湖北省武漢市華科附中、吳家山中學等五校2024年物理高一第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

湖北省武漢市華科附中、吳家山中學等五校2024年物理高一第二學期期末學業(yè)水平測試試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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)假設(shè)地球和火星都繞太陽做勻速圓周運動，已知地球到太陽的距離小于火星到太陽的距離，那么（）A．地球公轉(zhuǎn)周期大于火星的公轉(zhuǎn)周期B．地球公轉(zhuǎn)的線速度小于火星公轉(zhuǎn)的線速度C．地球公轉(zhuǎn)的加速度小于火星公轉(zhuǎn)的加速度D．地球公轉(zhuǎn)的角速度大于火星公轉(zhuǎn)的角速度2、(本題9分)下列關(guān)于電勢和電勢能的說法中正確的是A．克服電場力做功時，電荷的電勢能減少B．電勢降落的方向就是場強的方向C．電場中電勢為正值的地方，電荷的電勢能也為正值D．電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢3、把六個相同小燈泡接成如圖甲、乙所示的電路，調(diào)節(jié)變阻器使燈泡均正常發(fā)光，甲、乙兩電路所消耗的功率分別用和表示，則下列結(jié)論中正確的是（）A． B．C． D．4、(本題9分)有關(guān)超重和失重的說法，正確的是()A．物體處于超重狀態(tài)時，所受重力增大；處于失重狀態(tài)時，所受重力減小B．豎直上拋運動的物體處于完全失重狀態(tài)C．在沿豎直方向運動的升降機中出現(xiàn)失重現(xiàn)象時，升降機一定處于上升過程D．在沿豎直方向運動的升降機中出現(xiàn)失重現(xiàn)象時，升降機一定處于下降過程5、(本題9分)對于平拋運動，下列條件中可以確定飛行時間的是（g已知）A．已知水平位移 B．已知初速度C．已知下落高度 D．已知位移的大小6、2019年5月17日，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火衛(wèi)，成功發(fā)射了第四十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星．該衛(wèi)星發(fā)射過程為：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上，然后在P處變軌到桶圓軌道2上，最后由軌道2在Q處變軌進入同步衛(wèi)星軌道1．軌道1，2相切于P點，軌道2、1相切于Q點．忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則該衛(wèi)星A．在軌道1上的運行周期為24hB．在軌道1上的運行速率大于7.9km/sC．在軌道1上經(jīng)過Q點的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過Q點的向心加速度D．在軌道2上由P點向Q點運動的過程中，地球引力對衛(wèi)星做負功，衛(wèi)星的動能減少7、某電場的電場線分布如圖所示，則()A．電荷P帶正電B．電荷P帶負電C．a(chǎn)點的電場強度大于b點的電場強度D．正試探電荷在c點受到的電場力大于在d點受到的電場力8、(本題9分)關(guān)于開普勒行星運動定律，下列說法正確的是（）A．所有行星圍繞太陽的運動軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上B．對于任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積C．行星在近日點的速率大于在遠日點的速率D．行星在近日點的速率小于在遠日點的速率9、(本題9分)明代出版的《天工開物》一書中就有牛力齒輪翻車的圖畫（如圖所示），記錄了我們祖先的勞動智慧．若A、B兩齒輪半徑的大小關(guān)系為rA>rB，則A．齒輪A、B的角速度大小相等B．齒輪A的角速度大小小于齒輪B的角速度大小C．齒輪A、B邊緣的線速度大小相等D．齒輪A邊緣的線速度大小小于齒輪B邊緣的線速度大小10、我國為建設(shè)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，發(fā)射了多顆地球同步衛(wèi)星，關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是：A．它們的質(zhì)量一定相同B．它們一定都在赤道正上方運行C．它們距離地面的高度一定相同D．它們的運行周期一定相同二、實驗題11、（4分）(本題9分)在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”實驗中，某同學準備了下列器材：A．一端帶有定滑輪的長木板、B．細線、C．電磁打點計時器、D．紙帶與復(fù)寫紙、E．導(dǎo)線、F．開關(guān)、G．鉛蓄電池、H．托盤（質(zhì)量不計）、I．砝碼（質(zhì)量已知）、J．低壓交流電源．（1）你認為該同學準備的器材中哪個不需要？_____（填寫相對應(yīng)的字母）（2）要完成實驗還需哪些器材？_____；（3）根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，繪出的a-F圖象如圖所示．請你根據(jù)這個圖象分析，實驗中漏掉的步驟是_____．12、（10分）(本題9分)某同學用圖（a）所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其中打點計時器的電源為交流電源，可以使用的頻率有20Hz、30Hz和40Hz，打出紙帶的一部分如圖（b）所示．該同學在實驗中沒有記錄交流電的頻率，需要用實驗數(shù)據(jù)和其他條件進行推算．（1）若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用和圖（b）中給出的物理量可以寫出：在打點計時器打出B點時，重物下落的速度大小為_________，打出C點時重物下落的速度大小為________，重物下落的加速度的大小為________.（2）已測得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；當重力加速度大小為9.80m/，試驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%．由此推算出為________Hz．三、計算題：解答應(yīng)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）如圖所示，AB為傾角θ＝37°的粗糙斜面軌道，通過一小段光滑圓弧與光滑水平軌道BC相連接，質(zhì)量為m2的小球乙靜止在水平軌道上，質(zhì)量為m1的小球甲以速度v0與乙球發(fā)生彈性正碰.若m1∶m2＝2∶3，且軌道足夠長，（1）第一次碰撞后的瞬間兩球的速度分別多大；（2）要使兩球能發(fā)生第二次碰撞，求乙球與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ應(yīng)滿足什么條件？.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)14、（14分）如圖所示，把質(zhì)量為0.2g的帶電小球A用絲線吊起，若將帶電荷量為4×10－8C的帶正電小球B靠近它，當兩小球在同一高度且相距3cm時，絲線與豎直方向的夾角為45°，g取10m/s2，，小球A、B均可視為點電荷．則：(1)小球A帶何種電荷？(2)此時小球B受到的庫侖力的大小為多少？(3)小球A所帶的電荷量是多少？15、（13分）(本題9分)在如圖所示的電路中，電源電動勢E=6?V，內(nèi)阻r=1?Ω。D為直流電動機，其電樞線圈電阻R=2?Ω，限流電阻R（1）通過電動機的電流是多大；（2）電動機輸出功率是多少。

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【解析】

兩天體運動均為萬有引力提供向心力，即，解得：、、、；所以軌道半徑越大，線速度越小、角速度越小、周期越大、向心加速度越小．據(jù)，可得選項D正確，ABC三項錯誤．2、D【解析】

A.克服電場力做功時，即電場力做負功，則電荷的電勢能增加，選項A錯誤；B.電勢降落最快的方向是場強的方向，選項B錯誤；C.電場中電勢為正值的地方，正電荷的電勢能為正值，負電荷的電勢能為負值，選項C錯誤；D.電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢，選項D正確.3、D【解析】

設(shè)燈泡正常發(fā)光時的電流為I，對于甲圖，電路的總的電流為3I，此時甲的總功率的大小為，對于乙圖，電流的總電流的大小就為I，此時乙的總功率的大小為，所以。ABC.根據(jù)計算得：，ABC錯誤；D.根據(jù)計算得：，D正確。4、B【解析】當物體處于超重與失重狀態(tài)時，實重不變，改變的只是視重，故A選項錯誤；豎直上拋物體只受重力，即a=g，處于完全失重狀態(tài)，故B選項正確；超重加速度向上有兩種狀態(tài)，向上加速運動或向下減速運動．失重加速度向下也有兩種運動狀態(tài)，向下加速運動或向上減速運動，故CD選項錯誤，所以本題答案為B．思路分析：當物體具有豎直向上加速度時，處于超重狀態(tài)；當物體具有豎直向下加速度時，處于失重狀態(tài)．不管物體處于失重還是超重狀態(tài)，物體的實際重力沒有變化．試題點評：本題是考查對超重和失重的理解．5、C【解析】

AB．根據(jù)水平位移x=v0t，知道水平位移和初速度，即可求出運動的時間，知道其中一個，無法求出運動的時間．故AB錯誤；C．根據(jù)h＝gt2，知道下落的高度，可求出運動的時間．故C正確．D．只知道位移的大小，不能求出下落的高度，根據(jù)h＝gt2，不能求出運動的時間．故D錯誤．故選C．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，以及知道分運動和合運動具有等時性．6、ACD【解析】

A．在軌道1為同步衛(wèi)星軌道，故在軌道1上運行周期為24h，故A正確；B．7.9km/s是地球第一宇宙速度大小，而第一宇宙速度是繞地球圓周運動的最大速度，也是近地衛(wèi)星運行速度，故同步軌道1上衛(wèi)星運行速度小于第一宇宙速度，故B錯誤；C．在同一點Q，衛(wèi)星受到的萬有引力相同，在軌道1上萬有引力提供向心力，在軌道2上衛(wèi)星在Q點做近心運動，則萬有引力大于向心力，即，則在軌道1上經(jīng)過Q點的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過Q點的向心加速度，故C正確；D．衛(wèi)星在軌道2上無動力運行時，由近地點P向遠地點Q運動過程中，地球?qū)πl(wèi)星的引力做負功，勢能增加，而衛(wèi)星的機械能保持不變，故其動能減小，故D正確．7、AD【解析】

由圖可知電場線從正電荷出發(fā)，所以電荷P帶正電，故A正確，B錯誤；從電場線的分布情況可知，b的電場線比a的密，所以b點的電場強度大于a點的電場強度，故C錯誤；根據(jù)電場線越密的地方電場強度越大，所以c點的場強大于d點場強，所以正試探電荷在c點受到的電場力大于在d點受到的電場力，故D正確。所以AD正確，BC錯誤。8、ABC【解析】

A．第一定律的內(nèi)容為：所有行星分別沿不同大小的橢圓軌道繞太陽運動，太陽處于橢圓的一個焦點上，故A正確；B．第二定律內(nèi)容為：所有行星與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積，故B正確；CD．由“對每一個行星而言，太陽行星的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等”可知行星在近日點的速率大于在遠日點的速率，故C正確，D錯誤．故選ABC．點晴：熟記理解開普勒的行星運動三定律：第一定律：所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上第二定律：對每一個行星而言，太陽行星的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等．9、BC【解析】

AB兩輪邊緣線速度大小相等，且A輪半徑比B大，所以A的角速度大小小于齒輪B的角速度大小，AD錯誤BC正確10、BCD【解析】

BD.同步衛(wèi)星與地球保持相對靜止，可知同步衛(wèi)星必須位于赤道的上方，同步衛(wèi)星的周期一定，與地球的自轉(zhuǎn)周期相等為24h；故B，D均正確.AC.根據(jù)萬有引力提供向心力，得，則軌道半徑一定，則衛(wèi)星的高度一定；而對于同步衛(wèi)星的質(zhì)量不一定相同；故A錯誤，C正確.二、實驗題11、G小車、刻度尺沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解析】

（1）[1]由于打點計時器記錄通過所打點記錄了物體運動時間，因此不需要秒表，電磁打點計時器需要低壓交流電源，而不需要低壓直流電源，即G；

（2）[2]實驗還需要小車；需要測量物體運動的位移，因此缺少刻度尺．

（3）[3]從題目中圖象上可知，加速度等于零時，而外力不等于零，其原因是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．【點睛】本題考查了實驗器材，對于實驗問題要加強動手能力，親身體會實驗的整個過程，同時還考查了同學們圖象分析的能力，一般從斜率、截距去分析圖象．12、40【解析】

（1）[1]打B點時，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以；[2]同理打出C點時，重物下落的速度；[3]由加速度的定義式得（2）[4]由牛頓第二定律得：，解得：，代入數(shù)值解得：f=40Hz．【點睛】本題主要考查驗證機械能守恒定律實驗、紙帶數(shù)據(jù)分析．解決這類問題的關(guān)鍵是會根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)求出打某一點的瞬時速度、整個過程的加速度；解決本題要特別注意的是打點計時器的頻率不是經(jīng)常用的50Hz．三、計算題：解答應(yīng)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、（1）（2）【解析】

解：（1）設(shè)第一次碰后甲的速度為v1，乙的速度為v2，以甲球的初速度方向為正方向，由動量守恒定律和機械能守恒定律得：聯(lián)立解得：，負號表示方向水平向右；（2）設(shè)上滑的最大位移大小為s，滑到斜面底端的速度大小為v，由動能定理得：聯(lián)立解得：乙要能追上甲，則：解得：14、(1)A帶負電；(2)(3)【解析】

解：(1)兩個電荷相互吸引，由于B帶正電，