2023年湖南省普通高中物理高一第二學期期末教學質量檢測試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，錯選和不選得零分）1、如圖所示，勻強電場的電場強度為E，在電場中有兩條光滑絕緣的固定軌道OM、ON，將兩個完全相同的正離子（不計重力及離子間的庫侖力）從O點由靜止釋放，分別沿OM、ON軌道運動，則下列說法正確的是（）A．經(jīng)過相同的時間，兩離子運動相同的距離B．當兩離子運動到垂直電場的同一平面上時速度大小相等C．在相同的時間內，電場力對兩離子做功相等D．在運動過程中，兩離子的電勢能都增大2、(本題9分)神舟五號載人飛船在繞地球做勻速圓周運動的過程中，飛船距地面的高度為h，己知地球的質量為M、半徑為R，飛船質量為m，萬有引力常量為G，則飛船繞地球做勻速圓周運動所需向心力的大小為（）A．GB．GC．GD．GMm3、(本題9分)關于地球上的物體隨地球自轉，下列說法正確的是A．在赤道上向心加速度最大B．在兩極向心加速度最大C．在地球上各處向心加速度一樣大D．在地球上各處線速度都一樣大4、(本題9分)一小船渡河，已知河寬為600m，船在靜水中的速度為6m/s，河水的流速為8m/s，則（）A．船渡河的最短路程為600mB．船渡河的最短時間為100sC．要使船以最短路程渡河，船在行駛過程中，船頭必須與河岸垂直D．船在行駛過程中，河水的流速突然增大，船渡河的最短時間將變短5、(本題9分)在地面上方某一點將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出，不計空氣阻力，則小球在隨后的運動中A．速度和加速度的方向都在不斷變化B．速度與加速度方向之間的夾角一直減小C．在相等的時間間隔內，動量的改變量不相等D．在相等的時間間隔內，動能的改變量相等6、(本題9分)如圖所示，質量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質彈簧一端固定于O點，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內．將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當彈簧位于豎直位置時，小球速度恰好為零，此時小球下降的豎直高度為h.若整個過程中彈簧始終處于伸長狀態(tài)且處于彈性限度范圍內，則下列說法正確的是()A．彈簧與桿垂直時，小球速度最大B．彈簧與桿垂直時，小球的動能與重力勢能之和最大C．小球從靜止位置下滑至最低點的過程中，彈簧的彈性勢能增加量小于mghD．小球從靜止位置下滑至最低點的過程中，彈簧的彈性勢能增加量大于mgh7、如圖所示，一光滑球體靜止于夾角為θ的支架ABC內，AB、BC與水平面的夾角都為α，現(xiàn)以B為旋轉中心，在平行于紙面的平面內，讓BC緩慢沿順時針旋轉，直至水平（AB不動），設BC對球體的作用力大小為F1，AB對球體的作用力大小為FA．F1可能一直增大 B．FC．F1可能先減小后增大 D．F8、(本題9分)公路在通過小型水庫的泄洪閘的下游時，常常要修建凹形橋，也叫“過水路面”。如圖所示，汽車通過凹形橋的最低點時（）A．車對橋的壓力比汽車的重力小B．車對橋的壓力比汽車的重力大C．車的速度越大，車對橋面的壓力越大D．向心力由汽車所受重力、橋面對其支持力和摩擦力提供9、(本題9分)把太陽系各行星的運動近似看做勻速圓周運動，則離太陽越遠的行星()A．周期越小 B．線速度越小 C．角速度越小 D．加速度越小10、如圖所示，一質量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點，第一次在水平力F作用下，小球以恒定速率在豎直平面內由P點運動到Q點，第二次在水平恒力作用下，從P點靜止開始運動并恰好能到達Q點，關于這兩個過程，下列說法正確的是（不計空氣阻力，重力加速度為g）A．第一個過程中，力F在逐漸變大B．第一個過程力F的瞬時功率逐漸變大C．第二個過程到達Q時，繩子拉力為T=mgD．第二個過程中，重力和水平恒力的合力的功率先增加后減小11、(本題9分)一個T型電路如圖所示，電路中的電,.另有一測試電源，電動勢為100V，內阻忽略不計．則()A．當cd端短路時，ab之間的等效電阻是40 B．當ab端短路時，cd之間的等效電阻是40C．當ab兩端接通測試電源時，cd兩端的電壓為80V D．當cd兩端接通測試電源時，ab兩端的電壓為80V12、(本題9分)如圖所示，一個圓環(huán)繞中心線AB以一定的角速度轉動，下列說法正確A．P、Q兩點的線速度相同 B．P、Q兩點的角速度相同C．P、Q兩點的線速度之比為：l D．P、Q兩點的角速度之比為：1二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學用如圖所示的實驗裝置探究功與速度變化的關系。實驗步驟如下：a.安裝好實驗器材。b.接通電源后，讓拖著紙帶的小車在橡皮筋的作用下沿平板斜面向下彈出，沿木板滑行。在紙帶上選擇合適的點距確定小車的速度v1。c.換用2條、3條……同樣的橡皮筋重復幾次（每次都從同一初始位置釋放小車），分別求出小車的速度vl、v2……。d.通過測量和計算，該同學判斷出小車沿平板做勻加速直線運動。結合上述實驗步驟，請你完成下列任務：（1）實驗中，除電火花打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導線及開關外，在下面的儀器和器材中，必須使用的還有___________和___________。（填選項代號）A．220V、50Hz的交流電源B．低壓直流電源C．刻度尺D．秒表E.天平F.彈簧測力計（2）實驗操作中需平衡小車受到的摩擦力，其最根本的目的是___________.A．防止小車不能被橡皮筋拉動B．確保橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功C．便于小車獲得較大的彈射速度D．防止紙帶上點跡不清晰14、（10分）(本題9分)某學習小組通過簡單器材驗證探究平拋運動．在水平桌面上用書本做成一個斜面，裝置如圖所示，斜面與水平面由小曲面平滑連接（圖中未畫出）。操作步驟如下：（1）讓鋼球（可視為質點）從斜面上某一位置無初速釋放，離開桌面后落到水平地面上，記下落地點的位置O；（2）用刻度尺測量水平桌面到水平地面的高度H；（3）用刻度尺測量__________________________________；（4）根據(jù)上述測量數(shù)據(jù)計算出鋼球離開桌面時的初速度v＝________________。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)主席在講話中提到：科技創(chuàng)新、重大工程建設捷報頻傳，“慧眼”衛(wèi)星邀游太空。已知“慧眼”衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，衛(wèi)星距地面的高度為h，運動周期為T，地球半徑為R，引力常量為G。求∶(1)地球的質量M；(2)地球的平均密度ρ。16、（12分）(本題9分)一臺小型電動機在3V電壓下工作，通過它的電流大小是0.2A，用此電動機提升重力為4N的物體時，在30s內可使該物體勻速提升3m．若不計除電動機線圈發(fā)熱以外的其他能量損失，求在提升重物的30s內，電動機線圈所產(chǎn)生的熱量．17、（12分）(本題9分)如圖，民航客機機艙緊急出口的氣囊可看作一條連接出口與地面的斜面，若斜面高3m，長6m。質量為60kg的人從出口無初速滑下，滑下時人所受的阻力大小是220N，將人看作質點，求：（1）人從出口滑到地面過程中重力所做的功；（2）人剛滑到地面前的速度大??；（3）人剛滑到地面前瞬間克服阻力做功的瞬時功率。

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，錯選和不選得零分）1、B【解析】

A．粒子在光滑軌道上受支持力和電場力的作用，電場力水平向右，大小相等，則可知，兩物體在沿軌道方向上運動的加速度肯定不相同；則相同時間內兩離子的距離不相同；故A錯誤；B．由于離子只受電場力所做的功；故當兩離子運動到垂直電場的同一平面上時，電場力做功相同；由動能定理可知；離子的速度大小相等；故B正確；C．因加速度不同，則在相同時間內兩離子的速度變化不同；故由動能定理可知，電場力做功不相等；故C錯誤；D．因電場力一直做正功；故電勢能均減?。还蔇錯誤；2、A【解析】神舟五號載人飛船在繞地球做勻速圓周運動的過程中所需的向心力等于地球對飛船的萬有引力，其大小為F=GMm3、A【解析】試題分析：地球自轉時，各點繞地軸轉動，具有相同的角速度，根據(jù)a=rω2，知到地軸的距離越大，向心加速度越大，所以在赤道處的向心加速度最大，兩極向心加速度最小，故A正確，BC錯誤；根據(jù)公式考點：考查了勻速圓周運動規(guī)律的應用4、B【解析】

將船的運動分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向，根據(jù)垂直于河岸方向上的速度求出渡河的時間．通過判斷合速度能否與河岸垂直，判斷船能否垂直到對岸?！驹斀狻緼項：根據(jù)平行四邊形定則，由于靜水速小于水流速，則合速度不可能垂直于河岸，即船不可能垂直到達對岸，因此最短路程大于600m，故A錯誤；B項：若河寬60m，渡河的最短時間t=dC項：因靜水速小于水流速度，船頭與河岸垂直時，船的渡河路程并不是最短，故C錯誤；D項：船在最短時間內過河時，根據(jù)t=d故應選B?！军c睛】解決本題的關鍵知道合運動與合運動具有等時性，各分運動具有獨立性，互不干擾。5、B【解析】A、平拋運動的加速度保持不變，速度大小和方向均在變化，故A錯誤。B、加速度方向始終豎直向下，設速度與水平的夾角為α，根據(jù)平行四邊形定則知tanα=vyvx，速度方向與水平方向的夾角不斷增大，則速度與加速度方向之間的夾角一直減小，故B錯誤。C、根據(jù)動量定理mgΔt=mΔv，則在相等的時間間隔內重力的沖量相等，則動量的變化量相等，故C錯誤。D、平拋運動的物體在相等時間間隔內，下降的高度相等，根據(jù)動能定理知，【點睛】解決本題的關鍵知道平拋運動的特點，知道平拋運動在相等時間內速度變化量相等，動能變化量不同．6、B【解析】

A項：彈簧與桿垂直時，彈力方向與桿垂直，合外力方向即重力的分力方向沿桿向下，小球將繼續(xù)加速，速度沒有達到最大值，故A錯誤；B項：小球運動過程中，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，此時彈簧伸長量最短，彈性勢能最小，故動能與重力勢能之和最大，故B正確；C項：小球下滑至最低點的過程中，系統(tǒng)機械能守恒，初末位置動能都為零，所以彈簧的彈性勢能增加量等于重力勢能的減小量，即為mgh，故CD錯誤．7、AC【解析】

以小球為研究對象進行受力分析如圖所示，通過重力的末端向F2【詳解】以小球為研究對象進行受力分析如圖所示，通過重力的末端向F2的反向延長線上做矢量三角形，根據(jù)圖中各力的變化情況可知：F1可能一直增大、也先減小后增大（初狀態(tài)α角大小未知，所以是可能）、A.F1B.F2C.F1D.F2【點睛】本題主要是考查了共點力的平衡問題，解答此類問題的一般步驟是：確定研究對象、進行受力分析、利用平行四邊形法則進行力的合成或者是正交分解法進行力的分解，然后在坐標軸上建立平衡方程進行解答，本題是采用圖象法進行解答的。8、BC【解析】

ABD.汽車通過凹形橋最低點時，靠重力和支持力的合力提供向心力，有N-mg=mv2C.根據(jù)N=mg+m9、BCD【解析】設行星的質量為m，公轉半徑為r，太陽的質量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，解得：T=2π，r越大，T越大．故A錯誤．v=，r越大，v越?。蔅正確．ω=，可知，r越大，ω越小．故C正確．a(chǎn)=，r越大，a越?。蔇正確．故選BCD．10、ABC【解析】試題分析：第一次小球在水平拉力F作用下，從P點緩慢地移動到Q點，則小球處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件得：F的最大值，隨著增大，F(xiàn)逐漸增大，因為速率恒定，而F在增大，所以在增大，故AB正確；第二次運動到Q點時，速度為零，則向心力為零，則繩子拉力，故C正確；第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把這兩個力合成為新的“重力”，則第二次小球的運動可以等效于單擺運動，當繩子方向與重力和F′方向在同一直線上時，小球處于“最低點”，最低點的速度最大，此時速度與新的“重力”方向垂直，即與重力和水平恒力的合力方向垂直，功率為零，所以兩力的合力的功率先減小為零，后再增大，功率先減小后增大，D錯誤；考點：動能定理的應用；共點力平衡的條件及其應用；功率的計算．【名師點睛】本題的難點在第二次拉動小球運動過程的處理，由于重力和拉力都是恒力，可以把這兩個力合成為新的“重力”，則第二次小球的運動可以等效于單擺運動，根據(jù)單擺的知識求解，難度適中11、AC【解析】當cd端短路時，ab間電路的結構是：電阻并聯(lián)后與串聯(lián)，等效電阻為，A正確；當ab端短路時，cd之間電路結構是：電阻并聯(lián)后與串聯(lián)，等效電阻為，B錯誤．當ab兩端接通測試電源時，cd兩端的電壓等于電阻兩端的電壓，為，C正確；當cd兩端接通測試電源時，ab兩端的電壓等于電阻兩端的電壓，為，D錯誤．12、BC【解析】

AB．P、Q兩點同軸轉動，角速度相同，但兩點到AB的距離不同，即軌道半徑不同，根據(jù)可得兩點的線速度不同，A錯誤B正確；CD．因為，，轉動的半徑之比為，根據(jù)知，P、Q