2023年湖北省咸寧市五校高一物理第二學(xué)期期末考試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)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(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)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(shí)間t變化的圖象如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是A．0~4s內(nèi)拉力對(duì)物體的沖量為4N·sB．4s末物體的動(dòng)能最大C．4s末物體的動(dòng)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(guó)首位在冬奧會(huì)雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動(dòng)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(duì)他做功1900J，他克服阻力做功100J．韓曉鵬在此過(guò)程中（）A．動(dòng)能增加了1900JB．動(dòng)能增加了2000JC．重力勢(shì)能減小了1900JD．重力勢(shì)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(guò)圓心O．下列關(guān)于x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的說(shuō)法中正確的是（）A．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)最低B．O點(diǎn)的電勢(shì)為零，電場(chǎng)強(qiáng)度最大C．從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，電勢(shì)一直降低D．從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度一直減小，電勢(shì)先升高后降低4、(本題9分)在地面上方某點(diǎn)將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出，不計(jì)空氣阻力，則小球在隨后的運(yùn)動(dòng)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(shí)間間隔內(nèi)，速率的改變量相等D．在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，動(dòng)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(diǎn)自軌道端點(diǎn)P由靜止開始滑下，滑到最低點(diǎn)Q時(shí)，對(duì)軌道的正壓力為2mg，重力加速度大小為g．質(zhì)點(diǎn)自P滑到Q的過(guò)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(chǎng)中的某點(diǎn)放一個(gè)檢驗(yàn)電荷，其電荷量為q，受到的電場(chǎng)力為F，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為，下列說(shuō)法正確的是()A．若移去檢驗(yàn)電荷，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0B．若檢驗(yàn)電荷的電荷量變?yōu)?q，則該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)?EC．若放置到該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷變?yōu)椋?q，則場(chǎng)中該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小不變，但方向相反D．若放置到該點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷變?yōu)椋?q，則場(chǎng)中該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)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(yùn)動(dòng)．關(guān)于它們的向心加速度的比較，下列說(shuō)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(dāng)該電源只對(duì)電阻R供電時(shí)，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(jiǎn)單的四星系統(tǒng)：質(zhì)量剛好都相同的四個(gè)星體A、B、C、D，A、B、C分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，D位于等邊三角形的中心．在四者相互之間的萬(wàn)有引力作用下，D靜止不動(dòng)，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(yùn)動(dòng)．若四個(gè)星體的質(zhì)量均為m，三角形的邊長(zhǎng)為a，引力常量為G，則下列說(shuō)法正確的是A．A、B、C三個(gè)星體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑均為B．A、B兩個(gè)星體之間的萬(wàn)有引力大小為C．A、B、C三個(gè)星體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小均為D．A、B、C三個(gè)星體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期均為10、(本題9分)用DIS實(shí)驗(yàn)研究機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，用光電門測(cè)定擺錘在某--位置的瞬時(shí)速度。實(shí)驗(yàn)測(cè)得D點(diǎn)的速度偏小，造成這個(gè)誤差的原因可能是A．?dāng)[錘釋放的位置高于A點(diǎn) B．?dāng)[錘釋放的位置在AB之間C．?dāng)[錘在A點(diǎn)沒有靜止釋放 D．光電門沒有放在D點(diǎn)11、(本題9分)a，b，c三個(gè)物體在同一條直線上運(yùn)動(dòng)，三個(gè)物體的圖象如圖所示，圖象c是一條拋物線，坐標(biāo)原點(diǎn)是拋物線的頂點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．a(chǎn)、b兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)物體的速度大小相等B．a(chǎn)、b兩物體都做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向相反C．在0～5s內(nèi)，當(dāng)時(shí)，a、b兩個(gè)物體相距最近D．物體c做加速度逐漸變大的直線運(yùn)動(dòng)12、(本題9分)如圖所示，一個(gè)圓環(huán)繞中心線AB以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確A．P、Q兩點(diǎn)的線速度相同 B．P、Q兩點(diǎn)的角速度相同C．P、Q兩點(diǎn)的線速度之比為：l D．P、Q兩點(diǎn)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(xué)做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)畫出的平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，他在運(yùn)動(dòng)軌跡上任取水平位移相等的A、B、C三點(diǎn)，測(cè)得△s=21.1cm，又測(cè)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(shí)的初速度為___________m/s(g=9.8m/s2)。(計(jì)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(shí)間渡過(guò)河去，則應(yīng)使船頭方向_________河岸（填“垂直”或“不垂直”）行駛，過(guò)河時(shí)間為_________s，過(guò)河距離為_________m。三．計(jì)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(yùn)動(dòng)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(yùn)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(shí)41分天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船在文昌航天發(fā)射中心由長(zhǎng)征七號(hào)遙二運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空。22日12時(shí)23分，天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室順利完成首次自動(dòng)交會(huì)對(duì)接。中國(guó)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(guó)航天空間站預(yù)計(jì)2022年建成。建成后的空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。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(duì)太空艙靜止站立，應(yīng)用物理規(guī)律推導(dǎo)說(shuō)明宇航員對(duì)太空艙的壓力大小等于零；（3）規(guī)定距地球無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零，質(zhì)量為m的物體與地心距離為r時(shí)引力勢(shì)能為Ep=-。由于太空中宇宙塵埃的阻力以及地磁場(chǎng)的電磁阻尼作用，長(zhǎng)時(shí)間在軌無(wú)動(dòng)力運(yùn)行的空間站軌道半徑慢慢減小到r1（仍可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)），為了修正軌道使軌道半徑恢復(fù)到r0，需要短時(shí)間開動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)空間站做功，求發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得5分，選不全的得3分，有選錯(cuò)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(yùn)動(dòng)，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(cuò)誤；BC.4s末的速度為零，故動(dòng)量為零，動(dòng)能為零，故B錯(cuò)誤C正確；D.物體在4s內(nèi)先做勻加速后做勻減速運(yùn)動(dòng)，4s末的速度為零，位移一直增大，不為0，故D錯(cuò)誤；2、C【解析】

AB、根據(jù)動(dòng)能定理合外力做的功等于物體動(dòng)能的增加量，重力對(duì)他做功1900J，他克服阻力做功100J，即阻力對(duì)他做功為?100J，則外力對(duì)他所做的總功為1900J?100J=1800J，是正功，他的動(dòng)能增加了1800J，A、B錯(cuò)誤；CD、重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量，重力對(duì)物體做功為1900J，是正功，則重力勢(shì)能減小了1900J，C正確、D錯(cuò)誤，故選C【點(diǎn)睛】物體重力做功多少，物體的重力勢(shì)能就減小多少；根據(jù)動(dòng)能定理確定動(dòng)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(duì)稱性可知，圓環(huán)上各電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)抵消，合場(chǎng)強(qiáng)為零。圓環(huán)上各電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度在x軸有向右的分量，根據(jù)電場(chǎng)的疊加原理可知，x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右，根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，可知在x軸上O點(diǎn)的電勢(shì)最高，故AB不符合題意；CD.O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，無(wú)窮遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)也為零，所以從O點(diǎn)沿x軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)先增大后減小。x軸上電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右，電勢(shì)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(yùn)動(dòng)，故加速度不變，速度大小和方向時(shí)刻在變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．設(shè)某時(shí)刻速度與豎直方向夾角為θ，則，隨著時(shí)間t變大，tanθ變小，θ變小，故選項(xiàng)B正確；C．根據(jù)加速度定義式，則Δv=gΔt，即在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，速度的改變量相等，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)能定理，在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，動(dòng)能的改變量等于重力做的功，即WG=mgh，對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)，由于在豎直方向上，在相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移不相等，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合加速度公式和動(dòng)能定理公式靈活求解即可?！究键c(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理5、C【解析】試題分析：據(jù)題意，質(zhì)點(diǎn)在位置P是具有的重力勢(shì)能為：；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)沿著曲面下滑到位置Q時(shí)具有的動(dòng)能為：，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)對(duì)軌道壓力為：，由能量守恒定律得到：，故選項(xiàng)C正確．考點(diǎn)：能量守恒定律、圓周運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】本題分析的關(guān)鍵是找出質(zhì)點(diǎn)在初始位置是的機(jī)械能和在末位置時(shí)的機(jī)械能，兩個(gè)位置機(jī)械能只差就等于摩擦力做的功的大小即；但在球末位置時(shí)的動(dòng)能時(shí)需要用到圓周運(yùn)動(dòng)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(dòng)能大小了．6、D【解析】電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度只取決于電場(chǎng)本身，與檢驗(yàn)電荷無(wú)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(cuò)誤B正確；因?yàn)閮傻貙儆谕S轉(zhuǎn)動(dòng)，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、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(dòng)勢(shì)E=6V，短路電流為6A，則內(nèi)阻故BC錯(cuò)誤。D．當(dāng)外電路電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大，即該電源只對(duì)電阻R供電時(shí)，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(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系知：它們的軌道半徑為：，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)萬(wàn)有引力公式，A、B兩個(gè)星體之間的萬(wàn)有引力大小為，故B正確；C．以A為研究對(duì)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(gè)星體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小：，故C正確；D．根據(jù)合力提供向心力有：，得A、B、C星體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為：，故D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】先求出任意兩個(gè)星體之間的萬(wàn)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(shí)驗(yàn)測(cè)得D點(diǎn)的機(jī)械能明顯偏小，說(shuō)明重錘低于A點(diǎn)才開始靜止釋放的，或未到D點(diǎn)就開始測(cè)速度，因此不是重力勢(shì)能少些，就是動(dòng)能小些．A．?dāng)[錘釋放的位置高于A點(diǎn)，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．?dāng)[錘釋放的位置在AB之間，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．?dāng)[錘在A點(diǎn)沒有靜止釋放，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．光電門沒有放在D點(diǎn)，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確。11、AB【解析】A、B項(xiàng)：位移圖象傾斜的直線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則知a、b兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng)．由圖看出斜率看出，a、b兩圖線的斜率大小相等、正負(fù)相反，說(shuō)明兩物體的速度大小相等、方向相反，故A正確，B正確；C項(xiàng)：a物體沿正方向運(yùn)動(dòng)，b物體沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則當(dāng)t=5s時(shí)，a、b兩個(gè)物體相距最遠(yuǎn)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：對(duì)于勻加速運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．點(diǎn)晴：位移圖象傾斜的直線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，圖象的斜率大小等于速度大小，斜率的正負(fù)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(yùn)動(dòng)．12、BC【解析】

AB．P、Q兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，但兩點(diǎn)到AB的距離不同，即軌道半徑不同，根據(jù)可得兩點(diǎn)的線速度不同，A錯(cuò)誤B正確；CD．因?yàn)椋?，轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑之比為，根據(jù)知，P、Q兩點(diǎn)的線速度之比，C正確D錯(cuò)誤．故選BC．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)角速度大小相等，同一條皮帶相連的點(diǎn)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(yùn)動(dòng)的線速度，就是第一宇宙速度。其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)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(wàn)有引力，所以③由②③