2024届湖北省宜昌市点军区第二中学物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届湖北省宜昌市点军区第二中学物理高一第二学期期末学业水平测试试题考生须知：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：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)行星绕恒星运动时，其运动周期T的平方与运动轨道半径R的三次方之比为常数，即T2/R3=k,则k的大小决定于（）A．行星质量 B．恒星质量C．与行星和恒星的质量都有关 D．与恒星的质量及行星的速率有关2、(本题9分)如图所示，在竖直面内固定有一半径为R的圆环，AC是圆环竖直直径，BD是圆环水平直径，半圆环ABC是光滑的，半圆环CDA是粗糙的。一质量为m小球（视为质点）在圆环的内侧A点获得大小为v0、方向水平向左的速度，小球刚好能第二次到达C点，重力加速度大小为g。在此过程中A．小球第一次到C的时间和从C经D到A的时间相等B．小球通过A点时处于失重状态C．小球第一次到达C点时速度为D．小球第一次到达B点时受到圆环的弹力大小为3、从距地面高度为H处，将质量为m的铅球无初速释放，铅球落入沙坑后，在沙坑中下落的距离为h，重力加速度用g表示，不计空气阻力，则A．从释放到铅球落入沙坑的全过程机械能守恒B．铅球刚要落入沙坑时的动能为mghC．沙坑中的沙子对铅球的平均阻力的大小为D．沙坑中的沙子对铅球做的功为―mg(H+h)4、(本题9分)以下说法正确的是()A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B．－10J的功大于＋5J的功C．功的正、负表示方向D．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有发生位移5、一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度--时间图像如图所示．则A、B两点所在区域的电场线是下图中的A． B． C． D．6、关于物体做竖直上抛运动，下列说法正确的是A．物体先后经过同一位置，速度大小相同B．物体到达最高点时，速度为零，加速度也为零C．物体下降过程可看做自由落体运动D．从抛出点上升到最高点的时间大于从最高点返回抛出点的时间7、(本题9分)2018年5月21日5点28分，在我国西昌卫星发射中心，长征四号丙运载火箭将嫦娥四号中继星“鹊桥”卫星，送入近地点约200公里、远地点约40万公里的地月转移轨道．已知地球同步卫星的轨道半径为4.2万公里，忽略稀薄空气阻力的影响，则“鹊桥”卫星在地月转移轨道上运行时，下列判断正确的是A．运动周期大于10天B．运动周期小于10天C．近地点的速度比远地点的大D．近地点的机械能比远地点的大8、(本题9分)静止在地面上的物体随地球绕地轴勾速转动，将地球视为球体，下列说法正确的是（）A．物体在孝感受到地球的万有引力小于其在赤道受到地球的万有引力B．物体在孝感的向心力小于其在赤道的向心力C．物体在孝感的重力加速度大于其在赤道的重力加速度D．物体在孝感的向心加速度大于其在赤道的向心加速度9、(本题9分)如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点．不计重力．下列说法正确的是A．M可能为电子，N可能为质子B．N在从c点运动到d点的过程中电场力做正功C．N在d点的电势能等于它在c点的电势能D．M在b点的动能大于它在a点的动能10、(本题9分)从空中以10m/s的初速度沿着水平方向抛出一个重为10N的物体，已知t=3s时物体未落地，不计空气阻力，取，则以下说法正确的是（）A．抛出后3s末，小球的速度为B．在抛出后3s末，重力的功率为C．在抛出后3s内，重力的平均功率为150WD．抛出后（未落地）任意时间内，速度改变量的方向均竖直向下二、实验题11、（4分）(本题9分)某实验小组的同学用如图所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，他们的主要实验步骤如下：(ⅰ)按图示安装好器材。(ⅱ)将电火花计时器接到电源上。(ⅲ)接通电源后释放纸带，打出一条纸带。(ⅳ)换用另外的纸带，重复步骤(ⅲ)。(ⅴ)选取点迹清晰的纸带，测量所选纸带上一系列测量点距初位置的距离。(ⅵ)根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能，比较二者是否相等。请回答下列问题(1)为完成此实验，除了图中所给器材外，还必需的器材有________。(填正确选项前的字母)A．天平B．秒表C．毫米刻度尺D．4～6V的交流电源E．220V的交流电源(2)步骤(ⅴ)中测得测量点距初位置的距离为h，计算出对应的速度为v。以h为横轴，v2为纵轴，画出的图线如图所示，图线的斜率为k，则当地的重力加速度为________。(不计一切阻力)12、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，电火花打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s).（1）关于实验过程，下列说法正确的有_______．A．选用4～6V交流电源B．选择体积小，质量大的重物C．为获得清晰的纸带，可以用双层纸带夹着墨粉盘进行实验D．若先释放重物，后接通电源，打出的纸带无法进行实验验证（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=______m/s；(保留三位有效数字)（3）从起点O到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=______J，此过程中物体动能的增加量△Ek=______J；由此得到的实验结论是______________________________.(g取9.80m/s2，所有计算保留三位有效数字)三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图，半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内，与水平轨道CD相切于C点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距离为2R．质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A．已知∠POC=60°，求：(1)滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力；(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ；(3)弹簧被锁定时具有的弹性势能．14、（14分）如图所示，轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上，A距水平地面高H＝0.75m，C距水平地面高h＝0.45m。一个质量m＝0.1kg的小物块自A点从静止开始下滑，从C点以水平速度飞出后落在地面上的D点。现测得C、D两点的水平距离为x＝0.6m。不计空气阻力，取g＝10m/s2。求(1)小物块从C点运动到D点经历的时间t；(2)小物块从C点飞出时速度的大小vC；(3)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功。15、（13分）如图所示，质量m=2.0kg的物体放在光滑水平面上。t=0时刻，物体在水平拉力F作用下由静止开始运动。已知F=6.0N。求：（1）物体的加速度大小a；（2）在t=0到t=2.0s内，物体的位移大小x。

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、B【解析】

根据万有引力提供向心力：，整理得：，所以k仅与中心天体恒星的质量有关，ACD错误B正确2、D【解析】

由于半圆环CDA是粗糙的，则当小球从C经D到A时的速度小于v0，小球在ABC段的平均速度大于在CDA段的平均速度，可知小球第一次到C的时间比从C经D到A的时间小，选项A错误；在A点时加速度向上，故小球通过A点时处于超重状态，故B错误；小球第一次到达C点的过程由动能定理得：，解得：，故C错误；小球第一次到达B点的过程由动能定理得：，在B点由牛顿第二定律得：，解得：N=m(−2g)，故D正确；3、D【解析】

A、释放到铅球落入沙坑的全过程中，重力做正功，沙坑中的沙子对铅球做负功，所以从释放到铅球落入沙坑的全过程铅球的机械能不守恒，故选项A错误；B、从释放到铅球刚要落入沙坑时，根据动能定理可得，解得铅球刚要落入沙坑时的动能为，故选项B错误；C、对全过程运用动能定理得，则小球在沙坑中受到的平均阻力为，故选项C错误。D、小球下落全过程中，根据动能定理可得，沙坑中的沙子对铅球做的功为，故选项D正确；4、B【解析】

A.功是标量；B.正功代表动力做功，负功代表阻力做功，功的大小看其绝对值，故C选项错误；D.某个力对物体不做功也可能是，在力的方向上位移是零，但不一定是物体本身没有位移。故本题选B.5、D【解析】

由v-t图象可知，粒子做加速度逐渐增大的加速运动，因此从A到B该电荷所受电场力越来越大，电场强度越来越大，电场线密的地方电场强度大，且负电荷受力与电场方向相反，故ABC错误，D正确。6、AC【解析】

A.物体做竖直上抛运动，先后经过同一位置，速度大小相同，方向相反，故A正确。B.物体到达最高点时，速度为零，加速度为g，故B错误。C.物体下降过程初速度为零，只受重力，做自由落体运动，故C正确。D.根据对称性可知，从抛出点上升到最高点的时间与从最高点返回抛出点的时间相等，故D错误。7、AC【解析】根据开普勒第三定律可知：，则，选项A正确，B错误；根据开普勒第二定律可知，近地点的速度比远地点的大，选项C正确；因只有月球的引力做功，卫星的机械能守恒，则近地点的机械能与远地点的机械能相等，选项D错误；故选AC.8、BC【解析】

A．物体在孝感与在赤道上到地球球心的距离都相等，则根据可知，物体在孝感受到地球的万有引力等于其在赤道受到地球的万有引力，选项A错误；BD．地球上各点的角速度均相同，孝感所在位置的转动半径小于在赤道上时的转动半径，根据可知，物体在孝感的向心力小于其在赤道的向心力，在孝感的向心加速度小于其在赤道的向心加速度，选项B正确，D错误；C．在地球的赤道处重力加速度最小，在两极重力加速度最大，可知物体在孝感的重力加速度大于其在赤道的重力加速度，选项C正确；故选BC.点睛：此题关键要知道在地球表面上各处的角速度都相同，线速度和向心加速度均与转动半径成正比；知道在地球的赤道上重力加速度最小.9、AB【解析】

A．据做曲线运动物体所受合外力指向轨迹内侧知，带电粒子M受到中间正点电荷的库仑引力，则带电粒子M带负电；带电粒子N受到中间正点电荷的库仑斥力，则带电粒子N带正电；所以M可能为电子，N可能为质子．故A项符合题意；BC．带电粒子N受到中间正点电荷的库仑斥力，N在从c点运动到d点的过程中离中间正点电荷变远，则电场力对带电粒子N做正功，带电粒子N在d点的电势能小于它在c点的电势能．故B项符合题意，C项不符合题意；D．带电粒子M受到中间正点电荷的库仑引力，M在从a点运动到b点的过程中离中间正点电荷变远，则电场力对带电粒子M做负功，带电粒子M动能减小，则带电粒子M在b点的动能小于它在a点的动能．故D项不符合题意．10、ACD【解析】小球做平抛运动，抛出3s后，小球在水平方向上的速度仍为，在竖直方向上的速度为，故抛出3s后，小球的速度为，重力的功率为，A正确B错误；小球在这3s内的平均功率为，C正确；因为加速度恒为竖直向下，速度变化量方向和加速度方向相同，所以抛出后（未落地）任意时间内，速度改变量的方向均竖直向下，D正确．【点睛】在使用公式计算时，如果v对应的是瞬时速度，则求出的功率为瞬时功率，若v为平均速度，则求出的功率为平均功率．二、实验题11、CE，k2【解析】(1)A：比较重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能，质量可约去；不需要天平。B：实验中用打点计时器测时间，不需要秒表。C：测量所选纸带上一系列测量点距初位置的距离需使用刻度尺。DE：电火花计时器应接220V的交流电源。故答案为CE。(2)机械能守恒，则mgh=12mv2即v2=2gh12、（1）BC（2）1.55（3）1.221.20在实验误差允许范围内重物的机械能守恒【解析】

（1）[1]．电火花打点计时器使用220V的交流电源，故A错误．为了减小阻力的影响，重物选择质量大一些，体积小一些的，故B正确．为获得清晰的纸带，可以用双层纸带夹着墨粉盘进行实验，故C正确．实验时应先接通电源，再释放重物，故D错误．故选BC．

（2）[2]．B点的瞬时速度为：．（3）[3][4][5]．从起点O到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量为：△EP=mgh=1×9.8×0.1242J≈1.22J动能的增加量为：△Ek=mvB2＝×1×1.552J≈1.20J．可知在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．【点睛】解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量．三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤