2023-2024学年湖北省武汉市外国语学校物理高一第二学期期末经典试题含解析

2023-2024学年湖北省武汉市外国语学校物理高一第二学期期末经典试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，在光滑水平面上，质量为m的小球在细线的拉力作用下，以速度v做半径为r的匀速圆周运动．小球所受向心力的大小为()A．mB．mC．mυ2rD．mυr2、(本题9分)关于电场线和磁感线,以下说法中正确的是()A．电场线和磁感线都是实际存在的直线或曲线B．电场线是不闭合的,而磁感线是闭合的C．电场线总是从正电荷出发到负电荷终止,磁感线总是从磁体的N极出发到S极终止D．电场线上某点的切线方向与正电荷在该点的受力方向相同,磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针静止时N极的受力方向垂直3、一根弹簧的弹力（F）大小与弹簧伸长量（x）的图线如图所示，那么在弹簧的伸长量由4cm伸长到8cm的过程中，弹簧弹力做功和弹性势能的变化量为A．0.6J，-0.6JB．-0.6J，0.6JC．1.8J，-1.8JD．-1.8J，1.8J4、如图所示，将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为M2的物块．今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（）A．小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒B．小球在槽内运动的全过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒C．小球离开C点以后，将做竖直上抛运动D．槽将不会再次与墙接触5、(本题9分)一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动，在t0时刻撤去F，其V-t图象如图所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则下列关于力F大小和力F做功的平均功率(P)大小的关系式，正确的是（）A．W=32μmgv0t6、(本题9分)某滑雪运动员沿斜坡下滑了一段距离，重力对他做功2000J，他克服阻力做功200J。则在这段下滑过程中，该运动员的动能增加了A．1800JB．2000JC．2200JD．200J7、(本题9分)关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．匀速圆周运动是匀速运动B．匀速圆周运动是变速运动C．匀速圆周运动是线速度不变的运动D．匀速圆周运动是线速度大小不变的运动8、下列所述的实例中，机械能守恒的是（）A．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降B．斜向上抛出的石子C．飞机在竖直平面内做匀速圆周运动的过程D．光滑水平桌面上匀速运动的木块9、(本题9分)如图所示，A、B两物体的质量比mA：mB=3：2，它们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑．当弹簧突然释放后，则有（）A．A、B系统动量守恒 B．A、B、C系统动量守恒C．小车向左运动 D．小车向右运动10、(本题9分)如图所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中下列说法正确的是（）A．木块的机械能增量fLB．子弹的机械能减少量为f(L+d)C．系统的机械能减少量为fdD．子弹内能的增加量为fd11、(本题9分)2015年10月4日，根据新华社“新华国际”客户端报道，太空本是广袤无垠的空间，却由于人类活动频繁而日益拥挤，科学家们担心，数目庞大的太空垃圾威胁各种宇宙探索活动，可能令人类彻底失去地球同步卫星轨道，下面关于地球同步卫星的说法正确的是A．同步卫星的线速度大小大于7.9km/sB．已知神舟系列飞船的周期约为90分钟，则其轨道半径比地球同步卫星的轨道半径小C．知道地球同步卫星的轨道半径和周期可以计算出它和地球间的引力D．如果已知地球半径结合地球自转周期与地面的重力加速度可估算出地球同步卫星距地面的高度12、下图中描绘的四种虚线轨迹，可能是人造地球卫星轨道的是（）A．B．C．D．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)图1为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图.在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐。（1）若气体温度降低,为使瓶内气体的体积不变,应将气压计右侧管_______(填“向上”或“向下”)移动。（2）(单选)实验中多次改变气体温度，用△t表示气体升高的温度，用△h表示气压计两侧管内液面高度差的变化量。则根据测量数据作出的图线(图2)应是_______。14、（10分）(本题9分)验证“力的平行四边形法则”实验如图所示。A为固定橡皮的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB、OC为细绳子，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。（1）图甲中弹簧秤B的读数为_______N；（2）图乙中的F和平行四边形画出的F'两力中，方向一定沿OA方向的是______；（3）为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，必须记录的有_________A．两细绳的方向B．橡皮筋的原长C．两弹簧秤的示数D．结点O的位置（4）本实验中，若将细绳换成橡皮筋，其它操作不变，则实验结果_________发生变化。(选填“会”或“不会”)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）绝缘水平平台的高度为h=0.8m，平台上A点距B点的距离L=2m，B点处在平台边缘．平台上方一有界匀强电场区，电场方向竖直向下，电场区宽度d=0.5m，电场区的右边界恰经过B点．有一质量m=0.1kg、电荷量q=2×10-6C的带正电的小物块以初速度v0=4m/s从A点向B点滑动，离开平台后水平抛出，测得落地点C距B点的水平距离为x=0.8m．小物块与平台间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，求：（1）小物块离开平台的速度大小；（2）匀强电场的电场强度大小；（3）如果匀强电场区可在A、B两点间水平移动，则电场的右边界处在何处时小滑块从A点到落地的运动时间最长？最长时间为多少？16、（12分）(本题9分)1992年,中国载人航天工程正式启动.2003年10月15日9时,我国神舟五号字宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,把中国第一位航天员杨利伟送入太空.飞船绕地球飞行14圈后,于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场这次成功的发射实现了中华民族千年的飞天梦想,标志着中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家,为进一步的空间科学研究奠定了坚实的基础.(1)神舟五号飞船绕地球飞行的周期大约是多少分钟(结果保留2位有效数字)?(2)已知引力常量,神舟五号做圆周运动时离地面的高度约为,地球半径约为,试根据这些数据估算出地球的质量.(结果保留2位有效数字)17、（12分）在光滑水平面上建立xOy直角坐标系，t=0时刻，质量为0.1kg的物体位于坐标原点0，沿x轴、y轴正方向的分速度大小均为4m/s，且物体始终受到沿x轴负方向、大小为0.2N的力的作用。求(1)t=3s时，物体的速度大小；(2)当物体的速度达到最小值时，物体的位置坐标。

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、A【解析】

根据牛顿第二定律得，小球的向心力由细线的拉力提供，则有：，故A正确，B、C、D错误；故选A．【点睛】小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，由细线的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律求解．2、B【解析】

电场线和磁感线是人们为了描述电场和磁场假想的曲线，实际并不存在，选项A错误；电场线是不闭合的，而磁感线是闭合的，选项B正确；电场线总是从正电荷出发到负电荷终止或者到无穷远；磁感线在磁体的外部是从磁体的N极到S极，内部是从S极出发到N极，组成闭合的曲线，选项C错误；电场线上某点的切线方向与正电荷在该点的受力方向相同；磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针静止时N极的受力方向相同，选项D错误；故选B.3、D【解析】

F-x图象与x轴包围的面积表示弹力做功的大小，故弹簧由伸长量4cm到伸长量8cm的过程中，弹力的功：W=-1A.0.6J，-0.6J与分析不符，A错误B.-0.6J，0.6J与分析不符，B错误C.1.8J，-1.8J与分析不符，C错误D.-1.8J，1.8J与分析相符，D正确4、D【解析】小球从AB的过程中，半圆槽对球的支持力沿半径方向指向圆心，而小球对半圆槽的压力方向相反指向左下方，因为有竖直墙挡住，所以半圆槽不会向左运动，可见，该过程中，小球与半圆槽在水平方向受到外力作用，动量并不守恒，而由小球、半圆槽和物块组成的系统动量也不守恒；从B→C的过程中，小球对半圆槽的压力方向向右下方，所以半圆槽要向右推动物块一起运动，因而小球参与了两个运动：一个是沿半圆槽的圆周运动，另一个是与半圆槽一起向右运动，小球所受支持力方向与速度方向并不垂直，此过程中，因为有物块挡住，小球与半圆槽在水平方向动量并不守恒，在小球运动的全过程，水平方向动量也不守恒，选项AB错误；当小球运动到C点时，它的两个分运动的合速度方向并不是竖直向上，所以此后小球做斜上抛运动，C错误；因为全过程中，整个系统在水平方向上获得了水平向右的冲量，最终槽将与墙不会再次接触，D正确．【点睛】判断系统动量是否守恒关键是明确系统是否受到外力的作用，故在应用动量守恒定律时一定要明确是哪一系统动量守恒．5、A【解析】对0-t0过程和0-3t0过程，由动量定理:Ft0-μmgt0=mv0;Ft0-μmg（3t0）=0解得F=3μmg,故B错误，D正确；由图象可知0-t0过程的位移x=vW=Fx=32μmgv0t0点睛：本题关键对加速过程和全部过程运用动量定理求出推力与摩擦力的关系，然后根据功的定义求解推力的功；本题也可根据牛顿第二定律和运动学公式联立求出推力，但用动量定律较为简洁．6、A【解析】重力对他做功2000J，他克服阻力做功200J，则外力对运动员做的总功是1800J，据动能定理可得，运动员动能增加了1800J。故A项正确，BCD三项错误。点睛：重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量；合力对物体所做的功等于物体动能的增加量；除重力（弹簧弹力）其他力对物体所做的功等于物体机械能的增加量。7、BD【解析】

匀速圆周运动的速度大小不变，方向时刻改变，是变速运动，故A错误B正确；匀速圆周运动的速度大小不变，方向时刻改变，是速率不变的运动，故C错误，D正确．所以D正确，8、BD【解析】

A.跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降，动能不变，重力势能减小，所以机械能减小，故选项A不合题意；

B.斜向上抛出的石子，在空中运动过程中只有重力做功，机械能守恒，故选项B符合题意；

C.飞机在竖直平面内作匀速圆周运动的过程中，动能不变，但重力势能不断改变，机械能总量是不守恒的，故选项C不合题意；

D.光滑水平桌面上匀速运动的木块，动能和重力势能都不变，机械能守恒，故选项D符合题意。9、BC【解析】

A.因为A、B所受摩擦力大小不同，所以A、B系统动量不守恒，故A错误B.地面光滑，所以A、B、C整体不受外力，动量守恒，故B正确C.A对小车向左的滑动摩擦力大于B对小车向右的滑动摩擦力，在A、B相对小车停止运动之前，小车的合力所受的合外力向左，会向左运动，故C正确D.根据选项C的分析，故D错误故选BC10、ABC【解析】

A．子弹对木块的作用力大小为f，木块相对于地的位移为L，则子弹对木块做功为fL，而木块的重力势能不变，根据动能定理得知，木块动能的增加量等于子弹对木块做功，为fL，故A正确；B．子弹相对于地面的位移大小为L+d，则木块对子弹的阻力做功为−f(L+d)，根据动能定理得知：子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做功，大小为f(L+d)，故B正确；C．子弹相对于木块的位移大小为d，则系统克服阻力做功为fd，根据功能关系可知，系统动能的减少量为fd，故C正确；D．根据能量守恒定律知，子弹和木块组成的系统产生的热量为fd，故D错误．故选ABC。11、BD【解析】

A、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以它们运行的线速度一定小于7.9km/s，故A错误；B、根据开普勒第三定律可知，神舟系列飞船的轨道半径比地球同步卫星的轨道半径小，故B正确；C、根据，由于地球同步卫星的质量未知，故不能求出计算出它和地球间的引力，故C错误；D、在地表面附件，，对地球同步卫星则有，联立解得，即算出地球同步卫星距地面的高度，故D正确；故选BD．12、ACD【解析】

人造地球卫星靠地球的万有引力提供向心力而绕地球做匀速圆周运动，地球对卫星的万有引力方向指向地心，所以人造地球卫星做圆周运动的圆心是地心，否则不能做稳定的圆周运动。故ACD正确，B错误。故选ACD。【点睛】解决本题的关键知道人造地球卫星靠万有引力提供向心力，做匀速圆周运动，卫星做圆周运动的圆心必须是地心．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、向下A【解析】

（1）[1]气体温度降低，压强变小，气压计左管水银面上升，为保证气体体积不变，应适当降低气压计右管，所以应将右管向下移动，直至气压计左管水银面等高，即保证了气体体积不变；（2）[2]实验中多次改变气体温度，用△t表示气体升高的温度，用△h表示气压计两侧管内液面高度差的变化量；体积不变时压强变化与温度变化的关系是成正比的，所以根据测量数据作出的图线是A。14、11.40FACD不会【解析】（1）图甲中弹簧秤B的读数为：11N+0.40N=11.40N；

（2）F1与F2的合力的实际值为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值F′．因此方向一定沿AO方向的是F．

（3）为了完成实验，在用两个完全相同的弹簧秤成一定角度拉橡皮筋时，必须记录的有