2023-2024學(xué)年湖南省茶陵三中物理高一下期末統(tǒng)考試題含解析

2023-2024學(xué)年湖南省茶陵三中物理高一下期末統(tǒng)考試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(qǐng)按照題號(hào)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：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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、某行星繞一恒星運(yùn)行的橢圓軌道如圖所示，E和F是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)，O是橢圓的中心，行星在B點(diǎn)的速度比在A點(diǎn)的速度大．則該恒星位于A．O點(diǎn) B．B點(diǎn) C．E點(diǎn) D．F點(diǎn)2、如圖所示，關(guān)于a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小及方向，下列表述正確的是A．Ea>Eb方向相同B．Ea>Eb方向不同C．Ea<Eb方向相同D．Ea<Eb方向不同3、我國發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星經(jīng)多次加速變軌后，最終成功進(jìn)入環(huán)月軌道。如圖，衛(wèi)星既可以在離月球比較近的圓軌道a上運(yùn)動(dòng)，也可以在離月球比較遠(yuǎn)的圓軌道b上運(yùn)動(dòng)。正確的是()A．衛(wèi)星在a上運(yùn)行的線速度小于在b上運(yùn)行的線速度B．衛(wèi)星在a上運(yùn)行的周期小于在b上運(yùn)行的周期C．衛(wèi)星在a上運(yùn)行的角速度小于在b上運(yùn)行的角速度D．衛(wèi)星在b上運(yùn)行時(shí)的速度大于第一宇宙速度4、(本題9分)質(zhì)量為的小球用長為的懸線固定在點(diǎn)，在點(diǎn)正下方處有一光滑圓釘，如圖所示，今把小球拉到懸線呈水平后無初速度釋放，當(dāng)懸線碰到圓釘前后瞬間，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．小球的線速度之比為B．小球的角速度之比為C．小球的向心加速度之比為D．懸線對(duì)小球的拉力之比為5、(本題9分)質(zhì)量為2g的子彈，以300m/s的速度射入厚度是5cm的木板，射穿后的速度是100m/s，子彈射穿木板的過程中受到的平均阻力是多大（）A．800N B．1200N C．1600N D．2000N6、如圖所示,一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒固定在豎直面內(nèi)。有兩個(gè)質(zhì)量不同的小球甲和乙貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則A．甲乙兩球都是由重力和支持力的合力提供向心力B．筒壁對(duì)甲球的支持力等于筒壁對(duì)乙球的支持力C．甲球的運(yùn)動(dòng)周期大于乙球的運(yùn)動(dòng)周期D．甲球的角速度大于乙球的角速度7、a，b兩個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，設(shè)它們拋出的初速度分別為va，vb，從拋出至碰到臺(tái)上的時(shí)間分別為ta，tb，則()A．va>vb B．va<vb C．ta>tb D．ta<tb8、(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端固定于豎直墻壁，另一端緊靠質(zhì)量為m的物塊（彈簧與物塊沒有連接），在外力作用下，物塊將彈簧壓縮了一段距離后靜止于A點(diǎn)，現(xiàn)撤去外力，物塊向右運(yùn)動(dòng)，離開彈簧后繼續(xù)滑行，最終停止與B點(diǎn)，已知A、B間距離為x，物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，下列說法正確的是A．壓縮彈簧過程中，外力對(duì)物體做的功為μmgxB．物塊在A點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為μmgxC．向右運(yùn)動(dòng)過程中，物塊先加速，后勻減速D．向右運(yùn)動(dòng)過程中，物塊加速度先減少后不斷增大再不變9、(本題9分)以下說法正確的是（）A．物體受恒定的合外力作用，一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．物體受恒定的合外力作用，可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．物體受變化的合外力作用，加速度大小一定變化D．物體受的合外力為零，可能靜止也可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)10、如圖甲所示為某實(shí)驗(yàn)小組驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，他們將光滑的長木板固定在桌面上，甲、乙兩小車放在木板上，并在小車上安裝好位移傳感器的發(fā)射器，且在兩車相對(duì)面上涂上黏性物質(zhì).現(xiàn)同時(shí)給兩車一定的初速度，使甲、乙沿水平面上同一條直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)生碰撞后兩車粘在一起，兩車的位置x隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示.甲、乙兩車質(zhì)量(含發(fā)射器)分別為1kg和8kg，則下列說法正確的是()A．兩車碰撞前總動(dòng)量大于碰撞后總動(dòng)量B．碰撞過程中甲車損失的動(dòng)能是169C．碰撞后兩車的總動(dòng)能比碰前的總動(dòng)能小D．兩車碰撞過程為彈性碰撞二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)利用圖示裝置做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)（1）為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的__________．A．速度變化量和高度變化量B．動(dòng)能變化量和勢(shì)能變化量（2）實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到一條理想的紙帶，在紙帶上選連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離如圖所示，已知，重物質(zhì)量為0.5kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為0.02s，從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能變化量_______J，動(dòng)能變化量_______J．（保留兩位有效數(shù)字）（3）某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒，在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，計(jì)算對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v，描繪圖像得到圖像是一條過原點(diǎn)的直線，該直線的斜率接近_____________（填g、2g或）則可認(rèn)為重物下落過程中機(jī)械能守恒．12、（10分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小小組應(yīng)用如圖所示裝置探究“恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系”已知小車的質(zhì)量為，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按圖示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中與定滑輪及彈簧測(cè)力計(jì)相連的細(xì)線豎直；②調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運(yùn)動(dòng)；③掛上砝碼盤，接通電源后，再放開小車，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)．同時(shí)，打出一條紙帶，由紙帶求出小車在相應(yīng)位置的速度；④改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③，求得小車在不同合力作用下在相應(yīng)位置的速度，并讀出相應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)．根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過程，回答以下問題：（1）對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是_____________A．實(shí)驗(yàn)過程中砝碼和砝碼盤處于超重狀態(tài)B．與小車相連的輕繩與長木板一定要平行C．彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為砝碼和砝碼盤總重力的一半D．砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（2）如上圖所示是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中小、、、、、是連續(xù)的六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為，相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已在圖中標(biāo)出，測(cè)出小車的質(zhì)量為．彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為，在打點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為_________；從打點(diǎn)到打點(diǎn)的過程中，合力對(duì)小車做的功是___________，小車動(dòng)能的增量是___________．（用題中和圖中的物理量符號(hào)表示）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)宇宙中兩顆相距較近的天體均為“雙星”，它們以二者連線上的某一點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而不至因?yàn)槿f有引力的作用而吸引到一起．設(shè)雙星的質(zhì)量分別為M1和M2，兩者相距L，求雙星的運(yùn)動(dòng)周期T．14、（14分）(本題9分)如圖所示，圓管構(gòu)成的半圓形軌道豎直固定在水平底面上，軌道半徑R，MN為直徑且與水平面垂直，直徑略小于圓管內(nèi)徑的小球A以某速度沖進(jìn)軌道，到達(dá)半圓軌道最高點(diǎn)M時(shí)與靜止于該處的質(zhì)量為與A相同的小球B發(fā)生碰撞，碰后兩球粘在一起飛出軌道，落地點(diǎn)距N為2R．重力加速度為，忽略圓管內(nèi)徑，空氣阻力及各處摩擦均不計(jì)，求（1）粘合后的兩球從飛出軌道到落地的時(shí)間;（2）小球A沖進(jìn)軌道時(shí)速度v的大?。?5、（13分）(本題9分)小勇同學(xué)設(shè)計(jì)了一種測(cè)定風(fēng)力大小的裝置，其原理如圖所示。E是內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為6V的電源。是一個(gè)阻值為的定值電阻。V是由理想電壓表改裝成的指針式測(cè)風(fēng)力顯示器。R是與迎風(fēng)板A相連的一個(gè)壓敏電阻，其阻值可隨風(fēng)的壓力大小變化而改變，其關(guān)系如下表所示。迎風(fēng)板A的重力忽略不計(jì)。試求：壓力F/N050100150200250300…電阻30282624222018…（1）利用表中的數(shù)據(jù)歸納出電阻R隨風(fēng)力F變化的函數(shù)式；（2）若電壓表的最大量程為5V，該裝置能測(cè)得的最大風(fēng)力為多少牛頓；（3）當(dāng)風(fēng)力F為500N時(shí)，電壓表示數(shù)是多少；（4）如果電源E的電動(dòng)勢(shì)降低，要使相同風(fēng)力時(shí)電壓表測(cè)得的示數(shù)不變，需要調(diào)換，調(diào)換后的的阻值大小如何變化？（只寫結(jié)論）

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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、C【解析】

AB.根據(jù)開普勒第一定律，恒星應(yīng)該位于橢圓的焦點(diǎn)上，故AC錯(cuò)誤；CD.根據(jù)開普勒第二定律，對(duì)任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積．則行星在離恒星較近的位置速率較大，在遠(yuǎn)離恒星的位置速率較小，因?yàn)樾行窃贐點(diǎn)的速度比在A點(diǎn)的速度大．則恒星位于E點(diǎn)，故C正確，D錯(cuò)誤．2、B【解析】

電場(chǎng)線的疏密表示大小，所以Ea>Eb，電場(chǎng)線的切線方向表示電場(chǎng)方向，所以兩點(diǎn)電場(chǎng)方向不同，故B正確，ACD錯(cuò)誤．3、B【解析】

ABC.月球的衛(wèi)星在軌道運(yùn)行時(shí)，由月球的萬有引力提供向心力，則解得：可知衛(wèi)星的軌道半徑越小，線速度和角速度越大，周期越小，所以，衛(wèi)星在a上運(yùn)行的線速度大于在b上運(yùn)行的線速度，在a上運(yùn)行的周期小于在b上運(yùn)行的周期，衛(wèi)星在a上運(yùn)行的角速度大于在b上運(yùn)行的角速度，故AC錯(cuò)誤，B正確。D.第一宇宙速度是近月衛(wèi)星的線速度，是最大的環(huán)繞速度，所以，衛(wèi)星在b上運(yùn)行時(shí)的速度小于第一宇宙速度，故D錯(cuò)誤。4、D【解析】

當(dāng)懸線碰到圓釘C前后瞬間，小球水平方向不受力，故小球的線速度不變，故A正確；小球通過最低點(diǎn)時(shí)，線速度不變，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑減半，根據(jù)ω=v/r知，則角速度之比1：2，故B正確；小球的向心加速度a=v2/r，半徑減半，故小球的向心加速度之比為1:2，故C正確；根據(jù)牛頓第二定律：F?mg＝ma，故繩子的拉力F＝mg+ma，因向心加速度之比為1:2，故懸線對(duì)小球的拉力之比不等于1:2，故D錯(cuò)誤；此題選擇錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故選D．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要抓住細(xì)繩碰到釘子前后線速度不變，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑變化，再由圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，比如向心力公式進(jìn)行分析．5、C【解析】

在子彈射穿木塊的過程中只有木板對(duì)子彈的阻力(設(shè)為

f

)對(duì)子彈做了功，對(duì)子彈分析，根據(jù)動(dòng)能定理得：代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出阻力為：A．800N與分析不符，故A錯(cuò)誤.B．1200N與分析不符，故B錯(cuò)誤.C．1600N與分析相符，故C正確.D．2000N與分析不符，故D錯(cuò)誤.6、AC【解析】

對(duì)兩球受力分析即可得向心力的來源；支持力與重力的合力提供小球所需要的向心力，根據(jù)平衡條件即可得支持力大小關(guān)系；利用牛頓第二定律列式，結(jié)合兩球的軌道半徑關(guān)系即可分析出兩球的周期與角速度關(guān)系．【詳解】A、對(duì)兩球受力分析，都受重力、支持力兩個(gè)力的作用，由于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即合外力提供向心力，故可知甲、乙兩球都是由重力與支持力的合力提供向心力，A正確；

BCD、設(shè)圓錐筒的頂角為，則有：在豎直方向有：，軌道平面內(nèi)有：，聯(lián)立可得支持力為：，角速度為：，由于兩球的質(zhì)量不同，則可知兩球所受支持力大小不相等，由圖可知甲球的軌道半徑大于乙球的軌道半徑，故甲球的角速度小于乙的角速度，根據(jù)可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD錯(cuò)誤C正確．7、AD【解析】

根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，有，得;因?yàn)閔b>ha，所以ta<tb

平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)，有x＝v0t，由圖知xa>xb，所以va>vb，故BC錯(cuò)誤，AD正確；故選AD.點(diǎn)睛：本題就是對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的考查，平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)來求解．8、BD【解析】

AB．撤去外力后物塊向右運(yùn)動(dòng)，最終停止于B點(diǎn)．整個(gè)的過程中彈簧的彈力和地面的摩擦力做功，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以物塊在A點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為；而壓縮彈簧過程中，外力對(duì)物塊做的功和摩擦力對(duì)物體做的功的和轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，為，所以外力對(duì)物塊做的功一定大于，A錯(cuò)誤B正確；CD．物塊需要一定的過程中，開始時(shí)彈簧的彈力大于地面的摩擦力，物塊做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)彈簧的彈力小于摩擦力后物塊開始減速，加速度隨彈力的減小而增大，做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)物塊離開彈簧后，只受到摩擦力的作用，加速度的大小不再發(fā)生變化，C錯(cuò)誤D正確．故選BD.9、BD【解析】

AB．物體受恒定的合外力作用，可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)（與速度共線時(shí)），也可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)（與速度不共線時(shí)），如平拋運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤B正確；C．物體受變化的合外力作用，加速度大小不一定變化，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小、速度大小都是不變的，C錯(cuò)誤；D．物體受的合外力為零，可能靜止也可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，D正確．故選BD。10、BC【解析】

A.設(shè)a、b兩車碰撞前的速度大小為v1、v2，碰后的速度大小為v3，根據(jù)x-t圖象表示速度，結(jié)合題圖乙得v1=2m/s，v2=1m/s，v3p碰后總動(dòng)量：p兩車碰撞前總動(dòng)量等于碰撞后總動(dòng)量，故A不符合題意；B.碰撞前a車動(dòng)能為E碰撞后a車動(dòng)能為E所以碰撞過程中a車損失的動(dòng)能是Δ故B符合題意。C.碰前a、b兩車的總動(dòng)能為1碰后a、b兩車的總動(dòng)能為1故C符合題意；D.兩車碰撞過程中機(jī)械能不守恒，發(fā)生的是完全非彈性碰撞，故D不符合題意。二、實(shí)驗(yàn)題11、（1）B（2）0.25J；0.24J（3）2g【解析】

（1）驗(yàn)證機(jī)械能守恒，即需比較重力勢(shì)能的變化量與動(dòng)能增加量的關(guān)系，故選B．（2）從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能變化量△Ep=mghB=0.5×9.8×0.0501J=0.25J，B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，則動(dòng)能的增加量△Ek＝mvB2=×0.5×0.9752J=0.24J．（3）若能滿足mgh=mv2即可認(rèn)為重物下落過程中機(jī)械能守恒，即v2=2gh，即v2-h圖像的斜率接近于2g．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)，掌握紙帶的處理方法，會(huì)根據(jù)紙帶求解瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量，會(huì)根據(jù)紙帶下降的高度求解重力勢(shì)能的減小量．12、BFS【解析】（1）由圖可知，實(shí)驗(yàn)過程中砝碼向下加速運(yùn)動(dòng)，加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；與小車相連的輕繩與長木板一定要平行，故B正確；實(shí)驗(yàn)過程中，砝碼向下加速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)，故彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)小于砝碼和砝碼盤總重力的一半，故C錯(cuò)誤；由于不是砝碼的重力即為小車的拉力，故不