2024屆湖北省宜昌市點(diǎn)軍區(qū)第二中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2024屆湖北省宜昌市點(diǎn)軍區(qū)第二中學(xué)物理高一第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題考生須知：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(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。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(wú)效。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、(本題9分)行星繞恒星運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)周期T的平方與運(yùn)動(dòng)軌道半徑R的三次方之比為常數(shù)，即T2/R3=k,則k的大小決定于（）A．行星質(zhì)量 B．恒星質(zhì)量C．與行星和恒星的質(zhì)量都有關(guān) D．與恒星的質(zhì)量及行星的速率有關(guān)2、(本題9分)如圖所示，在豎直面內(nèi)固定有一半徑為R的圓環(huán)，AC是圓環(huán)豎直直徑，BD是圓環(huán)水平直徑，半圓環(huán)ABC是光滑的，半圓環(huán)CDA是粗糙的。一質(zhì)量為m小球（視為質(zhì)點(diǎn)）在圓環(huán)的內(nèi)側(cè)A點(diǎn)獲得大小為v0、方向水平向左的速度，小球剛好能第二次到達(dá)C點(diǎn)，重力加速度大小為g。在此過(guò)程中A．小球第一次到C的時(shí)間和從C經(jīng)D到A的時(shí)間相等B．小球通過(guò)A點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)C．小球第一次到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為D．小球第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)受到圓環(huán)的彈力大小為3、從距地面高度為H處，將質(zhì)量為m的鉛球無(wú)初速釋放，鉛球落入沙坑后，在沙坑中下落的距離為h，重力加速度用g表示，不計(jì)空氣阻力，則A．從釋放到鉛球落入沙坑的全過(guò)程機(jī)械能守恒B．鉛球剛要落入沙坑時(shí)的動(dòng)能為mghC．沙坑中的沙子對(duì)鉛球的平均阻力的大小為D．沙坑中的沙子對(duì)鉛球做的功為―mg(H+h)4、(本題9分)以下說(shuō)法正確的是()A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B．－10J的功大于＋5J的功C．功的正、負(fù)表示方向D．若某一個(gè)力對(duì)物體不做功，說(shuō)明該物體一定沒(méi)有發(fā)生位移5、一負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止釋放，只受電場(chǎng)力作用，沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，它運(yùn)動(dòng)的速度--時(shí)間圖像如圖所示．則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場(chǎng)線是下圖中的A． B． C． D．6、關(guān)于物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是A．物體先后經(jīng)過(guò)同一位置，速度大小相同B．物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，加速度也為零C．物體下降過(guò)程可看做自由落體運(yùn)動(dòng)D．從拋出點(diǎn)上升到最高點(diǎn)的時(shí)間大于從最高點(diǎn)返回拋出點(diǎn)的時(shí)間7、(本題9分)2018年5月21日5點(diǎn)28分，在我國(guó)西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭將嫦娥四號(hào)中繼星“鵲橋”衛(wèi)星，送入近地點(diǎn)約200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)約40萬(wàn)公里的地月轉(zhuǎn)移軌道．已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為4.2萬(wàn)公里，忽略稀薄空氣阻力的影響，則“鵲橋”衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行時(shí)，下列判斷正確的是A．運(yùn)動(dòng)周期大于10天B．運(yùn)動(dòng)周期小于10天C．近地點(diǎn)的速度比遠(yuǎn)地點(diǎn)的大D．近地點(diǎn)的機(jī)械能比遠(yuǎn)地點(diǎn)的大8、(本題9分)靜止在地面上的物體隨地球繞地軸勾速轉(zhuǎn)動(dòng)，將地球視為球體，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體在孝感受到地球的萬(wàn)有引力小于其在赤道受到地球的萬(wàn)有引力B．物體在孝感的向心力小于其在赤道的向心力C．物體在孝感的重力加速度大于其在赤道的重力加速度D．物體在孝感的向心加速度大于其在赤道的向心加速度9、(本題9分)如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線圓均以O(shè)為圓心，兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)．不計(jì)重力．下列說(shuō)法正確的是A．M可能為電子，N可能為質(zhì)子B．N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做正功C．N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在c點(diǎn)的電勢(shì)能D．M在b點(diǎn)的動(dòng)能大于它在a點(diǎn)的動(dòng)能10、(本題9分)從空中以10m/s的初速度沿著水平方向拋出一個(gè)重為10N的物體，已知t=3s時(shí)物體未落地，不計(jì)空氣阻力，取，則以下說(shuō)法正確的是（）A．拋出后3s末，小球的速度為B．在拋出后3s末，重力的功率為C．在拋出后3s內(nèi)，重力的平均功率為150WD．拋出后（未落地）任意時(shí)間內(nèi)，速度改變量的方向均豎直向下二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，他們的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：(ⅰ)按圖示安裝好器材。(ⅱ)將電火花計(jì)時(shí)器接到電源上。(ⅲ)接通電源后釋放紙帶，打出一條紙帶。(ⅳ)換用另外的紙帶，重復(fù)步驟(ⅲ)。(ⅴ)選取點(diǎn)跡清晰的紙帶，測(cè)量所選紙帶上一系列測(cè)量點(diǎn)距初位置的距離。(ⅵ)根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能和它增加的動(dòng)能，比較二者是否相等。請(qǐng)回答下列問(wèn)題(1)為完成此實(shí)驗(yàn)，除了圖中所給器材外，還必需的器材有________。(填正確選項(xiàng)前的字母)A．天平B．秒表C．毫米刻度尺D．4～6V的交流電源E．220V的交流電源(2)步驟(ⅴ)中測(cè)得測(cè)量點(diǎn)距初位置的距離為h，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的速度為v。以h為橫軸，v2為縱軸，畫(huà)出的圖線如圖所示，圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開(kāi)_______。(不計(jì)一切阻力)12、（10分）(本題9分)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示(相鄰記數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s).（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的有_______．A．選用4～6V交流電源B．選擇體積小，質(zhì)量大的重物C．為獲得清晰的紙帶，可以用雙層紙帶夾著墨粉盤進(jìn)行實(shí)驗(yàn)D．若先釋放重物，后接通電源，打出的紙帶無(wú)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=______m/s；(保留三位有效數(shù)字)（3）從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中物體的重力勢(shì)能減少量△EP=______J，此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=______J；由此得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______________________________.(g取9.80m/s2，所有計(jì)算保留三位有效數(shù)字)三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫(xiě)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(xiě)出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖，半徑為R的光滑半圓形軌道ABC在豎直平面內(nèi)，與水平軌道CD相切于C點(diǎn)，D端有一被鎖定的輕質(zhì)壓縮彈簧，彈簧左端連接在固定的擋板上，彈簧右端Q到C點(diǎn)的距離為2R．質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從軌道上的P點(diǎn)由靜止滑下，剛好能運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，并能觸發(fā)彈簧解除鎖定，然后滑塊被彈回，且剛好能通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)A．已知∠POC=60°，求：(1)滑塊第一次滑至圓形軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道壓力；(2)滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(3)彈簧被鎖定時(shí)具有的彈性勢(shì)能．14、（14分）如圖所示，軌道ABC被豎直地固定在水平桌面上，A距水平地面高H＝0.75m，C距水平地面高h(yuǎn)＝0.45m。一個(gè)質(zhì)量m＝0.1kg的小物塊自A點(diǎn)從靜止開(kāi)始下滑，從C點(diǎn)以水平速度飛出后落在地面上的D點(diǎn)?，F(xiàn)測(cè)得C、D兩點(diǎn)的水平距離為x＝0.6m。不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2。求(1)小物塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間t；(2)小物塊從C點(diǎn)飛出時(shí)速度的大小vC；(3)小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力做的功。15、（13分）如圖所示，質(zhì)量m=2.0kg的物體放在光滑水平面上。t=0時(shí)刻，物體在水平拉力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。已知F=6.0N。求：（1）物體的加速度大小a；（2）在t=0到t=2.0s內(nèi)，物體的位移大小x。

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、B【解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力：，整理得：，所以k僅與中心天體恒星的質(zhì)量有關(guān)，ACD錯(cuò)誤B正確2、D【解析】

由于半圓環(huán)CDA是粗糙的，則當(dāng)小球從C經(jīng)D到A時(shí)的速度小于v0，小球在ABC段的平均速度大于在CDA段的平均速度，可知小球第一次到C的時(shí)間比從C經(jīng)D到A的時(shí)間小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在A點(diǎn)時(shí)加速度向上，故小球通過(guò)A點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；小球第一次到達(dá)C點(diǎn)的過(guò)程由動(dòng)能定理得：，解得：，故C錯(cuò)誤；小球第一次到達(dá)B點(diǎn)的過(guò)程由動(dòng)能定理得：，在B點(diǎn)由牛頓第二定律得：，解得：N=m(?2g)，故D正確；3、D【解析】

A、釋放到鉛球落入沙坑的全過(guò)程中，重力做正功，沙坑中的沙子對(duì)鉛球做負(fù)功，所以從釋放到鉛球落入沙坑的全過(guò)程鉛球的機(jī)械能不守恒，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、從釋放到鉛球剛要落入沙坑時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理可得，解得鉛球剛要落入沙坑時(shí)的動(dòng)能為，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得，則小球在沙坑中受到的平均阻力為，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。D、小球下落全過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得，沙坑中的沙子對(duì)鉛球做的功為，故選項(xiàng)D正確；4、B【解析】

A.功是標(biāo)量；B.正功代表動(dòng)力做功，負(fù)功代表阻力做功，功的大小看其絕對(duì)值，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；D.某個(gè)力對(duì)物體不做功也可能是，在力的方向上位移是零，但不一定是物體本身沒(méi)有位移。故本題選B.5、D【解析】

由v-t圖象可知，粒子做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)，因此從A到B該電荷所受電場(chǎng)力越來(lái)越大，電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越大，電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大，且負(fù)電荷受力與電場(chǎng)方向相反，故ABC錯(cuò)誤，D正確。6、AC【解析】

A.物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，先后經(jīng)過(guò)同一位置，速度大小相同，方向相反，故A正確。B.物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，加速度為g，故B錯(cuò)誤。C.物體下降過(guò)程初速度為零，只受重力，做自由落體運(yùn)動(dòng)，故C正確。D.根據(jù)對(duì)稱性可知，從拋出點(diǎn)上升到最高點(diǎn)的時(shí)間與從最高點(diǎn)返回拋出點(diǎn)的時(shí)間相等，故D錯(cuò)誤。7、AC【解析】根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知：，則，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，近地點(diǎn)的速度比遠(yuǎn)地點(diǎn)的大，選項(xiàng)C正確；因只有月球的引力做功，衛(wèi)星的機(jī)械能守恒，則近地點(diǎn)的機(jī)械能與遠(yuǎn)地點(diǎn)的機(jī)械能相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.8、BC【解析】

A．物體在孝感與在赤道上到地球球心的距離都相等，則根據(jù)可知，物體在孝感受到地球的萬(wàn)有引力等于其在赤道受到地球的萬(wàn)有引力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BD．地球上各點(diǎn)的角速度均相同，孝感所在位置的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑小于在赤道上時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，根據(jù)可知，物體在孝感的向心力小于其在赤道的向心力，在孝感的向心加速度小于其在赤道的向心加速度，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤；C．在地球的赤道處重力加速度最小，在兩極重力加速度最大，可知物體在孝感的重力加速度大于其在赤道的重力加速度，選項(xiàng)C正確；故選BC.點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵要知道在地球表面上各處的角速度都相同，線速度和向心加速度均與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑成正比；知道在地球的赤道上重力加速度最小.9、AB【解析】

A．據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)物體所受合外力指向軌跡內(nèi)側(cè)知，帶電粒子M受到中間正點(diǎn)電荷的庫(kù)侖引力，則帶電粒子M帶負(fù)電；帶電粒子N受到中間正點(diǎn)電荷的庫(kù)侖斥力，則帶電粒子N帶正電；所以M可能為電子，N可能為質(zhì)子．故A項(xiàng)符合題意；BC．帶電粒子N受到中間正點(diǎn)電荷的庫(kù)侖斥力，N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中離中間正點(diǎn)電荷變遠(yuǎn)，則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子N做正功，帶電粒子N在d點(diǎn)的電勢(shì)能小于它在c點(diǎn)的電勢(shì)能．故B項(xiàng)符合題意，C項(xiàng)不符合題意；D．帶電粒子M受到中間正點(diǎn)電荷的庫(kù)侖引力，M在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中離中間正點(diǎn)電荷變遠(yuǎn)，則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子M做負(fù)功，帶電粒子M動(dòng)能減小，則帶電粒子M在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能．故D項(xiàng)不符合題意．10、ACD【解析】小球做平拋運(yùn)動(dòng)，拋出3s后，小球在水平方向上的速度仍為，在豎直方向上的速度為，故拋出3s后，小球的速度為，重力的功率為，A正確B錯(cuò)誤；小球在這3s內(nèi)的平均功率為，C正確；因?yàn)榧铀俣群銥樨Q直向下，速度變化量方向和加速度方向相同，所以拋出后（未落地）任意時(shí)間內(nèi)，速度改變量的方向均豎直向下，D正確．【點(diǎn)睛】在使用公式計(jì)算時(shí)，如果v對(duì)應(yīng)的是瞬時(shí)速度，則求出的功率為瞬時(shí)功率，若v為平均速度，則求出的功率為平均功率．二、實(shí)驗(yàn)題11、CE，k2【解析】(1)A：比較重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能和它增加的動(dòng)能，質(zhì)量可約去；不需要天平。B：實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)時(shí)間，不需要秒表。C：測(cè)量所選紙帶上一系列測(cè)量點(diǎn)距初位置的距離需使用刻度尺。DE：電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接220V的交流電源。故答案為CE。(2)機(jī)械能守恒，則mgh=12mv2即v2=2gh12、（1）BC（2）1.55（3）1.221.20在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)重物的機(jī)械能守恒【解析】

（1）[1]．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用220V的交流電源，故A錯(cuò)誤．為了減小阻力的影響，重物選擇質(zhì)量大一些，體積小一些的，故B正確．為獲得清晰的紙帶，可以用雙層紙帶夾著墨粉盤進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故C正確．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放重物，故D錯(cuò)誤．故選BC．

（2）[2]．B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：．（3）[3][4][5]．從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中物體的重力勢(shì)能減少量為：△EP=mgh=1×9.8×0.1242J≈1.22J動(dòng)能的增加量為：△Ek=mvB2＝×1×1.552J≈1.20J．可知在誤差允許的范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒．【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)通過(guò)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)下降的高度求解重力勢(shì)能的減小量．三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟