2023-2024學年湖北省武昌市高一物理第二學期期末調(diào)研試題含解析

2023-2024學年湖北省武昌市高一物理第二學期期末調(diào)研試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、(本題9分)在傾角為θ的光滑斜面上有兩個用輕彈簧連接的物塊A和B，它們的質(zhì)量分別為3m和2m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用一沿斜面向上的恒力F拉物塊A使之沿斜面向上運動，當B剛要離開C時，A的加速度方向沿斜面向上，大小為a，則（）A．物體A始終做勻加速運動B．從靜止到B剛離開C的過程中，彈簧的彈力先減小后增大C．從靜止到B剛離開C的過程中，A運動的距離為D．恒力F的大小為2、(本題9分)如圖所示，完全相同的三個金屬小球a、b、c位于距離地面同一高度處，現(xiàn)以等大的初速度使三個小球同時開始運動，分別做平拋、豎直上拋和斜拋運動，忽略空氣阻力．以下說法不正確的是（）A．落地之前，三個小球均做勻變速運動B．落地之前，三個小球在任意相等時間內(nèi)動量的增量相同C．b、c所能達到的最大高度相同D．三個小球落地時的速度大小相等3、第一次通過實驗比較準確地測出引力常量的科學家是（）A．牛頓 B．伽利略 C．胡克 D．卡文迪許4、(本題9分)如圖所示的各圖象中，表示物體做勻變速直線運動的圖象是（）A． B． C． D．5、(本題9分)汽車在啟動階段做勻加速直線運動過程中()A．牽引力增大，功率增大B．牽引力增大，功率不變C．牽引力不變，功率不變D．牽引力不變，功率增大6、(本題9分)2017年6月19號，長征三號乙火箭發(fā)射“中星9A”廣播電視直播衛(wèi)星過程中出現(xiàn)變故，由于運載火箭的異常，致使衛(wèi)星沒有按照原計劃進入預定軌道．經(jīng)過航天測控人員的配合和努力，通過10次的軌道調(diào)整，7月5日衛(wèi)星成功進入軌道．衛(wèi)星變軌原理圖如圖所示，衛(wèi)星從橢圓軌道Ⅰ遠地點Q變軌進入地球同步軌道Ⅱ，P點為橢圓軌道近地點．下列說法正確的是()A．衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的Q點的加速度小于在同步軌道Ⅱ的Q點的加速度B．衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的Q點的速度大于在同步軌道Ⅱ的Q點的速度C．衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的機械能小于在同步軌道Ⅱ的機械能D．衛(wèi)星在軌道Ⅱ的運行速度大于第一宇宙速度7、我國已實現(xiàn)了載人航天飛行，并著手實施登月計劃，在載人空間站圍繞月球沿圓周軌道運行時A．宇航員所受合外力總為零B．宇航員所受重力總為零C．宇航員不能用彈簧測力計測量物體的重力D．載人空間站離月球越遠，宇航員所受到重力越小8、從同樣高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是()A．掉在水泥地上的玻璃杯動量大，而掉在草地上的玻璃杯動量小B．掉在水泥地上的玻璃杯動量改變大，掉在草地上的玻璃杯動量改變小C．掉在水泥地上的玻璃杯動量改變快，掉在草地上的玻璃杯動量改變慢D．掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時，相互作用時間短，而掉在草地上的玻璃杯與地面接觸時，相互作用時間長．9、(本題9分)如圖所示，河水自西向東勻速流動，水流速度為4m/s，河寬為90m：假定船在靜水中的速度不變。甲船從南岸的P點出發(fā)，實際軌跡垂直河岸，即PO線，船頭方向與PO線成α＝53°，同時，乙船從北岸的Q點出發(fā)，船頭方向垂直河岸，兩者恰好在河中央O點相遇（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）。下列說法正確的是（）A．兩船相遇的時間為25.5sB．甲船在靜水中的速度為5m/sC．乙船在靜水中的速度為6m/sD．兩船出發(fā)點的相隔距離為301310、把太陽系各行星的運動近似看做勻速圓周運動，則離太陽越遠的行星()A．周期越小 B．線速度越小 C．角速度越小 D．加速度越小11、(本題9分)如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在彈簧開始壓縮到最短的整個過程中（不計空氣阻力及碰撞過程能量損失），下列關(guān)于能量的敘述中正確的應是（）A．重力勢能和動能之和一直減少B．重力勢能和彈性勢能之和總保持不變C．動能和彈性勢能之和保持不變D．重力勢能、彈性勢能和動能之和總保持不變12、(本題9分)如圖所示，電梯質(zhì)量為M，它的水平地板上放置一質(zhì)量為m的物體，電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開始豎直向上加速運動，當上升高度為H時，電梯的速度達到v，則在這個過程中A．電梯地板對物體的支持力做的功等于1B．電梯地板對物體的支持力所做的功等于1C．鋼索的拉力所做的功等于1D．鋼索的拉力所做的功大于1二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)某實驗小組的同學欲“探究小車動能變化與合外力做功的關(guān)系”，在實驗室設(shè)計了一套如圖甲所示的裝置，圖中A為小車，B為打點計時器，C為彈簧測力計，P為小桶（內(nèi)有沙子），一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置，不計繩與滑輪的摩擦．實驗時，把長木板不帶滑輪的一端墊起適當?shù)母叨?，以平衡摩擦力，先接通電源再松開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點．（1）該同學在一條比較理想的紙帶上，從點跡清晰的某點開始記為零點，依次選取一系列點，分別測量這些點到零點之間的距離x，計算出它們與零點之間的速度平方差△v2=v2－v02，彈簧秤的讀數(shù)為F，小車的質(zhì)量為m，然后建立△v2—x坐標系，通過描點法得到的圖像是一條過原點的直線，如圖乙所示，則這條直線的斜率為_______________．（填寫表達式）（2）若測出小車質(zhì)量為0.4kg，結(jié)合圖像可求得小車所受合外力的大小為__________N．（3）本實驗中是否必須滿足小桶（含內(nèi)部沙子）的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量___（填“是”或“否”）14、(本題9分)（1）利用下圖裝置可以做力學中的若干實驗，以下說法正確的是____．A．用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須設(shè)法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響B(tài)．在用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，應使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量C．用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量后，不需要重新平衡摩擦力D．用此裝置探究“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗時，不需要平衡小車運動中所受摩擦力的影響．（2）在用此裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時，下列說法正確的是_______A．先釋放紙帶再接通電源B．拉小車的細線應盡可能與長木板平行C．紙帶與小車相連端的點跡較密D．輕推小車，拖著紙帶的小車能夠勻速下滑說明摩擦力已被平衡（3）如圖所示是實驗時打出的一條紙帶，ABCD……為每隔2個打點取一計數(shù)點，據(jù)此紙帶可知小車在E點速度大小為_____m/s．15、(本題9分)用如圖所示的裝置進行“驗證動量守恒定律”的實驗：（1）先測出可視為質(zhì)點的兩滑塊A、B的質(zhì)量分別為m、M及滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ；（2）用細線將滑塊A、B連接，使A、B間的輕彈簧處于壓縮狀態(tài)，滑塊B恰好緊靠桌邊；（3）剪斷細線，測出滑塊B做平拋運動的水平位移x1，滑塊A沿水平桌面滑行距離為x2（未滑出桌面）；為驗證動量守恒定律，寫出還需測量的物理量及表示它們的字母_____；如果動量守恒，需要滿足的關(guān)系式為______．三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m＝lkg的小物體（可視為質(zhì)點），以v0＝7m/s的初速度從底端沖上傾角為α＝53°，長度s＝1m的粗糙斜面AB，并恰好在最高點以水平速度vc＝3m/s沖上傳送帶．傳送帶正以速度v＝5m/s順時針轉(zhuǎn)動，其水平長度CD為12m，小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1．小物體從D點平拋，恰好沿P點切線進入口徑很小的光滑圓管軌道中，圓心為O，軌道半徑R＝1m，且OP與豎直方向的夾角為θ＝60°，Q點為軌道最高點（不計空氣阻力，取g＝10m/s2）．求：（1）小物體與斜面的動摩擦因數(shù)μ0；（2）小物體通過傳送帶CD所用的時間；（3）小物體在Q點對圓弧軌道的作用力．17、（10分）(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體在豎直平面內(nèi)高h=1m的光滑弧形軌道A點，以初速度=4m/s沿軌道下滑，并進入水平軌道BC．BC=1.8m，物體在BC段所受到的阻力為8N。(g=10m/s2)。求：(1)物體剛下滑到B點時的速度大?。?2)物體通過BC時在C點的動能；(3)物體上升到另一光滑弧形軌道CD后，又滑回BC軌道，最后停止在離B點多遠的位置。

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、B【解析】

A.物體A沿斜面方向受恒力F、重力沿斜面向下的分力mgsinθ、彈簧的彈力，彈簧的彈力是變化的，則合力是變化的，所以加速度是變化的，故A錯誤；B.彈簧開始是被壓縮的，物體A向上運動時，彈簧先回復原長，后被拉長，所以彈力先減小后增大，故B正確；C.開始A處于靜止狀態(tài)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，根據(jù)平衡有：3mgsinθ=kx1，x1=，當B剛離開C時，B對擋板的彈力為零，彈簧處于拉伸狀態(tài)，有：kx2=2mgsinθ，x2=，可知從靜止到B剛離開C的過程中，A發(fā)生的位移x=x1+x2=，故C錯誤；D.根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)-3mgsinθ-kx2=3ma，得F=5mgsinθ+3ma，故D錯誤；2、C【解析】三個球初始高度相同，三個小球都是只受到重力的作用，加速度都等于重力加速度，所以都做勻變速運動，故A正確；三個小球的質(zhì)量相等，根據(jù)動量定理可知，三個小球在任意相等時間內(nèi)動量的增量．也是相等的，故B正確．三個球初始高度相同，分別做平拋、豎直上拋和斜拋運動，開始時沿豎直方向向上的分速度a最小，b最大，所以b上升的高度最大，a上升的高度最小，故C錯誤；小球運動過程中，只有重力做功，機械能守恒，則有：，，由于三個小球的質(zhì)量m、初位置的高度h和初速度大小都相等，則落地時速度大小相等，故D正確；本題選擇不正確的，故選C．【點睛】三個小球都是只受到重力的作用，所以都做勻變速運動；根據(jù)動量定理可知任意相等時間內(nèi)動量的增量相同；根據(jù)運動的合成與分解即可求出最大高度；都只有重力做功，機械能守恒，故可得到落地時動能相等，則速度的大小相等．3、D【解析】本題考查對物理史實的記憶，第一次通過實驗比較準確的測出引力常量的科學家是卡文迪許4、B【解析】v-t圖中物體的速度不隨時間均勻變化，物體做勻速直線運動，故A錯誤；由v-t圖可知，速度隨時間均勻增大，加速度不變，表示物體做勻加速直線運動，故B正確；x-t圖中物體的位移不隨時間而改變，物體的速度為零，處于靜止狀態(tài)，故C錯誤；由x-t圖可知，位移隨時間均勻增大，速度不變，表示物體做勻速直線運動，故D錯誤．所以B正確，ACD錯誤．5、D【解析】過程中汽車的加速度，由于加速度恒定，故牽引力不變，隨著速度的增大，根據(jù)公式可知功率在增大，故D正確．6、C【解析】兩個軌道上經(jīng)過Q點時，衛(wèi)星的軌道半徑相等，根據(jù)，解得，軌道半徑相等，故加速度相等，A錯誤；軌道I變軌到軌道II時，需要在經(jīng)過軌道I上的Q點火加速，故衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的Q點的速度小于在同步軌道Ⅱ的Q點的速度，即在Q點需要外力做正功，所以衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的機械能小于在同步軌道Ⅱ的機械能，B錯誤C正確；第一宇宙速度是最大環(huán)繞速度，即近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，根據(jù)可知軌道半徑越大速度越小，所以軌道II上的運行速度小于第一宇宙速度，D錯誤．7、CD【解析】

A．宇航員所受合外力提供做圓周運動的向心力，不為零，A錯誤；B．宇航員處于失重狀態(tài)，但宇航員仍受重力的作用，不為零，B錯誤；C．宇航員處于失重狀態(tài)，不能用彈簧測力計測量物體的重力，C正確；D．根據(jù)GMmr2=mg8、CD【解析】玻璃杯落地前是自由落體運動，末速度一定，玻璃杯掉在水泥地上與掉在草地上的動量相等，故A錯誤；玻璃杯兩次與地面碰撞過程，初動量相同，末動量為零，兩種情況下動量變化量相同，故B錯誤；玻璃杯兩次與地面碰撞過程，初動量相同，末動量為零，兩次的動量變化量相同，但在水泥地上碰撞過程時間短，則動量的變化快，掉在草地上的杯子動量改變慢，故CD正確。故選CD。9、BD【解析】

AB.分析甲船的運動情況，船在靜水中的速度為：v1則垂直于河岸方向上的分速度為：v1y＝v1cosα＝3m/s相遇時間為：t=故選項A不符合題意，選項B符合題意.C.乙船在靜水中的速度為：v故選項C不符合題意.D.乙船與甲船平行河岸的距離為：x＝v水t＝60m河寬d＝90m，則兩船的出發(fā)點相距s=故選項D符合題意.10、BCD【解析】設(shè)行星的質(zhì)量為m，公轉(zhuǎn)半徑為r，太陽的質(zhì)量為M，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，解得：T=2π，r越大，T越大．故A錯誤．v=，r越大，v越?。蔅正確．ω=，可知，r越大，ω越?。蔆正確．a(chǎn)=，r越大，a越?。蔇正確．故選BCD．11、AD【解析】

對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變。對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，彈簧是一直被壓縮的，所以彈簧的彈性勢能一直在增大。因為小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變，重力勢能和動能之和始終減小。故A正確。在剛接觸彈簧的時候這個時候小球的加速度等于重力加速度，在壓縮的過程中，彈簧的彈力越來越大，小球所受到的加速度越來越小，直到彈簧的彈力等于小球所受到的重力，這個時候小球的加速度為0，要注意在小球剛接觸到加速度變0的過程中，小球一直處于加速狀態(tài)，由于慣性的原因，小球還是繼續(xù)壓縮彈簧，這個時候彈簧的彈力大于小球受到的重力，小球減速，直到小球的速度為0，這個時候彈簧壓縮的最短。所以小球的動能先增大后減小，所以重力勢能和彈性勢能之和先減小后增加。故B錯誤。小球下降，重力勢能一直減小，所以動能和彈性勢能之和一直增大。故C錯誤。對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變。故D正確。故選AD。【點睛】根據(jù)能量守恒小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變．其中一個能量的變化可以反映出其余兩個能量之和的變化．12、BD【解析】試題分析：對物體運用動能定理求解支持力做功．對電梯和物體整體運用動能定理求解拉力做功．根據(jù)動能定理求解合力對電梯做的功．由動能定理得：對物體WN-mgH=12mv2二．填空題(每小題6分，共18分)13、（1）2Fm【解析】（1）由動能定理可得：W=Fx=12mv2（2）由圖可知，圖象的斜率為5；合外力F=1N；（3）本實驗不需要用小桶（含內(nèi)部沙子）的重力代替繩子的拉力，所以不需要滿足小桶（含內(nèi)部沙子）的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。14、BCBCD0.40±0.01m/s【解析】（1）用此裝置“研究勻變速直線運動”時，只要小車勻加速運動即可，沒必要消除小車和木板間的摩擦阻力的影響，選項A錯誤；在用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，應使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，這樣才近似認為盤及盤內(nèi)砝碼的重力近似等于小車的牽引力，選項B正確；因平衡摩擦力時滿足mgsinθ=μmgcosθ，兩邊消去了m，則用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量后，不需要重新平衡摩擦力，選項C正確；用此裝置探究“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗時，需要平衡小車運動中所受摩擦力的影響，這樣才能認為砝碼的拉力功等于合外力的功，選項D錯誤；故選BC.（2）實驗中要先接通電源再釋放紙帶，選項A錯誤；拉小車的細線應盡可能與長木板平行，以減小實驗的誤差，選項B正確；紙帶與小車相連端是運動剛開始時打出的點，則點跡較密，選項C正確；輕推小車，拖著紙帶的小車能夠勻速下滑說明摩擦力已被平衡，選項D正確；故選BCD.（3）由題意T=0.06s求得15、