N點電場力做的功等于粒子從N點到P點電場力做的功，故D錯誤．故選AB.【點睛】掌握帶電粒子的運動軌跡與力的方向的關系是解題的前提，靈活應用場強方向與等勢面垂直，以及電場力做功與動能、電勢能變化的關系是解題的關鍵．10、BCD【解析】

小球和小車組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，當小球上升的最高點時，豎直方向上的速度為零，水平方向上與小車具有相同的速度，結合動量守恒和能量守恒求出上升的最大高度．根據(jù)動量守恒定律和能量守恒求出小球返回右端時的速度，從而得出小球的運動規(guī)律，根據(jù)動能定理得出小球對小車做功的大?。驹斀狻緼B．設小球離開小車時，小球的速度為v1，小車的速度為v2，整個過程中動量守恒，得：①，由動能守恒得②，聯(lián)立①②得，即小球與小車分離后二者交換速度；所以小球與小車分離后做自由落體運動，A錯誤B正確；C．對小車運用動能定理得，小球對小車做功，C正確；D．當小球與小車的水平速度相等時，小球弧形槽上升到最大高度，設該高度為h，則③，④，聯(lián)立③④解得，D正確．11、BC【解析】

A．探月衛(wèi)星關閉動力后只受到月球的吸引力而逐漸靠近月球表面，此過程為加速過程，選項A錯．B．進入圓形軌道之前為橢圓軌道，二者相切與B點，相對于圓軌道，原來的運動在B點為離心運動，所以，而對圓形軌道則有，可得，所以進入環(huán)月軌道要減速，選項B對．C．在環(huán)月軌道運行過程有，整理得月球質量，選項C對．D．由題中條件找不到衛(wèi)星質量，而且所以的圓周運動公式中衛(wèi)星質量都消去了，所以無法計算探月衛(wèi)星受到月球引力大小，選項D錯．12、ABC【解析】

ABC．設地球的質量、半徑分別為M和R，則“天宮一號”的軌道半徑為r=R+h，由得：所以ABC正確D．由于不知“天宮一號”的質量，它的向心力大小不能確定，故D錯誤．故選ABC.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、ACDD【解析】

(1)[1]A．平衡摩擦時，應該將木板的左端稍為抬高以平衡掉小車和紙帶受到的阻力，故A正確；B．小車要拖著紙帶穿過打點計時器進行，即可以把紙帶的摩擦平衡，也能用紙帶上的點跡顯示平衡摩擦力是否適當，故B錯誤；C．如果沒有平衡摩擦力或沒有使木板傾斜或傾角太小，則在小車獲得最大速度后，在摩擦力作用下做減速運動，出現(xiàn)“兩端密、中間疏”的現(xiàn)象，故C正確；D．打點計時器啟動時打點不穩(wěn)定，故實驗時應先接通電源，后釋放小車，則D正確。故選ACD。(2)[2]小車的合外力為橡皮筋做功，由動能定理可知圖像為過原點的拋物線，則D正確，ABC錯誤。故選D。14、（1）D（1）BC（3）1.561.54（4）B＞【解析】

（1）此實驗要驗證的關系是mgh=mv1，兩邊的質量m可以消掉，則沒必要測量重物質量，選項A錯誤；打點計時器必須要接低壓交流電源，選項B錯誤；實驗前用手拉住紙帶保持豎直，然后由靜止釋放，選項C錯誤；實驗時要先接通電源，再釋放紙帶，選項D正確；（1）根據(jù)要驗證的關系mgh=mv1，若已知BC和CD的長度可求解C點的速度，再已知OC可驗證機械能守恒定律，選項B正確；若已知CE和EG的長度可求解E點的速度，再已知OE可驗證機械能守恒定律，選項C正確；根據(jù)AD的數(shù)據(jù)不能驗證機械能守恒定律；故選BC.（3）在OC段運動過程中，重物重力勢能的減少