2024年湖南省株洲市醴陵四中物理高一下期末考試試題含解析

2024年湖南省株洲市醴陵四中物理高一下期末考試試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、(本題9分)如圖所示，一個(gè)木箱原來(lái)靜止在光滑水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)小木塊．木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量．現(xiàn)使木箱獲得一個(gè)向右的初速度v0，則()A．小木塊和木箱最終都將靜止B．小木塊最終將相對(duì)木箱靜止，二者一起向右運(yùn)動(dòng)C．小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來(lái)回往復(fù)碰撞，而木箱一直向右運(yùn)動(dòng)D．如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對(duì)木箱靜止，則二者將一起向左運(yùn)動(dòng)2、(本題9分)如圖所示，一次訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員腰部系著不可伸長(zhǎng)的輕繩拖著質(zhì)量m=llkg的輪胎從靜止開(kāi)始沿著筆直的跑道勻加速奔跑(輕繩與水平面存在夾角)，5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員跑動(dòng)了25m，不計(jì)空氣阻力g取10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是（）A．5s末輪胎的動(dòng)能為1100JB．5s內(nèi)輪胎的重力做功為2750JC．5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員對(duì)輪胎做的功為550JD．5s內(nèi)合外力對(duì)輪胎做的功為550J3、(本題9分)北京時(shí)間2016年8月16日下午1時(shí)40分，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心研制的“墨子號(hào)”衛(wèi)星，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空并進(jìn)入預(yù)定軌道?！澳犹?hào)”是我國(guó)首次發(fā)射的一顆量子衛(wèi)星，也是世界上第一顆量子衛(wèi)星。就在同年9月15日，我國(guó)的第一個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室天宮二號(hào)在酒泉也成功發(fā)射。9月16日，天宮二號(hào)在橢圓軌道Ⅰ的遠(yuǎn)地點(diǎn)A開(kāi)始變軌，變軌后在圓軌道Ⅱ上運(yùn)行，如圖所示，A點(diǎn)離地面高度約為380km，“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星離地面高度約為500km。若天宮二號(hào)變軌前后質(zhì)量不變。則下列說(shuō)法正確的是（）A．天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行時(shí)通過(guò)近地點(diǎn)B的速度最小B．天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上運(yùn)行的機(jī)械能C．天宮二號(hào)在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期一定小于“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星的運(yùn)行周期D．天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度一定小于在軌道Ⅱ上通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度4、(本題9分)探測(cè)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，變軌后在周期較小的軌道上仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則變軌后與變軌前相比()A．軌道半徑變小B．向心加速度變小C．線速度變小D．角速度變小5、(本題9分)已知太陽(yáng)到地球與地球到月球的距離的比值約為390，月球繞地球旋轉(zhuǎn)的周期約為27天.利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識(shí)，可估算出太陽(yáng)對(duì)月球與地球?qū)υ虑虻娜f(wàn)有引力的比值約為A．0.2 B．2 C．20 D．2006、(本題9分)如圖，在光滑水平面上有一質(zhì)量為的物體，在與水平方向成角的恒定拉力作用下運(yùn)動(dòng)，則在時(shí)間內(nèi)（）A．重力的沖量為B．拉力的沖量為C．拉力的沖量為D．物體動(dòng)量的變化量等于7、如圖所示為人造地球衛(wèi)星的軌道示意圖，其中1為近地圓周軌道，2為橢圓軌道，3為地球同步軌道，其中P、Q為軌道的切點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是A．衛(wèi)星在1軌道上運(yùn)行可經(jīng)過(guò)一次加速轉(zhuǎn)移到3軌道上運(yùn)行B．衛(wèi)星由1軌道進(jìn)入2軌道機(jī)械能增大C．衛(wèi)星在軌道1上的運(yùn)行周期最短D．在軌道2上由Q點(diǎn)運(yùn)行到P點(diǎn)的過(guò)程中，萬(wàn)有引力對(duì)其做正功，它的動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少，機(jī)械能增加8、(本題9分)某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖中實(shí)線所示，一帶電粒子僅受電場(chǎng)力作用在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，虛線MN為其運(yùn)動(dòng)軌跡，以下說(shuō)法中正確的有A．M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B．M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C．M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì)D．M點(diǎn)電勢(shì)低于N點(diǎn)電勢(shì)9、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為M的楔形物體靜止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足夠長(zhǎng)，與水平方向的夾為θ．一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上以初速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．當(dāng)小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，速度大小為v,距地面高度為h,則下列關(guān)系式中正確的是A．m=(m+M)vB．mcosθ=(m+M)vC．D．10、(本題9分)平行金屬板、與電源和滑線變阻器如圖所示連接，電源的電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)電阻為零；靠近金屬板的處有一粒子源能夠連續(xù)不斷地產(chǎn)生質(zhì)量為，電荷量，初速度為零的粒子，粒子在加速電場(chǎng)的作用下穿過(guò)板的小孔，緊貼板水平進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)；改變滑片的位置可改變加速電場(chǎng)的電壓和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓，且所有粒子都能夠從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)飛出，下列說(shuō)法正確的是（）A．粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離與成正比B．滑片向右滑動(dòng)的過(guò)程中從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角逐漸減小C．飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的粒子的最大速率D．飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的粒子的最大速率二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)如圖所示為研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置：(1)現(xiàn)把兩個(gè)小鐵球分別吸在電磁鐵C、E上，然后切斷電磁鐵C的電源，使一只小鐵球從軌道A射出，并在射出時(shí)碰到碰撞開(kāi)關(guān)S，使電磁鐵E斷電釋放它吸著的小鐵球，兩鐵球同時(shí)落到地面。這個(gè)實(shí)驗(yàn)________________A．只能說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)的水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律B．只能說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)的豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C．不能說(shuō)明上述AB規(guī)律中的任何一條D．能同時(shí)說(shuō)明上述AB兩條規(guī)律(2)若把該裝置進(jìn)行改裝，可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，改裝后的裝置如圖。實(shí)驗(yàn)原理和簡(jiǎn)要步驟如下：A．用天平測(cè)出直徑相同的入射小球與被碰小球的質(zhì)量m1、m2相比較，應(yīng)是m1大于m2B．在地面上依次鋪白紙和復(fù)寫(xiě)紙。C．調(diào)整斜槽，使斜槽末端平直部分水平，并用重錘確定小球拋出點(diǎn)（斜槽末端口）在地面上的豎直投影點(diǎn)O。D．不放被碰球m2，先讓入射球m1多次從傾斜軌道上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程O(píng)P。E．把被碰球m2放在斜槽末端口上，讓入射球m1從傾斜軌道上S位置靜止滑下，與球正碰后，記下落點(diǎn)，重復(fù)多次，確定出入射球m1和被碰球m2的平均落地點(diǎn)位置M和N．用刻度尺量OM、OP、ON的長(zhǎng)度。請(qǐng)按要求完成：①在步驟A中有“m1大于m2”的要求，其原因是為了防止________________，在步驟B中有“斜槽末端平直部分水平“的要求，其原因是為了__________________②若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_(kāi)________；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為_(kāi)________（用實(shí)驗(yàn)測(cè)量的量m1、m2、OM、?ON和?OP表示）12、（10分）(本題9分)同學(xué)利用下述裝置對(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究，一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連:彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，小球恰好在桌面邊緣，如圖(a)所示．向左推小球，使彈黃壓縮一段距離后由靜止釋放:小球離開(kāi)桌面后落到水平地面．通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能．回答下列問(wèn)題：(1)本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能與小球拋出時(shí)的動(dòng)能相等．已知重力加速度大小為g,為求得，至少需要測(cè)量下列物理量中的___________A．小球的質(zhì)量mB．小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離xC．桌面到地面的高度hD．彈簧的壓縮量xE.彈簧原長(zhǎng)(2)用（1）中所選取的測(cè)量量和已知量表示彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能，則彈性勢(shì)能最大為Ep=_____________（用字母表示）三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫(xiě)出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，某段公路由凹形路面和凸形路面組合而成，質(zhì)量m=2.0×104kg的汽車先后駛過(guò)兩路面，兩路面的圓弧半徑均為40m，為了保證行駛安全，汽車在行駛過(guò)程中始終不能脫離地面，則：(1)汽車過(guò)最高點(diǎn)時(shí)允許的最大速率不能超過(guò)多少？(2)若以v=l0m/s駛過(guò)最低點(diǎn)，汽車對(duì)路面的壓力是多少？（g取l0m/s2）14、（14分）(本題9分)如圖所示是利用電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖，其中D是直流電動(dòng)機(jī)．p是一個(gè)質(zhì)量為m的重物，它用細(xì)繩拴在電動(dòng)機(jī)的軸上．閉合開(kāi)關(guān)ｓ，重物p以速度v勻速上升，這時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別是I=5.0A和U=110V，重物p上升的速度v=0.70m/s．已知該裝置機(jī)械部分的機(jī)械效率為70%，重物的質(zhì)量m=45kg（g取10m／s2）．求：（1）電動(dòng)機(jī)消耗的電功率P電；（2）繩對(duì)重物做功的機(jī)械功率P機(jī)；（3）電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R．15、（13分）(本題9分)設(shè)地球質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，萬(wàn)有引力常量為G．將地球視為半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體，不考慮空氣的影響．若把一質(zhì)量為m的物體放在地球表面的不同位置，由于地球自轉(zhuǎn)，它對(duì)地面的壓力會(huì)有所不同．（1）若把物體放在北極的地表，求該物體對(duì)地表壓力的大小F1；（2）若把物體放在赤道的地表，求該物體對(duì)地表壓力的大小F2；（3）假設(shè)要發(fā)射一顆衛(wèi)星，要求衛(wèi)星定位于第（2）問(wèn)所述物體的上方，且與物體間距離始終不變，請(qǐng)說(shuō)明該衛(wèi)星的軌道特點(diǎn)并求出衛(wèi)星距地面的高度h．

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(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、B【解析】

系統(tǒng)所受外力的合力為零，動(dòng)量守恒，初狀態(tài)木箱有向右的動(dòng)量，小木塊動(dòng)量為零，故系統(tǒng)總動(dòng)量向右，系統(tǒng)內(nèi)部存在摩擦力，阻礙兩物體間的相對(duì)滑動(dòng)，最終相對(duì)靜止，由于系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒，不管中間過(guò)程如何相互作用，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，最終兩物體以相同的速度一起向右運(yùn)動(dòng)．故B正確，ACD錯(cuò)誤．2、D【解析】A、設(shè)5s末的速度為v，則根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得到：，則則5s末輪胎的動(dòng)能為：，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、由于重力與位移垂直，根據(jù)功的公式可可知，重力的功為零，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力的功等于動(dòng)能變化，由選項(xiàng)A分析可知，動(dòng)能增加為，可知5s內(nèi)合外力對(duì)輪胎做的功為550J，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．點(diǎn)睛：本題考查運(yùn)動(dòng)學(xué)公式以及動(dòng)能定理，注意根據(jù)動(dòng)能定理可以得到合外力的功．3、C【解析】

A．天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行時(shí)只有引力做功，機(jī)械能守恒，B點(diǎn)時(shí)近地點(diǎn)，勢(shì)能最小，故動(dòng)能最大，即速度最大，故A錯(cuò)誤；B．天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行到A點(diǎn)時(shí)要加速才能進(jìn)入軌道Ⅱ，故天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行的機(jī)械能小于在軌道Ⅱ上運(yùn)行的機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，天宮二號(hào)對(duì)應(yīng)軌道的半長(zhǎng)軸較小，故周期也較小，故天宮二號(hào)在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期一定小于“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星的運(yùn)行周期，故C正確；D．天宮二號(hào)在A點(diǎn)時(shí)受到的萬(wàn)有引力是一定的，故根據(jù)牛頓第二定律可知其在軌道Ⅰ上通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道Ⅱ上通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度，故D錯(cuò)誤；故選C。4、A【解析】試題分析：由于GMmr2=m(2πT)2r，所以r=3GMT24π2，T變小，r變小，A正確；又GMmr2=man，a考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用；人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系【名師點(diǎn)睛】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力列式求解即可得到線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系；根據(jù)周期變小，先得到軌道半徑的變化，再得出其它量的變化。視頻5、B【解析】

由日常天文知識(shí)可知，地球公轉(zhuǎn)周期為365天，依據(jù)萬(wàn)有引力定律及牛頓運(yùn)動(dòng)定律，研究地球有G＝M地r地，研究月球有G＝M月r月，日月間距近似為r地，兩式相比＝·.太陽(yáng)對(duì)月球萬(wàn)有引力F1＝G，地球?qū)υ虑蛉f(wàn)有引力F2＝G，故＝·＝·＝=2.13，故選B.6、BD【解析】重力的沖量，故A錯(cuò)誤；拉力的沖量，所以B正確，C錯(cuò)誤；各力的沖量，根據(jù)動(dòng)量定理知，合力的沖量等于動(dòng)量的變化量，則動(dòng)量的變化量為，所以D正確．故選BD．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道沖量等于力與時(shí)間的乘積，知道合力的沖量等于動(dòng)量的變化量．7、BC【解析】

A.衛(wèi)星從1軌道轉(zhuǎn)移到3軌道上運(yùn)行，需要在P點(diǎn)和Q點(diǎn)加速兩次。故A錯(cuò)誤；B.衛(wèi)星由1軌道進(jìn)入2軌道需要在P點(diǎn)點(diǎn)火加速，所以機(jī)械能增大。故B正確；C.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知，軌道半徑最小的1軌道的周期最小。故C正確；D.衛(wèi)星在橢圓軌道2上自由運(yùn)行時(shí)，只有萬(wàn)有引力對(duì)它做功，其機(jī)械能守恒，則它在P點(diǎn)的機(jī)械能等于在Q點(diǎn)的機(jī)械能．故D錯(cuò)誤．8、BC【解析】

電場(chǎng)線越密集的位置場(chǎng)強(qiáng)越大，則M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，故M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)，所以C正確，D錯(cuò)誤．9、BC【解析】

AB．小物塊上升到最高點(diǎn)時(shí)速度與楔形物體的速度相同，均為v．系統(tǒng)水平方向不受外力，水平方向動(dòng)量守恒．以水平向右為正方向，由水平方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒得：故A錯(cuò)誤，B正確；

CD．系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：故C正確，D錯(cuò)誤．故選BC.點(diǎn)睛：本題主要考查了動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的直接應(yīng)用，要知道小物塊上升到最高點(diǎn)時(shí)，豎直方向速度為零，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，但總動(dòng)量不守恒．10、BC【解析】

A．在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，加速度為則偏轉(zhuǎn)距離為運(yùn)動(dòng)時(shí)間為聯(lián)立上式得其中l(wèi)是偏轉(zhuǎn)極板的長(zhǎng)度，d是板間距離。粒子的豎直偏轉(zhuǎn)距離與成正比，故A錯(cuò)誤；B．從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)飛出的粒子的偏轉(zhuǎn)角的正切值聯(lián)立解得滑片向右滑動(dòng)的過(guò)程中，U1增大，U2減小，可知偏轉(zhuǎn)角逐漸減小，故B正確；CD．緊貼M板飛出時(shí)，電場(chǎng)做功最多，粒子具有最大速率。由動(dòng)能定理解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。二、實(shí)驗(yàn)題11、B兩球相碰后反彈保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)m1·OM＋m1·ON=m1·OPm1·OM1＋m1·ON1=m1·OP1【解析】

(1)[1].兩球同時(shí)落地，可知平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律相同，即平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，該實(shí)驗(yàn)不能得出平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。A．只能說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)的水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，與分析不符，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．只能說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)的豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，與分析相符，故B項(xiàng)正確；C．不能說(shuō)明上述AB規(guī)律中的任何一條，與分析不符，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．能同時(shí)說(shuō)明上述AB兩條規(guī)律，與分析不符，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。(1)①[1].入射球質(zhì)量應(yīng)大于被碰球質(zhì)量，即：m1＞m1，是為了防止兩球碰撞后入射球反彈，保證小球碰后速度方向不變。

[3].斜槽的末端必須水平，是為了使小球拋出時(shí)速度方向水平，從而做平拋運(yùn)動(dòng)；②[4].碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，則m1v0=m1v1+m1v1，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t得：m1v0?t=m1v1?t+m1v1?t，則m1?OP=m1?OM+m1?ON[5].若碰撞為彈性碰撞，則，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間的平方得則得：m1?OP1＝m1?OM1+m1?ON1．12、（1）ABC（2）【解析】

（1）由平拋規(guī)律可知，由水平距離和下落高度即可求出平拋時(shí)的初速