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文档简介
2024年湖北省恩施物理高一第二学期期末学业水平测试试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。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)2012年4月30日,西昌卫星发射中心发射的圆轨道卫星,其轨道半径为2.8×107m.它与另一颗同步轨道卫星(轨道半径为4.2×107m)相比则能判断出()A.向心力较小B.动能较大C.角速度较大D.发射速度都是第一宇宙速度2、(本题9分)如图所示,运动员把质量为的足球从水平地面踢出,足球在空中达到的最高点高度为,在最高点时的速度为,不计空气阻力,重力加速度为,下列说法正确的是()A.运动员踢球时对足球做功B.足球上升过程重力做功C.运动员踢球时对足球做功D.足球上升过程克服重力做功3、(本题9分)如图所示,光滑的水平面上,小球m在拉力F的作用下做匀速圆周运动,若小球到达B点时F突然消失,下列关于小球的运动的说法正确的是A.小球将沿轨迹Ba做离心运动 B.小球将沿轨迹Bb做离心运动C.小球将沿轨迹Bc做离心运动 D.小球将沿轨迹Bd做离心运动4、(本题9分)火星的质量和半径分别约为地球的和,地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力加速度约为()A.0.2g B.0.4g C.2.5g D.5g5、(本题9分)在如图(a)所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合电键s,将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端,两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示.则()A.图线甲是电压表V1示数随电流变化的图线B.电源内电阻的阻值为10C.滑动变阻器R2的最大功率为0.8WD.电源的最大输出功率为1.8W6、某行星绕一恒星运行的椭圆轨道如图所示,E和F是椭圆的两个焦点,O是椭圆的中心,行星在B点的速度比在A点的速度大.则该恒星位于A.O点 B.B点 C.E点 D.F点7、(本题9分)如图在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点,质量为m的物块(可视为质点)由静止开始下滑,经圆弧最低点b滑上粗糙水平面,圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接,物块最终滑至c点停止.若圆弧轨道半径为R,物块与水平面间的动摩擦因数为μ,下列说法正确的是()A.物块滑到b点时的速度为B.c点与b点的距离为C.物块滑到b点时对b点的压力是3mgD.整个过程中物块机械能损失了mgR8、(本题9分)飞船受大气阻力和地球引力的影响,飞船飞行轨道会逐渐下降,脱离预定圆轨道,为确保正常运行,飞行控制专家按预定计划,决定在“神舟六号”飞船飞行到第30圈时,对飞船轨道进行微调,使其轨道精度更高,在轨道维持的过程中下列说法正确的是()A.因为飞船在较高轨道所具有的运行速度比在较低轨道的具有的运行速度小,所以飞船在轨道维持时必须减速B.在飞船由较低轨道向较高轨道运行的过程中飞船的势能增加C.飞船必须先瞬时加速使飞船脱离较低的圆轨道,当飞船沿椭圆轨道运动到较高的圆轨道时,再瞬时加速使飞船进人到预定圆轨道D.飞船的轨道半径、动能、动量及运行周期较维持之前都有一定程度的增大9、汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标,也是未来汽车发展的三大主题(安全、节能、环保)之一,实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法,也是各国政府检验汽车安全性能的强制手段之一。试验时让汽车载着模拟乘员以48.3km/h的国际标准碰撞速度驶向质量为80t的国际标准碰撞试验台。由于障碍物是固定的,所以撞击使汽车的动量一下子变到0,其冲击力相当于以100km/h左右的速度撞向非固定物体,对该试验的下列分析,正确的是()A.汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固,进行碰撞试验时模拟乘员受到的伤害就越小B.汽车发生碰撞时,弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间从而起到缓冲作用,减小模拟乘员受到的撞击力C.相对汽车撞击固定的物体(如墙体)而言,汽车撞击非固定的物体较安全一些D.如果不系安全带,快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害10、(本题9分)已知地球半径为R,地心与月球中心之间的距离为r,地球中心和太阳中心之间的距离为s.月球公转周期为T1,地球自转周期为T2,地球公转周期为T3,近地卫星的运行周期为T4,万有引力常量为G,由以上条件可知正确的选项是()A.月球公转运动的加速度为B.地球的密度为C.地球的密度为D.太阳的质量为11、(本题9分)如图,M为半圆形导线框,圆心为OM;N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面.现使线框M、N在t=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面且过OM和ON的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则()A.两导线框中均会产生正弦交流电B.两导线框中感应电流的周期都等于TC.在t=时,两导线框中产生的感应电动势相等D.两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等12、(本题9分)美国科学家通过射电望远镜观察到宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统:三颗星位于同一直线上,两颗环绕星围绕中央星在同一半径为R的圆形轨道上运行.设每个星体的质量均为M,忽略其它星体对它们的引力作用,则()A.环绕星运动的角速度为ω=B.环绕星运动的线速度为5GMC.环绕星运动的周期为T=4πD.环绕星运动的周期为T=2π二.填空题(每小题6分,共18分)13、在“验证机械能守恒定律”的实验中采用重物自由下落的方法。(1)某同学列举实验中用到的实验器材为:A.铁架台、B.打点计时器及复写纸片、C.纸带、D.秒表、E.低压交流电源、F.导线、G.重锤、H.天平,其中不必要的是___________。(2)如果以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图线应是下图中的___________。(3)在一次实验中,质量m的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点(交流电频率50Hz),如图所示,长度单位cm,那么从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是__________J,此过程中物体动能的增加量___________g取,结果数据均保留至小数点后两位;通过计算,数值上_______(填“”“”或“”)。14、某学习小组通过简单器材验证探究平抛运动.在水平桌面上用书本做成一个斜面,装置如图所示,斜面与水平面由小曲面平滑连接(图中未画出)。操作步骤如下:(1)让钢球(可视为质点)从斜面上某一位置无初速释放,离开桌面后落到水平地面上,记下落地点的位置O;(2)用刻度尺测量水平桌面到水平地面的高度H;(3)用刻度尺测量__________________________________;(4)根据上述测量数据计算出钢球离开桌面时的初速度v=________________。15、(本题9分)在验证机械能守恒定律的实验中采用重物自由下落的方法.(1)某同学列举实验中用到的实验器材为:铁架台、打点计时器及复写纸片、纸带、秒表、低压交流电源、导线、重锤,其中不必要的是__________________________;缺少的是_________________________.(2)用公式进行验证时,对纸带上起点的要求是______________________,为此目的,所选纸带的第一、二两点间距应接近__________________.(3)如果以为纵轴,以为横轴,根据实验数据绘出的图线应是下图中的____________,其斜率等于__________________的数值.A.B.C.D.三.计算题(22分)16、(12分)(本题9分)如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°角倾斜固定.细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中,场强E=1×104N/C.在细杆上套有一个带负电的小球,带电量为q=1×10﹣5C、质量为m=3×10﹣1kg.现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C点.已知AB间距离x1=0.4m,g=10m/s1.求:(1)小球通过B点时的速度大小VB;(1)小球进入电场后滑行的最大距离x1;(3)试画出小球从A点运动到C点过程中的v﹣t图象.17、(10分)(本题9分)如图所示,光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接,在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场.现有一质量为m、电荷量为+q的小球从水平轨道上A点由静止释放,小球运动到C点离开圆轨道后,经界面MN上的P点进入电场(P点恰好在A点的正上方,如图所示,小球可视为质点,小球运动到C点之前电荷量保持不变,经过C点后电荷量立即变为零).已知A、B间距离为2R,重力加速度为g,在上述运动过程中,求:(1)小球经过C点的速度大小(2)小球经过半圆轨道上与圆心O等高处D点的速度大小(3)电场强度E的大小(4)小球在圆轨道上运动时的最大速率
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、C【解析】设地球的质量为M,卫星的质量为m,轨道半径为r,卫星由万有引力提供向心力得GMmr2=mv2r=mω2r,解得:v=GMr,ω=D、第一宇宙速度是发射卫星的最小速度,实际发射时要克服阻力和引力做功,故实际发射速度都是大于第一宇宙速度,故D错误。点睛:根据牛顿的万有引力定律研究引力的大小.卫星由万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律研究速度、周期、向心力。2、C【解析】
AC.足球被踢起后在运动过程中,只受到重力作用,只有重力做功,足球的机械能守恒,足球到达最高点时,机械能为:由于足球的机械能守恒,则足球刚被踢起时的机械能为:足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功,因此运动员对足球做功:故A错误,C正确;BD.足球上升过程重力做功:足球上升过程中克服重力做功:克故B、D错误.3、B【解析】在水平面上,细绳的拉力提供m所需的向心力,当拉力F消失,物体受力合为零,将沿切线方向做匀速直线运动,即小球将沿轨迹Bb做离心运动,故选B.点睛:此题要理解离心运动的条件,结合力与运动的关系,当合力为零时,物体做匀速直线运动.4、B【解析】试题分析:根据星球表面的万有引力等于重力列出等式表示出重力加速度.通过火星的质量和半径与地球的关系找出重力加速度的关系.根据星球表面的万有引力等于重力知道得出:火星的质量和半径分别约为地球的和所以火星表面的重力加速度,故选B.考点:万有引力定律及其应用.点评:求一个物理量之比,我们应该把这个物理量先根据物理规律用已知的物理量表示出来,再进行之比.5、D【解析】
A.当滑片左移时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大;而R1两端的电压增大,故乙表示是V1示数的变化;甲表示V2示数的变化;故A不符合题意;B.由图可知,当只有R1接入电路时,电路中电流为0.6A,电压为3V,则由E=U+Ir可得:E=3+0.6r;当滑动变阻器全部接入时,两电压表示数之比为,故;由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r解得r=5Ω,E=6V,故B不符合题意;C.由B的分析可知,R1的阻值为,则当滑动变阻器的阻值等于R1+r时,滑动变阻器消耗的功率最大,故当滑动变阻器阻值为10Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大,由闭合电路欧姆定律可得,电路中的电流I′=A=0.3A,则滑动变阻器消耗的总功率P′=I'2R′=0.9W;故C不符合题意;D.因当内阻等于外阻时,电源的输出功率最大,故当外阻等于5Ω时,电源的输出功率最大,故此时电流故电源的最大输出功率P=UI=1.8W;故D符合题意;6、C【解析】
AB.根据开普勒第一定律,恒星应该位于椭圆的焦点上,故AC错误;CD.根据开普勒第二定律,对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积.则行星在离恒星较近的位置速率较大,在远离恒星的位置速率较小,因为行星在B点的速度比在A点的速度大.则恒星位于E点,故C正确,D错误.7、BCD【解析】
A.由机械能守恒可知,mgR=mv2;解得b点时的速度为,故A不符合题意;B.对全程由动能定理可知,mgR-μmgs=0解得bc两点间的距离为,故B符合题意;C.b点时,物体受重力、支持力而做圆周运动,则由可得支持力F=3mg,由牛顿第三定律可知,物块对b点的压力为3mg;故C符合题意;D.在滑动过程中,摩擦力所做的功等于机械能的损失,故机械能损失了μmgs=mgR,故D符合题意;8、BC【解析】
A.飞船的轨道高度逐渐降低,离地球越来越近,飞船在轨道维持时必须加速,做离心运动脱离较低的圆轨道,故A错误;B.在飞船由较低轨道向较高轨道运行的过程中万有引力做负功,飞船的势能增加,故B正确;C.飞船必须先瞬时加速使飞船脱离较低的圆轨道,当飞船沿椭圆轨道运行到较高的圆轨道时,再瞬时加速使飞船进入到预定圆轨道,故C正确;D.飞船的轨道半径较维持之前有一定程度的增大,根据,,所以速度、动能、动量较维持之前都有一定程度的减小,周期较维持之前都有一定程度的增大.故D错误;故选BC.9、BCD【解析】
A.汽车前面的发动机仓用料越坚硬、发动机仓越坚固,进行碰撞试验时与障碍物碰撞的时间越短,根据动量定理可知F∆t=m∆v,则F越大,即模拟乘员受到的伤害就越大,选项A错误;B.汽车发生碰撞时,在人动量变化相同的情况下,弹出的安全气囊可增加模拟乘员与车接触的时间,根据动量定理F∆t=m∆v可知,从而起到缓冲作用,减小模拟乘员受到的撞击力,选项B正确.C.相对汽车撞击固定的物体(如墙体)而言,汽车撞击非固定的物体时,作用的时间较长,则作用力较小,驾驶员就较安全一些,选项C正确;D.如果不系安全带,快速膨开的气囊可能会对模拟乘员造成巨大伤害,选项D正确.10、ACD【解析】
A.月球向心加速度为:,故A正确;BC.对地球的近地卫星:以及M1=πR3ρ,联立解得:,故C正确,B错误;D.研究地球绕太阳圆周运动,利用万有引力提供向心力得:,解得:,故D正确;故选ACD。11、BC【解析】
A.半径切割磁感线产生的感应电动势,由于匀速转动,所以进入时,电动势是恒定的,则A错误;B.由半径切割分段分析知道:M线框在转一周内感应电动势的变化是恒正、恒正、恒负、恒负.N线框的变化是恒正、零、恒负、零,所以两导线框的周期相等地,则B正确;C.显然从开始到转过90°,都是半径切割,感应电动势相等,则C正确;D.根据有效值的定义:对M线框,,对N线框,只有一半时间有感应电流,,两式对比得到:,所以D错误.12、AC【解析】
对于某一个环绕星而言,受到两个星的万有引力,两个万有引力的合力提供环绕星做圆周运动的向心力.【详解】对某一个环绕星:GM2R2+GM2【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力,两个万有引力的合力提供环绕星做圆周运动的向心力,并且列出相应的方程进行求解即可。二.填空题(每小题6分,共18分)13、DH;C;0.50m;0.48m>【解析】
(1)本题是用打点计时器研究自由落体的机械能守恒,所以秒表不需要,实验最后验证的是是否成立,等式两边都有m,所以天平可以不用,因此不必要的器材为DH;(2)如果以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图线应是过原点的倾斜直线,C正确;(3)从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是,B点的速度为,此过程中物体动能的增加量,重物下落过程中由于空气阻力的作用,重力势能没有全部转化为动能,所以>14、钢球在地面上的落点O与桌边沿的水平距离L【解析】
(3)[1]需要测量钢球在地面上的落点O与桌边沿的水平距离L;
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