湖北省天門、仙桃、潛江區(qū)2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末考試試題含解析

湖北省天門、仙桃、潛江區(qū)2023-2024學(xué)年物理高一第二學(xué)期期末考試試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)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(hào)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(qǐng)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(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)下列說法正確的是（）A．哥白尼發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B．牛頓測(cè)出引力常量C．伽利略提出所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓D．法拉第提出了電場(chǎng)的概念2、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為m的足球在地面l的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中到達(dá)的最高點(diǎn)2的高度為h．則A．足球由l到2過程中動(dòng)能變大B．足球由l到2過程中動(dòng)能變小C．足球由2到3過程中重力勢(shì)能變大D．足球在位置2時(shí)動(dòng)能最大3、一種玩具的結(jié)構(gòu)如圖所示，豎直放置的光滑鐵環(huán)的半徑為R=20cm，環(huán)上有一穿孔的小球m，僅能沿環(huán)做無摩擦的滑動(dòng)，如果圓環(huán)繞著過環(huán)心的豎直軸以10rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)（取g=10m/s2），則相對(duì)環(huán)靜止時(shí)小球與環(huán)心O的連線與O1O2的夾角θ是（）A．60°B．45°C．30°D．75°4、(本題9分)在物理課堂上，陳老師給同學(xué)們演示了一個(gè)雞蛋從一定高度h掉入透明玻璃缸里，結(jié)果雞蛋摔碎了。若在實(shí)驗(yàn)中，將一個(gè)50g的雞蛋從1m的高度掉下，與玻璃缸的撞擊時(shí)間約為2ms，則該雞蛋受到玻璃缸的作用力約為（）A．10NB．102NC．103ND．104N5、(本題9分)如圖所示，一個(gè)重200N的物體，在粗糙水平面上向左運(yùn)動(dòng)，物體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，同時(shí)物體還受到大小為10N、方向向右的水平力作用，則水平面對(duì)物體的摩擦力的大小和方向是()A．大小是10N，方向向左B．大小是20N，方向向左C．大小是20N，方向向右D．大小是10N，方向向右6、(本題9分)一輛汽車從靜止開始先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后做勻速運(yùn)動(dòng).假設(shè)汽車所受阻力恒定，下列汽車牽引力的功率P與時(shí)間t的關(guān)系圖象中，能描述上述過程的是（）A． B．C． D．7、任何有質(zhì)量的物體周圍都存在引力場(chǎng)，萬有引力是通過引力場(chǎng)發(fā)生作用的。引入“引力場(chǎng)強(qiáng)度”A來表示引力場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，質(zhì)量為m的物體在距離地心r處（r大于地球半徑）受到的萬有引力為F，則地球在該處產(chǎn)生的引力場(chǎng)強(qiáng)度A=，以下說法正確的是（）A．A的單位與加速度的單位相同B．A的方向與該處物體所受萬有引力的方向一致C．r越大，A越大D．m越大，A越小8、直流電路如圖所示，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電源的（）A．總功率一定減小 B．效率一定增大C．內(nèi)部損耗功率一定減小 D．輸出功率一定先增大后減小9、如圖所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用輕繩連著兩個(gè)物體A與B，物體B放在水平地面上，物體A、B均靜止。物體A和物體B的質(zhì)量分別為mA、mB，輕繩與水平的夾角為θ（θ＜90°），重力加速度為g，則（）A．物體B受到地面向左的摩擦力為 B．物體B受到地面向左的摩擦力為C．物體B對(duì)地面的壓力可能為零 D．物體B對(duì)地面的壓力為10、(本題9分)一汽車以速度v0在平直路面上勻速行駛，在t=0時(shí)刻將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率調(diào)為另一個(gè)恒定值，設(shè)汽車行駛過程中受到的阻力恒定不變．從t=0時(shí)刻開始，汽車運(yùn)動(dòng)的v-t圖象可能正確的有A．B．C．D．11、(本題9分)關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線，下列說法正確的是A．由可知，電場(chǎng)強(qiáng)度E與q成反比，與F成正比B．電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，與放置的試探電荷無關(guān)C．電場(chǎng)線是僅受電場(chǎng)力作用且從靜止開始運(yùn)動(dòng)的電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡D．電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡有可能與電場(chǎng)線重合12、(本題9分)關(guān)于功和功率的說法正確的是（）A．做功快的機(jī)器，它的功率一定大 B．做功多的機(jī)器，它的功率一定大C．做功多并且用的時(shí)間長(zhǎng)的機(jī)器，它的功率一定大 D．做功相同，所用時(shí)間短的機(jī)器功率一定大二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，回答下列問題：實(shí)驗(yàn)中，夾子與重物的質(zhì)量m=250g，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)，如圖2所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)連續(xù)點(diǎn)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2.選取其中O點(diǎn)和B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，則重物重力勢(shì)能減少量△Ey=_____J．B點(diǎn)的瞬時(shí)速度=_____m/s（以上均要求保留3為有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)在利用自由落體“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，(1)下列器材中不必要的一項(xiàng)是_________（只需填字母代號(hào)）．A．重物

B．紙帶

C．天平

D．低壓交流電源

E．毫米刻度尺(2)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差，說法不正確的是______________A．選擇質(zhì)量較小的重物，有利于減小誤差B．選擇點(diǎn)擊清晰且第1、2兩點(diǎn)間距約為2mm的紙帶，有利于減小誤差C．先松開紙帶后接通電源會(huì)造成較大的誤差D．實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因是重物在下落過程中不可避免地受到阻力的作用(3)某同學(xué)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中得到了如圖所示的一條紙帶，圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一點(diǎn)，可以看做重物運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，從后面某點(diǎn)起取連續(xù)打下的三個(gè)點(diǎn)A、B、C．己知相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s，假設(shè)重物的質(zhì)量為1.00kg，則從起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中，重物動(dòng)能的增加量_________

J，重力勢(shì)能的減小量__________J．（保留三位有效數(shù)字，重力加速度g取9.80m/s2），通過計(jì)算，數(shù)值上ΔEP

_____ΔEK

（填“>”“=”或“<”），原因是_____________________

實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是__________________________三、計(jì)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，水平面AC與傾角的光滑斜面CD向用一小段光滑圓弧連接，B點(diǎn)左側(cè)的水平面光滑、右側(cè)的水平面粗糙?；瑝K甲、乙（均可視為質(zhì)點(diǎn)）分別靜止在A、B兩點(diǎn)，B、C兩點(diǎn)間的距離L=1m，現(xiàn)用一大小F1=2N、方向水平向右的推力推甲，經(jīng)時(shí)間t1=1s推力的大小突然增大為F2=4N方向不變），又經(jīng)時(shí)間撒去推力，之后甲與乙相碰并粘合在一起繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，最高能滑到斜面上的E。已知甲的質(zhì)量乙的質(zhì)量，甲乙與水平面BC段間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，取。求：(1)推力F的總沖量大小I和碰前甲的速度大小；(2)甲、乙到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小vC以及C、E兩點(diǎn)間的距離d。16、（12分）(本題9分)某學(xué)校探究性學(xué)習(xí)小組對(duì)一輛自制小遙控車的性能進(jìn)行研究．他們讓這輛小車在水平的地面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，并將小車運(yùn)動(dòng)的全過程記錄下來，通過數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的v－t圖象，已知小車在0～2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2～10s內(nèi)小車牽引力的功率保持不變，在10s末停止遙控讓小車自由滑行，小車質(zhì)量m＝1kg，整個(gè)過程中小車受到的阻力大小不變．求：(1)小車所受的阻力Ff是多大？(2)在2～10s內(nèi)小車牽引力的功率P是多大？(3)小車在加速運(yùn)動(dòng)過程中的總位移x是多少？17、（12分）如圖所示，光滑水平平臺(tái)AB與豎直光滑半圓軌道AC平滑連接，C點(diǎn)切線水平，長(zhǎng)為L(zhǎng)=4m的粗糙水平傳送帶BD與平臺(tái)無縫對(duì)接。質(zhì)量分別為m1=0.3kg和m2=1kg兩個(gè)小物體中間有一被壓縮的輕質(zhì)彈簧，用細(xì)繩將它們連接。已知傳送帶以v0=1.5m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)，小物體與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1．某時(shí)剪斷細(xì)繩，小物體m1向左運(yùn)動(dòng)，m2向右運(yùn)動(dòng)速度大小為v2=3m/s，g取10m/s2．求：(1)剪斷細(xì)繩前彈簧的彈性勢(shì)能Ep(2)從小物體m2滑上傳送帶到第一次滑離傳送帶的過程中，為了維持傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)需對(duì)傳送帶多提供的電能E(3)為了讓小物體m1從C點(diǎn)水平飛出后落至AB平面的水平位移最大，豎直光滑半圓軌道AC的半徑R和小物體m1平拋的最大水平位移x的大小。

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(cuò)選和不選得零分）1、D【解析】

A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，故A錯(cuò)誤。B．卡文迪許測(cè)出引力常量，故B錯(cuò)誤。C．開普勒提出所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，故C錯(cuò)誤。D．法拉第提出了電場(chǎng)的概念，故D正確。2、B【解析】

足球由l到2過程中只受重力，重力做負(fù)功，所以動(dòng)能變?。蔄錯(cuò)誤，B正確；足球由2到3過程中，重力做正功，重力勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤足球在位置2時(shí)重力勢(shì)能最大，動(dòng)能最小，故D錯(cuò)誤；故選B．3、A【解析】小球轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑為Rsinθ，小球所受的合力垂直指向轉(zhuǎn)軸，根據(jù)平行四邊形定則和牛頓第二定律：F合＝mgtanθ＝mRsinθω2，解得：θ=60°，故C正確，ABD錯(cuò)誤。4、B【解析】

根據(jù)h=12gt2，代入數(shù)據(jù)可得：t=0.45s，與地面的碰撞時(shí)間約為t1=2ms=0.002s，全過程根據(jù)動(dòng)量定理可得：mg（t+t1）-Ft15、C【解析】

物體相對(duì)于地面向左運(yùn)動(dòng)，則滑動(dòng)摩擦力的方向水平向右，大小f═μFN=0.1×200N=20N．A．大小是10N，方向向左，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．大小是20N，方向向左，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．大小是20N，方向向右，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．大小是10N，方向向右，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C．6、C【解析】

根據(jù)P=Fv分析知?jiǎng)蚣铀龠\(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力大于阻力，F(xiàn)不變，v隨時(shí)間均勻增大，故P隨時(shí)間均勻增大，故AD錯(cuò)誤；當(dāng)勻速時(shí)牽引力等于阻力，說明F突變小，速度不變，故功率突變小，以后保持不變，故C錯(cuò)誤，B正確．故選B.7、AB【解析】

AB、F為質(zhì)量為m的物體在距離地心r處（r大于地球半徑）受到的萬有引力，則A=表示的就是物體的加速度，根據(jù)牛頓第二定律定律，A的方向與該處物體所受萬有引力的方向一致，故AB正確。CD、由萬有引力定律F=G知，r越大，引力F越小，則A越?。挥葾=知，A與m無關(guān)，故CD錯(cuò)誤。8、ABC【解析】

當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻變大，整個(gè)回路的電流變小，內(nèi)部消耗的功率P=一定減小，C正確；總功率P=EI一定減小，A正確；而內(nèi)電壓降低，外電壓升高，電源的效率增大，B正確；當(dāng)內(nèi)電阻等于外電阻時(shí)，輸出功率最大，此題中無法知道內(nèi)外電阻的關(guān)系，因此D不對(duì)9、BD【解析】

物體A受到重力和繩子的拉力處于平衡狀態(tài)，所以繩子的拉力等于A的重力。以B為研究對(duì)象，受力分析如圖所示：根據(jù)平衡條件，物體B受到的摩擦力：物體B受到的支持力：又，得：，故BD正確，AC錯(cuò)誤。故選BD。10、BD【解析】試題分析：調(diào)整前，牽引力，功率，當(dāng)功率調(diào)整后，若功率調(diào)大，由于速度不會(huì)瞬間變化，所以會(huì)導(dǎo)致牽引力瞬間變?yōu)橐粋€(gè)較大的值，使得，汽車做加速運(yùn)動(dòng)，使得速度增大，而隨著速度的增大，功率不再變化，牽引力逐漸減小，加速度逐漸減小，直到牽引力再次減小到，開始新的勻速直線運(yùn)動(dòng)，即為加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)最后勻速，圖像如B。若功率調(diào)小，同樣由于速度不會(huì)瞬間變化，所以會(huì)導(dǎo)致牽引力瞬間變?yōu)橐粋€(gè)較小的值，使得，汽車做減速運(yùn)動(dòng)，使得速度減小，而隨著速度的減小，功率不再變化，牽引力逐漸增大，加速度逐漸減小，直到牽引力再次減小到，開始新的勻速直線運(yùn)動(dòng)，即為加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)最后勻速，圖像如D?？键c(diǎn)：機(jī)動(dòng)車的兩種啟動(dòng)方式11、BCD【解析】

AB.電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式為，適用于任何電場(chǎng)，E反映電場(chǎng)本身的性質(zhì)，與試探電荷無關(guān)，故A項(xiàng)與題意不相符，B項(xiàng)與題意相符；CD.電場(chǎng)線是為了形象的描述電場(chǎng)而人為引入的曲線，而物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是由物體所受合外力與初速度之間的夾角決定，二者不一定重合；在非均勻的電場(chǎng)中，初速為零、重力不計(jì)的帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)與電場(chǎng)線重合；若電場(chǎng)線為直線，物體的初速度為零，則運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線是重合的，故CD項(xiàng)與題意相符．12、AD【解析】功率是表示做功快慢的物理量，則做功快的機(jī)器，它的功率一定大；并且由此可知：功率與做功多少和所用時(shí)間都有關(guān)系．在做功相同時(shí)，所用時(shí)間短的機(jī)器功率一定大．所以選項(xiàng)A、D都正確．點(diǎn)晴：根據(jù)功、功率的關(guān)系分析．功率是單位時(shí)間內(nèi)做的功的多少．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、0.490J【解析】

從O到B重力勢(shì)能的減少量為利用中點(diǎn)時(shí)刻的速度等于平均速度可求得:故本題答案是:（1）0.490J（2）14、CA1.841.88>重物在下落過程中有摩擦阻力或紙帶與限位孔間有摩擦力在誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒【解析】

（1）[1]．實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要測(cè)量質(zhì)量，則不需要天平，故選C．

（2）[2]．實(shí)驗(yàn)中減少誤差，A中使用質(zhì)量較小的重錘，由于阻力的存在，會(huì)使相對(duì)誤差加大，故A錯(cuò)誤；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的時(shí)間間隔為0.02s，利用自由落體運(yùn)動(dòng)可得若第1、2兩點(diǎn)間距約為2mm可知紙帶打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)紙帶剛開始運(yùn)動(dòng)，會(huì)減少實(shí)驗(yàn)誤差，選項(xiàng)B正確；根據(jù)數(shù)據(jù)的處理方法，先松紙帶后開啟電源一是會(huì)減少紙帶的利用率，另外打第一個(gè)點(diǎn)的速度不會(huì)是零，會(huì)帶來誤差，選項(xiàng)C正確；實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因是重物在下落過程中不可避免地受到阻力的作用，使得重力勢(shì)能的減小量大于動(dòng)能的增加量，選項(xiàng)D正確；此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選A.（3）[3]．B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：則動(dòng)能的增加量為：△Ek＝mvB2＝×1×1.922≈1.84J[4]．重力勢(shì)能的減小量為：△Ep=mgh=1×9.8×0.192J≈1.88J．[5][6][7]．通過計(jì)算，數(shù)值上ΔEP>ΔEK，原因是重物在下落過程中有摩擦阻力或紙帶與限位孔間有摩擦力；實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是在誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒；三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)10N?s；5m/s(2)2m/s；0.4m【解析】

（1）整個(gè)過程中，推力F的總沖量大小為：解得：對(duì)甲，根據(jù)動(dòng)量定理有：解得：（2）根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：甲、乙碰撞后一起運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有：解得：甲、乙一起從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：解得：．16、（1）2N；（2）12