2023-2024學(xué)年湖北省恩施州高中教育聯(lián)盟物理高一下期末質(zhì)量檢測試題含解析

2023-2024學(xué)年湖北省恩施州高中教育聯(lián)盟物理高一下期末質(zhì)量檢測試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、靜止在粗糙水平面上的物塊在水平向右的拉力F作用下做直線運(yùn)動，3s后撤去力F，其運(yùn)動的v-t圖象如圖所示。下列說法正確的是（）A．在t=2s時(shí)，拉力F的功率最大B．在1s~3s內(nèi)，拉力F的功率為零C．在0~4s內(nèi)，拉力F做的功等于零D．在0~4s內(nèi)，拉力F做的功等于物塊克服摩擦力做的功2、(本題9分)一物體以初速度v0水平拋出，經(jīng)時(shí)間t，其豎直方向速度大小與v0大小相等，重力加速度為g,則時(shí)間t為（）A．v0/g B．2v0/g C．v0/2g D．2v0/g3、(本題9分)兩個(gè)行星的質(zhì)量分別為m1和m2，繞太陽運(yùn)行的軌道半徑分別是r1和r2，若它們只受太陽引力的作用，那么這兩個(gè)行星的向心加速度之比為（

）A．1B．m1r1m4、(本題9分)如圖，大、小兩輪通過皮帶傳動勻速轉(zhuǎn)動，且皮帶與輪邊緣之間不發(fā)生相對滑動．大、小兩輪的半徑之比r1:r2=2:1，A、B為輪邊緣上的兩點(diǎn)．下列關(guān)系正確的是()A．A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比vA:vB=1:1B．A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比vA:vB=2:1C．A、B兩點(diǎn)的角速度大小之比ωA:ωB=1:1D．A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小之比aA:aB=2:15、(本題9分)關(guān)于慣性的概念，下列說法中正確的是哪個(gè)（）A．慣性大小可由質(zhì)量來量度 B．物體只有受力作用時(shí)才顯出慣性C．自由下落的物體不存在慣性 D．速度越大，物體的慣性越大6、(本題9分)已知引力常量G、月球中心到地球中心的距離R和月球繞地球運(yùn)行的周期T，僅利用這三個(gè)數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有A．月球的質(zhì)量 B．地球的質(zhì)量C．地球的半徑 D．月球繞地球運(yùn)行速度的大小7、(本題9分)2013年12月2日，探月工程“嫦娥三號”成功發(fā)射．“嫦娥三號”的主要任務(wù)有兩個(gè)，一個(gè)是實(shí)現(xiàn)月面軟著陸，二是實(shí)現(xiàn)月面巡視勘察．如圖所示，設(shè)月球半徑為R，“嫦娥三號”在半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上做勻速圓周運(yùn)動，到達(dá)軌道的A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B時(shí)，再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月做勻速圓周運(yùn)動，則“嫦娥三號”（）A．在軌道Ⅱ上的A點(diǎn)運(yùn)行速率大于B點(diǎn)速率B．在軌道Ⅲ上B點(diǎn)速率小于在軌道Ⅱ上B點(diǎn)的速率C．在軌道Ⅰ上A點(diǎn)的加速度等于在軌道Ⅱ上A點(diǎn)的加速度D．在軌道Ⅰ、軌道Ⅱ、軌道Ⅲ上運(yùn)行的周期關(guān)系TⅠ＜TⅡ＜TIII8、(本題9分)質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時(shí)刻開始受到水平力的作用。力的大小F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則A．3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為5B．3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為15C．在t=0到3t0這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為23D．在t=0到3t0這段時(shí)間內(nèi)，水平力的平均功率為259、a、b是兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星，它們距地面的高度分別是R和2R(R為地球半徑)．下列說法中正確的是()A．a(chǎn)、b的線速度大小之比是∶1 B．a(chǎn)、b的周期之比是1∶2C．a(chǎn)、b的角速度大小之比是3∶4 D．a(chǎn)、b的向心加速度大小之比是9∶410、(本題9分)如圖，電源的電動勢，內(nèi)阻，定值電阻，M是電動機(jī)，其線圈電阻，電動機(jī)正常工作時(shí)，理想電壓表示數(shù)為6V，則（）A．通過電源的電流為1.5AB．定值電阻R兩端的電壓為8VC．電動機(jī)的輸出功率為5WD．電源的效率約為93.3%二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在木板上的A點(diǎn)，兩個(gè)細(xì)繩套系在橡皮條的另一端。用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別拉住兩個(gè)細(xì)繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長，讓結(jié)點(diǎn)到達(dá)紙面上某一位置，如圖所示。請將以下的實(shí)驗(yàn)操作和處理補(bǔ)充完整：(1)用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)位置，記為O；(2)記錄兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1、F2，___________；(3)只用一個(gè)彈簧測力計(jì)，___________，記錄測力計(jì)的示數(shù)F′，沿此時(shí)細(xì)繩(套)的方向用鉛筆描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把相應(yīng)的點(diǎn)連成直線；(4)圖乙是某同學(xué)在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖，圖中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是___________；(5)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，一同學(xué)得到力F1的方向沿圖丙中OP方向，力F2的方向沿圖中OM方向，兩個(gè)分力的大小分別為F1=2.0N、F2=2.4N，請根據(jù)圖中標(biāo)示的單位長度作出F1、F2的合力F；____________(6)根據(jù)作圖可得F1、F2的合力大小為F=___________N(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)12、（10分）用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓有交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對圖中紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．（1）下列幾個(gè)操作步驟中：A．按照圖示，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“交流輸出”上；C．用天平測出重錘的質(zhì)量；D．先釋放重錘，后接通電源，紙帶隨著重錘運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)；E．測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；F．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢是否等于增加的動能．沒有必要的是______，操作錯(cuò)誤的是_____________．（填步驟前相應(yīng)的字母）（2）實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示，其中0為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為另外3個(gè)連續(xù)點(diǎn)，若使用的重錘質(zhì)量為m=0.1kg，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn)，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知，紙帶的__________端（填“左”或“右”）與重物相連．重物由0點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，重力勢能減少量△EP=_________J；動能增加量_________J，產(chǎn)生誤差的主要原因是___________________．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字，圖中長度單位：cm）三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，AB為傾角θ＝37°的斜面軌道，軌道的AC部分光滑，CB部分粗糙。BP為圓心角等于143°，半徑R=1m的豎直光滑圓弧形軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)，P、O兩點(diǎn)在同一豎直線上。一輕彈簧一端固定在A點(diǎn)，另一自由端在斜面上C點(diǎn)處，現(xiàn)將一質(zhì)量m=2kg的物塊緩慢壓縮彈簧到D點(diǎn)（不栓接），且CD的距離為x0=1m，此時(shí)彈簧具有的彈性勢能為EP=156J?，F(xiàn)從D點(diǎn)釋放物塊，物塊在CB段勻減速運(yùn)動過程中的加速度大小為a=8m/s2，物塊第一次經(jīng)過B點(diǎn)后恰能到達(dá)P點(diǎn)。(g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)。求：（1）物塊第一次通過C點(diǎn)的速度大小vc和第一次到達(dá)P點(diǎn)的速度大小vp；（2）斜面軌道上B、C兩點(diǎn)間的距離x；（3）若在P處安裝一個(gè)豎直彈性擋板，小物塊與擋板碰撞后速度反向，速度大小不變，小物塊與彈簧相互作用不損失機(jī)械能，試通過計(jì)算判斷物塊在第一次與擋板碰撞后的運(yùn)動過程中是否會脫離軌道？14、（14分）(本題9分)滑板運(yùn)動是一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激的運(yùn)動，深受青少年的喜愛。如圖是滑板運(yùn)動的軌道，AB和CD是兩段圓弧形軌道，BC是一段長x=7m的水平軌道，其與圓弧AB、CD分別相切于B、C兩點(diǎn)。某次一運(yùn)動員從AB軌道上P點(diǎn)以v0的速度下滑，經(jīng)BC軌道后沖上CD軌道的最大高度H=2.0m。已知運(yùn)動員和滑板的總質(zhì)量m=60kg，滑板與BC軌道的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，h=1.6m，不計(jì)圓弧軌道上的摩擦。(計(jì)算時(shí)，將運(yùn)動員和滑板簡化為質(zhì)點(diǎn)，g=10m/(1)運(yùn)動員的初速度大?。?2)運(yùn)動員在BC軌道上因摩擦產(chǎn)生的熱量是多少？在BC軌道上運(yùn)動的總路程是多少米？15、（13分）(本題9分)如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的氣缸開口向上，用輕質(zhì)活塞封閉有一定質(zhì)量體積為V0的氣體，外界大氣壓強(qiáng)為P0，環(huán)境溫度為T0（1）活塞靜止時(shí)，離氣缸底端的距離是多少？（2）如果拿掉物塊，要保持活塞位置不變，環(huán)境溫度需要改變到多少？氣缸吸熱還是放熱？

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、D【解析】

AB、在1s~3s內(nèi)，物塊做勻速運(yùn)動，拉力F大小上等于滑動摩擦力，由P=Fv知，拉力F的功率不變，故AB錯(cuò)誤。CD、在0~4s內(nèi)，根據(jù)動能定理WF-Wf=0，拉力F做的功WF等于物塊克服摩擦力做的功Wf，故C錯(cuò)誤，D正確。2、A【解析】

根據(jù)豎直方向自由落體運(yùn)動：v0=gt，所以3、D【解析】

由萬有引力提供向心力，可得向心加速度表達(dá)式，進(jìn)而可得比值；【詳解】對m1和m2由萬有萬有引力提供向心力可得：GM聯(lián)立可以得到：a1【點(diǎn)睛】本題主要是萬有引力提供向心力的應(yīng)用，在平時(shí)學(xué)習(xí)過程中加強(qiáng)訓(xùn)練。4、A【解析】兩輪子靠傳送帶傳動，輪子邊緣上的點(diǎn)具有相同的線速度，故vA=vB，故vA：vB=1：1．故A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)公式v=ωr，故ωA：ωB=rB：rA=1：2．故C錯(cuò)誤；向心加速度：a=v?ω

所以：aA：aB=vAωA：vBωB=1：2；故D錯(cuò)誤；故選A．點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵能分清同緣傳動和同軸傳動，同緣轉(zhuǎn)動線速度相同，同軸轉(zhuǎn)動角速度相同；還要能結(jié)合公式v=ωr，a=v?ω等列式求解.5、A【解析】

慣性物體保持原來運(yùn)動狀態(tài)不變的一種性質(zhì)，它是物體的固有屬性，一切物體在任何情況下都有慣性，慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，而與速度無關(guān)，故A正確，BCD錯(cuò)誤。6、BD【解析】試題分析：研究月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式=M=，所以可以估算出地球的質(zhì)量，不能估算出月球的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤，B正確．C、由于不知道地球表面的重力加速度，也不知道近地衛(wèi)星的線速度或者周期，所以無法求出地球的半徑，故C錯(cuò)誤．D、研究月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)圓周運(yùn)動知識得：月球繞地球運(yùn)行速度的大v=，故D正確．故選BD．7、BC【解析】解:A、在軌道II上A點(diǎn)是遠(yuǎn)月點(diǎn),而B點(diǎn)是近月點(diǎn),從A向B運(yùn)動引力對衛(wèi)星做正功,衛(wèi)星速度增大,故在A點(diǎn)速率小于在B點(diǎn)速率,故A錯(cuò)誤;

B、在軌道II上經(jīng)過B點(diǎn)時(shí),衛(wèi)星做離心運(yùn)動,所需向心力大小該點(diǎn)萬有引力,而在軌道III上經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)萬有引力剛好提供圓周運(yùn)動向心力,同在B點(diǎn)萬有引力相等,根據(jù)向心力公式mv2R可以知道,在軌道II上經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大所以B選項(xiàng)是正確的;

C、在A點(diǎn)衛(wèi)星的加速度都是由萬有引力產(chǎn)生加速度,故同一點(diǎn)衛(wèi)星的加速度相同,跟衛(wèi)星軌道無關(guān),所以C選項(xiàng)是正確的;

D、根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力有G8、BD【解析】

AB.3t0時(shí)速度v=a1·2t0+a2t0=F0m·2t0+3F0m3t0時(shí)刻瞬時(shí)功率P=3F0·v=15故A錯(cuò)，B對；CD.0~2t0內(nèi)，力F0做的功W1=F0·12·F0m·（2t0）2t0~3t0內(nèi)位移x2=a1·2t0·t0+12·3F0m·t022t0~3t0內(nèi)水平力3F0做的功W2=3F0x2=210~3t0內(nèi)平均功率P=W1＋C錯(cuò)，D對。9、CD【解析】

A．根據(jù)萬有引力提供向心力得：；A.線速度，它們距地面的高度分別是R和2R（R為地球半徑）．所以軌道半徑是2：3，則a、b的線速度大小之比是，故A錯(cuò)誤；B．周期，則a、b的周期之比是，故B錯(cuò)誤；C．角速度，則a、b的角速度大小之比是，即，故C正確；D．向心加速度，則a、b的向心加速度大小之比是9:4，故D正確；【點(diǎn)睛】根據(jù)萬有引力提供向心力表示出線速度、角速度、周期、向心加速度，據(jù)此判斷所給各量的大小關(guān)系．10、BCD【解析】

A、設(shè)理想電壓表示數(shù)為U，電路中電流為I，由閉合電路歐姆定律得：，可得：則通過電源和電動機(jī)的電流為1A，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)歐姆定律可知定值電阻R兩端的電壓為，故B正確；C、電動機(jī)消耗的電功率為：電動機(jī)的發(fā)熱功率為：故電動機(jī)的輸出功率為：，故C正確；D、電源的效率，故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題11、沿細(xì)繩OB、OC的方向用鉛筆描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把相應(yīng)的點(diǎn)連成直線將細(xì)繩(套)的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)F′見解析3.8N【解析】

第一空.記錄兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1、F2，沿細(xì)繩OB、OC的方向用鉛筆描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把相應(yīng)的點(diǎn)連成直線；第二空.只用一個(gè)彈簧測力計(jì)，將細(xì)繩(套)的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)；第三空.圖中的F與F′兩力中，F(xiàn)是根據(jù)平行四邊形法則畫出的合力的理論值，F(xiàn)′是實(shí)際值，則方向一定沿AO方向的是F′；第四空.作出F1、F2的合力F如圖；第五空.根據(jù)作圖可得F1、F2的合力大小為F=3.8N.12、CD左0.7620.759紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力等【解析】

（1）[1]根據(jù)mgh=可知，驗(yàn)證機(jī)械能拿守恒，不用測出重錘的質(zhì)量．[2]對于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法應(yīng)先接通電源再釋放重錘．(2)[3]紙帶從左到右在相等時(shí)間間距在增大，速度在增大，因此左端與重物相連；[4]△EP=mgh=0.1×9.8×77.76×0.01J=0.762J，[5]B點(diǎn)的速度為v=m/s,△Ek==0.759J.[6]產(chǎn)生誤差主要時(shí)因?yàn)榇嬖谧枇?，填寫紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力均可．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（1）；（2）（3）不會脫離軌道【解析