2023年湖北省咸寧市五校高一物理第二學期期末考試試題含解析

2022-2023學年高一下物理期末模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、靜止在光滑水平面上的物體，受到水平拉力F的作用，拉力F隨時間t變化的圖象如圖所示，則下列說法中正確的是A．0~4s內(nèi)拉力對物體的沖量為4N·sB．4s末物體的動能最大C．4s末物體的動量為零D．0~4s內(nèi)物體的位移為零2、(本題9分)韓曉鵬是我國首位在冬奧會雪上項目奪冠的運動員．他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對他做功1900J，他克服阻力做功100J．韓曉鵬在此過程中（）A．動能增加了1900JB．動能增加了2000JC．重力勢能減小了1900JD．重力勢能減小了2000J3、(本題9分)如圖所示，一圓環(huán)上均勻分布在正電荷，x軸垂直于環(huán)面且過圓心O．下列關(guān)于x軸上的電場強度和電勢的說法中正確的是（）A．O點的電場強度為零，電勢最低B．O點的電勢為零，電場強度最大C．從O點沿x軸正方向，電場強度先增大后減小，電勢一直降低D．從O點沿x軸正方向，電場強度一直減小，電勢先升高后降低4、(本題9分)在地面上方某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(nèi)，速率的改變量相等D．在相等的時間間隔內(nèi)，動能的改變量相等5、(本題9分)如圖，一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端等高；質(zhì)量為m的質(zhì)點自軌道端點P由靜止開始滑下，滑到最低點Q時，對軌道的正壓力為2mg，重力加速度大小為g．質(zhì)點自P滑到Q的過程中，克服摩擦力所做的功為（）A．mgR B．mgR C．mgR D．mgR6、(本題9分)在電場中的某點放一個檢驗電荷，其電荷量為q，受到的電場力為F，則該點的電場強度為，下列說法正確的是()A．若移去檢驗電荷，則該點的電場強度為0B．若檢驗電荷的電荷量變?yōu)?q，則該點的場強變?yōu)?EC．若放置到該點的檢驗電荷變?yōu)椋?q，則場中該點的場強大小不變，但方向相反D．若放置到該點的檢驗電荷變?yōu)椋?q，則場中該點的場強大小、方向均不變7、(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、如圖所示，圖線AB是某電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖線，OM是固定電阻R兩端的電壓隨電流變化的圖像，由圖可知A．固定電阻R的阻值為1ΩB．該電源的內(nèi)阻為2ΩC．該電源的短路電流為1AD．當該電源只對電阻R供電時，電源的輸出功率最大9、(本題9分)由多顆星體構(gòu)成的系統(tǒng)，叫做多星系統(tǒng)．有這樣一種簡單的四星系統(tǒng)：質(zhì)量剛好都相同的四個星體A、B、C、D，A、B、C分別位于等邊三角形的三個頂點上，D位于等邊三角形的中心．在四者相互之間的萬有引力作用下，D靜止不動，A、B、C繞共同的圓心D在等邊三角形所在的平面內(nèi)做相同周期的圓周運動．若四個星體的質(zhì)量均為m，三角形的邊長為a，引力常量為G，則下列說法正確的是A．A、B、C三個星體做圓周運動的半徑均為B．A、B兩個星體之間的萬有引力大小為C．A、B、C三個星體做圓周運動的向心加速度大小均為D．A、B、C三個星體做圓周運動的周期均為10、(本題9分)用DIS實驗研究機械能守恒定律的實驗中，用光電門測定擺錘在某--位置的瞬時速度。實驗測得D點的速度偏小，造成這個誤差的原因可能是A．擺錘釋放的位置高于A點 B．擺錘釋放的位置在AB之間C．擺錘在A點沒有靜止釋放 D．光電門沒有放在D點11、(本題9分)a，b，c三個物體在同一條直線上運動，三個物體的圖象如圖所示，圖象c是一條拋物線，坐標原點是拋物線的頂點，下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)、b兩物體都做勻速直線運動，兩個物體的速度大小相等B．a(chǎn)、b兩物體都做勻變速直線運動，運動方向相反C．在0～5s內(nèi)，當時，a、b兩個物體相距最近D．物體c做加速度逐漸變大的直線運動12、(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(zhuǎn)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．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)如圖所示的曲線是一同學做“研究平拋物體的運動”實驗時畫出的平拋運動的軌跡，他在運動軌跡上任取水平位移相等的A、B、C三點，測得△s=21.1cm，又測得豎直高度分別為h1=26.4cm，h2=36.2cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小球拋出時的初速度為___________m/s(g=9.8m/s2)。(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)14、(本題9分)若已知某星球的質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，則該星球的第一宇宙速度為________；若已知某星球的半徑為R，星球表面的重力加速度為g，則該星球的第一宇宙速度為____________。15、(本題9分)一只船在40m寬的河中橫渡，水流速度是3m/s，船在靜水中的航速是4m/s?，F(xiàn)欲使小船以最短時間渡過河去，則應使船頭方向_________河岸（填“垂直”或“不垂直”）行駛，過河時間為_________s，過河距離為_________m。三．計算題(22分)16、（12分）地球同步通信衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同，均為T。（1）求地球同步通信衛(wèi)星繞地球運行的角速度大??；（2）已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，求地球同步通信衛(wèi)星的軌道距離地面的高度。17、（10分）2017年4月20日19時41分天舟一號貨運飛船在文昌航天發(fā)射中心由長征七號遙二運載火箭成功發(fā)射升空。22日12時23分，天舟一號貨運飛船與天宮二號空間實驗室順利完成首次自動交會對接。中國載人航天工程已經(jīng)順利完成“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略的前兩步，中國航天空間站預計2022年建成。建成后的空間站繞地球做勻速圓周運動。已知地球質(zhì)量為M，空間站的質(zhì)量為m0，軌道半徑為r0，引力常量為G，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。（1）求空間站線速度v0的大??；（2）宇航員相對太空艙靜止站立，應用物理規(guī)律推導說明宇航員對太空艙的壓力大小等于零；（3）規(guī)定距地球無窮遠處引力勢能為零，質(zhì)量為m的物體與地心距離為r時引力勢能為Ep=-。由于太空中宇宙塵埃的阻力以及地磁場的電磁阻尼作用，長時間在軌無動力運行的空間站軌道半徑慢慢減小到r1（仍可看作勻速圓周運動），為了修正軌道使軌道半徑恢復到r0，需要短時間開動發(fā)動機對空間站做功，求發(fā)動機至少做多少功。

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、C【解析】

由圖象可知物體在4s內(nèi)先做勻加速后做勻減速運動，4s末的速度為零，位移一直增大。A.根據(jù)I=Ft可知：前4s內(nèi)I合=2F-2F=0，故A錯誤；BC.4s末的速度為零，故動量為零，動能為零，故B錯誤C正確；D.物體在4s內(nèi)先做勻加速后做勻減速運動，4s末的速度為零，位移一直增大，不為0，故D錯誤；2、C【解析】

AB、根據(jù)動能定理合外力做的功等于物體動能的增加量，重力對他做功1900J，他克服阻力做功100J，即阻力對他做功為?100J，則外力對他所做的總功為1900J?100J=1800J，是正功，他的動能增加了1800J，A、B錯誤；CD、重力做的功等于重力勢能的減少量，重力對物體做功為1900J，是正功，則重力勢能減小了1900J，C正確、D錯誤，故選C【點睛】物體重力做功多少，物體的重力勢能就減小多少；根據(jù)動能定理確定動能的變化．3、C【解析】

AB.圓環(huán)上均勻分布著正電荷，根據(jù)對稱性可知，圓環(huán)上各電荷在O點產(chǎn)生的場強抵消，合場強為零。圓環(huán)上各電荷產(chǎn)生的電場強度在x軸有向右的分量，根據(jù)電場的疊加原理可知，x軸上電場強度方向向右，根據(jù)順著電場線方向電勢降低，可知在x軸上O點的電勢最高，故AB不符合題意；CD.O點的場強為零，無窮遠處場強也為零，所以從O點沿x軸正方向，場強應先增大后減小。x軸上電場強度方向向右，電勢降低，故C符合題意，D不符合題意。4、B【解析】

A．由于物體只受重力作用，做平拋運動，故加速度不變，速度大小和方向時刻在變化，選項A錯誤；B．設某時刻速度與豎直方向夾角為θ，則，隨著時間t變大，tanθ變小，θ變小，故選項B正確；C．根據(jù)加速度定義式，則Δv=gΔt，即在相等的時間間隔內(nèi)，速度的改變量相等，故選項C錯誤；D．根據(jù)動能定理，在相等的時間間隔內(nèi)，動能的改變量等于重力做的功，即WG=mgh，對于平拋運動，由于在豎直方向上，在相等時間間隔內(nèi)的位移不相等，故選項D錯誤?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合加速度公式和動能定理公式靈活求解即可?！究键c】平拋運動、動能定理5、C【解析】試題分析：據(jù)題意，質(zhì)點在位置P是具有的重力勢能為：；當質(zhì)點沿著曲面下滑到位置Q時具有的動能為：，此時質(zhì)點對軌道壓力為：，由能量守恒定律得到：，故選項C正確．考點：能量守恒定律、圓周運動【名師點睛】本題分析的關(guān)鍵是找出質(zhì)點在初始位置是的機械能和在末位置時的機械能，兩個位置機械能只差就等于摩擦力做的功的大小即；但在球末位置時的動能時需要用到圓周運動規(guī)律，，由此式可以求出在末位置的速度，也就可以求解此位置的動能大小了．6、D【解析】電場中某點的電場強度只取決于電場本身，與檢驗電荷無關(guān)，故選D.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錯誤B正確；因為兩地屬于同軸轉(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錯誤D正確考點：考查了向心加速度【名師點睛】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、AD【解析】

A．根據(jù)伏安特性曲線OM可知，，故A正確。BC．由圖象AB可知電源的電動勢E=6V，短路電流為6A，則內(nèi)阻故BC錯誤。D．當外電路電阻等于內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大，即該電源只對電阻R供電時，電源的輸出功率最大，故D正確。9、BC【解析】

A．A、B、C繞等邊三角形的中心D做圓周運動，由幾何關(guān)系知：它們的軌道半徑為：，故A錯誤；B．根據(jù)萬有引力公式，A、B兩個星體之間的萬有引力大小為，故B正確；C．以A為研究對象，受到的合力為，根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)=ma向，A、B、C三個星體做圓周運動的向心加速度大?。海蔆正確；D．根據(jù)合力提供向心力有：，得A、B、C星體做圓周運動的周期為：，故D錯誤．【點睛】先求出任意兩個星體之間的萬有引力，從而得出每一星體受到的合力，該合力提供它們的向心力．根據(jù)幾何關(guān)系求出星體的軌道半徑，結(jié)合合力提供向心力求出線速度、向心加速度和周期．10、BD【解析】

若實驗測得D點的機械能明顯偏小，說明重錘低于A點才開始靜止釋放的，或未到D點就開始測速度，因此不是重力勢能少些，就是動能小些．A．擺錘釋放的位置高于A點，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．擺錘釋放的位置在AB之間，與結(jié)論相符，選項B正確；C．擺錘在A點沒有靜止釋放，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．光電門沒有放在D點，與結(jié)論相符，選項D正確。11、AB【解析】A、B項：位移圖象傾斜的直線表示物體做勻速直線運動，則知a、b兩物體都做勻速直線運動．由圖看出斜率看出，a、b兩圖線的斜率大小相等、正負相反，說明兩物體的速度大小相等、方向相反，故A正確，B正確；C項：a物體沿正方向運動，b物體沿負方向運動，則當t=5s時，a、b兩個物體相距最遠，故C錯誤；D項：對于勻加速運動位移公式可見，x-t圖象是拋物線，所以物體c一定做勻加速運動，故D錯誤．點晴：位移圖象傾斜的直線表示物體做勻速直線運動，圖象的斜率大小等于速度大小，斜率的正負表示速度方向．分析在0～5s內(nèi)a、b兩物體之間距離的變化．圖象c是一條拋物線表示勻加速運動．12、BC【解析】

AB．P、Q兩點同軸轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動的半徑之比為，根據(jù)知，P、Q兩點的線速度之比，C正確D錯誤．故選BC．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道共軸轉(zhuǎn)動的點角速度大小相等，同一條皮帶相連的點的線速度大小相等．二．填空題(每小題6分，共18分)13、2.11【解析】

在豎直方向上根據(jù)，則有，所以小球拋出初速度為14、【解析】

[1]航天器在星球表面附近做勻速圓周運動的線速度，就是第一宇宙速度。其做圓周運動的向心力由萬有引力提供，由向心力公式①解得第一宇宙速度②[2]在星球表面附近重力等于萬有引力，所以③由②③