2021-2022學(xué)年湖北省部分示范高中高一（下）期中考試物理試題（解析版）

高一期中考試物理試卷考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項目填寫清楚3.考生作答時，請將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，目的答案標(biāo)號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效4.本卷命題范圍：人教版必修第二冊第七章至第八章，必修第三冊第九章至第十章第2節(jié)。一、選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題，只有一項是符合題目要求的。第8~11題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.物理學(xué)史上許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動了人類文明的進(jìn)程，下列說法正確的是（）A.伽利略利用斜面實驗和邏輯推理證明了自由落體運動的加速度都相同B.開普勒認(rèn)為“在高山上水平拋出一物體，只要速度足夠大就不會再落在地球上”C.牛頓提出行星運動規(guī)律，卡文迪許發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，開普勒測出了引力常量D.第谷將開普勒的幾千個數(shù)據(jù)歸納出簡潔的三定律，揭示了行星運動的規(guī)律【1題答案】【答案】A【解析】【詳解】A．伽利略通過理想斜面實驗和邏輯推理，證明了自由落體運動的加速度都相同，故A正確；B．牛頓認(rèn)為“在高山上水平拋出一物體，只要速度足夠大就不會再落在地球上”，故B錯誤；C．開普勒提出行星運動規(guī)律，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測出了引力常量，故C錯誤；D．開普勒將第谷的幾千個數(shù)據(jù)歸納出簡潔的三定律，揭示了行星運動的規(guī)律，故D錯誤。故選A。2.2021年12月14日，我國成功將天鏈二號02星送人預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。若天鏈二號02星進(jìn)入離地一定高度的預(yù)定軌道后做圓周運動，則下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星的發(fā)射速度應(yīng)小于第一宇宙速度B.衛(wèi)星在發(fā)射升空加速的過程中機械能守恒C.衛(wèi)星在軌道上運行的速度大于地球的第一宇宙速度D.開普勒行星運動定律適用于行星繞太陽運動，也適用于衛(wèi)星繞地球的運動【2題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．因為第一宇宙速度是最小發(fā)射速度，所以衛(wèi)星的發(fā)射速度應(yīng)大于第一宇宙速度，故A錯誤；B．衛(wèi)星在發(fā)射升空加速的過程中重力勢能增加，動能增加，所以機械能增加，故B錯誤；C．因為第一宇宙速度是最大環(huán)繞速度，所以衛(wèi)星在軌道上運行的速度小于地球的第一宇宙速度，故C錯誤；D．開普勒行星運動定律適用于行星繞太陽運動，也適用于衛(wèi)星繞地球的運動，即適用于所有天體的運動規(guī)律，故D正確。故選D。3.2021年5月28日，第八屆全國靜電紡絲技術(shù)與納米纖維學(xué)術(shù)會議在天津工業(yè)大學(xué)召開，摩擦可以產(chǎn)生靜電，原來甲、乙、丙三物體都不帶電，今使甲、乙兩物體相互摩擦后，乙物體再與丙物體接觸，最后知甲物體帶正電。丙物體帶電。則關(guān)于最后乙、丙兩物體的帶電情況，下列說法正確的是（）A.乙物體一定帶有負(fù)電荷 B.乙物體可能帶有負(fù)電荷C.丙物體一定帶有負(fù)電荷 D.丙物體一定帶有正電荷【3題答案】【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)電荷守恒定律，甲、乙兩物體相互摩擦后，甲物體帶正電，則乙物體一定帶的負(fù)電，乙物體再與丙物體接觸后，丙物體帶有負(fù)電荷，此時乙物體一定帶有負(fù)電荷，C正確；故選C。4.光滑水平地面上靜止放置一質(zhì)量為0.5kg的物體，某時刻物體在水平外力F的作用下開始做直線運動，記該時刻，物體的位移隨時間平方的關(guān)系圖像如圖所示，則（）A.F的大小為0.5N B.F在第1s內(nèi)做的功為2JC.F在第2s內(nèi)做的功為2J D.F在第2s末的功率為4W【4題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．由圖像可得由運動學(xué)公式知所以水平拉力為故A錯誤；B．由題意可得，物體第1s內(nèi)的位移為所以F在第1s內(nèi)做的功為故B錯誤；C．同理物體在第2s內(nèi)的位移為所以F在第2s內(nèi)做的功為故C錯誤；D．因為第2s末為所以F在第2s末的功率為故D正確。故選D。5.一電動公交車從靜止開始以恒定加速度啟動在平直公路上做直線運動，輸出功率達(dá)到額定功率后保持不變，其速度一時間圖像如圖所示，時發(fā)動機因故障熄火，此后公交車滑行至停止。已知公交車總重量為10t，且整個過程中公交車受到的阻力恒定不變，則下列說法正確的是（）5A.公交車受到的阻力大小為B.在前5s內(nèi)，發(fā)動機提供的牽引力大小為C.在第30s末，發(fā)動機的輸出功率為D.公交車勻加速階段運動的時間為12s【5題答案】【答案】B【解析】【詳解】A．由圖像可得30s后，公交車加速度大小為所以公交車受到的阻力大小為故A錯誤；B．由圖像得，前5s內(nèi)的加速度大小為由牛頓第二定律得解得牽引力為故B正確；C．由圖像得，在第30s末公交車的速度為，所以在第30s末，發(fā)動機的輸出功率為故C錯誤；D．由圖像知，公交車勻加速階段運動的時間為5s，故D錯誤。故選B。6.如圖所示，真空中光滑的絕緣水平面上有一菱形，頂點、處分別固定等量帶負(fù)電的點電荷，點為兩對角線的交點。若將一個帶正電的粒子置于點由靜止釋放，則下列說法正確的是（）

A.粒子將沿對角線做往復(fù)運動，從到先做勻加速運動后做勻減速運動B.從到電勢先升高后降低，場強先增大后減小，點電勢最高、場強最大C.從到粒子的電勢能與機械能之和先增大后減小D.從到粒子的電勢能先減小后增大【6題答案】【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．粒子受到AC兩點負(fù)電荷吸引力，其合力方向沿著BD方向，從到O先做變加速運動，從O到D點做變減速運動，然后返回。即將沿對角線BD做往復(fù)運動，選項A錯誤；B．距離負(fù)電荷越近則電勢越低，則從到電勢先降低后升高，O點電勢最低；從B到O場強可能一直減小，也可能先增加后減小，O場強為零，選項B錯誤；CD．從到只有電場力對粒子做功，則粒子的電勢能與機械能之和保持不變，從到粒子的動能先增加后減小，則電勢能先減小后增大，選項C錯誤，D正確。故選D。7.一根不可伸長的輕繩拴著小球（可視為質(zhì)點）在豎直平面做圓周運動。已知輕繩能夠承受的最大拉力為28N，小球的質(zhì)量，輕繩的長度，重力加速度g取，小球通過最高點的速度大小范圍是（）A. B.C. D.【7題答案】【答案】C【解析】【詳解】因為在最高點，速度最小時，由重力提供向心力，即故最小速度為因為在最低點，繩子拉力恰好達(dá)到最大拉力時，滿足解得此時最低點速度為則從最低點到最高點，由動能定理得解得所以在最高點最大速度即小球通過最高點的速度大小范圍為故選C8.如圖所示，輕質(zhì)彈簧下端懸掛有一小球，上端固定在水平天花板上，將彈簧拉至水平方向，且彈簧處于原長，然后由靜止釋放小球直至其運動到最低點，不計空氣阻力，此過程中，下列說法正確的是（）

A.小球的機械能守恒 B.彈簧的彈力對小球做負(fù)功C.彈簧的彈力對小球不做功 D.小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒【8題答案】【答案】BD【解析】【詳解】AD．小球下落的過程中，減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能和彈簧的彈性勢能，因此小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，故A錯誤，D正確；BC．小球下落的過程中，彈簧的彈性勢能增加，彈簧對小球做負(fù)功，故B正確，C錯誤。故選BD。9.1984年4月8日，“長江三號”運載火箭把中國的第一顆試驗通信衛(wèi)星送人太空，使中國成為當(dāng)時世界上第五個獨立發(fā)射地球同步衛(wèi)星的國家。關(guān)于同步衛(wèi)星的發(fā)射和運行，下列說法正確的是（）A.同步衛(wèi)星的發(fā)射速度可能小于7.9km/sB.同步衛(wèi)星的發(fā)射速度一定小于11.2km/sC.同步衛(wèi)星環(huán)繞地球的運行速度一定小于7.9km/sD.同步衛(wèi)星環(huán)繞地球運行速度可能為11.2km/s【9題答案】【答案】BC【解析】【詳解】AB．因為7.9km/s是第一宇宙速度，11.2km/s是第二宇宙速度，則同步衛(wèi)星的發(fā)射速度應(yīng)該大于7.9km/s小于11.2km/s，故A錯誤，B正確；CD．因為7.9km/s是地球的最大環(huán)繞速度，則同步衛(wèi)星環(huán)繞地球的運行速度一定小于7.9km/s，故C正確，D錯誤。故選BC。10.2021年5月15日，“天問一號”著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)。登陸火星前，“天問一號”多次變軌示意圖如圖所示，軌道上的P、Q、S三點與火星中心位于同一直線上，P、Q兩點分別是橢圓軌道的遠(yuǎn)火星點和近火星點。除變軌瞬間，“天問一號”在軌道上運行時均處于無動力航行狀態(tài)。下列說法正確的是（）A.“天問一號”在P點從軌道II進(jìn)入軌道III要進(jìn)行點火減速B.“天問一號”在軌道III上周期大于在軌道II上的周期C.“天問一號”在軌道III上Q點的加速度大于在軌道II上S點的加速度D.“天問一號”從軌道III上的Q點到P點運行過程中，線速度越來越大【10題答案】【答案】AC【解析】【詳解】A．“天問一號”在P點從軌道II進(jìn)入軌道III要進(jìn)行點火減速，做向心運動，A正確；B．根據(jù)開普勒第三定律，半長軸越小，周期越小，所以“天問一號”在軌道III上的周期小于在軌道II上的周期，B錯誤；C．根據(jù)牛頓第二定律得到火星球心距離越小，加速度越大，“天問一號”在軌道III上Q點的加速度大于在軌道II上S點的加速度，C正確；D．根據(jù)開普勒第二定律，“天問一號”從軌道III上的Q點到P點運行過程中，線速度越來越小，D錯誤。故選AC。11.如圖所示，傾角的固定斜面頂端安裝一輕質(zhì)光滑定滑輪，質(zhì)量為的物塊A和質(zhì)量的物塊B用輕繩連接并跨過滑輪，一開始，在外力作用下A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知B與斜面間的動摩擦因數(shù)，重力加速度g取，不計空氣阻力?，F(xiàn)撤去外力，當(dāng)物塊A下落高度時，下列說法正確的是（）

A.物塊A的加速度大小為 B.繩子的拉力大小為15NC.物塊A速度大小為4m/s D.物塊B的動能為2J【11題答案】【答案】ABD【解析】【詳解】A．對A、B整體受力分析，由牛頓第二定律得解得故A正確；B．對A受力得解得故B正確；CD．由得，此時A、B的速度均為則B的動能為故C錯誤，D正確。故選ABD。二、非選擇題：本題共5小題，共56分。12.某科技小組利用如圖甲所示的裝置探究“彈簧彈性勢能與形變量關(guān)系”。彈簧彈射器水平放置，彈簧被壓縮后釋放，將質(zhì)量為m、直徑為d的小球彈射出去。測出小球通過光電門的時間為。請回答下列問題：（1）小球通過光電門時的速度大小v=___________；（2）某同學(xué)通過多次實驗，得到了多組與對應(yīng)的，并作出了的圖像如圖乙所示，這說明彈簧的壓縮量與小球通過光電門的時間成___________（填“正比”或“反比”）；因此，彈簧的形變量越大，小球彈出的速度___________（填“越大”或“越小”），由此說明，彈簧所具有的彈性勢能___________（填“越大”或“越小”）?！?2題答案】【答案】①.②.反比③.越大④.越大【解析】【詳解】（1）[1]小球通過光電門的平均速度近似等于瞬時速度，即（2）[2]由圖像可知，與對應(yīng)的成正比，因此與成反比；[3][4]彈簧的形變量越大，小球通過光電門時間越短，說明小球彈出的速度越大，說明彈簧對小球做的功越多，則彈簧的彈性勢能越大。13.利用力傳感器驗證系統(tǒng)機械能守恒定律，實驗裝置示意圖如圖所示，細(xì)線一端拴一個小球，另一端連接力傳感器并固定在鐵架臺上，傳感器可記錄球在擺動過程中細(xì)線拉力大小，用量角器量出釋放小球時細(xì)線與豎直方向的夾角，測出球的質(zhì)量為m，小球的直徑為d，小球在懸掛后靜止時用直尺測出繩子長度為L。已知重力加速度為g。（1）將小球拉至圖示位置，細(xì)線與豎直方向夾角為θ，由靜止釋放小球，發(fā)現(xiàn)細(xì)線拉力在小球擺動過程中作周期性變化。為求出小球在最低點的速度大小，應(yīng)讀取拉力的________（填“最大值”或“最小值”），其值為F。（2）小球從靜止釋放運動到最低點過程中，重力勢能的減少量=________，小球動能的增加量=___________。（用上述給定或測定物理量的符號表示）若兩者在誤差允許的范圍內(nèi)相等，則小球的機械能是守恒的。（3）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是___________。A．可以直接用彈簧測力計代替力傳感器進(jìn)行實驗B．細(xì)線要選擇伸縮性小的C．小球盡量選擇密度大的D．可以不測小球的質(zhì)量和細(xì)線的長度【13題答案】【答案】①.最大值②.③.④.BC##BC【解析】【詳解】（1）[1]小球在最低點由牛頓第二定律可得由此可知，應(yīng)讀出小球在最低點時繩的拉力即最大值。（2）[2]由題意可得，重力勢能減少量為[3]動能增加量為（3）[4]A．由于彈簧的彈力屬于漸變力，所以小球擺到最低點瞬間，彈簧測力計所測的彈力不準(zhǔn)確，且彈簧有彈性勢能的轉(zhuǎn)化和擺長的變化影響實驗，故A錯誤；B．為了減小小球做圓周運動的半徑的變化，所以細(xì)線要擇伸縮性小的，故B正確；C．為了減小阻力的影響，小球盡量選擇密度大的，體積小的，故C正確；D．小球從靜止釋放運動到最低點過程中，滿足機械能守恒的關(guān)系式為可知，應(yīng)測出小球的質(zhì)量，而不用測出細(xì)線的長度，故D錯誤。故選BC。14.如圖，運行軌道在同一平面內(nèi)的兩顆人造衛(wèi)星A、B，A的軌道半徑為B的n倍，A、B同方向繞地心做勻速圓周運動。已知地球的半徑為R。地球表面的重力加速度大小為g。衛(wèi)星B繞地球運行的周期為T，求衛(wèi)星B離地面的平均高度h和衛(wèi)星B、A的角速度之比?！?4題答案】【答案】，【解析】【詳解】設(shè)地球的質(zhì)量為M，在地球表面附近