湖南省常德市桃源一中2023-2024學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末檢測(cè)試題含解析

湖南省常德市桃源一中2023-2024學(xué)年高一物理第二學(xué)期期末檢測(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(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類(lèi)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(xiě)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(lái)的答案，然后再寫(xiě)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?？荚嚱Y(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)有A、B兩顆衛(wèi)星繞地心O做圓周運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)方向相同．A衛(wèi)星的周期為T(mén)1，如圖所示在某一時(shí)刻兩衛(wèi)星相距最近（不計(jì)AB間的萬(wàn)有引力），經(jīng)時(shí)間t

他們?cè)俅蜗嗑嘧罱?，則B衛(wèi)星的周期T2為（）A．B．C．D．2、(本題9分)如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)。左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r。b點(diǎn)在大的邊緣輪上，c點(diǎn)位于小輪上。若在傳動(dòng)過(guò)程中，皮帶不打滑。則（）A．a(chǎn)點(diǎn)與c點(diǎn)的角速度大小相等 B．b點(diǎn)與c點(diǎn)的角速度大小相等C．b點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等 D．a(chǎn)點(diǎn)與c點(diǎn)的向心加速度大小相等3、(本題9分)大小相等的水平拉力分別作用于原來(lái)靜止﹑質(zhì)量分別為M1和M2的A、B兩個(gè)物體上，使A沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)了L，使B沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)了相同的位移，則拉力F對(duì)A﹑B做的功W1和W2相比較（）A．W1＞W(wǎng)2B．W1＜W2C．W1=W2D．無(wú)法比較4、(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，在將彈簧壓縮到最短的整個(gè)過(guò)程中，忽略空氣阻力，下列敘述中正確的是A．剛接觸彈簧時(shí)，小球的速度最大B．小球的動(dòng)能一直增大C．只有重力和彈簧彈力對(duì)小球做功，小球動(dòng)能和勢(shì)能之和是守恒的D．小球、彈簧和地球作為—個(gè)系統(tǒng)，重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變5、摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。在摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，下列敘述正確的是A．乘客的速度保持不變B．乘客的機(jī)械能保持不變C．乘客的動(dòng)量保持不變D．乘客重力的瞬時(shí)功率在變化6、(本題9分)如圖所示，物塊在水平向右推力F作用下沿豎直光滑圓弧軌道向上緩慢移動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．F是恒力B．物塊受到軌道的支持力逐漸增大C．物塊受到的合外力逐漸增大D．F與支持力的合力跟物塊的重力大小相等7、(本題9分)在某一穩(wěn)定軌道運(yùn)行的空間站中，物體處于完全失重狀態(tài)。如圖所示的均勻螺旋軌道豎直放置，整個(gè)軌道光滑，P，Q點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)螺旋軌道中兩個(gè)圓周的最高點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑分別為R和r（R＞r）。宇航員讓一小球以一定的速度v滑上軌道，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)角速度小B．小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)線速度小C．如果減小小球的初速度，小球可能不能到達(dá)P點(diǎn)D．小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力小于經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力8、(本題9分)如圖所示,質(zhì)量為m的小車(chē)在水平恒力F的推動(dòng)下,從山坡(粗糙)底部A處由靜止運(yùn)動(dòng)至高為h的山坡頂部B處,獲得的速度為v,A、B之間的水平距離為x,重力加速度為g.下列說(shuō)法正確的是()A．小車(chē)克服重力做的功是mghB．合外力對(duì)小車(chē)做的功是mv02/2C．推力對(duì)小車(chē)做的功是mv02/2+mghD．阻力對(duì)小車(chē)做的功是mgh+mv02/2?Fx9、(本題9分)如圖所示，光滑圓管固定在豎直平面內(nèi)，有一小球在管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．忽略空氣阻力，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）A．動(dòng)能不斷變化B．機(jī)械能不守恒C．重力勢(shì)能不斷變化D．只有重力對(duì)小球做功10、如圖所示，在同一豎直面內(nèi)，小球a、b從高度不同的兩點(diǎn)，分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，經(jīng)過(guò)時(shí)間ta和tb后落到與兩拋出點(diǎn)水平距離相等的P點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是A．ta＜tb B．ta＞tb C．va＜vb D．va＞vb二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）(本題9分)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量某工件的內(nèi)徑時(shí)，示數(shù)如圖甲所示，由圖可知其長(zhǎng)度為_(kāi)________cm；用螺旋測(cè)微器測(cè)量某圓柱體的直徑時(shí)，示數(shù)如圖乙所示，由圖可知其直徑為_(kāi)__________mm．12、（10分）用圖甲的“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。O時(shí)小球拋出時(shí)球心在地面上的垂直投影點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射小球多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到七落地點(diǎn)的平均位置P，測(cè)量平拋水平射程O(píng)P。然后把被碰小球靜置于水平軌道的末端，再將入射小球從斜軌上S位置由靜止釋放，與小球相撞，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，找到兩個(gè)小球落地的平均位置M、N。（1）下列器材選取或?qū)嶒?yàn)操作符合實(shí)驗(yàn)要求的時(shí)____________。A．可選用半徑不同的兩小球B．選用兩球的質(zhì)量應(yīng)滿足C．需用秒表測(cè)量小球在空中飛行的時(shí)間D．斜槽軌道必須光滑（2）圖乙是小球的多次落點(diǎn)痕跡，由此可確定其落點(diǎn)的平均位置對(duì)應(yīng)的讀數(shù)為_(kāi)___________cm（3）在某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量出兩小球的質(zhì)量分別為，三個(gè)落點(diǎn)的平均位置與O點(diǎn)的距離分別為OM、OP、ON。在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式________________，即驗(yàn)證了碰撞前后兩小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒（用所給符號(hào)表示）。（4）驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)也可以在如圖所示的水平氣墊導(dǎo)軌上完成，實(shí)驗(yàn)時(shí)讓兩滑塊分別從導(dǎo)軌的左右兩側(cè)向中間運(yùn)動(dòng)，滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程所受的阻力可忽略，它們穿過(guò)光電門(mén)后發(fā)生碰撞并粘連在一起。實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊A的總質(zhì)量為滑塊B的總質(zhì)量為，兩滑塊遮光片的寬度相同，光電門(mén)記錄的遮光片擋光時(shí)間如下表所示。左側(cè)光電門(mén)右側(cè)光電門(mén)碰前碰后無(wú)在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式____________。即驗(yàn)證了碰撞前后兩滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。（用測(cè)量的物理量表示）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）如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑絕緣水平臺(tái)左端固定一被壓縮的絕緣輕質(zhì)彈簧，一個(gè)質(zhì)量，電量的帶負(fù)電小物塊與彈簧接觸但不栓接，彈簧的彈性勢(shì)能為。某一瞬間釋放彈簧彈出小物塊，小物塊從水平臺(tái)右端點(diǎn)飛出，恰好能沒(méi)有碰撞地落到粗糙傾斜軌道的最高點(diǎn)，并沿軌道滑下，運(yùn)動(dòng)到光滑水平軌道，從點(diǎn)進(jìn)入到光滑豎直圓內(nèi)側(cè)軌道。已知傾斜軌道與水平方向夾角為，傾斜軌道長(zhǎng)為，帶電小物塊與傾斜軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)。小物塊在點(diǎn)沒(méi)有能量損失，所有軌道都是絕緣的，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小物塊的電量保持不變，可視為質(zhì)點(diǎn)。只有光滑豎直圓軌道處存在范圍足夠大的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)。已知，，取，求：（1）小物塊運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）小物塊運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）要使小物塊不離開(kāi)圓軌道，圓軌道的半徑應(yīng)滿足什么條件？14、（14分）(本題9分)如圖所示，一軌道由半徑的四分之一豎直圓弧軌道AB和水平直軌道BC在B點(diǎn)平滑連接而成．現(xiàn)有一質(zhì)量為的小球從A點(diǎn)正上方處的點(diǎn)由靜止釋放，小球經(jīng)過(guò)圓弧上的B點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球的支持力大小，最后從C點(diǎn)水平飛離軌道，落到水平地面上的P點(diǎn).已知B點(diǎn)與地面間的高度，小球與BC段軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可視為質(zhì)點(diǎn).(不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2).求：（1）小球運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大?。?）小球在圓弧軌道AB上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功（3）水平軌道BC的長(zhǎng)度多大時(shí)，小球落點(diǎn)P與B點(diǎn)的水平距最大．15、（13分）(本題9分)如圖所示，光滑半圓弧軌道的半徑為R，OA為水平半徑，BC為豎直直徑。一質(zhì)量為m的小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)以某一豎直向下的初速度滑下，進(jìn)入與C點(diǎn)相切的粗糙水平滑道CM。在水平滑道上有一輕彈簧，其一端固定在豎直墻上，另一端恰好位于水平滑道的末端C（此時(shí)彈簧處于自然狀態(tài)）。若物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能為Ep，彈簧的最大壓縮量為d，物塊被彈簧反彈后通過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓弧軌道的壓力大小為mg（g為重力加速度的大?。螅海?）物塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；（2）物塊離開(kāi)彈簧通過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)半圓弧軌道的壓力FN的大小；（3）物塊與水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ以及物塊從A點(diǎn)開(kāi)始下滑時(shí)的初速度大小v0。

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】?jī)尚行窍嗑嘧罱鼤r(shí)，兩行星應(yīng)該在同一半徑方向上，A多轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)，第二次追上，轉(zhuǎn)動(dòng)的角度相差，即，解得，B正確．【點(diǎn)睛】根據(jù)幾何關(guān)系得到兩顆衛(wèi)星相距最近和相距最遠(yuǎn)所滿足的角度關(guān)系，最近時(shí)兩衛(wèi)星在同一半徑上角度差為2弧度，衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)時(shí)，兩衛(wèi)星在同一直徑上，轉(zhuǎn)過(guò)的角度差為弧度．2、B【解析】

AD.a點(diǎn)與c點(diǎn)用皮帶聯(lián)結(jié)，線速度大小相等，但兩都的半徑不等，由ω=vr可知a點(diǎn)與c點(diǎn)的角速度大小不相等；由a=v2rBC.b點(diǎn)與c點(diǎn)共軸，所以b點(diǎn)與c點(diǎn)的角速度大小相等，但兩者的半徑不相等，所以b點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小不相等，故B正確，C錯(cuò)誤；3、C【解析】試題分析：兩種情況下拉力F相等，發(fā)生的位移相同，根據(jù)W=Fs可得W1故選C考點(diǎn)：考查了恒力做功點(diǎn)評(píng)：關(guān)鍵是根據(jù)W=Fs分析4、D【解析】從接觸彈簧開(kāi)始到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，開(kāi)始重力大于彈力，向下做加速運(yùn)動(dòng)，在下降的過(guò)程中彈力增大，則加速度減小，當(dāng)加速度減小到零，速度達(dá)到最大，然后重力小于彈力，向下做減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中加速度增大，到達(dá)最低點(diǎn)速度為零，所以小球的動(dòng)能先增大后減小，故AB錯(cuò)誤；對(duì)于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒(méi)有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說(shuō)小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變，故C錯(cuò)誤，D正確．所以D正確，ABC錯(cuò)誤．5、D【解析】

AC.因?yàn)樗俣仁鞘噶?，做圓周運(yùn)動(dòng)的乘客其速度方向時(shí)刻變化，所以乘客的速度時(shí)刻變化，根據(jù)P=mv可知，乘客的動(dòng)量大小不變，而動(dòng)量的方向和速度方向相同，所以動(dòng)量時(shí)刻變化，故AC項(xiàng)與題意不相符；B.根據(jù)機(jī)械能等于重力勢(shì)能和動(dòng)能之和，知摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，乘客的速度大小不變，則動(dòng)能不變，但高度變化，其重力勢(shì)能變化，所以機(jī)械能在變化，故B項(xiàng)與題意不相符；D.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，乘客的重力大小不變，速度大小不變，但是速度方向時(shí)刻在變化，豎直方向的分速度在變化，所以重力的瞬時(shí)功率在變化，故D項(xiàng)與題意相符。6、BD【解析】

物塊在水平向右推力F作用下沿豎直光滑圓弧軌道向上緩慢移動(dòng)過(guò)程中，物塊受三力平衡如圖，在向上緩慢移動(dòng)過(guò)程中，隨著的逐漸增大，F(xiàn)逐漸變大；軌道對(duì)物塊的支持力N逐漸增大；物塊受到的合外力為零；F與支持力的合力跟物塊的重力大小相等，方向相反，故AC錯(cuò)誤，BD正確。7、AD【解析】

AB.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，且支持力始終不做功，則速率不變，即小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)與經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)線速度大小相等，由R＞r，根據(jù)，可知小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)角速度小，故A正確，B錯(cuò)誤；C.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，且支持力始終不做功，則速率不變，若減小小球的初速度，小球可以到達(dá)P點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；D.在空間站中的物體處于完全失重狀態(tài)，靠軌道的支持力提供向心力，則有：，由于支持力始終不做功，則速率不變，又R＞r，所以小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力小于經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力，故D正確。8、ABD【解析】

A項(xiàng)：在上升過(guò)程中，重力做功為WG=-mgh，則小車(chē)克服重力所做的功為mgh，故A正確；B項(xiàng)：根據(jù)動(dòng)能定理得，合力做功等于動(dòng)能的變化量，則合力做功為，故B正確；C、D項(xiàng)：動(dòng)能定理得，，則推力做功為，阻力做功為，故C錯(cuò)誤，D正確。9、ACD【解析】

圓管光滑，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程不受摩擦力作用，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程只有重力做功，小球的機(jī)械能守恒，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)重力做功，小球的動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能不斷變化，但機(jī)械能不變，故ACD正確，B錯(cuò)誤；故選ACD．【點(diǎn)睛】本題考查了判斷小球動(dòng)能、重力勢(shì)能與機(jī)械能是否變化，知道機(jī)械能守恒的條件、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律可以解題．10、BC【解析】

兩個(gè)小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)h=gt2知，，因?yàn)閔a＞hb，則ta＞tb。根據(jù)x=v0t，因?yàn)樗轿灰葡嗟?，ta＞tb，則va＜vb．故BC正確，AD錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題11、1.3404.701【解析】

[1]．游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為1.3cm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×8mm=0.40mm=0.040cm，所以最終讀數(shù)為1.3cm+0.040cm=1.340cm；[2]．螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為4.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×20.1m=0.201mm，所以最終讀數(shù)為4.701mm.12、B55.50【解析】

（1）[1]A.為保證碰撞在同一條水平線上，所以兩個(gè)小球的半徑要相等。故A錯(cuò)誤；B.為保證入射小球不反彈，入射小球的質(zhì)量應(yīng)比被碰小球質(zhì)量大。故B正確；C.小球在空中做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是相等的，所以不需要測(cè)量時(shí)間。故C錯(cuò)誤；D.要保證小球在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，所以斜槽軌道末端必須水平，但是在斜槽軌道的運(yùn)動(dòng)發(fā)生在平拋以前，所以不需要光滑，但入射球必須從同一高度釋放。故D錯(cuò)誤。故選：B；（2）[2]確定B球落點(diǎn)平均位置的方法：用盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面，圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置；碰撞后m2球的水平路程應(yīng)取為55.50cm；（3）[3]要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律，即驗(yàn)證：，小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，上式兩邊同時(shí)乘以t得：得：，可知，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證：；（4）[4]若讓兩滑塊分別從導(dǎo)軌的左右兩側(cè)向中間運(yùn)動(dòng)，選取向右為正方向，則有：，設(shè)遮光片的寬度為d，則：，，，聯(lián)立可得：故答案為：[1]B[2]B[3][4]【點(diǎn)睛】實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要的技巧是入射球和靶球從同一高度作平拋運(yùn)動(dòng)并且落到同一水平面上，故下落的時(shí)間相同，所以在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中把本來(lái)需要測(cè)量的速度改為測(cè)量平拋過(guò)程當(dāng)中水平方向發(fā)生的位移，可見(jiàn)掌握了實(shí)驗(yàn)原理才能順利解決此類(lèi)題目。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、（1）4m/s；（2）m/s；（3）R?0.022m【解析】

（1）釋放彈簧過(guò)程中，彈簧推動(dòng)物體做功，彈簧彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)槲矬w動(dòng)能解得（2）A到B物體做平拋運(yùn)動(dòng)，