湖北省十堰市2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期6月期末調(diào)研考試物理試卷

十堰市2023—2024學(xué)年度下學(xué)期期末調(diào)研考試高一物理滿分100分，考試時(shí)間75分鐘?！镒？荚図樌镒⒁馐马?xiàng)：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考號(hào)填寫在答題卡和試卷指定位置上，并將考號(hào)條形碼貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。答在試題卷、草稿紙上無(wú)效。3．非選擇題用0.5毫米黑色墨水簽字筆將答案直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。答在試題卷、草稿紙上無(wú)效。4．考生必須保持答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，只交答題卡。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8～10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.太陽(yáng)系有八大行星，離太陽(yáng)由近至遠(yuǎn)的行星分別為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.水星的周期小于海王星的周期 B.金星的加速度小于木星的加速度C.地球的線速度小于土星的線速度 D.火星的角速度小于天王星的角速度【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有解得，，，則軌道半徑越大，周期越大，加速度、角速度、線速度均越小，則可知：水星的周期小于海王星的周期；金星的加速度大于木星的加速度；地球的線速度大于土星的線速度；火星的角速度大于天王星的角速度。故選A。2.汽車在水平路面上行駛，經(jīng)過(guò)一彎道時(shí)發(fā)現(xiàn)路邊有限速標(biāo)志，如圖所示。已知汽車輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，取重力加速度大小，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。若彎道近似看作圓弧，則彎道半徑約為（）A.20m B.30m C.40m D.50m【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得m故選B。3.2024年5月8日10時(shí)，在北京航天飛行控制中心的精確控制下，嫦娥六號(hào)探測(cè)器成功實(shí)施近月制動(dòng)，順利進(jìn)入環(huán)月軌道飛行。已知地球的半徑約為月球半徑的4倍，地球表面的重力加速度約為月球表面重力加速度的6倍，不考慮地球和月球的自轉(zhuǎn)。當(dāng)嫦娥六號(hào)探測(cè)器在奔月過(guò)程中離地心和月心的距離相等時(shí)，受到地球和月球的萬(wàn)有引力之比約為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】在星球表面附近，根據(jù)萬(wàn)有引力與重力的關(guān)系有地球的半徑約為月球半徑的4倍，地球表面的重力加速度約為月球表面重力加速度的6倍，則可知當(dāng)嫦娥六號(hào)探測(cè)器在奔月過(guò)程中離地心和月心的距離相等時(shí)，受到地球和月球的萬(wàn)有引力之比約為故選C4.彩虹滑道在各游樂(lè)園和景區(qū)非常受歡迎。質(zhì)量為70kg的游客坐在質(zhì)量為10kg的橡膠圈上，一起從滑道頂端無(wú)初速滑下，最后停在滑道水平末端。若滑道頂端到末端的高度差為6m，取重力加速度大小，則此過(guò)程中橡膠圈的重力勢(shì)能減小量為（）A.4800J B.4200J C.600J D.0【答案】C【解析】【詳解】橡膠圈的重力勢(shì)能減小量為故選C。5.在2024年國(guó)際舉聯(lián)泰國(guó)世界杯賽中，中國(guó)舉重隊(duì)收獲11金9銀7銅。某選手在訓(xùn)練時(shí)將質(zhì)量為140kg的杠鈴舉高1.8m，其中舉起用了2s，在最高處維持了3s，放下用了0.5s，在杠鈴落地前手已放開(kāi)。取重力加速度大小，則下列說(shuō)法正確的是（）A.選手在向上舉起杠鈴的過(guò)程中對(duì)杠鈴做的功小于2520JB.選手維持杠鈴在最高點(diǎn)的過(guò)程中對(duì)杠鈴做的功為0C.選手放下杠鈴的過(guò)程中重力對(duì)杠鈴做功的平均功率為1260WD.整個(gè)過(guò)程中重力對(duì)杠鈴做功的平均功率約為458W【答案】B【解析】【詳解】A．選手在向上舉起杠鈴的過(guò)程中對(duì)杠鈴做的功等于克服重力做力大小，有故A錯(cuò)誤；B．選手維持杠鈴在最高點(diǎn)的過(guò)程中，杠鈴受到的支持力向上，杠鈴沒(méi)有在力的方向有位移，所以對(duì)杠鈴做的功為0，故B正確；C．根據(jù)題意選手放下杠鈴的過(guò)程中杠鈴沒(méi)有落地，則選手放下杠鈴的過(guò)程中重力對(duì)杠鈴做功已知放下用了0.5s，平均功率為聯(lián)立解得故C錯(cuò)誤；D．整個(gè)過(guò)程中杠鈴初始位置是地面，末狀態(tài)位置是地面，位移為零，所以整個(gè)過(guò)程中重力做功為零，平均功率則整個(gè)過(guò)程中重力對(duì)杠鈴做功的平均功率為零，故D錯(cuò)誤。故選B。6.防護(hù)罩的一部分是固定于豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平，為了檢驗(yàn)該防護(hù)罩承受沖擊的能力，軌道下端相切處放置豎直向上的彈簧槍，可發(fā)射質(zhì)量不同的鋼珠（視為質(zhì)點(diǎn)）。如圖所示，某次發(fā)射的質(zhì)量為的鋼珠恰好能沿軌道內(nèi)側(cè)經(jīng)過(guò)上端點(diǎn)P水平飛出，另一次發(fā)射的質(zhì)量為的鋼珠在Q點(diǎn)脫離軌道，OQ與豎直方向的夾角為。若彈簧槍的長(zhǎng)度不計(jì)，每次發(fā)射時(shí)彈簧具有相同的壓縮量，彈簧在彈性限度內(nèi)，則為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】質(zhì)量為的鋼珠恰好能過(guò)P點(diǎn)，則在P點(diǎn)時(shí)重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有從發(fā)射到經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，質(zhì)量為的鋼珠與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒有質(zhì)量為的鋼珠在Q點(diǎn)脫離軌道，則在此位置軌道對(duì)鋼珠的彈力剛好為零，由重力沿半徑方向的分力提供向心力，即從發(fā)射到經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)，質(zhì)量為的鋼珠與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒有每次發(fā)射時(shí)彈簧具有相同的壓縮量，即，聯(lián)立解得故選A。7.太空中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通常可忽略其他星體對(duì)它們的引力作用。已觀測(cè)到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：一種是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運(yùn)行，如圖甲所示；另一種是三顆星位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，并以該三角形的中心O為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示。所有星體（均可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量均為M，且兩種系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)周期相同，已知引力常量為G，則（）A.圖甲中兩顆邊緣星的線速度大小均為B.圖甲中兩顆邊緣星的運(yùn)動(dòng)周期均為C.圖乙中每顆星體的角速度大小均為D.圖乙中每顆星體轉(zhuǎn)動(dòng)半徑均為【答案】D【解析】【詳解】AB．圖甲中邊緣星做圓周運(yùn)動(dòng)由受到的萬(wàn)有引力的合力提供向心力，則有解得故A、B錯(cuò)誤；CD．設(shè)圖乙中等邊三角形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，圖乙中每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)由受到的萬(wàn)有引力的合力提供向心力，則有又因?yàn)閮煞N系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)周期相同，則有聯(lián)立解得則圖乙中每顆星體的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑均為故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。8.平行板電容器的兩板A、B接于電池兩極，一個(gè)帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在電容器內(nèi)部，閉合開(kāi)關(guān)S，電容器充電，小球最終靜止不動(dòng)，如圖所示。若要使細(xì)線偏離豎直方向的夾角增大一些，則下列方法可行的是（）A.將S斷開(kāi)，再將A板向右移一些 B.將S斷開(kāi)，再將A板向上移一些C.保持S閉合，將B板向左移一些 D.保持S閉合，將B板向下移一些【答案】BC【解析】【詳解】A．?dāng)嚅_(kāi)電鍵S，電容器所帶的電量不變，將A板向右移一些，可知d變化，根據(jù)可知?jiǎng)tE不變，電場(chǎng)力不變，不變，故A錯(cuò)誤；B．?dāng)嚅_(kāi)電鍵S，電容器所帶的電量不變，由將A板稍向上移，S減小，由可知E增大，小球所受的電場(chǎng)力變大，增大，故B正確。C．保持電鍵S閉合，電容器兩端間的電勢(shì)差不變，將B板向左移一些，極板間距離減小，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，小球所受的電場(chǎng)力變大，增大，故C正確；D．保持電鍵S閉合，電容器兩端間的電勢(shì)差不變，將B板向下移一些，極板間距離不變，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，小球所受的電場(chǎng)力不變，則不變，故D錯(cuò)誤；故選BC。9.如圖所示，ABCD是正四面體，M、N、P、K分別為AD、AB、BD和CD邊的中點(diǎn)。在頂點(diǎn)A、B分別固定有電荷量相等的正點(diǎn)電荷，則下列說(shuō)法正確的是（）A.M、P兩點(diǎn)的電勢(shì)相等B.K、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等C.將帶正電的試探電荷由M點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D.電子在P點(diǎn)的電勢(shì)能高于在K點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】AC【解析】【詳解】A．M、P兩點(diǎn)到正電荷的距離相等，則M、P兩點(diǎn)電勢(shì)相等，故A正確；B．根據(jù)電場(chǎng)的疊加可知N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0，K點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為0，大小不相等，故B錯(cuò)誤；C．沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，則由M點(diǎn)到D點(diǎn)電勢(shì)降低，將帶正電的試探電荷由M點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)，電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做正功，故C正確；D．P點(diǎn)到兩電荷的距離較近，則P點(diǎn)的電勢(shì)較高，電子帶負(fù)電，在P點(diǎn)的電勢(shì)能低于在K點(diǎn)的電勢(shì)能，故D錯(cuò)誤；故選AC。10.如圖所示，豎直虛線a、b、c、d、e是等勢(shì)線且相鄰之間電勢(shì)差相等，一帶正電粒子從A點(diǎn)以豎直向上的初速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)最高點(diǎn)B后回到與A點(diǎn)在同一水平線上的E點(diǎn)，A、B、C、D、E為粒子軌跡與等勢(shì)線的交點(diǎn)。粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中克服重力做的功為9J，電場(chǎng)力做的功為20J。已知，則下列說(shuō)法正確的是（）A. B.粒子在B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能為20JC.粒子在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為40J D.粒子在E點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為89J【答案】AD【解析】【詳解】A．帶正電的粒子受電場(chǎng)力向右，可知場(chǎng)強(qiáng)方向向右，沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，可知選項(xiàng)A正確；B．從A到B電場(chǎng)力做的功為20J，可知從B到C電場(chǎng)力做功也為20J，則電勢(shì)能減小20J，因在C點(diǎn)的電勢(shì)能為零，可知粒子在B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能為20J，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．從A到B豎直方向可知粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能為40J，因粒子只有重力和電場(chǎng)力做功，則電勢(shì)能、動(dòng)能和重力勢(shì)能之和守恒，則對(duì)AC兩點(diǎn)因C點(diǎn)的重力勢(shì)能EPC小于9J，可知C點(diǎn)的動(dòng)能大于40J，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．因E點(diǎn)的電勢(shì)能為40J，則在AE兩點(diǎn)時(shí)可知在E點(diǎn)的動(dòng)能EkE=89J選項(xiàng)D正確。故選AD。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置與傳感器結(jié)合，探究向心力大小的表達(dá)式。實(shí)驗(yàn)時(shí)用手撥動(dòng)擋光桿旋臂使其做圓周運(yùn)動(dòng)，力傳感器和光電門固定在實(shí)驗(yàn)裝置上，測(cè)量角速度和向心力。（1）測(cè)得擋光桿的寬度為1mm，擋光桿通過(guò)光電門的時(shí)間為，則擋光桿通過(guò)光電門的速度大小為_(kāi)_______m/s，擋光桿到轉(zhuǎn)軸的距離為0.20m，則擋光桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為_(kāi)_______rad/s。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（2）圖乙中①②兩條曲線為相同半徑、不同質(zhì)量下向心力與角速度的關(guān)系圖線，由圖乙可知，與曲線①相比，曲線②對(duì)應(yīng)的砝碼質(zhì)量________（填“更大”“等大”或“更小”）?！敬鸢浮浚?）①.0.50②.2.5（2）更大【解析】【小問(wèn)1詳解】擋光桿通過(guò)光電門的速度大小為由計(jì)算得出【小問(wèn)2詳解】根據(jù)向心力公式可知半徑和角速度相同時(shí)，質(zhì)量越大則向心力越大，故曲線②對(duì)應(yīng)的砝碼質(zhì)量更大。12.某物理興趣小組利用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖中是固定的光滑半圓軌道，圓心為O，OC為豎直半徑，1和2是A、B位置的兩個(gè)光電門，與它們連接的光電計(jì)時(shí)器都沒(méi)有畫出。讓正方體滑塊從與圓心等高處滑下，光電門1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為和。已知滑塊的質(zhì)量為20g，體積為，，，半圓軌道的半徑為1.35m，取重力加速度大小，，。所有計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字。（1）滑塊通過(guò)光電門1時(shí)的速度大小為_(kāi)_______m/s，通過(guò)光電門2時(shí)的速度大小為_(kāi)_______m/s。（2）滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)_______J，動(dòng)能的增加量為_(kāi)_______J。（3）在誤差允許范圍內(nèi)，該過(guò)程中滑塊的機(jī)械能________。（填“守恒”或“不守恒”）【答案】（1）①.1.00②.2.50（2）①.②.（3）守恒【解析】【小問(wèn)1詳解】[1][2]正方體滑塊的體積為，所以正方體的邊長(zhǎng)為l=1cm由速度定義式得滑塊通過(guò)光電門1、2時(shí)的速度大小分別為【小問(wèn)2詳解】[1][2]重力做正功，重力勢(shì)能減小，則滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量為動(dòng)能的增加量為【小問(wèn)3詳解】在誤差允許范圍內(nèi)則該過(guò)程中滑塊機(jī)械能。13.游樂(lè)場(chǎng)的過(guò)山車可以簡(jiǎn)化成如圖所示的模型：曲面軌道的下端與豎直面內(nèi)圓軌道相切于B點(diǎn)，使一質(zhì)量為m的小車從曲面軌道上的A處由靜止開(kāi)始無(wú)動(dòng)力滑下，小車進(jìn)入半徑為R的圓軌道下端后沿該圓軌道運(yùn)動(dòng)。已知A、B的高度差為h，若小車通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大小為mg（g為重力加速度大小），求：（1）小車經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小v；（2）小車從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力做的功W。【答案】（1）；（2）【解析】詳解】（1）小車通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)有解得（2）對(duì)該過(guò)程由動(dòng)能定理，有解得14.如圖所示，真空中，在平面xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（未知），第四象限內(nèi)有與x軸負(fù)方向夾角為45°的另一勻強(qiáng)電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（未知）。一帶電粒子從點(diǎn)A（0，L）沿x軸正方向射出，一段時(shí)間后粒子經(jīng)過(guò)點(diǎn)B（2L，0），再經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間到達(dá)y軸上的C點(diǎn)（圖中未畫出）。不計(jì)粒子受到的重力，求：（1）粒子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角；（2）C點(diǎn)的坐標(biāo)；（3）。【答案】（1）；（2）（0，6L）；（3）【解析】【詳解】（1）粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子從A點(diǎn)射出的初速度大小為，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，x方向有y方向有解得（2）粒子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小粒子從B點(diǎn)到C點(diǎn)也做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)C點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，），如圖所示沿方向有解得則C點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，6L）。（3）設(shè)粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，對(duì)于粒子在第一