2023年湖北省咸宁市五校高一物理第二学期期末考试试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、静止在光滑水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化的图象如图所示，则下列说法中正确的是A．0~4s内拉力对物体的冲量为4N·sB．4s末物体的动能最大C．4s末物体的动量为零D．0~4s内物体的位移为零2、(本题9分)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J．韩晓鹏在此过程中（）A．动能增加了1900JB．动能增加了2000JC．重力势能减小了1900JD．重力势能减小了2000J3、(本题9分)如图所示，一圆环上均匀分布在正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O．下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（）A．O点的电场强度为零，电势最低B．O点的电势为零，电场强度最大C．从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势一直降低D．从O点沿x轴正方向，电场强度一直减小，电势先升高后降低4、(本题9分)在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中A．速度和加速度的方向都在不断变化B．速度与加速度方向之间的夹角一直减小C．在相等的时间间隔内，速率的改变量相等D．在相等的时间间隔内，动能的改变量相等5、(本题9分)如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g．质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（）A．mgR B．mgR C．mgR D．mgR6、(本题9分)在电场中的某点放一个检验电荷，其电荷量为q，受到的电场力为F，则该点的电场强度为，下列说法正确的是()A．若移去检验电荷，则该点的电场强度为0B．若检验电荷的电荷量变为4q，则该点的场强变为4EC．若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反D．若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小、方向均不变7、(本题9分)处于北京和广州的物体，都随地球自转而做匀速圆周运动．关于它们的向心加速度的比较，下列说法正确的是（）A．它们的方向都沿半径指向地心B．它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴C．北京的向心加速度比广州的向心加速度大D．北京的向心加速度比广州的向心加速度小8、如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图像，由图可知A．固定电阻R的阻值为1ΩB．该电源的内阻为2ΩC．该电源的短路电流为1AD．当该电源只对电阻R供电时，电源的输出功率最大9、(本题9分)由多颗星体构成的系统，叫做多星系统．有这样一种简单的四星系统：质量刚好都相同的四个星体A、B、C、D，A、B、C分别位于等边三角形的三个顶点上，D位于等边三角形的中心．在四者相互之间的万有引力作用下，D静止不动，A、B、C绕共同的圆心D在等边三角形所在的平面内做相同周期的圆周运动．若四个星体的质量均为m，三角形的边长为a，引力常量为G，则下列说法正确的是A．A、B、C三个星体做圆周运动的半径均为B．A、B两个星体之间的万有引力大小为C．A、B、C三个星体做圆周运动的向心加速度大小均为D．A、B、C三个星体做圆周运动的周期均为10、(本题9分)用DIS实验研究机械能守恒定律的实验中，用光电门测定摆锤在某--位置的瞬时速度。实验测得D点的速度偏小，造成这个误差的原因可能是A．摆锤释放的位置高于A点 B．摆锤释放的位置在AB之间C．摆锤在A点没有静止释放 D．光电门没有放在D点11、(本题9分)a，b，c三个物体在同一条直线上运动，三个物体的图象如图所示，图象c是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法中正确的是（）A．a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度大小相等B．a、b两物体都做匀变速直线运动，运动方向相反C．在0～5s内，当时，a、b两个物体相距最近D．物体c做加速度逐渐变大的直线运动12、(本题9分)如图所示，一个圆环绕中心线AB以一定的角速度转动，下列说法正确A．P、Q两点的线速度相同 B．P、Q两点的角速度相同C．P、Q两点的线速度之比为：l D．P、Q两点的角速度之比为：1二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示的曲线是一同学做“研究平抛物体的运动”实验时画出的平抛运动的轨迹，他在运动轨迹上任取水平位移相等的A、B、C三点，测得△s=21.1cm，又测得竖直高度分别为h1=26.4cm，h2=36.2cm，根据以上数据，可求出小球抛出时的初速度为___________m/s(g=9.8m/s2)。(计算结果保留三位有效数字)14、(本题9分)若已知某星球的质量为M，半径为R，引力常量为G，则该星球的第一宇宙速度为________；若已知某星球的半径为R，星球表面的重力加速度为g，则该星球的第一宇宙速度为____________。15、(本题9分)一只船在40m宽的河中横渡，水流速度是3m/s，船在静水中的航速是4m/s。现欲使小船以最短时间渡过河去，则应使船头方向_________河岸（填“垂直”或“不垂直”）行驶，过河时间为_________s，过河距离为_________m。三．计算题(22分)16、（12分）地球同步通信卫星绕地球做匀速圆周运动的周期与地球的自转周期相同，均为T。（1）求地球同步通信卫星绕地球运行的角速度大小；（2）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，求地球同步通信卫星的轨道距离地面的高度。17、（10分）2017年4月20日19时41分天舟一号货运飞船在文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空。22日12时23分，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成首次自动交会对接。中国载人航天工程已经顺利完成“三步走”发展战略的前两步，中国航天空间站预计2022年建成。建成后的空间站绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为M，空间站的质量为m0，轨道半径为r0，引力常量为G，不考虑地球自转的影响。（1）求空间站线速度v0的大小；（2）宇航员相对太空舱静止站立，应用物理规律推导说明宇航员对太空舱的压力大小等于零；（3）规定距地球无穷远处引力势能为零，质量为m的物体与地心距离为r时引力势能为Ep=-。由于太空中宇宙尘埃的阻力以及地磁场的电磁阻尼作用，长时间在轨无动力运行的空间站轨道半径慢慢减小到r1（仍可看作匀速圆周运动），为了修正轨道使轨道半径恢复到r0，需要短时间开动发动机对空间站做功，求发动机至少做多少功。

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、C【解析】

由图象可知物体在4s内先做匀加速后做匀减速运动，4s末的速度为零，位移一直增大。A.根据I=Ft可知：前4s内I合=2F-2F=0，故A错误；BC.4s末的速度为零，故动量为零，动能为零，故B错误C正确；D.物体在4s内先做匀加速后做匀减速运动，4s末的速度为零，位移一直增大，不为0，故D错误；2、C【解析】

AB、根据动能定理合外力做的功等于物体动能的增加量，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J，即阻力对他做功为−100J，则外力对他所做的总功为1900J−100J=1800J，是正功，他的动能增加了1800J，A、B错误；CD、重力做的功等于重力势能的减少量，重力对物体做功为1900J，是正功，则重力势能减小了1900J，C正确、D错误，故选C【点睛】物体重力做功多少，物体的重力势能就减小多少；根据动能定理确定动能的变化．3、C【解析】

AB.圆环上均匀分布着正电荷，根据对称性可知，圆环上各电荷在O点产生的场强抵消，合场强为零。圆环上各电荷产生的电场强度在x轴有向右的分量，根据电场的叠加原理可知，x轴上电场强度方向向右，根据顺着电场线方向电势降低，可知在x轴上O点的电势最高，故AB不符合题意；CD.O点的场强为零，无穷远处场强也为零，所以从O点沿x轴正方向，场强应先增大后减小。x轴上电场强度方向向右，电势降低，故C符合题意，D不符合题意。4、B【解析】

A．由于物体只受重力作用，做平抛运动，故加速度不变，速度大小和方向时刻在变化，选项A错误；B．设某时刻速度与竖直方向夹角为θ，则，随着时间t变大，tanθ变小，θ变小，故选项B正确；C．根据加速度定义式，则Δv=gΔt，即在相等的时间间隔内，速度的改变量相等，故选项C错误；D．根据动能定理，在相等的时间间隔内，动能的改变量等于重力做的功，即WG=mgh，对于平抛运动，由于在竖直方向上，在相等时间间隔内的位移不相等，故选项D错误。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合加速度公式和动能定理公式灵活求解即可。【考点】平抛运动、动能定理5、C【解析】试题分析：据题意，质点在位置P是具有的重力势能为：；当质点沿着曲面下滑到位置Q时具有的动能为：，此时质点对轨道压力为：，由能量守恒定律得到：，故选项C正确．考点：能量守恒定律、圆周运动【名师点睛】本题分析的关键是找出质点在初始位置是的机械能和在末位置时的机械能，两个位置机械能只差就等于摩擦力做的功的大小即；但在球末位置时的动能时需要用到圆周运动规律，，由此式可以求出在末位置的速度，也就可以求解此位置的动能大小了．6、D【解析】电场中某点的电场强度只取决于电场本身，与检验电荷无关，故选D.7、BD【解析】试题分析：它们的方向都沿与地轴垂直的平面指向地轴，A错误B正确；因为两地属于同轴转动，所以角速度相同，根据公式知，ω一定，到地轴的距离越大加速度越大，故广州的加速度比北京的大，C错误D正确考点：考查了向心加速度【名师点睛】地球上物体随地球自转的角速度相同，自转的轴心是地轴不是地心，由可以知道加速度的大小关系．8、AD【解析】

A．根据伏安特性曲线OM可知，，故A正确。BC．由图象AB可知电源的电动势E=6V，短路电流为6A，则内阻故BC错误。D．当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，即该电源只对电阻R供电时，电源的输出功率最大，故D正确。9、BC【解析】

A．A、B、C绕等边三角形的中心D做圆周运动，由几何关系知：它们的轨道半径为：，故A错误；B．根据万有引力公式，A、B两个星体之间的万有引力大小为，故B正确；C．以A为研究对象，受到的合力为，根据牛顿第二定律，F=ma向，A、B、C三个星体做圆周运动的向心加速度大小：，故C正确；D．根据合力提供向心力有：，得A、B、C星体做圆周运动的周期为：，故D错误．【点睛】先求出任意两个星体之间的万有引力，从而得出每一星体受到的合力，该合力提供它们的向心力．根据几何关系求出星体的轨道半径，结合合力提供向心力求出线速度、向心加速度和周期．10、BD【解析】

若实验测得D点的机械能明显偏小，说明重锤低于A点才开始静止释放的，或未到D点就开始测速度，因此不是重力势能少些，就是动能小些．A．摆锤释放的位置高于A点，与结论不相符，选项A错误；B．摆锤释放的位置在AB之间，与结论相符，选项B正确；C．摆锤在A点没有静止释放，与结论不相符，选项C错误；D．光电门没有放在D点，与结论相符，选项D正确。11、AB【解析】A、B项：位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，则知a、b两物体都做匀速直线运动．由图看出斜率看出，a、b两图线的斜率大小相等、正负相反，说明两物体的速度大小相等、方向相反，故A正确，B正确；C项：a物体沿正方向运动，b物体沿负方向运动，则当t=5s时，a、b两个物体相距最远，故C错误；D项：对于匀加速运动位移公式可见，x-t图象是抛物线，所以物体c一定做匀加速运动，故D错误．点晴：位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，图象的斜率大小等于速度大小，斜率的正负表示速度方向．分析在0～5s内a、b两物体之间距离的变化．图象c是一条抛物线表示匀加速运动．12、BC【解析】

AB．P、Q两点同轴转动，角速度相同，但两点到AB的距离不同，即轨道半径不同，根据可得两点的线速度不同，A错误B正确；CD．因为，，转动的半径之比为，根据知，P、Q两点的线速度之比，C正确D错误．故选BC．【点睛】解决本题的关键知道共轴转动的点角速度大小相等，同一条皮带相连的点的线速度大小相等．二．填空题(每小题6分，共18分)13、2.11【解析】

在竖直方向上根据，则有，所以小球抛出初速度为14、【解析】

[1]航天器在星球表面附近做匀速圆周运动的线速度，就是第一宇宙速度。其做圆周运动的向心力由万有引力提供，由向心力公式①解得第一宇宙速度②[2]在星球表面附近重力等于万有引力，所以③由②③