湖南省益阳市2024届物理高一第二学期期末综合测试试题含解析

湖南省益阳市2024届物理高一第二学期期末综合测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、(本题9分)如图所示，将质量为的小球以初速度大小由地面竖直向上抛出。小球落回地面时，其速度大小。设小球在运动过程中所受空气阻力的大小不变，则空气阻力的大小等于（）A． B． C． D．2、嘉兴江南摩尔有一个摩天轮，最高点与最低点相差30m，在竖直平面内匀速转动一周用时5分钟，质量为60kg的张同学，乘坐该摩天轮一圈观赏城市风光。在该同学从最高点运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A．该同学机械能守恒B．重力做功9000JC．重力做功功率为60wD．重力做功功率为120w3、(本题9分)a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星．下列说法中正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度C．b、c运行周期相同，且大于a的运行周期D．b、c受到的万有引力大小相等，且小于a受到的万有引力4、关于地球的第一宇宙速度，下列说法正确的是：A．第一宇宙速度与地球的质量无关B．第一宇宙速度大小为11.2km/sC．达到第一宇宙速度的物体的质量应该非常小D．第一宇宙速度是物体在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的速度5、(本题9分)图示为自行车的传动结构的核心部件，大齿轮通过链条带动小齿轮，小齿轮带动后轮转动。A、B、C分别是大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的三个质点，提起自行车后轮，匀速转动踏脚，则（）A．B点向心加速度大于A点向心加速度 B．A点向心加速度大于C点向心加速度C．A、B、C三点的线速度大小相等 D．B、C两点的线速度大小相等6、(本题9分)关于电场线的说法，正确的是()A．电场线的切线的方向，就是电荷受力的方向B．正电荷只在静电力作用下一定沿电场线运动C．同一电场中电场线越密的地方，同一电荷所受静电力越大D．静电场的电场线可能是闭合的7、关于第一宇宙速度，下面说法正确的是：A．它是使卫星进入近地圆形轨道的最小速度B．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度D．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度8、质量为2kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示，下列说法正确的是A．质点的初速度为0B．质点加速度为4m/s2C．质点所受的合外力为6ND．质点初速度的方向与合外力方向垂直9、(本题9分)关于平抛运动，下列说法中正确的是（）A．平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动是变速运动B．平抛运动是一种匀变速曲线运动C．平抛运动的水平射程x由初速度决定，与下落的高度h无关D．平抛运动的落地时间t由初速度决定，越大，t越大10、(本题9分)如图所示，木块M上表面水平，木块m置于M上，并与M一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中（）A．m受到的重力对m做正功B．m所受的合外力对m做负功C．m对M的摩擦力对M做负功D．M对m的摩擦力对m做负功11、(本题9分)已知地球的半径为，宇宙飞船正在离地高度为的轨道上绕地球做匀速四周运动，飞船内有一弹簧秤下悬挂一个质量为的物体，物体相对宇宙飞船静止，已知地球表面重力加速度为（）A．物体受力平衡B．物体受到重力为C．物体受到重力D．弹簧秤的示数为12、2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A．质量之积B．质量之和C．速率之和D．各自的自转角速度二．填空题(每小题6分，共18分)13、竖直放置的光滑圆轨道半径为R，一质量为m的小球在最低点以一定的初速度冲上轨道，若确保小球不脱离轨道，则小球的初速度的取值范围是_________________14、(本题9分)炮筒与水平方向成60°角，炮弹从炮口射出时的速度是800m／s.该速度在竖直方向的分速度为____________m／s，在水平方向的分速度是______m／s.15、(本题9分)如图所示，一部机器由电动机带动，机器上皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍，皮带与两轮之间不发生滑动，已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为0.1m/s1．（1）电动机皮带轮与机器皮带轮的转速比n1:n1=___________；（1）A点位于机器皮带轮半径的中点，A点的向心加速度是___________m/s1．三．计算题(22分)16、（12分）2016年10月19日，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接，形成一个组合体在“天宫二号”原轨道绕地球做圆周运动。已知地球的半径R，地球表面重力加速度g，“天宫二号”距离地面高度h。求对接后组合体运动的线速度大小。17、（10分）(本题9分)如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止。已知A、B之间的高度差为20m，人与雪橇的总质量为70kg。表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决：(1)人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少；(2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大小。(g=10m/s2)

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、D【解题分析】

小球向上运动的过程，由动能定理得小球向下运动的过程，由动能定理得联立解得故D正确，ABC错误。故选D。2、D【解题分析】

A、该同学从最高点运动到最低点的过程中，除重力做功外，还有其它力做功，机械能不守恒，故A错误。B、该同学从最高点运动到最低点的过程中，重力做的功W=mgh=601030J=1.8104J，故B错误。CD、从最高点运动到最低点的时间t=2.5min=150s，重力做功的功率P==W=120W，故C错误，D正确。3、C【解题分析】根据万有引力提供向心力：，解得：，可知半径大的速度小，则b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，可知半径大的加速度小，则b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故B错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，可知半径大的周期大，则b、c运行周期相同，且大于a的运行周期，故C正确；根据万有引力公式：，可知因为不知卫星的质量关系，所以不能确定万有引力的大小关系，故D错误．所以C正确，ABD错误．4、D【解题分析】

AC.由万有引力提供向心力，，得：，可知第一宇宙速度与地球的质量有关，而与发射物体的质量无关；故A，C均错误.B.由，代入数据可得地球的第一宇宙速度；故B错误.D.第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度；故D正确.5、A【解题分析】

A．由图可知、两点为皮带传动，故线速度相等，由于的半径大于的，由可知，点向心加速度大于点向心加速度，故A正确；B．由图可知、两点同轴转动，故角速度相等，且的半径大于的半径，由可知的向心加速度大于的向心加速度，又点向心加速度大于点向心加速度，所以点向心加速度大于点向心加速度，故B错误；CD．由于、两点同轴转动，角速度相等，且的半径大于的半径，根据可知点线速度大于点的线速度，故C、D错误；故选A。6、C【解题分析】

A．电场线的方向，是正电荷所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反，故A错误；B．正电荷如果沿电场线运动必须满足的条件：①电场线是直线；②合外力沿电场线方向；所以正电荷只在电场力的作用下不一定沿电场线运动，故B错误；C．电场线越密，场强越大，则电荷所受的电场力越大，故C正确；D．静电场的电场线从正电荷出发到负电荷或无穷远终止，是不闭合的，故D错误。故选C。7、AB【解题分析】

ABC.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是地球上发射卫星的最小速度，根据可得：，近地卫星轨道半径最小，环绕速度最大，AB正确C错误．D.在近地轨道进入椭圆轨道，需要点火加速离心，所以卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度可能大于第一宇宙速度，D错误．8、CD【解题分析】

A.质点在x方向做初速度为0、加速度为3m/s2的匀加速直线运动，在y方向做速度为4m/s的匀速直线运动，故A错误；B.速度图像斜率表示加速度即a=故B错误；C.由牛顿第二定律可得：质点所受的合外力为F=ma=6N故C正确；D.质点的加速度大小恒定，方向沿x方向，速度方向在y的负方向，加速度与速度方向不在一条直线上，质点初速度的方向与合外力方向垂直，D正确．9、AB【解题分析】

平抛运动是具有水平方向的初速度只在重力作用下的运动，是一个匀变速曲线运动．解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．【题目详解】A、B项：平抛运动只受重力作用，加速度为重力加速度，不发生变化，是匀变速运动，运动轨迹是曲线，所以平抛运动一定是变速运动，故AB正确；C项：由平抛可得：，解得：，即：平抛运动的水平射程由物体下落的高度和初速度共同决定，故C错误；D项：由C知，平抛运动落地时间由h决定，与初速度无关，故D错误．【题目点拨】本题考查对平抛运动规律的掌握和理解，知道平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，结合运动规律分析水平射程和落地时间．10、AC【解题分析】A、m重力方向竖直向下,位移沿斜面向下,力和位移夹角小于,故重力做正功,所以A选项是正确的;

B、整体一起由静止开始下滑，所以两者的动能增加，对m根据动能定理可知合外力做正功，故B错误；CD、将两物体作为整体处理,则加速度为,两物体的加速度相同,对m，则m应受向上的支持力及向右的摩擦力,摩擦力与位移的夹角为锐角，所以摩擦力对m做正功，根据牛顿第三定律知m对M的摩擦力方向向左，与位移的方向夹角为钝角，所以m对M的摩擦力对M做负功，故C正确；D错误；故选AC点睛：分析两物体的受力及运动,由功的公式可分析各力对物体是否做功,根据夹角可判功的正负.11、CD【解题分析】

A.由于物体相对飞船静止，也即物体做圆周运动，所以合力提供了向心力，故受力不平衡，故A错；BC．由于飞船绕地球做圆周运动，所以解得故B错，C正确；D．物体受到的重力提供了做圆周运动的向心力，所以处于完全失重状态，所以弹簧的弹力等于零，故D正确。故选CD。12、BC【解题分析】本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点．双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s），由万有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，联立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，选项B正确A错误；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，联立解得：v1+v2=2πfr，选项C正确；不能得出各自自转的角速度，选项D错误．【题目点拨】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等．二．填空题(每小题6分，共18分)13、0＜V0≤或V0≥【解题分析】

[1].最高点的临界情况：解得：根据动能定理得：-mg•2R=mv2-mv02解得：若不通过四分之一圆周，根据动能定理有：-mgR=0-mv02解得：所以要使小球不脱离轨道运动，v0的取值范围可以是或.14、692.8;400;【解题分析】

炮弹的运动可以分解为水平方向的匀速直线运动，和竖直方向的竖直上抛运动，在竖直方向的速度为：vy=v0sin60∘=800×32在水平方向上有：vx=v0cos60∘=800×1215、0.05【解题分析】两轮边缘上的点线速度相等，则r1ω1=r1ω1，即r1n1=r1n1，从而；n1：n1=3：1；机器皮带轮边缘上各点的角速度相等，根据a=ω1r可知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为：a1=r1ω1，aA=ω1，则a1：aA=1：1，故aA=0.05m/s1

点睛：本题要紧扣隐含条件：共轴的角速度是相同的；