2023-2024学年湖北省武昌市高一物理第二学期期末调研试题含解析

2023-2024学年湖北省武昌市高一物理第二学期期末调研试题考生须知：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（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)在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为3m和2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一沿斜面向上的恒力F拉物块A使之沿斜面向上运动，当B刚要离开C时，A的加速度方向沿斜面向上，大小为a，则（）A．物体A始终做匀加速运动B．从静止到B刚离开C的过程中，弹簧的弹力先减小后增大C．从静止到B刚离开C的过程中，A运动的距离为D．恒力F的大小为2、(本题9分)如图所示，完全相同的三个金属小球a、b、c位于距离地面同一高度处，现以等大的初速度使三个小球同时开始运动，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力．以下说法不正确的是（）A．落地之前，三个小球均做匀变速运动B．落地之前，三个小球在任意相等时间内动量的增量相同C．b、c所能达到的最大高度相同D．三个小球落地时的速度大小相等3、第一次通过实验比较准确地测出引力常量的科学家是（）A．牛顿 B．伽利略 C．胡克 D．卡文迪许4、(本题9分)如图所示的各图象中，表示物体做匀变速直线运动的图象是（）A． B． C． D．5、(本题9分)汽车在启动阶段做匀加速直线运动过程中()A．牵引力增大，功率增大B．牵引力增大，功率不变C．牵引力不变，功率不变D．牵引力不变，功率增大6、(本题9分)2017年6月19号，长征三号乙火箭发射“中星9A”广播电视直播卫星过程中出现变故，由于运载火箭的异常，致使卫星没有按照原计划进入预定轨道．经过航天测控人员的配合和努力，通过10次的轨道调整，7月5日卫星成功进入轨道．卫星变轨原理图如图所示，卫星从椭圆轨道Ⅰ远地点Q变轨进入地球同步轨道Ⅱ，P点为椭圆轨道近地点．下列说法正确的是()A．卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点的加速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的加速度B．卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点的速度大于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度C．卫星在椭圆轨道Ⅰ的机械能小于在同步轨道Ⅱ的机械能D．卫星在轨道Ⅱ的运行速度大于第一宇宙速度7、我国已实现了载人航天飞行，并着手实施登月计划，在载人空间站围绕月球沿圆周轨道运行时A．宇航员所受合外力总为零B．宇航员所受重力总为零C．宇航员不能用弹簧测力计测量物体的重力D．载人空间站离月球越远，宇航员所受到重力越小8、从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是()A．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间长．9、(本题9分)如图所示，河水自西向东匀速流动，水流速度为4m/s，河宽为90m：假定船在静水中的速度不变。甲船从南岸的P点出发，实际轨迹垂直河岸，即PO线，船头方向与PO线成α＝53°，同时，乙船从北岸的Q点出发，船头方向垂直河岸，两者恰好在河中央O点相遇（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）。下列说法正确的是（）A．两船相遇的时间为25.5sB．甲船在静水中的速度为5m/sC．乙船在静水中的速度为6m/sD．两船出发点的相隔距离为301310、把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动，则离太阳越远的行星()A．周期越小 B．线速度越小 C．角速度越小 D．加速度越小11、(本题9分)如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧开始压缩到最短的整个过程中（不计空气阻力及碰撞过程能量损失），下列关于能量的叙述中正确的应是（）A．重力势能和动能之和一直减少B．重力势能和弹性势能之和总保持不变C．动能和弹性势能之和保持不变D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变12、(本题9分)如图所示，电梯质量为M，它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动，当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这个过程中A．电梯地板对物体的支持力做的功等于1B．电梯地板对物体的支持力所做的功等于1C．钢索的拉力所做的功等于1D．钢索的拉力所做的功大于1二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶（内有沙子），一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度，以平衡摩擦力，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．（1）该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清晰的某点开始记为零点，依次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2－v02，弹簧秤的读数为F，小车的质量为m，然后建立△v2—x坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率为_______________．（填写表达式）（2）若测出小车质量为0.4kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N．（3）本实验中是否必须满足小桶（含内部沙子）的质量远小于小车的质量___（填“是”或“否”）14、(本题9分)（1）利用下图装置可以做力学中的若干实验，以下说法正确的是____．A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响B．在用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量C．用此装置“探究加速度a与力F的关系”每次改变砝码及砝码盘总质量后，不需要重新平衡摩擦力D．用此装置探究“探究功与速度变化的关系”实验时，不需要平衡小车运动中所受摩擦力的影响．（2）在用此装置做“探究加速度与力、质量的关系”时，下列说法正确的是_______A．先释放纸带再接通电源B．拉小车的细线应尽可能与长木板平行C．纸带与小车相连端的点迹较密D．轻推小车，拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡（3）如图所示是实验时打出的一条纸带，ABCD……为每隔2个打点取一计数点，据此纸带可知小车在E点速度大小为_____m/s．15、(本题9分)用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验：（1）先测出可视为质点的两滑块A、B的质量分别为m、M及滑块与桌面间的动摩擦因数μ；（2）用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态，滑块B恰好紧靠桌边；（3）剪断细线，测出滑块B做平拋运动的水平位移x1，滑块A沿水平桌面滑行距离为x2（未滑出桌面）；为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表示它们的字母_____；如果动量守恒，需要满足的关系式为______．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，质量为m＝lkg的小物体（可视为质点），以v0＝7m/s的初速度从底端冲上倾角为α＝53°，长度s＝1m的粗糙斜面AB，并恰好在最高点以水平速度vc＝3m/s冲上传送带．传送带正以速度v＝5m/s顺时针转动，其水平长度CD为12m，小物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1．小物体从D点平抛，恰好沿P点切线进入口径很小的光滑圆管轨道中，圆心为O，轨道半径R＝1m，且OP与竖直方向的夹角为θ＝60°，Q点为轨道最高点（不计空气阻力，取g＝10m/s2）．求：（1）小物体与斜面的动摩擦因数μ0；（2）小物体通过传送带CD所用的时间；（3）小物体在Q点对圆弧轨道的作用力．17、（10分）(本题9分)如图所示，质量为2kg的物体在竖直平面内高h=1m的光滑弧形轨道A点，以初速度=4m/s沿轨道下滑，并进入水平轨道BC．BC=1.8m，物体在BC段所受到的阻力为8N。(g=10m/s²)。求：(1)物体刚下滑到B点时的速度大小；(2)物体通过BC时在C点的动能；(3)物体上升到另一光滑弧形轨道CD后，又滑回BC轨道，最后停止在离B点多远的位置。

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、B【解析】

A.物体A沿斜面方向受恒力F、重力沿斜面向下的分力mgsinθ、弹簧的弹力，弹簧的弹力是变化的，则合力是变化的，所以加速度是变化的，故A错误；B.弹簧开始是被压缩的，物体A向上运动时，弹簧先回复原长，后被拉长，所以弹力先减小后增大，故B正确；C.开始A处于静止状态，弹簧处于压缩状态，根据平衡有：3mgsinθ=kx1，x1=，当B刚离开C时，B对挡板的弹力为零，弹簧处于拉伸状态，有：kx2=2mgsinθ，x2=，可知从静止到B刚离开C的过程中，A发生的位移x=x1+x2=，故C错误；D.根据牛顿第二定律，F-3mgsinθ-kx2=3ma，得F=5mgsinθ+3ma，故D错误；2、C【解析】三个球初始高度相同，三个小球都是只受到重力的作用，加速度都等于重力加速度，所以都做匀变速运动，故A正确；三个小球的质量相等，根据动量定理可知，三个小球在任意相等时间内动量的增量．也是相等的，故B正确．三个球初始高度相同，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，开始时沿竖直方向向上的分速度a最小，b最大，所以b上升的高度最大，a上升的高度最小，故C错误；小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则有：，，由于三个小球的质量m、初位置的高度h和初速度大小都相等，则落地时速度大小相等，故D正确；本题选择不正确的，故选C．【点睛】三个小球都是只受到重力的作用，所以都做匀变速运动；根据动量定理可知任意相等时间内动量的增量相同；根据运动的合成与分解即可求出最大高度；都只有重力做功，机械能守恒，故可得到落地时动能相等，则速度的大小相等．3、D【解析】本题考查对物理史实的记忆，第一次通过实验比较准确的测出引力常量的科学家是卡文迪许4、B【解析】v-t图中物体的速度不随时间均匀变化，物体做匀速直线运动，故A错误；由v-t图可知，速度随时间均匀增大，加速度不变，表示物体做匀加速直线运动，故B正确；x-t图中物体的位移不随时间而改变，物体的速度为零，处于静止状态，故C错误；由x-t图可知，位移随时间均匀增大，速度不变，表示物体做匀速直线运动，故D错误．所以B正确，ACD错误．5、D【解析】过程中汽车的加速度，由于加速度恒定，故牵引力不变，随着速度的增大，根据公式可知功率在增大，故D正确．6、C【解析】两个轨道上经过Q点时，卫星的轨道半径相等，根据，解得，轨道半径相等，故加速度相等，A错误；轨道I变轨到轨道II时，需要在经过轨道I上的Q点火加速，故卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点的速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度，即在Q点需要外力做正功，所以卫星在椭圆轨道Ⅰ的机械能小于在同步轨道Ⅱ的机械能，B错误C正确；第一宇宙速度是最大环绕速度，即近地卫星的环绕速度，根据可知轨道半径越大速度越小，所以轨道II上的运行速度小于第一宇宙速度，D错误．7、CD【解析】

A．宇航员所受合外力提供做圆周运动的向心力，不为零，A错误；B．宇航员处于失重状态，但宇航员仍受重力的作用，不为零，B错误；C．宇航员处于失重状态，不能用弹簧测力计测量物体的重力，C正确；D．根据GMmr2=mg8、CD【解析】玻璃杯落地前是自由落体运动，末速度一定，玻璃杯掉在水泥地上与掉在草地上的动量相等，故A错误；玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两种情况下动量变化量相同，故B错误；玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两次的动量变化量相同，但在水泥地上碰撞过程时间短，则动量的变化快，掉在草地上的杯子动量改变慢，故CD正确。故选CD。9、BD【解析】

AB.分析甲船的运动情况，船在静水中的速度为：v1则垂直于河岸方向上的分速度为：v1y＝v1cosα＝3m/s相遇时间为：t=故选项A不符合题意，选项B符合题意.C.乙船在静水中的速度为：v故选项C不符合题意.D.乙船与甲船平行河岸的距离为：x＝v水t＝60m河宽d＝90m，则两船的出发点相距s=故选项D符合题意.10、BCD【解析】设行星的质量为m，公转半径为r，太阳的质量为M，根据万有引力提供向心力得：，解得：T=2π，r越大，T越大．故A错误．v=，r越大，v越小．故B正确．ω=，可知，r越大，ω越小．故C正确．a=，r越大，a越小．故D正确．故选BCD．11、AD【解析】

对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，重力势能和动能之和始终减小。故A正确。在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球所受到的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这个时候小球的加速度为0，要注意在小球刚接触到加速度变0的过程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，这个时候弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加。故B错误。小球下降，重力势能一直减小，所以动能和弹性势能之和一直增大。故C错误。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。故D正确。故选AD。【点睛】根据能量守恒小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变．其中一个能量的变化可以反映出其余两个能量之和的变化．12、BD【解析】试题分析：对物体运用动能定理求解支持力做功．对电梯和物体整体运用动能定理求解拉力做功．根据动能定理求解合力对电梯做的功．由动能定理得：对物体WN-mgH=12mv2二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）2Fm【解析】（1）由动能定理可得：W=Fx=12mv2（2）由图可知，图象的斜率为5；合外力F=1N；（3）本实验不需要用小桶（含内部沙子）的重力代替绳子的拉力，所以不需要满足小桶（含内部沙子）的质量远小于小车的质量。14、BCBCD0.40±0.01m/s【解析】（1）用此装置“研究匀变速直线运动”时，只要小车匀加速运动即可，没必要消除小车和木板间的摩擦阻力的影响，选项A错误；在用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量，这样才近似认为盘及盘内砝码的重力近似等于小车的牵引力，选项B正确；因平衡摩擦力时满足mgsinθ=μmgcosθ，两边消去了m，则用此装置“探究加速度a与力F的关系”每次改变砝码及砝码盘总质量后，不需要重新平衡摩擦力，选项C正确；用此装置探究“探究功与速度变化的关系”实验时，需要平衡小车运动中所受摩擦力的影响，这样才能认为砝码的拉力功等于合外力的功，选项D错误；故选BC.（2）实验中要先接通电源再释放纸带，选项A错误；拉小车的细线应尽可能与长木板平行，以减小实验的误差，选项B正确；纸带与小车相连端是运动刚开始时打出的点，则点迹较密，选项C正确；轻推小车，拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡，选项D正确；故选BCD.（3）由题意T=0.06s求得15、