2024年湖北省宜昌市第二中學高一物理第二學期期末監(jiān)測試題含解析

2024年湖北省宜昌市第二中學高一物理第二學期期末監(jiān)測試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)伽利略對自由落體運動的研究是科學實驗和邏輯思維的完美結(jié)合1961年，美國《科學》雜志刊登了根據(jù)伽利略當年描述的實驗裝置所進行的一項重復性斜面實驗，該實驗的傾角為3.73°,使用水鐘測量時間，其結(jié)果見下表S（英尺為單位）V（毫升水為單位）159013841072762552340123.5根據(jù)上面的信息，下列判斷正確的是（）A．將自由落體運動改為沿斜面下滑的設計思想是為了方便測量位移B．水鐘的流水體積與時間平方成正比C．物體下滑的距離與水鐘記錄體積的平方成正比，說明物體沿斜面的運動是勻變速運動D．在該實驗中，如果采用質(zhì)量更大些的小球自由滾下，會使實驗現(xiàn)象更明顯．2、如圖所示，水平桌面上一小鐵球沿直線運動．若在鐵球運動的正前方A處或旁邊B處放一塊磁鐵，下列關于小球運動的說法正確的是()A．磁鐵放在A處時，小鐵球做勻速直線運動B．磁鐵放在A處時，小鐵球做勻加速直線運動C．磁鐵放在B處時，小鐵球做勻速圓周運動D．磁鐵放在B處時，小鐵球做變加速曲線運動3、關于開普勒第三定律的表達式的理解正確的是A．k與成正比 B．k與成反比C．k值與a和T都有關系 D．k值只與中心天體有關4、(本題9分)某原子電離后其核外只有一個電子，若該電子在核的靜電力作用下繞核做勻速圓周運動，那么電子運動（）A．半徑越大，加速度越大 B．半徑越小，周期越大C．半徑越大，角速度越小 D．半徑越小，線速度越小5、在紀念中國人民抗日戰(zhàn)爭暨世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年大會的閱兵式中，空中梯隊的表演震撼人心，更令人自豪的是，參閱飛機全部是國產(chǎn)先進飛機．如圖所示，虛線為一架殲-15戰(zhàn)斗機飛過天安門上空時的一段軌跡，P是軌跡上的一點．四位同學分別畫出了帶有箭頭的線段甲、乙、丙、丁來描述飛機經(jīng)過P點時的速度方向，其中描述最準確的是（）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁6、(本題9分)質(zhì)量為m的小物塊靜止在赤道處，下列關于小物塊所受引力和重力的說法正確的是（）A．小物塊所受重力的方向一定指向地心B．小物塊所受引力的方向一定指向地心C．若地球自轉(zhuǎn)加快，小物塊所受重力變小D．若地球自轉(zhuǎn)加快，小物塊所受引力變小7、如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷，距離為，帶正電且電量均為。在它們連線的水平中垂線上固定一根長為、內(nèi)壁光滑的絕緣細管（水平放置），有一帶正電且電量為的小球以初速度從管口射入，則（）A．小球先做勻加速直線運動，后做勻減速直線運動B．小球的電勢能始終不變C．小球受到的庫侖力先做負功后做正功D．從入口到出口沿著細管電勢先升高后降低8、如圖所示，一個球繞中心軸線OO′以角速度ω做勻速圓周運動，則()A．a(chǎn)、b兩點的線速度相同B．a(chǎn)、b兩點的角速度相同C．若θ＝30°，則a、b兩點的線速度之比va∶vb＝∶2D．若θ＝30°，則a、b兩點的向心加速度之比aa∶ab＝∶29、(本題9分)下列有關力做功的說法正確的是A．作用力做正功,則反作用力一定做負功 B．靜摩擦力與滑動摩擦力都可以做正功C．一對靜摩擦力對系統(tǒng)做功一定為零 D．一對滑動摩擦力對系統(tǒng)做功一定不為零10、(本題9分)如圖四幅圖為生活中與向心力知識相關的情景，有關說法正確的是（）A．圖甲為火車轉(zhuǎn)彎的軌道，內(nèi)低外高以防止脫軌B．圖乙為小車過拱橋的情景，此過程小車處于失重C．圖丙為“旋轉(zhuǎn)秋千”，人與座椅整體受到重力、繩子拉力和向心力D．圖丁為汽車在凹凸不平的地面上行駛，應快速通過此路面二、實驗題11、（4分）(本題9分)在“測定金屬的電阻率”的實驗中（1）某同學測量金屬絲的直徑時螺旋測微器如圖甲所示，則該金屬絲的直徑為d=________mm．（2）金屬絲的電阻Rx大約是3Ω，實驗室提供的電流表A（量程2.5mA，內(nèi)阻約30Ω）、電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）．則金屬絲、電流表和電壓表的連接方式應該采用甲乙兩圖中的______圖．12、（10分）某實驗小組用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關系，打點計時器工作頻率為50Hz。(1)實驗中木板略微傾斜，這樣做_________;A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑B．是為了增大小車下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動(2)實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…合并起來掛在小車的前端進行多次實驗，每次都要把小車拉到同一位置再釋放。橡皮筋對小車做功后而使小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出。根據(jù)第四次的紙帶(如圖所示)求得小車獲得的速度為________m/s。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(3)若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W-v圖象如圖所示，根據(jù)圖線形狀，可知對W與v的關系符合實際的是圖________。A．B．C．D．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）如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑弧形軌道的底端恰好與光滑水平面相切．質(zhì)量為M=1.0kg的小物塊B靜止在水平面上．質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊A從距離水平面高h＝0.45m的P點沿軌道從靜止開始下滑，經(jīng)過弧形軌道的最低點Q滑上水平面與B相碰，碰后兩個物體以共同速度運動．取重力加速度g=10m/s1．求：（1）A經(jīng)過Q點時速度的大小v0；（1）A與B碰后速度的大小v；（3）碰撞過程中系統(tǒng)（A、B）損失的機械能ΔE．14、（14分）(本題9分)拋石機是古代戰(zhàn)爭中常用的一種設備，如圖所示，為某學習小組設計的拋石機模型，其長臂的長度L=2cm，開始時處于靜止狀態(tài)，與水平面間的夾角α=37°，將質(zhì)量為m=10.0kg的石塊裝在長臂末端的口袋中，對短臂施力，當長臂轉(zhuǎn)到豎直位置時立即停止轉(zhuǎn)動，石塊被水平拋出，已知在此過程中拋石機對石塊做功為1445J，不計空氣阻力，重力加速度，，求：（1）石塊水平拋出的速度大?。唬?）落地位置與拋出位置間的水平距離．15、（13分）(本題9分)甲圖是我國自主研制的200mm離子電推進系統(tǒng)，已經(jīng)通過我國“實踐九號”衛(wèi)星空間飛行試驗驗證，有望在2015年全面應用于我國航天器．離子電推進系統(tǒng)的核心部件為離子推進器，它采用噴出帶電離子的方式實現(xiàn)飛船的姿態(tài)和軌道的調(diào)整，具有大幅減少推進劑燃料消耗、操控更靈活、定位更精準等優(yōu)勢．離子推進器的工作原理如圖乙所示，推進劑氙原子P噴注入腔室C后，被電子槍G射出的電子碰撞而電離，成為帶正電的氙離子．氙離子從腔室C中飄移過柵電極A的速度大小可忽略不計，在柵電極A、B之間的電場中加速，并從柵電極B噴出．在加速氙離子的過程中飛船獲得推力．已知柵電極A、B之間的電壓為U，氙離子的質(zhì)量為m、電荷量為q．（1）將該離子推進器固定在地面上進行試驗．求氙離子經(jīng)A、B之間的電場加速后，通過柵電極B時的速度v的大小；（2）配有該離子推進器的飛船的總質(zhì)量為M，現(xiàn)需要對飛船運行方向作一次微調(diào)，即通過推進器短暫工作讓飛船在與原速度垂直方向上獲得一很小的速度Δv，此過程中可認為氙離子仍以第（1）中所求的速度通過柵電極B．推進器工作時飛船的總質(zhì)量可視為不變．求推進器在此次工作過程中噴射的氙離子數(shù)目N．（3）可以用離子推進器工作過程中產(chǎn)生的推力與A、B之間的電場對氙離子做功的功率的比值S來反映推進器工作情況．通過計算說明采取哪些措施可以增大S，并對增大S的實際意義說出你的看法．

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】

A.在伽利略時代，將自由落體運動改為斜面是為了便于測量時間，故A錯誤；B.伽利略在進行試驗時利用水鐘記錄時間，水鐘的流水體積與時間成正比，選項B錯誤；C.伽利略通過數(shù)學推演并用小球在斜面上中位移與時間的平方成正比，說明了物體沿斜面的運動是勻變速運動，故C正確；D.小球在斜面上的運動規(guī)律與其質(zhì)量無關，故D錯誤；2、D【解析】

磁鐵放在A處時，合力向前，加速度向前，物體加速運動，故A錯誤；磁鐵放在A處時，合力向前，加速度向前，物體加速運動，但磁力大小與距離有關，故加速度是變化的，不是勻加速運動，故B錯誤；磁鐵放在B處時，合力與速度不共線，故小鋼球向右側(cè)偏轉(zhuǎn)，但不是圓周運動，故C錯誤；磁鐵放在B處時，合力與速度不共線，故小鋼球向右側(cè)偏轉(zhuǎn)；磁力大小與距離有關，所以加速度是變化的，即小球做變加速曲線運動，故D正確．所以D正確，ABC錯誤．3、D【解析】

開普勒第三定律中的常數(shù)k只與中心天體有關，與a和T無關，故ABC錯誤，D正確。4、C【解析】

根據(jù)庫侖定律求出原子核與核外電子的庫侖力．根據(jù)原子核對電子的庫侖力提供向心力，由牛頓第二定律求出角速度，加速度，周期，線速度進行比較．【詳解】根據(jù)原子核對電子的庫侖力提供向心力，由牛頓第二定律得=ma=m=mω2r=，可得a=T=ω=v=A、半徑越大，加速度越小，故A錯誤；B、半徑越小，周期越小，故B錯誤；C、半徑越大，角速度越小，故C正確；D、半徑越小，線速度越大，故D錯誤．故選C．【點睛】能夠根據(jù)題意找出原子核與核外電子的庫侖力提供向心力，并列出等式求解．對于等效環(huán)形電流，以一個周期為研究過程求解．5、C【解析】根據(jù)曲線運動的速度方向可知，飛機在P點的速度方向沿P點的切線方向，所以丙的方向為飛機在P點的速度方向．故C正確，ABD錯誤．6、ABC【解析】

A.重力的方向豎直向下，而赤道處豎直向下和指向地心重合；則赤道位置的重力指向地心；則A項符合題意.B.物體受到地球的萬有引力方向沿物體和地球的球心連線而指向地心；故B項符合題意.C.對赤道位置的物體分析可知，所受萬有引力產(chǎn)生兩分力效果，一是重力，二是自轉(zhuǎn)向心力，且三者的方向都指向地心，滿足：GMm則自轉(zhuǎn)加快即角速度ω增大，所需向心力變大，而引力不變，故重力變??；故C項符合題意.D.物體所受萬有引力大小GMm7、CD【解析】

A．根據(jù)等量同種正電荷的電場線分布情況，電荷量為+q

的小球以初速度v0

從管口射入的過程，由于電場線不均勻，所以電場力是變力，加速度變化，不是勻變速運動，故A錯誤；BC．電場力先做負功，后做正功，所以電勢能先增大后減小，故B錯誤，C正確；D．沿電場線方向電勢降低，所以沿著細管電勢先升高后降低，故D正確；故選CD。8、BCD【解析】

AB．球繞中心軸線OO′以角速度ω做勻速圓周運動，球上的質(zhì)點a、b

兩點的角速度相同，半徑不同，由v=rω，線速度不同，故A錯誤，B正確；C．a(chǎn)、b

兩點的角速度相同，由v=rω，線速度比等于半徑比故C正確；D．a(chǎn)、b

兩點的角速度相同，由a=rω2，向心加速度比等于半徑比，故D正確；故選BCD。9、BCD【解析】作用力和反作用力是作用在兩個物體上的力，作用力做正功時，反作用力也可能做正功，如光滑地面上兩個同名磁極靠近的物體，在磁力作用下會相互遠離，力均做正功，A錯誤；人走路時，受到的是靜摩擦力，靜摩擦力做正功，輕放在水平傳送帶上的物體，在滑動摩擦力作用力做加速運動，滑動摩擦力做正功，B正確；作用力與反作用力作用在不同的物體上，等大、反向、共線；發(fā)生靜摩擦的兩個物體相對靜止，相對與參考系的位移一定相同，故一對靜摩擦力做的功一定等大、一正一負；故一對靜摩擦力對系統(tǒng)做功代數(shù)和為零，C正確；一對滑動摩擦力，大小相等，但兩物體有相對運動，位移不相等，所以總功不為零；用功能關系理解，由于滑動摩擦產(chǎn)生內(nèi)能，內(nèi)能從機械能轉(zhuǎn)化而來，所以機械能減少，也就是滑動摩擦力做的總功為負，D正確．【點睛】本題關鍵根據(jù)功的定義以及牛頓第三定律進行分析求解，要注意相互作用力的作用點的位移必須相對于同一個參考系；難點是一對滑動摩擦力做的功之和為負值，可以從功的物理意義角度去考慮．10、AB【解析】

A.火車軌道彎道處設計成外高內(nèi)低，讓火車的重力和支持力的合力提供圓周運動所需的向心力，防止脫軌.故選項A符合題意.B．汽車過拱形橋時，受到的重力和支持力的合力提供向心力，加速度向下，處于失重狀態(tài).故選項B符合題意.C.向心力屬于效果力，不是性質(zhì)力，由其他力提供.故選項C不符合題意.D.汽車在凹凸不平的地面上行駛時，速度越大，對地面的壓力越大，根據(jù)牛頓第三定律可知，地面對輪胎的支持力越大，易爆胎.故選項D不符合題意.二、實驗題11、1.721

mm（1.721

mm～1.723

mm都正確）；乙．【解析】

（1）由圖所示螺旋測微器可知，固定刻度示數(shù)為1.5mm，可動刻度示數(shù)為22.1×0.01mm=0.221mm，螺旋測微器的示數(shù)為1.5mm+0.221mm=1.721mm．

（2）由題意可知，，，，則電流表應采用外接法，應選圖乙所示電路圖．【點睛】螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)，對螺旋測微器讀數(shù)時需要估讀．當電壓表內(nèi)阻遠大于待測電阻阻值時用電流表外接；12、CD2.00C【解析】

(1)[1]ABC．實驗中木板略微傾斜是平衡摩擦力，目的是使橡皮筋對小車的拉力為小車受到的合力，即可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功，AB錯誤C正確；D．同時可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動，D正確．(2)[2]我們所需要的速度為小車做勻速直線運動的速度，由圖可知，兩個相鄰的點之間的距離是4.00cm時做勻速直線運動，打點周期T=1利用公式：v=xv=4.00×0.01(3)[3]由動能定理得W=1W與v是二次函數(shù)關系，由圖示圖象可知，C正確，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、（1）3.0m