湖北省荊門市2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末綜合測試試題含解析

湖北省荊門市2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末綜合測試試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)北京時(shí)間2019年4月10日21時(shí)，在全球七大城市同時(shí)發(fā)布由“事件視界望遠(yuǎn)鏡”觀測到位于室女A星系（M87）中央的超大質(zhì)量黑洞的照片，如圖所示。若某黑洞半徑R約為45km，質(zhì)量M和半徑R滿足的關(guān)系為，（其中c為光速，c=3.0×108m/s，G為引力常量），則估算該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級為A．1010m/s2 B．1012m/s2C．1014m/s2 D．1016m/s22、如圖所示，一電子沿等量異種點(diǎn)電荷的中垂直線由A→O→B運(yùn)動，則電子所受等量異種點(diǎn)電荷的電場力的大小和方向變化情況是（）A．先變大后變小，方向水平向左B．先變大后變小，方向水平向右C．先變小后變大，方向水平向左D．先變小后變大，方向水平向右3、(本題9分)利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以測量快速變化的力，如圖所示是用這種方法獲得的彈性繩中拉力F隨時(shí)間的變化圖象．實(shí)驗(yàn)時(shí)，把小球舉高到繩子的懸點(diǎn)O處，然后讓小球自由下落．從圖象所提供的信息，判斷以下說法中正確的是A．t1時(shí)刻小球速度最大B．t2時(shí)刻小球動能最大C．t2時(shí)刻小球勢能最大D．t2時(shí)刻繩子最長4、下面各個(gè)實(shí)例中，機(jī)械能守恒的是（）A．物體沿斜面勻速下滑 B．物體從高處以0.9g的加速度豎直下落C．物體沿光滑曲面滑下 D．拉著一個(gè)物體沿光滑的斜面勻速上升5、(本題9分)研究下列情況中的運(yùn)動物體，哪些可看做質(zhì)點(diǎn)（）A．研究花樣滑冰的運(yùn)動員的動作B．汽車運(yùn)動時(shí)研究車輪上的一點(diǎn)如何運(yùn)動C．繞地球飛行的天宮一號空間站，研究天宮一號繞地球飛行的周期D．研究繞地軸自轉(zhuǎn)的地球6、下列說法正確的是：A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測出了萬有引力常量。B．做圓周運(yùn)動的物體，合力一定指向圓心C．慣性是物體的固有屬性，速度大的物體慣性一定大D．國際單位制中，力學(xué)的三個(gè)國際基本單位是：kg、m、s7、(本題9分)處于北京和廣州的物體，都隨地球自轉(zhuǎn)而做勻速圓周運(yùn)動．關(guān)于它們的向心加速度的比較，下列說法正確的是（）A．它們的方向都沿半徑指向地心B．它們的方向都在平行赤道的平面內(nèi)指向地軸C．北京的向心加速度比廣州的向心加速度大D．北京的向心加速度比廣州的向心加速度小8、(本題9分)自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑不一樣，它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)A、B、C，如圖所示，在自行車正常騎行時(shí)，下列說法正確的是A．A、B兩點(diǎn)的角速度與其半徑成正比B．B、C兩點(diǎn)的角速度大小相等C．A、B兩點(diǎn)的角速度大小相等D．A、B兩點(diǎn)的線速度大小相等9、(本題9分)如圖所示，長為L=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿，一端固定有一個(gè)質(zhì)量為m=3kg的小球，另一端由電動機(jī)帶動，使桿繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，小球的速率為v=1m/s，g取10m/s1．則（）A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)，向心力大小是6NB．小球通過最低點(diǎn)時(shí)，向心力大小是14NC．小球通過最高點(diǎn)時(shí)，對桿作用力的大小為6ND．小球通過最低點(diǎn)時(shí)，對桿作用力的大小為14N10、兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上，其連線的中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖所示．一個(gè)電荷量為2C、質(zhì)量為1kg的小物塊從該水平面內(nèi)的C點(diǎn)靜止釋放，其運(yùn)動的v-t圖象如圖所示，其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線)．則下列說法正確的是A．由C到A的過程中，電勢逐漸升高B．A、B兩點(diǎn)電勢差UAB=－5VC．由C到A的過程中，物塊的電勢能先減小后變大D．B為中垂線上電場強(qiáng)度最大的點(diǎn)，其電場強(qiáng)度E=1V/m11、兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢為零，ND段中C點(diǎn)電勢最高，則A．C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零B．A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零C．NC間場強(qiáng)方向沿x軸正方向D．將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力先做正功后做負(fù)功12、2017年10月24日，在地球觀測組織全會期間舉辦的“中國日”活動上，我國正式向國際社會免費(fèi)開放共享我國氣象衛(wèi)星“風(fēng)云四號”和二氧化碳監(jiān)測衛(wèi)星“碳衛(wèi)星”的數(shù)據(jù)?！疤夹l(wèi)星”的圓軌道距地球表面700km，“風(fēng)云四號”的圓軌道距地球表面36000km。有關(guān)這兩顆衛(wèi)星的說法正確的是A．“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的向心加速度大于“碳衛(wèi)星”的向心加速度B．“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的線速度小于“碳衛(wèi)星”的線速度C．“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的周期小于“碳衛(wèi)星”的周期D．“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的角速度小于“碳衛(wèi)星”的角速度二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)要在自己的一輛自行車裝上顯示自行車行駛速度和行駛里程的“碼表”。碼表由傳感器、表體兩個(gè)基本部件構(gòu)成。傳感器安裝在車軸上，車輪每轉(zhuǎn)一周，傳感器產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號，脈沖信號被安裝在車把上的“表體”記錄下來，經(jīng)過內(nèi)部電路處理之后就能顯示出自行車行駛速度和行駛里程。（1）設(shè)騎行過程中“表體”記錄到的傳感器的脈沖信號頻率為f，騎車人還需要給“表體”輸入一個(gè)必要的數(shù)據(jù)，才能正確顯示出自行車的騎行速度。這位同學(xué)應(yīng)該輸入的數(shù)據(jù)是________（寫出輸入數(shù)據(jù)的意義和相應(yīng)的字母），“表體”上顯示的騎行速度應(yīng)為________（用上述數(shù)據(jù)的字母表示）（2）在騎行的一段時(shí)間內(nèi)，傳感器總共發(fā)出了n個(gè)脈沖信號。則這一段的騎行里程為________（可用（1）中數(shù)據(jù)字母表示）（3）如果有一只“碼表”是跟男式大輪自行車配套的，現(xiàn)把它裝在女式小輪自行車上，則顯示出的騎行速度________（填“偏大”、“準(zhǔn)確”或“偏小”）。14、（10分）利用圖示裝置進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h．某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測量方案：a．用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時(shí)間t．通過v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v．b．用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v=計(jì)算出瞬時(shí)速度v．c．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，濁算出圖時(shí)速度v,并通過h=計(jì)算出高度h．d．用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時(shí)速度v．（1）以上方案中只有一種正確，正確的是．（填入相應(yīng)的字母）（2）本實(shí)驗(yàn)計(jì)算出重力勢能的減小為，對應(yīng)動能的增加為，由于不可避免地存在阻力，應(yīng)該是（等于，略大于，略小于）三、計(jì)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，AB是傾角為θ的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切，圓弧的半徑為R．一個(gè)質(zhì)量為m的物體（可以看作質(zhì)點(diǎn)）從直軌道上與圓弧的圓心O等高的P點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動．已知物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．試求：（1）物體釋放后，第一次到達(dá)B處的速度大小，并求出物體做往返運(yùn)動的整個(gè)過程中在AB軌道上通過的總路程s；（2）最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn)E時(shí)，對圓弧軌道的壓力的大??；（3）為使物體能順利到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)D（E、O、D為同一條豎直直徑上的3個(gè)點(diǎn)），釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離L應(yīng)滿足什么條件．16、（12分）從某高度處以12m/s的初速度水平拋出一物體，經(jīng)2s落地，g取10m/s2，求：(1)物體拋出處的高度；(2)物體落地點(diǎn)距拋出點(diǎn)的水平距離．17、（12分）(本題9分)如圖所示，間距為d的水平平行金屬板間電壓恒為U．初速度為零的電子經(jīng)電壓U0的加速后，沿兩板間的中心線進(jìn)入板間電場，電子從兩板間飛出，飛出時(shí)速度的偏向角為θ．己知電子質(zhì)量為m、電荷量為e，電子重力不計(jì)．求：（1）電子在水平金屬板間所受的電場力的大小F；（2）電子剛進(jìn)入水平金屬板間電場時(shí)的速度大小v0；（3）水平金屬板的長度L．

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(cuò)選和不選得零分）1、B【解析】

黑洞實(shí)際為一天體，天體表面的物體受到的重力近似等于物體與該天體之間的萬有引力，對黑洞表面的某一質(zhì)量為m物體有：，又有，聯(lián)立解得，代入數(shù)據(jù)得重力加速度的數(shù)量級為1012m/s2。

A.1010m/s2與結(jié)果不相符；B.1012m/s2與結(jié)果相符；C.1014m/s2與結(jié)果不相符；D.1016m/s2與結(jié)果不相符；2、A【解析】

AB.根據(jù)等量異種電荷周圍的電場線分布知，從A→O→B，電場強(qiáng)度的方向不變，水平向右，電場強(qiáng)度的大小先增大后減小．則電子所受電場力的大小先變大，后變小，方向水平向左，故A符合題意，B不符合題意．CD.根據(jù)等量異種電荷周圍的電場線分布知，從A→O→B，電場強(qiáng)度的方向不變，水平向右，電場強(qiáng)度的大小先增大后減小．則電子所受電場力的大小先變大，后變小，方向水平向左，故CD不符合題意．3、D【解析】把小球舉高到繩子的懸點(diǎn)O處，讓小球自由下落，t1時(shí)刻繩子剛好繃緊，此時(shí)小球所受的重力大于繩子的拉力，小球向下做加速運(yùn)動，當(dāng)繩子的拉力大于重力時(shí)，小球才開始做減速運(yùn)動，所以t1時(shí)刻小球速度不是最大．故A錯(cuò)誤．t2時(shí)刻繩子的拉力最大，小球運(yùn)動到最低點(diǎn)，速度為零，動能最小，勢能也最小，繩子也最長．故BC錯(cuò)誤，D正確．故選D．點(diǎn)睛：本題考查運(yùn)用牛頓定律分析小球運(yùn)動情況的能力，要注意繩子拉力的變化與彈簧的彈力類似，主要是分析彈力和重力的大小關(guān)系，從而分析小球的運(yùn)動情況．4、C【解析】

A．勻速下滑，動能不變，重力勢能減小，A錯(cuò)誤；B．物體從高處以0.9g的加速度下落，受到阻力，機(jī)械能不守恒，B錯(cuò)誤；C．物體沿光滑曲面滑下，除重力做功外，沒有其它力做功，機(jī)械能守恒，C正確；D．拉著一個(gè)物體沿光滑的斜面勻速上升，速度不變，重力勢能增加，機(jī)械能增加，D錯(cuò)誤．5、C【解析】只要是研究物體的姿勢，動作時(shí)，一般都不能將物體看做質(zhì)點(diǎn)，故ABC錯(cuò)誤；研究天宮一號的飛行周期，與天宮一號的大小和形狀無關(guān)，所以能看做質(zhì)點(diǎn)，C正確．6、D【解析】

A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，他沒有測出萬有引力常量，是卡文迪許測出了萬有引力常量；故A錯(cuò)誤.B.勻速圓周運(yùn)動的合力一定指向圓心，變速圓周運(yùn)動的合力不一定指向圓心；故B錯(cuò)誤.C.慣性是物體的固有屬性，質(zhì)量是慣性大小的唯一量度，慣性大小與速度無關(guān)；故C錯(cuò)誤.D.國際單位制中，力學(xué)的三個(gè)國際基本單位是：kg、m、s；故D正確.7、BD【解析】試題分析：它們的方向都沿與地軸垂直的平面指向地軸，A錯(cuò)誤B正確；因?yàn)閮傻貙儆谕S轉(zhuǎn)動，所以角速度相同，根據(jù)公式知，ω一定，到地軸的距離越大加速度越大，故廣州的加速度比北京的大，C錯(cuò)誤D正確考點(diǎn)：考查了向心加速度【名師點(diǎn)睛】地球上物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，自轉(zhuǎn)的軸心是地軸不是地心，由可以知道加速度的大小關(guān)系．8、BD【解析】A.

A、B兩點(diǎn)在傳送帶上，是同緣傳動的邊緣點(diǎn)，所以兩點(diǎn)的線速度相等，根據(jù)v=ωR，A、B兩點(diǎn)的角速度與其半徑成反比，故A錯(cuò)誤；B.

B、C兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動，故角速度相等，故B正確；CD.

AB兩點(diǎn)的線速度相等，根據(jù)v=ωR，A、B兩點(diǎn)的角速度與其半徑成反比，故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD.9、BC【解析】牛頓第二定律在圓周運(yùn)動中的應(yīng)用．分析：桿子對小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高點(diǎn)，桿子的作用力是推力還是拉力，取決于在最高點(diǎn)的速度．在最低點(diǎn)，桿子一定表現(xiàn)為拉力，拉力和重力的合力提供圓周運(yùn)動的向心力．

AC、設(shè)在最高點(diǎn)桿子表現(xiàn)為拉力，則有，代入數(shù)據(jù)得，F(xiàn)=-6N，則桿子表現(xiàn)為推力，大小為6N．所以小球?qū)U子表現(xiàn)為壓力，大小為6N．故A錯(cuò)誤，C正確．

BD、在最低點(diǎn)，桿子表現(xiàn)為拉力，有，代入數(shù)據(jù)得，F(xiàn)=54N．在最低點(diǎn)的向心力為故B對、D錯(cuò)誤故選BC點(diǎn)睛：桿子帶著在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動，最高點(diǎn)，桿子可能表現(xiàn)為拉力，也可能表現(xiàn)為推力，取決于速度的大小，在最低點(diǎn)，桿子只能表現(xiàn)為拉力．然后利用向心力公式求解即可．10、BD【解析】

A、據(jù)兩個(gè)等量的同種正電荷，其連線中垂線上電場強(qiáng)度方向由點(diǎn)沿中垂線指向外側(cè)，故由點(diǎn)到點(diǎn)的過程中電勢逐漸減小，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、根據(jù)圖可知、兩點(diǎn)的速度，再根據(jù)動能定理得電場力做的功：，故、兩點(diǎn)的電勢差，故選項(xiàng)B正確；C、由點(diǎn)到點(diǎn)的過程中，根據(jù)圖可知帶電粒子的速度增大，電場力做正功，電勢能減小，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、根據(jù)圖可知帶電粒子在點(diǎn)的加速度最大為，所受的電場力最大為2N，根據(jù)知點(diǎn)的場強(qiáng)最大為1N/C，故選項(xiàng)D正確。11、AD【解析】

A．圖的斜率為E，C點(diǎn)電勢的拐點(diǎn)，則電場強(qiáng)度為零，故A正確；B．由圖知A點(diǎn)的電勢為零，則O點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電量比M點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電量大，且O點(diǎn)的電荷帶正電，M點(diǎn)電荷帶負(fù)電．故B錯(cuò)誤；C．由圖可知：OM間電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向，MC間電場強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，CD間電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向．故C錯(cuò)誤；D．因?yàn)镸C間電場強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向，CD間電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向，則將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場力先做正功后負(fù)功．故D正確；12、BD【解析】

根據(jù)，可知運(yùn)行軌道半徑越大向心加速度越小，“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的運(yùn)行軌道半徑大于“碳衛(wèi)星”的軌道半徑，所以“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的向心加速度小于“碳衛(wèi)星”的向心加速度，故A錯(cuò)誤；由，有，“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的運(yùn)行軌道半徑大于“碳衛(wèi)星”的軌道半徑，所以“風(fēng)云四號”衛(wèi)星的線速度小于“碳衛(wèi)星”的線速度，故B正確；由可得可知，風(fēng)云四號衛(wèi)星的周期大于碳衛(wèi)星的周期，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)可知，風(fēng)云四號衛(wèi)星的角速度小于碳衛(wèi)星的角速度，選項(xiàng)D正確；故選BD.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）車輪半徑（2）（3）偏大【解析】

因?yàn)檐囕喢哭D(zhuǎn)一圈發(fā)出一個(gè)脈沖信號，則脈沖信號頻率就是車輪轉(zhuǎn)動的頻率，所以，自行車輪子轉(zhuǎn)動的角速度，線速度，因此還需要車輪半徑這個(gè)必要參數(shù)。第一空.需要車輪半徑這個(gè)必要參數(shù)。第二空.“表體”上顯示的騎行速度應(yīng)為；第三空.一段時(shí)間內(nèi)，傳感器總共發(fā)出了個(gè)脈沖信號，表明自行車車輪轉(zhuǎn)動了圈，每轉(zhuǎn)一圈自行車前進(jìn)一個(gè)周長的距離，因此，這段時(shí)間內(nèi)的里程。第四空.如果有一只碼表是跟男士大輪自行車配套的，顯示的速度，而實(shí)際的速度是，由于，可見現(xiàn)實(shí)的騎行速度偏大。14、（1）d（2）略大于【解析】

(1)該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)．因?yàn)槲覀冎雷杂陕潴w運(yùn)動只受重力，機(jī)械能就守恒．如果把重物看成自由落體運(yùn)動，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解