2024屆湖北省宜昌市長陽縣第一高級中學高一物理第二學期期末達標測試試題含解析

2024屆湖北省宜昌市長陽縣第一高級中學高一物理第二學期期末達標測試試題考生請注意：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(nèi)，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(nèi)，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?？荚嚱Y(jié)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、(本題9分)質(zhì)量為20kg的鐵板、厚度不計，平放在二樓的地面上．二樓地面與樓外地面高度差為3m．這塊鐵板相對二樓地面和樓外地面的重力勢能分別為A．600J、0 B．0、600J C．1200J、0 D．0、1200J2、研究火星是人類探索向火星移民的一個重要步驟，設(shè)火星和地球均繞太陽做勻速圓周運動，火星軌道在地球軌道外側(cè)，如圖所示，與地球相比較，則下列說法中正確的是A．火星運行速度較大B．火星運行角速度較大C．火星運行周期較大D．火星運行的向心加速度較大3、一小船在靜水中的速度為2v，要渡過一條寬度為d的河流，已知河水流速為v，則小船渡河（）A．最小位移為d B．最小位移為2dC．相對河岸最小速度為 D．相對河岸最大速度為4、(本題9分)嫦娥四號發(fā)射岀去后進入近月點約100公里旳環(huán)月軌道.關(guān)于“嫦娥四號”月球探測器的發(fā)-射速度，下列說法正確的是（）A．小于第一宇宙速度B．介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間C．介于第二宇宙速度和第三宇宙速度之間D．大于第三宇宙速度5、(本題9分)某同學在實驗中打出的一條紙帶如圖所示，計時器打點的時間間隔為0.02s．他從比較清晰的點起，每五個點取一個計數(shù)點，則相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為（）A．0.1s B．0.01s C．1s D．0.02s6、(本題9分)如圖所示，場強為E＝1.0×102V/m的勻強電場中，有相距d＝2.0×10-2m的A、B兩點，A、B連線與電場方向的夾角為，則A、B兩點間的電勢差為A．1.0V B．VC．2.0V D．3.0V7、(本題9分)電荷量為q的點電荷在電場中由A點移到B點時，電場力做功W，兩點間的電勢差為U，若讓電荷量為2q的點電荷在電場中由A點移到B點，則（）A．電場力做功為WB．電場力做功為2WC．兩點間的電勢差為UD．兩點間的電勢差為2U8、(本題9分)如圖為某一機械手表，其分針與時針上的點看作做勻速圓周運動，且分針長度是時針長度的1.5倍．下列說法正確的是（）A．分針與時針的角速度之比是12：1B．分針末端與時針末端的線速度之比是18：1C．分針與時針的周期之比是12：1D．分針末端與時針末端的加速度之比是216：19、(本題9分)下列物體在運動過程中，機械能守恒的有（）A．沿粗糙斜面下滑的物體 B．沿光滑斜面自由下滑的物體C．從樹上下落的樹葉 D．在真空管中自由下落的羽毛10、如圖在光滑四分之一圓弧軌道的頂端a點，質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點)由靜止開始下滑，經(jīng)圓弧最低點b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點與水平軌道平滑相接，物塊最終滑至c點停止．若圓弧軌道半徑為R，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，下列說法正確的是()A．物塊滑到b點時的速度為B．c點與b點的距離為C．物塊滑到b點時對b點的壓力是3mgD．整個過程中物塊機械能損失了mgR11、(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12、(本題9分)太陽系個行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運動，當?shù)厍蚯『眠\行到某個行星和太陽之間，且三者幾乎成一條直線的現(xiàn)象，天文學成為“行星沖日”據(jù)報道，2014年各行星沖日時間分別是：1月6日，木星沖日，4月9日火星沖日，6月11日土星沖日，8月29日，海王星沖日，10月8日，天王星沖日，已知地球軌道以外的行星繞太陽運動的軌道半徑如下表所示，則下列判斷正確的是：

地球

火星

木星

土星

天王星

海王星

軌道半徑（AU）

1.0

1.5

5.2

9.5

19

30

A．各點外行星每年都會出現(xiàn)沖日現(xiàn)象B．在2015年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日C．天王星相鄰兩次的沖日的時間是土星的一半D．地外行星中海王星相鄰兩次沖日間隔時間最短二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）利用如圖所示的實驗裝置做“探究合外力做的功與物體動能改變量的關(guān)系”實驗，將光電門固定在軌道上的B點，用重物通過細線拉小車，細線拉力的大小可由拉力傳感器測出，小車質(zhì)量為M，保持小車質(zhì)量不變，改變所掛重物質(zhì)量m進行多次實驗，每次小車都從同一位置A由靜止釋放。（1）完成該實驗時，__________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；（2）在正確規(guī)范操作后，實驗時讀出拉力傳感器的示數(shù)F，測出小車質(zhì)量M，遮光條寬度d，擋光時間t及AB間的距離L，則驗證動能定理的表達式為________（用測得的物理量表示）。14、（10分）(本題9分)在利用自由落體“驗證機械能守恒定律”的實驗中，（1）下列器材中不必要的一項是____（只需填字母代號）．A．重物B．紙帶C．天平D．50Hz低壓交流電源E．毫米刻度尺（1）關(guān)于本實驗的誤差，下列說法正確的是____A．必須選擇質(zhì)量較小的重物，以便減小誤差B．必須選擇點跡清晰且第1、1兩點間距約為1mm的紙帶，以便減小誤差C．必須先松開紙帶后接通電源，以便減小誤差D．本實驗應(yīng)選用密度大體積小的重物，以便減小誤差（3）在該實驗中，質(zhì)量m=lkg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點，如圖所示．O是重錘剛下落時打下的點，相鄰記數(shù)點時間間隔為0.01s，長度單位是cm，g=9.8m/s1．則從點O到打下記數(shù)點B的過程中，物體重力勢能的減小量△EP=____J，動能的增加量△EK=____J（兩空均保留3位有效數(shù)字）．由此你得到的結(jié)論是__________________________________________。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)如圖所示，有一輛質(zhì)量為800kg的小汽車駛上圓弧半徑為50m的拱橋.(g=10m/s2）．求：(1)汽車到達橋頂時速度為5m/s,汽車對橋的壓力是多大?(2)汽車以多大速度經(jīng)過橋頂時便恰好對橋沒有壓力而騰空?(3)如果拱橋的半徑增大到與地球半徑一樣,汽車要在地面上騰空,速度要多大?(已知地球半徑為6400km)16、（12分）(本題9分)“嫦娥一號”衛(wèi)星開始繞地球做橢圓軌道運動,經(jīng)過變軌、制動后,成為一顆繞月球做圓軌道運動的衛(wèi)星；設(shè)衛(wèi)星距月球表面的高度為h，做勻速圓周運動的周期為T，已知月球半徑為R，引力常量為G，求月球的質(zhì)量M及月球表面的重力加速度g;17、（12分）(本題9分)如圖，長度為L=0.8m的輕質(zhì)細桿OA，A端系有一質(zhì)量為m=2.0kg的小球，小球以O(shè)點為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運動，通過最低點時小球的速率是6.0m/s，g取10m/s2，求小球在最高點時受到的彈力的大小和方向。

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】試題分析：鐵板相對于二樓平面的高度是零，故鐵板相對于二樓平面的重力勢能為零；鐵板相對于樓外地面的高度為3m，則鐵板相對于二樓平面的重力勢能EP=mgh=200×3=600J．故選B．2、C【解題分析】試題分析：萬有引力充當向心力，根據(jù)可得，半徑越大，線速度越小，所以地球的線速度較大，A錯誤；根據(jù)公式可得，半徑越大，角速度越小，所以地球的角速度較大，B錯誤；根據(jù)公式可得，半徑越大，周期越大，所以火星運行周期較大，C正確；根據(jù)公式可得，半徑越大，向心加速度越小，故地球的向心加速度大，D錯誤；考點：考查了萬有引力定律的應(yīng)用【名師點睛】在萬有引力這一塊，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做題的時候，首先明確過程中的向心力，然后弄清楚各個物理量表示的含義，最后選擇合適的公式分析解題，另外這一塊的計算量一是非常大的，所以需要細心計算3、A【解題分析】

AB.由于小船在靜水中的速度為2v大于水的速度v，故小船過河最短路程為d，故A正確，B錯誤；C.兩速度的合速度是相對河岸的速度，當兩速度方向相反時，合速度最小，等于v，即相對河岸最小速度為v，故C錯誤；D．當兩速度方向一致時，合速度最大，為3v，即相對河岸最大速度為3v，故D錯誤．4、B【解題分析】

嫦娥四號進入近月點約100公里的環(huán)月軌道后，仍圍繞地球做橢圓運動，未擺脫地球的引力束縛，故嫦娥四號的發(fā)射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間，故選項B正確，A、C、D錯誤．5、A【解題分析】計時器打點的時間間隔為0.02s．他從比較清晰的點起，每五個點取一個計數(shù)點，則相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為：T=0.02×5=0.1s，【題目點撥】紙帶上的點分清計時點和計數(shù)點，計時點是所有的點，相鄰點的時間間隔均為0.02s；計數(shù)點為舍去一些計時點后選取的點，每5個點取計數(shù)點或每隔4個點取計數(shù)點都代表時間間隔為0.1s．6、A【解題分析】

由題知，E=1.0×102V/m，d=2.0×10-2m，根據(jù)勻強電場中電勢差和電場強度的關(guān)系：故A正確。7、BC【解題分析】兩點間的電勢差與有無試探電荷無關(guān)，則若讓電荷量為2q的點電荷在電場中由A點移到B點，則兩點間的電勢差為仍U，選項C正確，D錯誤；根據(jù)W=Uq可知，電場力做功為2W，選項B正確，A錯誤；故選BC.8、ABD【解題分析】

AC.分針的周期為T分＝1h，時針的周期為T時＝12h，兩者周期之比為T分：T時＝1：12由研究得知，分針與時針的角速度之比是12：1.故選項A符合題意，故選項C不符合題意.B.由v＝ωr得，分針與時針端點的線速度之比為v分：v時＝ω分r分：ω時r時＝12×1.5：＝18：1即分針與時針末端的線速度之比為18：1.故選項B符合題意.D、根據(jù)a＝ω2r得分針與時針末端的向心加速度之比為216：1.故選項D符合題意.9、BD【解題分析】

A．沿粗糙斜面下滑的物體，受重力、支持力、斜面對物體的摩擦力．物體在運動過程中，除重力對物體做功外，斜面對物體的摩擦力對物體做負功，則物體在運動過程中，機械能不守恒，選項A錯誤．B．沿光滑斜面自由下滑的物體，受重力、支持力．物體在運動過程中，只有重力對物體做功，則物體在運動過程中，機械能守恒，選項B正確．C．從樹上下落的樹葉，受重力、空氣的作用力．樹葉在運動過程中，除重力對物體做功外，空氣對樹葉的作用力對樹葉做負功，則樹葉在運動過程中，機械能不守恒，選項C錯誤．D．在真空管中自由下落的羽毛，只受重力．羽毛在運動過程中，只有重力對羽毛做功，則羽毛在運動過程中，機械能守恒，選項D正確．故選BD．點睛：物體機械能守恒的條件是除重力(彈簧彈力)外其它力對物體做的功為零；有時也借助物體動能和重力勢能(彈性勢能)的變化來判斷機械能是否守恒．10、BCD【解題分析】

A.由機械能守恒可知，mgR=mv2；解得b點時的速度為，故A不符合題意；B.對全程由動能定理可知，mgR-μmgs=0解得bc兩點間的距離為，故B符合題意；C.b點時，物體受重力、支持力而做圓周運動，則由可得支持力F=3mg，由牛頓第三定律可知，物塊對b點的壓力為3mg；故C符合題意；D.在滑動過程中，摩擦力所做的功等于機械能的損失，故機械能損失了μmgs=mgR，故D符合題意；11、BC【解題分析】

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星體做圓周運動的周期為：，故D錯誤．【題目點撥】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．12、BD【解題分析】試題分析：根據(jù)開普勒第三定律，有：；解得：；故T火=年=1.84年；T木=年=11.86年；T土=年=29.28年；T天=年=82.82年；T海=年=164.32年；如果兩次行星沖日時間間隔為1年，則地球多轉(zhuǎn)動一周，有：，代入數(shù)據(jù)，有：，解得：T0為無窮大；即行星不動，才可能在每一年內(nèi)發(fā)生行星沖日，顯然不可能，故A錯誤；2014年1月6日木星沖日，木星的公轉(zhuǎn)周期為11.86年，在2年內(nèi)地球轉(zhuǎn)動2圈，木星轉(zhuǎn)動不到一圈，故在2015年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日，故B正確；如果兩次行星沖日時間間隔為t年，則地球多轉(zhuǎn)動一周，有：；解得：；故天王星相鄰兩次沖日的時間間隔為：；土星相鄰兩次沖日的時間間隔為：；故C錯誤；如果兩次行星沖日時間間隔為t年，則地球多轉(zhuǎn)動一周，有：，解得：，故地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時間間隔最短；故D正確；故選BD考點：開普勒行星運動定律【名師點睛】本題考查了開普勒行星運動定律的應(yīng)用問題；解題的關(guān)鍵是結(jié)合開普勒第三定律分析（也可以運用萬有引力等于向心力列式推導(dǎo)出），知道相鄰的兩次行星沖日的時間中地球多轉(zhuǎn)動一周，實質(zhì)上也是圓周運動的追擊問題.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、需要【解題分析】

（1）由于該實驗只有繩子的拉力，所以不能有摩擦力做功，所以需要平衡摩擦力．（2）光電門測速度的原理是用平均速度來代替瞬時速度，則在B點的速度根據(jù)功能關(guān)系可以求出需要驗證的關(guān)系式為：．14、CBD0.4760.473在誤差允許的范圍內(nèi)，物體機械能守恒（或者說：在誤差允許的范圍內(nèi)，物體減少的勢能等于增加的