湖北省郧阳中学2024年物理高一第二学期期末统考试题含解析

湖北省郧阳中学2024年物理高一第二学期期末统考试题考生须知：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、若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为．已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为．由此可知，该行星的半径约为（）A． B． C． D．2、转笔深受广大中学生的喜爱。如图所示，假设笔绕其上的某一点O做匀速转动，下列叙述正确的是（）A．距离笔杆O点距离越远的点，角速度越小B．距离笔杆O点距离越远的点，线速度越小C．距离笔杆O点距离越远的点，角速度越大D．距离笔杆O点距离不同的点，角速度相同3、在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年大会的阅兵式中，空中梯队的表演震撼人心，更令人自豪的是，参阅飞机全部是国产先进飞机．如图所示，虚线为一架歼-15战斗机飞过天安门上空时的一段轨迹，P是轨迹上的一点．四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述飞机经过P点时的速度方向，其中描述最准确的是（）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁4、(本题9分)一个25kg的小孩从高度为3.0m，长度为8.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s取g=10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是A．合外力做功750JB．阻力做功-700JC．重力做功2000JD．支持力做功50J5、2018年10月我国港珠澳大桥正式通车。在港珠澳大桥建设中，将一根直径22m、高40.5m的钢筒，打入海底围成人工岛，创造了快速筑岛的世界记录。若钢筒重量为G，用起重机同时由10条对称分布的、每条长为22m的钢索将其竖直吊起处于静止状态如图，则每根钢索受到的拉力大小为A． B． C． D．6、(本题9分)以下四种情境中，物体a机械能守恒的是（不计空气阻力）（）A． B．C． D．7、(本题9分)如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°、质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放，则在上述两种情形中正确的有()．A．质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B．质量为m的滑块均沿斜面向上运动C．绳对质量为m的滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力D．系统在运动中机械能均守恒8、(本题9分)质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中（）A．重力对物体做功为mg（H+h）B．物体的重力势能减少了mg（H+h）C．所有外力对物体做的总功为零D．地面对物体的平均阻力为mg9、(本题9分)如图所示，两个完全相同的金属小球A、B，其中B固定在绝缘地板上，A在离B高H的正上方由静止释放下落，与B发生碰撞后回跳的高度为h，设碰撞中无能量损失，空气阻力不计，则(

)A．若A、B是不等量异种电荷，则h＞HB．若A、B是等量异种电荷，则h＞HC．若A、B是等量同种电荷，则h＝HD．若A、B是等量异种电荷，则h＝H10、(本题9分)“高分四号”卫星是中国首颗地球同步轨道高分辨率遥感卫星.已知“高分四号”卫星距离地面的高度为,地球的半径为,地球表面的重力加速度大小为,万有引力常量为.下列说法正确的是（）A．“高分四号”卫星运动的周期为B．“高分四号“卫星运行的线速度大小为C．“高分四号”卫星轨道处的重力加速度大小为D．地球的平均密度为11、(本题9分)如图所示．在竖直平面内有光滑轨道ABCD，其中BC是半径为R的四分之一圆弧轨道，AB是竖直轨道，CD是水平轨道．AB与BC相切于B点，CD与BC相切于C点．—根长为2R的轻杆两端分别固定着两个质量均为m的相同小球P、Q（视为质点），从Q与B等高处由静止释放．两球滑到水平轨道上．重力加速度为g．则下列说法中正确的是A．下滑的整个过程中P球机械能守恒B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒C．Q球过C点的速度大小为D．下滑的整个过程中Q球机械能增加量为mgR12、(本题9分)如图所示，a、b是两个在同一平面内的，绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其中已知b为地球同步卫星，引力常量为G．据图和上述信息，关于地球和卫星a、b的分析或结论，如：卫星a、b的绕行速度va、vb，绕行周期Ta、Tb等。下列的叙述正确的是（）A．由于va＞vb，因而卫星a减速可有可能让卫星b追上B．卫星a的绕行周期Ta一定小于24hC．卫星a、b的轨道平面一定与地球的赤道平面重合D．利用以上信息，可计算出地球的半径二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹．（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：________．a．通过调节使斜槽的末端保持水平b．每次释放小球的位置必须不同c．每次必须由静止释放小球d．记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降e．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触f．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的所示，则小球平抛的初速度的计算式为________（用表示）．（3）某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示．点不是抛出点，轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度=________，抛出点的坐标________，________（取）14、在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。为第一个点，为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度为，那么：（1）根据图上所得的数据，应取图中点到__________点来验证机械能守恒定律。（2）从点到（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量__________，动能增加量__________；请简述两者不完全相等的原因_______。（结果取三位有效数字）（3）若测出纸带上所有点到点之间的距离，根据纸带算出各点的速度及物体下落的高度，则以为纵轴，以为横轴画出的图像是图中的__________。A．B．C．D．15、用如图所示的装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是_________A．为了平衡摩擦力，实验中可以将长木板的左端适当垫高，使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动B．每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样C．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，水平传送带A、B两端点相距x=4m，以v0=2m/s的速度顺时针运转。今将一小煤块无初速轻放至A点处，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4，g取10m/s2。由于小煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕。求：（1）小煤块从A运动到B的时间；（2）小煤块从A运动到B的过程中留下的划痕长度。17、（10分）(本题9分)2003年10月15日，我国神舟五号载人飞船成功发射．标志着我国的航天事业发展到了一个很高的水平．飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道．已知地球半径为R，地面处的重力加速度为g，引力常量为G，求：(1)地球的质量；(2)飞船在上述圆形轨道上运行的周期T．

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】

通过平抛运动的规律求出在星球上该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比，再由万有引力等于重力，求出行星的半径；【详解】对于任一行星，设其表面重力加速度为g

根据平抛运动的规律得：，得到：

则水平射程

可得该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比

根据，得，可得

解得行星的半径，故选项C正确，ABD错误．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用．2、D【解析】

笔杆上的各个点都做同轴转动，所以角速度是相等的，故AC错误，D正确；距离笔杆O点距离越远的点，线速度越大，故B错误。所以D正确，ABC错误。3、C【解析】根据曲线运动的速度方向可知，飞机在P点的速度方向沿P点的切线方向，所以丙的方向为飞机在P点的速度方向．故C正确，ABD错误．4、B【解析】根据动能定理可得，合外力做功W=△Ek=12mv2-0=12×25×22J=50J，所以A错误；下降的过程中，重力做的功为mgh=750J，根据动能定理mgh+Wf=△Ek，所以Wf=△E点睛：本题是对功的简单的计算，根据功的公式直接计算即可，阻力的功要结合动能定理来求解．5、C【解析】

由于钢筒的直径为22米，钢索的长为22米，则每个两根对称钢索与直径构成等边三角形，所以每根钢索与竖直方向的夹角为；设每根钢索受到的拉力大小为F，竖直方向根据平衡条件可得10Fcos=G，所以，故C正确，ABD错误。6、C【解析】

AB、物体a在沿固定斜面匀速下滑和沿粗糙的圆弧面加速下滑过程中都受到摩擦力作用，有内能的产生，物体a的机械能不守恒，故AB错误。C、摆球a由静止释放，自由摆动过程中只有重力做功，物体a的动能和重力势能相互转化，机械能守恒，故C正确。D、小球a由静止释放至运动到最低点的过程中，小球a和弹簧组成的系统机械能守恒，小球a的机械能不守恒，故D错误。7、BD【解析】

A.两个滑块都受到重力、支持力和拉力，下滑趋势是重力的作用效果，故A错误；B.由于2m的物体的重力的下滑分量总是较大，故质量为m的滑块均沿斜面向上运动，故B正确；C.根据牛顿第三定律，绳对质量为m滑块的拉力均等于该滑块对绳的拉力，C错误；D.系统减小的重力势能完全转化为动能，无其他形式的能量参与转化，故机械能守恒，故D正确；故选BD．【点睛】本题关键受力分析后判断滑块的运动规律：对两个滑块受力分析，先加速静止不动，得到两边对细线的拉力大小，得到运动情况；机械能是否守恒的判断可以从能量转化的角度来分析．【考点】功能关系；牛顿定律的应用8、ABC【解析】

A.重力对物体做功为mg（H+h），选项A正确；B.重力做功等于重力势能的减小，则物体的重力势能减少了mg（H+h），选项B正确；C.根据动能定理可知，物体动能变化为零，则所有外力对物体做的总功为零，选项C正确；D.根据动能定理：，则地面对物体的平均阻力为，选项D错误.9、ABC【解析】试题分析：带电小球要分同种还是异种电荷，同种等量电荷相碰后，电荷量不变，电场力整体不做功，相当于只有重力作用．若A、B球带等量同种电荷，碰撞时没有电荷的转移，所以根据能量守恒，反弹高度也为H，即h=H，A错B对；若A、B球带等量异种电荷，碰撞时电荷中和，因为下落过程电场力做了正功，所以使得机械能增加，反弹时电场力又不做功，故反弹高度大于H，即h>H，C对D错；所以应该选BC．考点：电荷的中和能量守恒定律【名师点睛】带电小球要分同种还是异种电荷，同种等量电荷相碰后，电荷量不变，故从下落点再返回到该点，电场力不做功，重力也不做功；若A、B球带等量异种电荷，碰撞时电荷中和，下落时电场力做正功，而返回时，无电场力，无电场力的功．10、CD【解析】根据，且可得“高分四号”卫星运动的周期为，选项A错误；根据解得，选项B错误；根据可得“高分四号”卫星轨道处的重力加速度大小为，选项C正确；地球的平均密度为，选项D正确；故选CD.点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，从而找到关于周期、线速度以及重力加速度的表达式；知道黄金代换的表达式GM=gR2；．11、BD【解析】A、P球运动过程中轻杆要做功，所以机械能不守恒，故A错误；B、把两个球和轻杆作为一个系统来研究的话，除了重力和系统内的弹力做功，没有别的力做功，符合机械能守恒的条件，故B错误；C、Q球过C点时,杆与竖直方向的夹角的余弦:,故;

根据机械能守恒定律,有:

杆不可伸长,故两个球沿着杆方向的分速度相等,故:

联立计算得出:

故C错误;

D、下滑的整个过程中,根据机械能守恒定律,有:

计算得出:

故Q球机械能增加量为:;所以D选项是正确的;综上所述本题答案是：D12、BC【解析】

A.卫星a减速时，a将做近心运动，轨道半径减小，不可能让卫星b追上。故A错误。B.根据万有引力提供向心力，得：解得：，可知，卫星a的绕行周期Ta一定小于卫星b的绕行周期Tb，即一定小于24h，故B正确。C.地球同步卫星的轨道平面一定与地球的赤道平面重合，a、b是两个在同一平面内的，b为地球同步卫星，则卫星a、b的轨道平面一定与地球的赤道平面重合，故C正确。D.利用题目的信息，不能求出地球的半径，故D错误。二．填空题(每小题6分，共18分)13、ace;;4;-80;-20;【解析】（1）要保证小球做平抛运动，必须通过调节使斜槽的末端保持水平，故a正确；为保证小球做平抛运动的初速度相等，每次释放小球的位置必须相同，故b错误；为保证小球做平抛运动的初速度相等，每次必须由静止释放小球，故c正确；只要描出小球的位置即可，记录小球位置用的木条（或凹槽）每次不必严格地等距离下降，故d错误；为避免摩擦影响小球的运动轨迹，小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触，故e正确；将球的位置记录在纸上后，取下纸，应用平滑的曲线把各点连接起来，不是用直尺将点连成折线，故f错误；故选ace；（2）由图示可知，a、b、c、d三个点间的水平位移均相等，为x=2L，这4个点是等时间间隔点．

在竖直方向上，相邻两点间的位移差△y=3L-2L=2L-L=L；

由匀变速运动的推论△y=gt2，可得：L=gt2，

在水平方向上：x=2L=v0t，解得：v0=2；

（3）根据△y=gT2，T=0.1s，则平抛运动的初速度v0==4m/s．

A点在竖直方向上的分速度vyA==3m/s．

平抛运动到A的时间t==0.3s，

此时在水平方向上的位移x=v0t=1.2m，在竖直方向上的位移y=gt2=0.45m，

所以抛出点的坐标x=-0.80m，y=-0.20m．

点睛：（1）本题考查平抛物体的运动规律．要求同学们能够从图中读出有用信息，再根据平抛运动的基本公式解题；（2）解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，以及分运动和合运动具有等时性．14、B1.881.84重物下落时受到空气阻力和纸带与打点计时器间的阻力作用A【解析】

解：(1)验证机械能守恒时,我们验证的是减少的重力势能和增加的动能之间的关系，由点能够测和的数据，而、两点不方便测出速度，故应取图中点和点来验证机械能守恒定律；(2)减少的重力势能：，根据利用匀变速直线