2024屆湖南省寧鄉(xiāng)市物理高一第二學(xué)期期末達(dá)標(biāo)檢測試題含解析

2024屆湖南省寧鄉(xiāng)市物理高一第二學(xué)期期末達(dá)標(biāo)檢測試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，一個長為0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿OA，A端固定一質(zhì)量為3kg的小球，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，通過最高點(diǎn)時，小球的速度為2m/s，取g=10m/s2。則此時A．6N的拉力 B．6N的壓力C．24N的拉力 D．24N的壓力2、(本題9分)如圖所示，物體從A處靜止開始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑動，最終停在B處．已知A距水平面OB的高度為h，物體的質(zhì)量為m，現(xiàn)將物體m從B點(diǎn)沿原路送回至A處，至少需外力做功A． B． C． D．3、如圖所示，小車通過定滑輪用繩牽引水中的小船，當(dāng)繩與水平面夾角為θ時，小車、小船的速度大小分別為v1、v2。則v1、v2大小關(guān)系正確的是A．B．C．D．4、(本題9分)如圖所示，＋Q為固定的正點(diǎn)電荷，虛線圓是其一條等勢線．兩電荷量相同、但質(zhì)量不相等的粒子，分別從同一點(diǎn)A以相同的速度v0射入，軌跡如圖中曲線，B、C為兩曲線與圓的交點(diǎn)．φA、φB、φC表示A、B、C三點(diǎn)電勢，mB、mC表示分別經(jīng)過B、C兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量，aB、aC表示兩粒子經(jīng)過B、C時的加速度大小，vB、vC表示兩粒子經(jīng)過B、C時的速度大?。挥?jì)粒子重力，以下判斷正確的是（）A．φA>φBmB<mCB．φA<φCmB>mCC．a(chǎn)B>aCvB<vCD．a(chǎn)B<aCvB>vC5、(本題9分)一個人乘電梯從1樓到30樓，在此過程中經(jīng)歷了先加速、再勻速、后減速的運(yùn)動過程，則電梯支持力對人做功情況是：A．始終做正功 B．加速時做正功，勻速和減速時做負(fù)功C．加速和勻速時做正功，減速時做負(fù)功 D．加速時做正功，勻速時不做功，減速時做負(fù)功6、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)的圓周軌道半徑為r，質(zhì)量為m的小物塊以速度v通過軌道的最高點(diǎn)P．已知重力加速度為g，則小物塊在P點(diǎn)受到軌道對它的壓力大小為A．m B．m－mg C．mg－m D．m+mg7、(本題9分)物體在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動時的速度就叫做第一宇宙速度．關(guān)于第一宇宙速度，下列說法正確的是（）A．第一宇宙速度大小約為11.2km/sB．第一宇宙速度是人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的最大運(yùn)行速度C．第一宇宙速度是使人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動所需的最小發(fā)射速度D．若已知地球的半徑和地球表面的重力加速度，便可求出第一宇宙速度8、(本題9分)同步衛(wèi)星離地心的距離為r，運(yùn)行速度為，加速度，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度第一宇宙速度為，地球的半徑為R，則A． B． C． D．9、(本題9分)如圖所示，光滑水平平臺上有一質(zhì)量為m的物塊，站在地面上的人用跨過定滑輪（定滑輪大小不計(jì)）的繩子向右拉動物塊，不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及滑輪的摩擦，且人手作用點(diǎn)離平臺邊緣豎直高度始終為h，當(dāng)人以速度v從平臺的邊緣處向右勻速前進(jìn)位移x時，則A．在該過程中，物塊的運(yùn)動速度增加B．人前進(jìn)x時，物塊的運(yùn)動速率為C．在該過程中，物塊受到拉力變小D．在該過程中，人對物塊做的功為10、(本題9分)如圖所示，A、B、C、D四圖中的小球以及小球所在的左側(cè)斜面完全相同，現(xiàn)從同一高度h處由靜止釋放小球，使之進(jìn)入右側(cè)不同的豎直軌道,除去底部一小圓弧，A圖中的軌道是一段斜面，其高度小于h；B圖中的軌道是一個內(nèi)徑略大于小球直徑的管道,其上部為直管，下部為圓弧形，與斜面相連，管的高度大于h；C圖中的軌道是一段斜面，高度大于h；D圖中的軌道是個半圓形軌道，其直徑等于h。如果不計(jì)任何摩擦阻力和拐彎處的能量損失，小球進(jìn)入右側(cè)軌道后能到達(dá)h高度的是()A． B．C． D．11、(本題9分)如圖所示，一帶電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場E中，在電場力作用下形成圖中所示的運(yùn)動軌跡．M和N是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)在軌跡的最右端．不計(jì)重力，下列表述正確的是()A．粒子在M點(diǎn)的速率最大B．粒子所受電場力與電場方向相同C．粒子在電場中的加速度不變D．粒子速度先減小后增大12、1019年4月10日11點(diǎn)，天文學(xué)家召開全球新聞發(fā)布會，宣布首次直接拍攝到黑洞的照片?？茖W(xué)家曾在一個河外星系中，發(fā)現(xiàn)了一對相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量雙黑洞系統(tǒng)，它們以兩者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動，將黑洞視為質(zhì)點(diǎn)，且兩黑洞與圓心始終在一條直線上。若其中一黑洞的質(zhì)量為M1，軌道半徑為r1，角速度為ω1，加速度為a1，周期為T1，另一黑洞的質(zhì)量為M1，軌道半徑為r1，角速度為ω1，加速度為a1，周期為T1．根據(jù)所學(xué)知識，下列選項(xiàng)正確的是（）A．雙黑洞的角速度之比ω1：ω1＝M1：M1B．雙黑洞的軌道半徑之比r1：r1＝M1：M1C．雙黑洞的向心加速度之比a1：a1＝M1：M1D．兩黑洞的周期之比為T1：T1＝l：1二、實(shí)驗(yàn)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(xué)做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖，小車在橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行．用一條橡皮筋時對小車做的功記為W，當(dāng)用2條、3條…，完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長的長度都保持一致．實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時器所打的紙帶測出．（1）若木板水平放置，小車在橡皮筋作用下運(yùn)動，當(dāng)小車速度最大時，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是_________A．橡皮筋恰好恢復(fù)原長

B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)C．小車恰好運(yùn)動到兩個鐵釘?shù)倪B線處

D．小車已超過兩個鐵釘?shù)倪B線（2）如圖所示是某次正確操作情況下，在50HZ作電源下打點(diǎn)計(jì)時器記錄的一條紙帶，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的______（填A(yù)F或FI）部分進(jìn)行測量，速度大小為______m/s（3）通過該實(shí)驗(yàn)的正確操作和正確處理數(shù)據(jù)，應(yīng)該得出合力做的功W和物體速度v變化的關(guān)系是________14、（10分）(本題9分)用圖①的電路測量一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)阻．蓄電池的內(nèi)阻很小，為防止滑動變阻器電阻過小時由于電流過大而損壞器材，電路中用了一個保護(hù)電阻R0.除蓄電池、導(dǎo)線、開關(guān)外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：A．電壓表V1（量程3V、15V）B．電壓表V2（量程3V、15V）C．滑動變阻器R1（0~20Ω，允許最大電流1A）D．滑動變阻器R2（0~1500Ω，允許最大電流0.2A）E.定值電阻R01（阻值1Ω，額定功率5W）F.定值電阻R02（阻值10Ω，額定功率10W）回答下列問題：（1）電壓表V1選____量程，電壓表V2選____量程；（選填“3V”或“15V”）（2）滑動變阻器選____（填“R1”或“R2”），定值電阻選_____(選填“R01”或“R02”）；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制U1-U2圖象，得到的應(yīng)該是圖②中的____（選填“甲”或“乙”）；（4）若圖線與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為a，圖線的斜率（或斜率的絕對值）為k，則蓄電池的電動勢為______,內(nèi)阻為______（定值電阻用“R0”表示）三、計(jì)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)如圖所示，質(zhì)量為m=60kg的高山滑雪運(yùn)動員，從A點(diǎn)由靜止開始沿滑道滑下，然后由B點(diǎn)水平飛出，落在斜坡上的C點(diǎn)．已知BC連線與水平方向的夾角θ=37°，AB間的高度差H=25m，BC兩點(diǎn)距離S=75m，不計(jì)空氣阻力．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）運(yùn)動員從B點(diǎn)飛出時的速度大??；（2）運(yùn)動員從A滑到B的過程中克服摩擦阻力所做的功．16、（12分）(本題9分)如圖所示，半徑為R的四分之一光滑圓弧槽固定在小車上，槽兩端等高．有一質(zhì)量為m的小球在圈弧槽中最低點(diǎn)相對圓弧槽靜止，小球和小車起以大小為的速度沿水平面向右勻速運(yùn)動，當(dāng)小車遇到障礙物時突然停止不動．小球可視為質(zhì)點(diǎn)．不計(jì)空氣阻力，重加速度為g，求：（1）小車停止瞬間，小球?qū)A弧槽最低點(diǎn)的壓力大小；（2）小車停止后，小球相對圓弧槽最低點(diǎn)上升的最大高度可能值．17、（12分）(本題9分)如圖甲所示，一豎直平面內(nèi)的軌道由粗糙斜面AD和光滑圓軌道DCE組成，AD與DCE相切于D點(diǎn)，C為圓軌道的最低點(diǎn)．將一小物塊置于軌道ADC上離地面高為H處由靜止下滑，用力傳感器測出其經(jīng)過C點(diǎn)時對軌道的壓力N，改變H的大小，可測出相應(yīng)的N大小，N隨H的變化關(guān)系如圖乙圖中折線PQI所示（PQ與QI兩直線相連接于Q點(diǎn)），QI反向延長交縱軸于F點(diǎn)（0，5.8N），重力加速度g取10m/s2，求：（1）小物塊的質(zhì)量m；（2）圓軌道的半徑及軌道DC所對圓心角（可用角度的三角函數(shù)值表示）；（3）小物塊與斜面AD間的動摩擦因數(shù)．

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【解題分析】

小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動,當(dāng)在最高點(diǎn)小球與細(xì)桿無彈力作用時,小球的速度為v1mg=m得:v15>2小球受到細(xì)桿的支持力小球在O點(diǎn)受力分析:重力與支持力mg-F=m解得：F=6N即桿受到小球向下的6N的壓力A.6N的拉力與分析不符，故A不符合題意B.6N的壓力與分析相符，故B符合題意C.24N的拉力與分析不符，故C不符合題意D.24N的壓力與分析不符，故D不符合題意2、D【解題分析】

設(shè)OB=x，對從A到B過程，根據(jù)動能定理，有：mgh-μmgx=0

；對返回過程，由動能定理得到：W-mgh-μmgx=0

；聯(lián)立解得：W=2mgh，即需外力做的功至少應(yīng)為2mgh，故ABC錯誤，D正確．故選D．【題目點(diǎn)撥】本題的關(guān)鍵是采用分段法，對下滑全程和上滑全程根據(jù)動能定理列式，要注意選擇研究的過程．3、B【解題分析】

將v2沿繩和垂直于繩分解，可得，B正確ACD錯誤4、C【解題分析】

因給出的電場為正點(diǎn)電荷形成的電場，沿電場線的方向電勢降落，BC在同一等勢面上：φA<φB=φC，粒子初速度方向相同，但沿AB軌跡運(yùn)動的粒子偏折大，說明B粒子在相同條件下加速度大，所以：aB＞aC，在B點(diǎn)和C點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，根據(jù)a=可知，mB＜mC，所以：，由于B和C處粒子電勢相等，則從A到B和從A到C電場力做的功相等，所以動能變化相等，B的質(zhì)量小，所以B的速度變化量大．動能減小，速度減小．所以B減小的多，所以B的速度小，即vB＜vC。故C正確、ABD錯誤?！绢}目點(diǎn)撥】有關(guān)帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動，在解決問題時，主要可以從兩條線索展開：其一，力和運(yùn)動的關(guān)系．根據(jù)帶電粒子受力情況，用牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式確定帶電粒子的速度和位移等，這條線索通常適用于在恒力作用下做勻變速運(yùn)動的情況．其二，功和能的關(guān)系．根據(jù)電場力對帶電粒子做功，引起帶電粒子的能量發(fā)生變化，利用動能定理研究全過程中能的轉(zhuǎn)化，研究帶電粒子的速度變化、位移等．5、A【解題分析】

A.在加速、勻速和減速的過程中，支持力的方向始終豎直向上，從1樓到30樓，支持力的方向與運(yùn)動方向相同，則支持力始終做正功，A正確。BCD.根據(jù)A選項(xiàng)分析可知，BCD錯誤。6、B【解題分析】

在P點(diǎn)由牛頓第二定律可知：mg+F=m，解得F=m－mg；A.m，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B.m－mg，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C.mg－m，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D.m+mg，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；7、CD【解題分析】試題分析：根據(jù)萬有引力提供向心力可知，當(dāng)r取地球半徑，則v=7900m/s，即第一宇宙速度，所以A錯．R越大，速度越小，所以B對．要把衛(wèi)星送入軌道，則需要更多機(jī)械能，因此越遠(yuǎn)越困難，所以C對．，所以D對考點(diǎn)：萬有引力提供向心力點(diǎn)評：本題考查了萬有引力提供向心力的常見公式的推導(dǎo)和理解．8、AC【解題分析】

AB.因?yàn)橥叫l(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，所以角速度相等，根據(jù)得，故A正確，B錯誤；CD.根據(jù)萬有引力提供向心力，解得，則故C正確D錯誤。9、ABC【解題分析】

將人的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，在沿繩子方向上的分速度等于物塊的速度，如圖，物塊的速度等于vcosθ，故隨著人向右勻速運(yùn)動，夾角θ減小，物塊的速度增加，選項(xiàng)A正確．物塊加速運(yùn)動，有加速度趨近于零的趨勢，即加速度減小，所受的拉力減小，選項(xiàng)C正確；當(dāng)人從平臺的邊緣處向右勻速前進(jìn)了x，此時物塊的速度大小為：v′=vcosθ=v，根據(jù)動能定理得：人對物塊做的功為：W=mv′2=．故B正確，D錯誤；故選ABC．【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵知道物塊的速度等于繩子收縮的速度，等于人運(yùn)動的沿繩子方向上的分速度，以及能夠靈活運(yùn)用動能定理．10、BC【解題分析】

A、小球離開軌道后做斜拋運(yùn)動，水平方向做勻速直線運(yùn)動，運(yùn)動到最高點(diǎn)時在水平方向上有速度，即在最高點(diǎn)的速度不為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，，則h′＜h；故A錯誤.B、小球離開軌道做豎直上拋運(yùn)動，運(yùn)動到最高點(diǎn)速度為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，mgh+1=mgh′+1．則h′=h；故B正確.C、小球到達(dá)右側(cè)斜面上最高點(diǎn)時的速度為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，mgh+1=mgh′+1．則h′=h；故C正確.D、小球在內(nèi)軌道運(yùn)動，通過最高點(diǎn)最小的速度為，故在最高點(diǎn)的速度不為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，則h′＜h；即不能過最高點(diǎn)；故D錯誤.11、CD【解題分析】

AD．粒子受到的電場力向左，在向右運(yùn)動的過程中，電場力對粒子做負(fù)功，粒子的速度減小，運(yùn)動到M點(diǎn)時，粒子的速度最小，然后向左運(yùn)動時，電場力做正功，粒子的速度增加，所以A錯誤，D正確；B．粒子做曲線運(yùn)動，受電場力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)，故可知，粒子所受電場力沿電場的反方向，故B錯誤；C．粒子在勻強(qiáng)電場中只受到恒定的電場力作用，故粒子在電場中的加速度不變，故C正確；12、BCD【解題分析】

AD.一對相互環(huán)繞旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量不等的雙黑洞系統(tǒng)，在相互之間的萬有引力的作用下，繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，繞它們連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，具有相同的角速度和周期，ω1：ω1＝T1：T1＝1：1，故A項(xiàng)不合題意，D項(xiàng)符合題意；B.根據(jù)萬有引力提供向心力，有M1ω1r1＝M11ω1r1，其中r1+r1＝L，得到r1：r1＝M1：M1，故B項(xiàng)符合題意.C.根據(jù)a＝ω1r，因?yàn)閍1：a1＝r1：r1＝M1：M1，故C項(xiàng)符合題意.二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、BFI，0.76與成正比即【解題分析】

（1）[1]．平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮條做功完畢，小車的速度最大，若不進(jìn)行平衡摩擦力操作，則當(dāng)橡皮筋的拉力等于摩擦力時，速度最大，本題中木板水平放置，顯然沒有進(jìn)行平衡摩擦力的操作，因此當(dāng)小車的速度最大時，橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)，故ACD錯誤，B正確．故選B．（2）[2][3]．小車先加速，后勻速，最后減速運(yùn)動，在加速過程中，橡皮條在做正功，故需要測量最大速度，即勻速運(yùn)動的速度，因而需要選用間隔均勻的點(diǎn)，即FI之間的點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時器每隔0.02s打一次點(diǎn)，故最大速度為：（3）[4]．由動能定理可知，合外力做的功應(yīng)等于物體動能的變化量，所以W與成正比，即．【題目點(diǎn)撥】平衡摩擦力后，橡皮筋的拉力等于合力，橡皮條做功完畢，小車的速度最大，若不進(jìn)行平衡摩擦力操作，則當(dāng)橡皮筋的拉力等于摩擦力時，速度最大；據(jù)小車的運(yùn)動判斷點(diǎn)的情況；據(jù)動能定理判斷即可．14、3V3VR1R01甲akR0【解題分析】

（1）一節(jié)蓄電池電動勢約為2V，故電壓表V1測量路端電壓，最大不超過電源電動勢，選3V量程，（2）為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器應(yīng)選擇R1；定值電阻R01額定電壓：，定值電阻R02的額定電壓，電源電動勢約為2V，則定值電阻應(yīng)選擇R01；

（3）由圖示電路圖可知，隨電壓U2增大，電路電流增大，路端電壓減小，即U1減小，由圖示圖線可知，U1-U2圖線應(yīng)為圖線甲．

（4）電壓表V2示數(shù)：U2=IR0，電壓表V1測路端電壓，U1-U2圖線即U1-IR0圖線，由圖示圖線可知，電源電動勢：E=a，圖線斜率，，電源路端電壓U1與電路電流I圖線斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻：；三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）20m/s；（2）3000J【解題分析】試題分析：（1）B到C是一個平拋運(yùn)動，運(yùn)用平拋運(yùn)動的規(guī)律解決問題，其中高度決定時間，通過水平方向運(yùn)動求出初速度．（2）運(yùn)動員從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功，由于不清楚摩擦力的大小以及A到B得位移，從功的定義式無法求解，所以我們就應(yīng)該選擇動能定理．解：（1）B點(diǎn)平拋，根據(jù)平拋運(yùn)動分位移公式，有：Scos37°=vBt﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②得：vB=20m/s﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③（2）A到B過程，由動能定理：﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④解得wf=3000J答：（1）運(yùn)動員從B點(diǎn)飛出時的速度大小為20m/s；（2）運(yùn)動員從A滑到B的過程中克服摩擦阻力所做的功為3000J．【點(diǎn)評】解決平拋運(yùn)動的問題思路是分解，即研究水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體．動能定理的應(yīng)用范圍很廣，可以求速度、力、功等物理量，特別是可以去求變力功．16、（1）（2），【解題分析】

(1)小車停止瞬間，小球以速度沿圓弧槽做圓周運(yùn)動．設(shè)在圓弧槽最低點(diǎn)小球所受支持力大小為，則由向心力公式有解得由牛頓第三定律知，此時小球?qū)A弧槽最低點(diǎn)的壓力大小為(2)小車停下后，由于慣性，小球?qū)⒁运俣妊貓A弧槽軌道向上滑動．若不夠大，小球?qū)⒒怀鰣A弧槽，設(shè)