2024届湖北省实验中学等六校物理高一第二学期期末达标测试试题含解析

2024届湖北省实验中学等六校物理高一第二学期期末达标测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)如图所示，甲、乙两个质量相同、带等量异种电荷的带电粒子，以不同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场中，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，半圆轨迹如图中虚线所示。不计粒子所受重力及空气阻力，则下列说法中正确的是BB2甲乙PBMNA．甲带负电荷，乙带正电荷B．洛伦兹力对甲做正功C．甲的速率大于乙的速率D．甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间2、(本题9分)关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A．是匀变速运动B．是变加速运动C．是匀速运动D．是合外力不变的运动3、质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图像如图所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为，则（）A．时间内，汽车的平均速度等于B．时间内，汽车的牵引力等于C．时间内，汽车的功率等于D．若图像中的物理量均为已知量，则可求出时间内汽车的位移4、铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（）A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．这时铁轨对火车的支持力等于D．这时铁轨对火车的支持力大于5、(本题9分)关于曲线运动，下列说法正确的是（）A．物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直B．物体做变加速曲线运动时，其所受合外力的方向恒定C．曲线运动一定是变加速运动D．变速运动一定是曲线运动6、某同学为了探究向心力的大小与哪些因素有关，做了一个小实验：绳的一端拴一小球，绳的另一端用手牵着在空中甩动，使小球在水平面内做圆周运动（如图所示），则下列说法正确的是A．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将不变B．保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将减小C．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大D．保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将减小7、(本题9分)关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是：（）A．它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最小速度B．它是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度C．它是使人造地球卫星绕地球运行的最小发射速度D．它是使人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运行时在近地点的速度8、关于地球同步卫星，下列说法正确的是(）A．离地面的高度一定B．轨道平面不一定在赤道平面内C．线速度小于7.9km/sD．向心加速度大于9.8m/s29、(本题9分)一长为2R的轻质细杆两端分别固定质量为m和2m可视为质点的小球M和N，细杆的中点处有一转轴O，细杆可绕轴在竖直平面内无摩擦地转动，开始时细杆呈竖直状态，N在最高点，如图所示．当装置受到很小扰动后，细杆开始绕轴转动，在球N转动到最低点的过程中（）A．小球N的机械能减小量等于小球M的机械能增加量B．小球N的重力势能减小量等于小球M的重力势能增加量C．重力对小球N做功的绝对值等于重力对小球M做功的绝对值D．重力对小球N做功的绝对值大于重力对小球M做功的绝对值10、(本题9分)甲、乙两汽车在t=0时刻并排同向行驶，它们运动的v-t图象如图所示．则（）A．甲的速度变化更快B．乙的速度减小，加速度减小C．0~20s内，乙的平均速度是25m/sD．两汽车在t=20s时再次并排行驶11、(本题9分)溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目，如图所示，滑轮，保险绳索与人体连接，粗钢索两端连接在固定桩上．人从高处平台的A点出发，借助几十米的落差，索顺势而下，滑过最低点C，到达B点时速度为零．下列说法中正确的有（）A．人滑到C点时速度最大 B．人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小C．人滑到C点时的加速度方向竖直向上 D．人从A到B运动过程中机械能一直减小12、(本题9分)如图所示，一足够长的细杆倾斜放置，一质量为的金属环以的初动能从点向上做匀减速直线运动，运动经过点时，动能减少，机械能减少了，则（）A．细杆的倾角为B．金属环受到的摩擦力为C．金属环回到点时动能为D．整个上升过程中，所用的时间为二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“验证机械能守恒定的实验中（1）有些器材类型不同但功能相向，下图中的甲和乙都是________（填“计时”、“测速”或“测距”）的仪器．其中使用交流220V电源的是________（填“甲”或“乙”）．（2）某同学将实验器材组装好，释放重锤前瞬间的情景如图所示，其中操作合理的是________（3）该实验中，下列方法有助于减小实验差的是________A．在重锤的正下地面铺海绵B．根据计算重锤下降高度h时所获得动能C．重复多次实验，重物必须从同一位置开始下落D．重物的密度尽量大一些（4）采用交流电源的频率为，打点计时器打下O点（图中未标出）时，质量重锤开始下落，得到如图所示的纸带．A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，刻度尺0刻线与O点对齐，A、B、C三个点所对刻度如图所示．从开始到下落至B点，重锤下降过程中减少的重力势能是，增加的动能是________J．（计算结果保留2位有效数字）14、（10分）(本题9分)在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m＝1.00kg的重锤带着纸带由静止开始下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点，在纸带上选取三个连续的点A、B、C，如图所示。O为重锤开始下落时记录的点，A、B、C各点到O点距离分别是3.14cm、5.00cm、7.05cm。当地重力加速度g＝9.8m/s2。本实验所用电源的频率f＝50Hz。(结果保留三位有效数字)(1)打点计时器打下点B时，重锤下落的速度vB＝________m/s(2)从打下点O到打下点B的过程中，重锤重力势能减小量ΔEp＝________J，重锤动能增加量ΔEk＝________J。(3)通过计算，数值上ΔEp____ΔEk(填“＞”“＝”或“＜”)，这是因为_______________。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图所示，人骑摩托车做腾跃特技表演，沿半径为1．2m的圆弧桥面运动，到桥面最高点时汽车对桥面的压力为1224N，然后水平飞出落到与圆心同高的水平面，已知人和车的总质量为180kg，特技表演的全程中不计一切阻力，取g＝10m/s2．则：（1）求人和车到达顶部平台时的速度v0；（2）求人和车从桥面飞出的水平距离L．16、（12分）(本题9分)由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同．已知地球表面两极处的重力加速度大小为，在赤道处的重力加速度大小为，地球自转的周期为，引力常量为．假设地球可视为质量均匀分布的球体．求：（1）质量为的物体在地球北极所受地球对它的万有引力的大小．（2）地球的半径．（3）地球的密度．17、（12分）(本题9分)如图所示，某部队官兵在倾角为30°山坡上进行投掷手榴弹训练，若从A点以某一初速度v0沿水平方向投出手榴弹，正好落在B点，测得AB＝90m．（空气阻力不计），如果手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5s的时间，若要求手榴弹正好在落地时爆炸，问：战士从拉动弹弦到投出所用时间是多少？手榴弹抛出的初速度是多少？（g＝10m/s2）

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、C【解题分析】试题分析：由左手定则可知，甲带正电荷，乙带负电荷，选项A错误；洛伦兹力方向与速度方向垂直，故洛伦兹力对甲不做功，选项B错误；根据可知，由于甲的半径大于乙，故甲的速率大于乙的速率，选项C正确；根据可知，两个电荷的周期相同，运动时间均为，故甲在磁场中运动的时间等于乙在磁场中运动的时间，选项D错误；故选C.考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.2、B【解题分析】

匀速圆周运动的加速度大小不变，方向改变，可知加速度在变化，所以匀速圆周运动是变加速运动，由加速度改变，由牛顿第二定律可知，合外力也改变A.是匀变速运动与分析不符，故A项与题意不相符；B.是变加速运动与分析相符，故B项与题意相符；C.是匀速运动与分析不符，故C项与题意不相符；D.是合外力不变的运动与分析不符，故D项与题意不相符。3、D【解题分析】

A．时间内，若做匀变速直线运动，平均速度为，由于图线围成的面积大于匀变速直线运动图线围成的面积，则实际位移大于匀加速直线运动的位移，则平均速度大于，故A错误；BC．在时间内，汽车的加速度根据牛顿第二定律得解得则汽车的额定功率所以时间内，汽车的功率为故BC错误；D．当牵引力等于阻力时，速度最大，则有解得时间内，根据动能定理则有解得时间内汽车的位移故D正确。故选D。4、C【解题分析】

CD.火车在水平面内运动，所以在竖直方向上受力平衡，所以铁轨对火车的支持力FN的竖直分量与重力平衡，即FNcosθ=mg，所以，FN＝，故C正确，D错误；

AB.铁轨对火车的支持力FN的水平分量为FNsinθ=mgtanθ，火车在弯道半径为R的转弯处的速度，所以火车转弯时需要的向心力；支持力的水平分量正好等于向心力，故火车轮缘对内外轨道无挤压，故AB错误；5、A【解题分析】

A．物体做匀速率曲线运动时，速率不变，则合外力对物体不做功，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直，故A正确；B．物体做变加速曲线运动时，其所受合外力的方向可能是变化的，如匀速圆周运动，故B错误；C．平抛运动只受重力，加速度为重力加速度，不发生变化，是匀变速运动，故C错误；D．曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动，故D错误；故选A。6、C【解题分析】

由题意，根据向心力公式，，结合牛顿第二定律，则有AB.当保持绳长不变，增大角速度，根据公式可知，绳对手的拉力将增大，故AB错误；CD.当保持角速度不变，增大绳长，根据公式可知，绳对手的拉力将增大，故C正确，D错误．7、BC【解题分析】由知，第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度，A对，BD错；第一宇宙速度也是能使卫星绕地球运行的最小发射速度，C对．8、ACD【解题分析】

A.万有引力提供向心力，列出等式：其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度。由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值，故A正确；B.它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，故地球同步卫星，一定在赤道平面上，故B错误；C.第一宇宙速度是最大的运行速度，任何地球卫星的速度都小于第一宇宙速度，则地球同步卫星的运行速度小于7.9km/s，故C正确；D.地球同步卫星的周期等于地球赤道上物体随地球自转的周期，根据a=ω2r可知，地球同步卫星加速度大于地球赤道上物体随地球自转的向心加速度9.8m/s2，故D正确。9、AD【解题分析】A、对两个球组成的系统,只有重力和细杆的弹力做功,机械能守恒,所以小球N的机械能减小量等于小球M的机械能增加量，故A正确；B、在转动过程中，由于两个小球有动能，根据机械能守恒，可知小球N的重力势能减小量不等于小球M的重力势能增加量，故B错误；C、由于小球M和小球N的质量不相等，在重力作用下的位移大小相等，所以重力对小球N做功的绝对值大于重力对小球M做功的绝对值，故C错误；D正确；故选AD点睛：本题关键是明确两个球系统机械能守恒,而单个球的机械能不守恒,结合机械能守恒定律和动能定理列式分析即可.10、AC【解题分析】

A、由v-t图象知，甲的加速度a甲=1m/s2，乙的加速度a乙=-0.5m/s2，所以甲的速度变化更快，故A正确。B、乙的速度减小，加速度恒定，故B错误。C、0~20s内，乙的平均速度是v=m/s=25m/s，故C正确。D、在t=20s时，两车的速度相等，由v-t图象包围的“面积”知，乙在甲的前面，故D错误。11、BD【解题分析】A项：人滑到C点时，对人进行受力分析，人和滑轮整体受到重力，钢索的拉力和滑动摩擦力，如果钢索光滑A对，考虑摩擦力作用，应该是摩擦力切线方向的分力和两绳拉力沿切线方向分量合力为0的位置速度最大，故A错误；B项：人从A滑到C的过程中，根据PG=mgVy,，开始时速度为0，重力的功率为0，中间过程重力的功率不为0，到C点时重力方向与速度方向垂直，重力功率为0，故人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小，故B正确；C项：人滑到C时由于有沿切线方向的摩擦力，所以人滑到C点时合力方向不再沿竖直向上，故C错误；D项：如果没有摩擦力与对右侧固定桩的拉力相等，人从A滑到C的过程中，钢索对人有向右的摩擦力，那么右边的钢索会受到人对它向左的摩擦力，因此右侧钢索对固定桩的拉力大，所以钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力，故D正确．12、ABD【解题分析】

A．金属环从P点到Q点，动能减少80J，机械能减少了40J，所以重力势能增加了40J，P点到Q点的距离，则：解得：细杆的倾角故A项正确；B．金属环从P点到Q点，动能减少80J，据动能定理得：解得：金属环受到的摩擦力故B项正确；C．据可知，金属环将不能回到Q点，故C项错误；D．据，解得：对金属环上升过程，受力分析，由牛顿第二定律可得：金属环上升过程的加速度大小金属环上升的时间：故D项正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、计时乙AD0.51【解题分析】

(1)[1][2].电磁打点计时器和电火花计时器都是计时仪器，电磁打点计时器使用4-6V的电压，电火花计时器使用220V的电源，即使用交流220V电源的是乙．

(2)[3].在验证机械能守恒定律的实验中，实验时，应让重物紧靠打点计时器，手拉着纸带的上方，保持纸带竖直，由静止释放．故A正确，BCD错误；

(3)[4].A.在重锤的正下方地面铺海绵，是防止损坏仪器，对减小实验误差没有帮助，故A错误；

B.重锤下降过程不是自由落体运动，加速度不等于g，故B错误；

C.重复多次实验时，重物不需要从同一位置开始下落，故C错误；

D.选重物的密度尽量大一些，可以减小受到的阻力的影响，可减少实验误差，故D正确；

(4)[5].根据刻度尺的指示可知：AC之间的距离为：xAC=22.60cm-15.20cm=7.40cm，

根据匀变速直线运动中时间中的速度等于该过程中的平均速度，可以求出B点瞬时速度的大小为：增加的动能为：14、0.9780.4900.478＞纸带和重锤运动过程中受到阻力的作用【解题分析】

（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得B点的速度为：vB（