湖北省隨州市第一高級(jí)中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一下期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題含解析

湖北省隨州市第一高級(jí)中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高一下期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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)甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為m甲：m乙=1：2，它們分別在相同力的作用下，沿光滑水平面，從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)兩個(gè)物體通過相等的位移時(shí)，則甲、乙兩物體此時(shí)的動(dòng)能之比為（）A．1：1 B．1：2 C．1：4 D．1：82、(本題9分)如圖所示，一小球套在光滑輕桿上，繞著豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列關(guān)于小球的說法中正確的是A．小球受到重力、彈力和摩擦力B．小球受到一個(gè)水平指向圓心的向心力C．小球受到重力、彈力D．小球受到重力、彈力的合力是恒力3、(本題9分)如圖所示，一物塊受一恒力F作用，現(xiàn)要使該物塊沿直線AB運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該再加上另一個(gè)力的作用，則加上去的這個(gè)力的最小值為（）A．Fcosθ B．Fsinθ C．Ftanθ D．Fcotθ4、(本題9分)如圖所示，甲、乙兩船在同一條河流中同時(shí)開始渡河，河寬為L(zhǎng)，河水流速為u，劃船速度均為v，出發(fā)時(shí)兩船相距2L，甲、乙船頭均與岸邊成60°角，且乙船恰好能直達(dá)正對(duì)岸的A點(diǎn)，則下列判斷中正確的是（）A．甲船比乙船先到達(dá)對(duì)岸B．兩船可能在未到達(dá)對(duì)岸前相遇C．甲船也在A點(diǎn)靠岸D．甲船在A點(diǎn)左側(cè)靠岸5、(本題9分)如圖甲所示，火箭發(fā)射時(shí)，速度能在內(nèi)由0增加到；如圖乙所示，汽車以的速度行駛，急剎車時(shí)能在內(nèi)停下來，下列說法中正確的是（）A．內(nèi)火箭的速度改變量為 B．內(nèi)汽車的速度改變量為C．火箭的速度變化比汽車快 D．火箭的加速度比汽車的加速度大6、某科技創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)制作出一種全自動(dòng)升降機(jī)模型，用電動(dòng)機(jī)通過鋼絲繩拉著升降機(jī)由靜止開始勻加速上升，已知升降機(jī)的質(zhì)量為m，當(dāng)升降機(jī)的速度為v1時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電功率達(dá)到最大值P，此后電動(dòng)機(jī)保持該功率不變，直到升降機(jī)以最大速度v2勻速上升為止，整個(gè)過程中忽略摩擦阻力及空氣阻力，重力加速度為g，有關(guān)此過程下列說法正確的是（）A．升降機(jī)的速度由v1增大至v2過程中，鋼絲繩的拉力不斷減小B．升降機(jī)的最大速度v2＝C．鋼絲繩的拉力對(duì)升降機(jī)所做的功等于升降機(jī)克服重力所做的功D．鋼絲繩的最大拉力為7、(本題9分)如圖所示，輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，另一端固定在轉(zhuǎn)軸上，輕桿長(zhǎng)度為R，可繞水平光滑轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)將輕桿從與水平方向成30°角的位置由靜止釋放若小球在運(yùn)動(dòng)過程中受到的空氣阻力大小不變當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)P時(shí)，輕桿對(duì)小球的彈力大小為24mg7A．小球受到的空氣阻力大小為3mgB．小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度大小為24gRC．小球能運(yùn)動(dòng)到與O點(diǎn)等高的Q點(diǎn)D．小球不能運(yùn)動(dòng)到與O點(diǎn)等高的Q點(diǎn)8、(本題9分)有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b處于地面附近近地軌道上正常運(yùn)動(dòng)，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測(cè)衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖所示．則下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)的向心加速度等于重力加速度gB．c在4

h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是C．b在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)D．d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是23h9、關(guān)于第一宇宙速度，下列說法正確的是（）A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度B．它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道運(yùn)行的速度C．它是人造地球衛(wèi)星進(jìn)入近地軌道的最小發(fā)射速度D．把衛(wèi)星發(fā)射到越遠(yuǎn)的地方越容易10、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為、電荷量為的粒子和質(zhì)量為、電荷量為的粒子，經(jīng)過同一電場(chǎng)同時(shí)由靜止開始加速，然后經(jīng)過同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后打到熒光屏上，不計(jì)粒子所受的重力及粒子間的相互作用力，下列說法正確的是（）A．它們打到熒光屏上的同一點(diǎn)B．它們打到熒光屏上的不同點(diǎn)C．粒子比粒子先到達(dá)熒光屏D．到達(dá)熒光屏上時(shí)，粒子的動(dòng)能小于粒子的動(dòng)能二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）在“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)方案：使小物塊在橡皮筋的作用下沿水平桌面被彈出，第二次、第三次操作時(shí)分別改用2根、3根、同樣的橡皮筋將小物塊彈出，測(cè)出小物塊被彈出時(shí)速度，然后找到牽引力對(duì)小物塊做的功與小物塊速度的關(guān)系。（1）要測(cè)得小物塊被彈出后的水平速度，需要測(cè)量哪些物理量（填正確答案標(biāo)號(hào)，g已知）_____A．小物塊的質(zhì)量mB．橡皮筋的原長(zhǎng)xC．橡皮筋的伸長(zhǎng)量D．桌面到地面的高度hE．小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離L（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，若把橡皮筋兩端固定，使橡皮筋的伸長(zhǎng)量依次加倍來實(shí)現(xiàn)橡皮筋對(duì)小物塊做功成整數(shù)倍變化，這樣做有什么不好？答：_____________________________（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出的圖象如圖乙所示，圖線不通過原點(diǎn)的原因是__________________12、（10分）(本題9分)三個(gè)同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行了“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)：（1）甲同學(xué)采用如圖(1)所示的裝置．用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時(shí)B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時(shí)落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時(shí)的速度，兩球仍然同時(shí)落地，這說明__________．（2）乙同學(xué)采用如圖(2)所示的裝置．兩個(gè)相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端與可看作光滑的水平板相切；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC＝BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等，現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時(shí)分別從軌道M、N的下端射出．實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是_________．僅僅改變弧形軌道M的高度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明______________．（3）丙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖(3)所示的“小球做平拋運(yùn)動(dòng)”的照片．圖中每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)為10cm，則由圖可求得拍攝時(shí)每__s曝光一次，該小球運(yùn)動(dòng)到圖中位置2時(shí)速度大小為__m/s(g取10m/s2)．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）質(zhì)量為5×103kg的汽車，由靜止開始沿平直公路行駛，當(dāng)速度達(dá)到一定值后，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)滑行，速度圖象如圖所示，設(shè)整個(gè)過程阻力不變．則：(1)在汽車行駛的整個(gè)過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)做功多少?(2)在汽車行駛的整個(gè)過程中，克服摩擦力做功的功率多大?14、（14分）(本題9分)2016年8月16日1時(shí)40分，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)地球衛(wèi)星“墨子號(hào)”發(fā)射升空。已知“墨子號(hào)”的公轉(zhuǎn)周期為T，地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬(wàn)有引力常量為G，忽略地球自轉(zhuǎn)。求：（1）地球的第一宇宙速度；（2）“墨子號(hào)”衛(wèi)星距離地球表面的高度。15、（13分）(本題9分)某同學(xué)為測(cè)量自己頭發(fā)絲能承受的最大拉力，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取長(zhǎng)度相同的細(xì)線和頭發(fā)絲系于一物體C上，細(xì)線的另一端固定于水平刻度尺的A點(diǎn)，手握著頭發(fā)絲的另一端沿刻度尺向右水平緩慢移動(dòng)，直到頭發(fā)絲恰好被拉斷，記下此時(shí)的位置B，從刻度尺上讀出AB間的距離為d=40cm．已知細(xì)線與頭發(fā)絲的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=15cm，物體C質(zhì)量為m=300g，取重力加速度g=10m/s1．求：(1)頭發(fā)絲能承受的最大拉力．(1)若細(xì)線能承受的最大拉力為F=3.6N，試通過計(jì)算判定頭發(fā)絲斷裂后，物體在細(xì)線作用下進(jìn)行的擺動(dòng)能否到達(dá)最低點(diǎn)．

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、A【解析】

由動(dòng)能定理知，合外力做功等于物體動(dòng)能的增量．以物體為研究對(duì)象，重力支持力不做功，只有力F做功，合外力功為：，甲乙兩物體受力相同，位移相同，所以合外力做功相同，即動(dòng)能增量相同，且均從靜止開始，所以甲乙動(dòng)能相同，故A正確，BCD錯(cuò)誤。2、C【解析】小球受重力、彈力，靠?jī)蓚€(gè)力的合力提供向心力，向心力的方向始終指向圓心，故C正確，ABD錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道向心力的來源，以及知道向心力的特點(diǎn)，注意向心力不是物體所受的力，靠其它力提供。3、B【解析】

要使物塊沿AB方向運(yùn)動(dòng)，恒力F與另一個(gè)力的合力必沿AB方向，當(dāng)另一個(gè)力與AB方向垂直時(shí)為最小，故F′＝Fsinθ，故ACD錯(cuò)誤，B正確．故選：B4、D【解析】

A.將小船的運(yùn)動(dòng)分解為平行于河岸和垂直于河岸兩個(gè)方向，抓住分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，在垂直于河岸方向上的分速度相等，知甲乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間相等。渡河的時(shí)間，故A錯(cuò)誤；BCD.乙船恰好能直達(dá)正對(duì)岸的A點(diǎn)，根據(jù)速度合成與分解，知，則，甲船沿河岸方向上的位移，則甲船在A點(diǎn)左側(cè)靠岸，兩船不可能相遇，故BC錯(cuò)誤，D正確。5、B【解析】

規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较颍?/p>

A．火箭的速度改變量為△v=v2-v1=100m/s-0=100m/s故A錯(cuò)誤；B．108km/h=30m/s，汽車的速度改變量為△v′=v2′-v1′=0-30m/s=-30m/s故B正確；CD．根據(jù)得：火箭的加速度為：汽車的加速度為：所以火箭的加速度比汽車的加速度小，火箭的速度變化比汽車慢，所以CD錯(cuò)誤．6、ABD【解析】

A.升降機(jī)速度由v1增大至v2的過程中，電動(dòng)機(jī)保持功率不變，由P=Fv知，鋼絲繩的拉力不斷減小，故A正確；B.升降機(jī)的最大速度時(shí)，拉力等于重力，故有，故B正確；C.對(duì)整個(gè)過程運(yùn)用動(dòng)能定理得，鋼絲繩的拉力對(duì)升降機(jī)所做的功大于升降機(jī)克服重力所做的功，故C錯(cuò)誤；D.勻加速提升重物時(shí)鋼繩拉力最大，且等于勻加速結(jié)束時(shí)的拉力，由P=Fv得，故D正確。7、AC【解析】

AB.小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得T-mg=m解得小球在P點(diǎn)的速度大小為v=根據(jù)動(dòng)能定理可得：mgR解得f=故A符合題意，B不符合題意。CD.假設(shè)小球能運(yùn)動(dòng)到與O點(diǎn)等高的Q點(diǎn)，則阻力大小為f'，根據(jù)動(dòng)能定理可得：mg?解得f'=故小球能運(yùn)動(dòng)到與O點(diǎn)等高的Q點(diǎn)，且達(dá)到Q的速度剛好為零，故C符合題意D不符合題意。8、ABD【解析】

A.地球同步衛(wèi)星的周期c必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，則知a與c的角速度相同，根據(jù)a=ω2r知，c的向心加速度大．由，得，衛(wèi)星的軌道半徑越大，向心加速度越小，則同步衛(wèi)星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度約為g，故知a的向心加速度小于重力加速度g．故A錯(cuò)誤；B.c是地球同步衛(wèi)星，周期是24h，則c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是．故B錯(cuò)誤；C.由，解得，可知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，速度越小，,又a和c的角速度相同，可知，所以b的速度最大，在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)．故C正確；D.由開普勒第三定律知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，周期越大，所以d的運(yùn)動(dòng)周期大于c的周期24h．故D錯(cuò)誤；本題選錯(cuò)誤的，故選ABD.9、ABC【解析】

第一宇宙速度又稱為環(huán)繞速度，是指在地球上發(fā)射的物體繞地球飛行作圓周運(yùn)動(dòng)所需的最小初始速度．【詳解】人造衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行速度，軌道半徑越大，速度越小，由于半徑最小，故第一宇宙速度是衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的最大速度，同時(shí)也是衛(wèi)星在近地圓軌道運(yùn)行的速度，故AB正確；物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度叫做第一宇宙速度，在地面附近發(fā)射飛行器，如果速度等于7.9km/s，飛行器恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果速度小于7.9km/s，就出現(xiàn)萬(wàn)有引力大于飛行器做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，做近心運(yùn)動(dòng)而落地，所以發(fā)射速度不能小于7.9km/s；故C正確．根據(jù)克服地球的引力做功，可知當(dāng)越遠(yuǎn)需要克服引力做功越多，所以發(fā)射到越遠(yuǎn)的地方越不容易，故D錯(cuò)誤．故選ABC【點(diǎn)睛】注意第一宇宙速度有三種說法：①它是人造地球衛(wèi)星在近地圓軌道上的運(yùn)行速度②它是人造地球衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行的最大速度③它是衛(wèi)星進(jìn)入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度.10、ACD【解析】設(shè)加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，偏轉(zhuǎn)極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，板間距離為d．在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得：qU1=mv02得，加速獲得的速度為v0=，兩種粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，水平方向做速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，沿電場(chǎng)線方向的分速度：vy＝at＝;速度的偏轉(zhuǎn)角：tanθ＝，與電荷的電量和質(zhì)量無(wú)關(guān)．三個(gè)離子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度方向相同，它們打到熒光屏上的同一點(diǎn)，故A正確，B錯(cuò)誤；由于兩種粒子的比荷不同，則v0不同，a的荷質(zhì)比較大，則v0較大，則在加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中時(shí)間較短，則a粒子比b粒子先到達(dá)熒光屏，選項(xiàng)C正確；在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)位移，與電荷的電量和質(zhì)量無(wú)關(guān)．在出離偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的動(dòng)能：Ek=+qEy＝U1q+qy，所以a粒子的動(dòng)能小于b粒子的動(dòng)能．故D正確，故選ACD．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子在加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，知道從靜止開始經(jīng)過同一加速電場(chǎng)加速，垂直打入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡相同．二、實(shí)驗(yàn)題11、DE橡皮筋的伸長(zhǎng)量不同，會(huì)造成每一次小物體克服摩擦力做的功不同，不利于比較它們的關(guān)系物體在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)需要克服摩擦力做功【解析】

第一空.物塊離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向：h=gt2，水平方向：L=vt，解得：，要測(cè)物被彈出時(shí)的速度，需要測(cè)量：桌面到地面的高度h，小物塊拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離L，故選DE；第二空.橡皮筋的伸長(zhǎng)量不同，會(huì)造成每一次小物體克服摩擦力做的功不同，不利于比較它們的關(guān)系；第三空.物塊在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈力對(duì)物塊做功，摩擦力對(duì)物塊做負(fù)功，由于物塊要克服摩擦力做功，則圖象不過原點(diǎn)．12、平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)P，Q二球相碰平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)0.12.5【解析】

（1）金屬片把A球沿水平方向彈出，同時(shí)B球被松開自由下落，兩球同時(shí)落地，改變A球被彈出時(shí)的速度，兩球仍然同時(shí)落地，知A球豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與B球相同，即平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)．（2）兩小球能以相同的初速度v0同時(shí)