湖北省黄冈市浠水县洗马高级中学2023-2024学年物理高一下期末检测试题含解析

湖北省黄冈市浠水县洗马高级中学2023-2024学年物理高一下期末检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)已知某行星绕太阳运动的轨道半径为r，周期为T，太阳的半径为R，万有引力常量为G，则太阳的质量为（）A．M=4B．M=4C．M=4D．M=22、(本题9分)两个行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，若它们只受太阳引力的作用，那么这两个行星的向心加速度之比为（

）A．1B．m1r1m3、(本题9分)如图所示，悬挂在天花板上的摆球在空气中摆动，摆幅越来越小．摆球在摆动过程中（）A．机械能守恒B．机械能逐渐减少C．重力势能保持不变D．动能全部转化为重力势能4、在2015年世界蹦床锦标赛中，中国队包揽了女子单人蹦床比赛的金牌和银牌，对于运动员身体保持直立状态由最高点下落至蹦床的过程（如图所示），若忽略空气阻力，关于运动员所受重力做功、运动员的重力势能，下列说法中正确的是A．重力做正功，重力势能减少B．重力做负功，重力势能减少C．重力做负功，重力势能增加D．重力做正功，重力势能增加5、如图所示，平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑片C相连接．电子以速度v0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场．在保证电子还能穿出平行板间电场的情况下，若使滑动变阻器的滑片C上移，则关于电容器极板上所带电荷量Q和电子穿过平行板所需的时间t的说法中，正确的是（）A．电荷量Q增大，时间t也增大B．电荷量Q不变，时间t增大C．电荷量Q增大，时间t不变D．电荷量Q不变，时间t也不变6、(本题9分)儿童乐园里的游戏“空中飞椅”简化模型如图所示，座椅通过钢丝绳与顶端转盘连接．已知正常工作时转盘的转速一定．设绳长为L，绳与竖直方向夹角为θ，座椅中人的质量为m．则下列说法正确的是（）A．L变长时，θ将变大 B．L变短时，θ将变大C．m越大，θ越小 D．m越大，θ越大7、(本题9分)2018世界杯小组赛第4场C罗最后3分钟上演帽子戏法，力挽狂澜成平局。如图所示，C罗将质量为m的足球以速度v从地面上的A点踢起，当足球到达离地面高度为h的B点位置时，取B处为零势能参考面，不计空气阻力．则下列说法中正确的是（）A．C罗对足球做的功等于mB．C罗对足球做的功等于mC．足球在A点处的机械能为mD．足球在B点处的动能为m8、(本题9分)汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动，所受阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的是()A．汽车发动机的输出功率逐渐增大B．汽车发动机的输出功率保持不变C．在任意两相等的位移内，发动机做功相等D．在任意两相等的时间内，发动机做功相等9、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．10、起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到额定功率P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止。则A．重物的最大速度vB．重物匀加速运动的加速度a=C．钢绳的最大拉力为mgD．钢绳的最大拉力为P11、(本题9分)关于地球的同步卫星，下列说法正确的是()A．它处于平衡状态，且具有一定的高度B．它的加速度小于9.8m/s2C．它的周期是24h，且轨道平面与赤道平面重合D．它绕行的速度小于7.9km/s12、(本题9分)如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R（R视为质点）．将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正向做初速度为零的匀加速直线运动，合速度的方向与y轴夹角为α．则红蜡块R的（）A．分位移y与x成正比B．分位移y的平方与x成正比C．合速度v的大小与时间t成正比D．tanα与时间t成正比二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）某同学在实验室测二节串联干电池的电动势E和内电阻r；可以提供器材有：A．待测二节串联干电池（电动势约3V，内阻约1.5Ω）B．电流表A1（量程0.6A，内阻r1约0.5Ω）C．电流表A2（量程1mA，内阻r2=200Ω）D．滑动电阻器R1（0~20Ω，2.5A）E．电阻箱R2：最大值9999Ω以及开关、导线若干,为了尽可能准确地测量待测电源的电动势和内阻，请解答说明下列问题（1）因现有器材中没有电压表，该同学用电阻箱R3与电流表________（选填“A1”或“A2”）串联改装为电压表，来测量路端电压。（2）该同学根据自己设计实验方案，请你用铅笔完成实物图的连接________。（3）测量得到的路端电压与电流的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图甲所示。根据各点表示的数据，在图上用铅笔描出U-I图线。由此求得：E=________V，r=________Ω.14、（10分）(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，让重锤做自由落体运动，然后进行测量，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中不必要的有_________。A．用天平称出重锤的质量B．把电磁打点计时器固定到铁架台上，用导线把它和低压交流电源连接起来C．把纸带的一端固定到重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度D．接通电源，释放纸带E.用秒表测出重锤下落的时间实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另外连续的3个点A、B、C作为测量的点，如下图所示。经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为72.20cm、80.10cm、88.20cm。如果已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g＝9.8m/s2，根据以上数据，可知重锤运动到打B点时瞬时速度的大小是_______m／s。本实验中，重锤重力势能的减少量略大于动能的增加量，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）如图所示，A、B两极板竖直放置，两极板之间的电压U1=2.0×102V，MN两相同极板水平正对放置，两极板之间电压U2=4.0×102V，板间距d=8cm，板间电场可视为匀强电场.一质量为m=1.0×10-20kg、带电量为q=+1.0×10-10C的带电粒子，从靠近A板处由静止释放，经电场加速后从B板的小孔穿出，沿M、N极板间中轴线以速度v0射入电场，刚好从M板右边缘飞出.（不计粒子重力）.（1）求带电粒子刚射入M、N极板间时的初速度v0；（2）求M、N极板的长度L.16、（12分）(本题9分)如图所示，真空中竖直放置半径为R的光滑半圆环，圆环最低点固定一个点电荷Q；质量为m、电荷量为+q的小圆环最初静止在图中所示的B点，此时θ=30°．现让小圆环从右侧最高点由静止释放．已知重力加速度为g，静电力常量为k，距离带电荷量为Q的点电荷为r的点电势可以表示为Φ=Kq/r，求：（1）半圆环最低点固定的点电荷的电量Q；（2）小环向下运动过程中的最大速度vm．17、（12分）(本题9分)如图所示，半径R＝lm的光滑半圆轨道AC与高h＝8R的粗糙斜面轨道BD放在同一竖直平面内，BD部分水平长度为x＝6R．两轨道之间由一条光滑水平轨道相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡．在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两物体挤压（不连接），处于静止状态．同时释放a、b，小球a恰好能通过半圆轨道最高点A，滑块b恰好能到达斜面轨道的最高点B．己知小球a的质量m1＝1kg，滑块b的质量m1＝lkg，b与斜面间动摩擦因数为μ＝，重力加速度g＝l0m/s1．求：（1）a球经过C点时对轨道作用力的大小和方向；（1）释放a、b前弹簧的弹性势能EP？

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】研究行星绕太阳运动作匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式为GMmr22、D【解析】

由万有引力提供向心力，可得向心加速度表达式，进而可得比值；【详解】对m1和m2由万有万有引力提供向心力可得：GM联立可以得到：a1【点睛】本题主要是万有引力提供向心力的应用，在平时学习过程中加强训练。3、B【解析】A、B、根据题意知，摆球的振幅不断减小，说明摆球在摆动过程中，除重力做功外还有阻力对摆球做负功，所以摆球的机械能应减少，故A错误、B正确．C、摆球地摆动过程中，高度不断变化，所以其重力势能不断改变，故C错误．D、摆球地摆动过程中，阻力始终做负功，所以在上升过程中，动能转化为重力势能和内能；下落过程中，重力势能转化为动能和内能，故D错误；故选B．【点睛】应明确机械能守恒的条件是只有重力做功，若除重力以外其它力做功则机械能会发生变化．若有阻力做功，就会产生内能，但能量是守恒的．4、A【解析】

运动员身体保持直立状态由最高点下落至蹦床的过程中，重力方向与位移方向相同，则重力做功正功，重力势能减少；A.重力做正功，重力势能减少，与结论相符，选项A正确；B.重力做负功，重力势能减少，与结论不相符，选项B错误；C.重力做负功，重力势能增加，与结论不相符，选项C错误；D.重力做正功，重力势能增加，与结论不相符，选项D错误。5、C【解析】试题分析：滑动变阻器的滑动端P上移，则电容器极板间电压增大，由知电容器所带电荷量增加，电子穿越平行板做类平抛，垂直电场方向做匀速直线运动则，电子穿越平行板所需的时间t不变故选C考点：带电粒子在电场中的偏转点评：容易题。带电粒子在电场中偏转时做类平抛运动，即在垂直于电场方向电场力不做功，带电粒子做匀速直线运动，要注意运动合成与分解的方法和电场力运动规律的灵活应用．6、A【解析】

设座椅做匀速圆周运动时转速为n，由重力和绳子的拉力的合力提供座椅圆周运动的向心力，如图，则有

mgtanθ=m（2πn）2（Lsinθ+r）；得；据题知：n不变，r也不变，则当L变长时，θ变大，由上知：θ与m无关．故A正确，BCD错误．7、AC【解析】

小明对足球做的功等于足球动能的增量，即W=12mv2，故A正确、B错误；以B处为零势能面，故足球在A点处的机械能为12mv2−mgh，选项C正确；足球运动过程中机械能守恒，在B点处的机械能等于在B点处的动能，即EkB＝12【点睛】本题可以对踢球的微小过程运用动能定理，小球动能的增加量等于人做的功；同时小球离开脚后，由于惯性继续飞行，只有重力做功，机械能守恒．8、AC【解析】

匀加速运动合外力F为定值，又因为阻力不变，故牵引力恒定不变，由P=Fv，v逐渐增大所以P增大所以A正确，B错误。根据W=Fx可知因F一定，则在任意两相等的位移内，发动机做功相等，选项C正确；汽车做匀加速运动，则在任意两相等的时间内的位移不同，发动机做功不相等，选项D错误；故选AC.【点睛】该题主要考查了机车启动时功率跟牵引力、速度的关系，关键是掌握功率的公式P=Fv以及牵引力做功的公式W=Fx，题目较为简单．9、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．10、AD【解析】

A.重物以最大速度为v2匀速上升时，F=mg，所以v2CD.匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由P=Fv得FmB.重物做匀加速运动的加速度a=F11、BCD【解析】试题分析：地球同步卫星是指与地球具有相同运动周期的卫星，其相对于地球上的一点来说静止，轨道平面与赤道平面重合，但一直围绕地球在运动，没有处于平衡状态，A选项错误，C选项正确．近地卫星重力完全用来向心力，，此时加速度为9.8m/s2，地球同步卫星半径更大，加速度变小，B正确．近地卫星的绕行速度为7.9km/s，，，地球同步卫星半径更大，速度小，D正确．考点：第一宇宙速度，同步卫星，近地卫星点评：第一宇宙速度即近地卫星的绕行速度，也是发射卫星的最小速度．地球同步卫星与地球有相同的角速度，且轨道平面与赤道平面重合，则可以与地球上的一点保持相对静止．12、BD【解析】试题分析：红蜡烛在竖直方向做匀速运动，则y=v0t；在水平方向，解得：，选项A错误，B正确；蜡烛的合速度：，故选项C错误；，即tanα与时间t成正比，选项D正确；故选BD.考点：运动的合成.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、A23.0【解析】

（1）[1]．电流表A2内阻已知，可以用电阻箱R2与电流表A2串联改装为电压表，来测量路端电压．（2）[2]．电压表测路端电压，电流表测电路电流，电源内阻较小，相对于电源来说电流表应采用外接法，电路图如图所示．（3）[3][4]．根据坐标系内描出的点作出电源的U-I图象如图所示，由图象可知电源电动势E=3.0V，电源内阻14、AE4重锤在下落过程中受阻力作用【解析】（1）验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要称出重锤的质量，故A是不必要的；打点计时器可以直接记录时间，不需要秒表测量，故E是不必要的