2023年湖北省重點(diǎn)中學(xué)物理高一下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2022-2023學(xué)年高一下物理期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、如圖所示，在豎直面內(nèi)固定有一半徑為R的圓環(huán)，AC是圓環(huán)豎直直徑，BD是圓環(huán)水平直徑，半圓環(huán)ABC是光滑的，半圓環(huán)CDA是粗糙的。一質(zhì)量為m小球（視為質(zhì)點(diǎn)）在圓環(huán)的內(nèi)側(cè)A點(diǎn)獲得大小為v0、方向水平向左的速度，小球剛好能第二次到達(dá)C點(diǎn)，重力加速度大小為g。在此過(guò)程中A．小球第一次到C的時(shí)間和從C經(jīng)D到A的時(shí)間相等B．小球通過(guò)A點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)C．小球第一次到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為D．小球第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)受到圓環(huán)的彈力大小為2、2000年1月26日我國(guó)發(fā)射了一顆地球同步衛(wèi)星,其定點(diǎn)位置與東經(jīng)98°的經(jīng)線(xiàn)在同一平面內(nèi),如圖所示,發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1;然后點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行;最后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn),軌道2、3相切于P點(diǎn)當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)()A．若設(shè)衛(wèi)星在軌道1上的速率v1、衛(wèi)星在軌道3上的速率v3,則v1<v3B．衛(wèi)星要由軌道1變軌進(jìn)入軌道2,需要在Q點(diǎn)加速C．若設(shè)衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的加速度為a1Q:衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度為a2Q,則a1Q<a2QD．衛(wèi)星要由軌道2變軌進(jìn)入軌道3,需要在P點(diǎn)減速3、物塊從光滑曲面上的P點(diǎn)自由滑下，通過(guò)粗糙的靜止水平傳遞帶后落到地面上的Q。若傳送帶的皮帶輪沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩龠\(yùn)動(dòng)，使傳送帶隨之運(yùn)動(dòng)，如圖所示，物塊仍從P點(diǎn)自由滑下，則（）A．物塊有可能落不到地面上B．物塊將仍落在Q點(diǎn)C．物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的左邊D．物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的右邊4、(本題9分)如圖甲所示的電路中,是三個(gè)完全相同的燈泡,已知燈泡的伏安特性曲線(xiàn)如圖乙所示,已知該伏安特性曲線(xiàn)過(guò)點(diǎn),閉合電鍵后流過(guò)電源的電流為．則下列說(shuō)法正確的是（）A．燈泡兩端電壓為燈泡兩端電壓的2倍B．燈泡的功率為C．燈泡的阻值為D．燈泡的電功率之比為5、(本題9分)已知某質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是A．該質(zhì)點(diǎn)的角速度大小不變B．該質(zhì)點(diǎn)的線(xiàn)速度大小不變，是一種勻速運(yùn)動(dòng)C．該質(zhì)點(diǎn)的加速度大小不變，是一種勻變速運(yùn)動(dòng)D．該質(zhì)點(diǎn)所受的合外力始終指向圓心，是恒力6、(本題9分)如圖，一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（）A．小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿所受的彈力不可以等于零B．小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為C．若小球在最低點(diǎn)的速度為，則當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)球的作用力方向一定向上D．若增大小球運(yùn)動(dòng)的速度，則在最高點(diǎn)時(shí)球?qū)U的力一定增大7、(本題9分)如圖所示，斜面體放在光滑水平面上，一小物體從斜面體頂端無(wú)摩擦地自由滑下，則在下滑過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．重力對(duì)滑塊做正功B．斜面對(duì)滑塊的支持力對(duì)滑塊不做功C．斜面對(duì)滑塊的支持力對(duì)滑塊做負(fù)功D．滑塊對(duì)斜面的壓力對(duì)斜面做負(fù)功8、用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側(cè)極板和靜電計(jì)外殼接地，電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連，電容器帶電后與電源斷開(kāi)．下列說(shuō)法中正確的有A．上移左極板，靜電計(jì)指針張角變小B．右移左極板，靜電計(jì)指針張角變大C．在兩極板間插入一課本，靜電計(jì)指針張角變小D．若教室內(nèi)空氣濕度較大，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯9、(本題9分)如圖所示，a、b、c、d是豎直平面內(nèi)圓上的四個(gè)點(diǎn)，連線(xiàn)ab、cd均過(guò)圓心O且相互垂直，在圓心處固定一點(diǎn)電荷。現(xiàn)施加一方向與ab平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），則下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相同B．c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相同C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等大D．c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等大10、如圖所示，光滑絕緣水平面上有三個(gè)帶電小球a、b、c（可視為點(diǎn)電荷），三球沿一條直線(xiàn)擺放，僅在它們之間的靜電力作用下靜止，則以下判斷正確的是（）A．a(chǎn)對(duì)b的靜電力一定是引力B．a(chǎn)對(duì)b的靜電力可能是斥力C．a(chǎn)的電量可能比b少D．a(chǎn)的電量一定比b多11、(本題9分)如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上，一個(gè)質(zhì)量為m的木塊以速度vo從右側(cè)沿光滑水平面向左運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生相互作用．設(shè)相互作用的過(guò)程中彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi)，在整個(gè)相互作用的過(guò)程中彈簧對(duì)木塊沖量I的大小和彈簧對(duì)木塊做的功W分別是()A．I=0 B．I= C．W=0 D．W=12、從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動(dòng)能Ek與重力勢(shì)能Ep之和。取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，該物體的E總和Ep隨它離開(kāi)地面的高度h的變化如圖所示。重力加速度取10m/s1．由圖中數(shù)據(jù)可得（）A．從地面至h＝4m，物體重力做功80JB．從地面至h＝4m，物體克服空氣阻力做功10JC．物體的質(zhì)量為1kgD．h＝0時(shí)，物體的速率為10m/s二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線(xiàn)上）13、（6分）(本題9分)在“探究功與物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作均正確．甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了功和速度的關(guān)系圖線(xiàn)，如圖甲所示，并由此圖線(xiàn)得出“功與速度的平方一定成正比”的結(jié)論．乙同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了功與速度平方的關(guān)系圖線(xiàn)，如圖乙所示，并由此也得出“功與速度的平方一定成正比”的結(jié)論．關(guān)于甲、乙兩位同學(xué)的分析，你的評(píng)價(jià)是（____）A．甲的分析不正確，乙的分析正確B．甲的分析正確，乙的分析不正確C．甲和乙的分析都正確D．甲和乙的分析都不正確14、（10分）(本題9分)利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。（1）為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)間的________。A．動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量B．速度變化量和勢(shì)能變化量C．速度變化量和高度變化量（2）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)(含鐵夾)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線(xiàn)及開(kāi)關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是________。A．交流電源B．刻度尺C．天平(含砝碼)（3）實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T(mén)。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能變化量ΔEp＝____________，動(dòng)能變化量ΔEk＝__________。（4）大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是________。A．利用公式v＝gt計(jì)算重物速度B．利用公式v＝計(jì)算重物速度C．存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D．沒(méi)有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)同步衛(wèi)星是地球的重要衛(wèi)星，在通訊等方面起到重要作用．已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)．求：（1）同步衛(wèi)星距離地面的高度；（2）同步衛(wèi)星的線(xiàn)速度．16、（12分）(本題9分)如圖所示，某同學(xué)測(cè)出一棵蘋(píng)果樹(shù)樹(shù)干部分的高度約為1.6m，一個(gè)蘋(píng)果從樹(shù)冠頂端的樹(shù)梢上由于受到擾動(dòng)而自由下落，該同學(xué)測(cè)出蘋(píng)果經(jīng)過(guò)樹(shù)干所用的時(shí)間為0.2s，重力加速度取10m/s2，則：（1）蘋(píng)果樹(shù)樹(shù)冠部分的高度約為多少？（2）蘋(píng)果落地時(shí)的速度為多大？17、（12分）如圖所示，質(zhì)量為M的物體B放在正沿平直軌道向右行駛的車(chē)廂底板上，并用豎直細(xì)繩通過(guò)光滑定滑輪連接質(zhì)量為m的物體A，與物體A相連接的繩與豎直方向成θ角，兩物體始終與車(chē)廂保持相對(duì)靜止.求：(1)車(chē)廂的加速度大?。?2)繩對(duì)物體A的拉力大?。?3)物體B對(duì)車(chē)廂底板的壓力的大小。

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、D【解析】

由于半圓環(huán)CDA是粗糙的，則當(dāng)小球從C經(jīng)D到A時(shí)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的時(shí)間比從C經(jīng)D到A的時(shí)間小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在A點(diǎn)時(shí)加速度向上，故小球通過(guò)A點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；小球第一次到達(dá)C點(diǎn)的過(guò)程由動(dòng)能定理得：，解得：，故C錯(cuò)誤；小球第一次到達(dá)B點(diǎn)的過(guò)程由動(dòng)能定理得：，在B點(diǎn)由牛頓第二定律得：，解得：N=m(?2g)，故D正確；2、B【解析】

A項(xiàng)：衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由萬(wàn)有引力提供向心力，則有：，得，軌道3的半徑比軌道1的半徑大，則v1＞v3，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：衛(wèi)星要由軌道1上的Q點(diǎn)變軌到軌道2，要做離心運(yùn)動(dòng)，故需要在Q點(diǎn)加速，故B正確；C項(xiàng)：根據(jù)牛頓第二定律得：，得：，同一點(diǎn)r相同，則a1Q=a2Q．故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由軌道2變軌進(jìn)入軌道3需要加速，使衛(wèi)星做離心運(yùn)動(dòng)，因此需要加速．故D錯(cuò)誤．3、B【解析】

物塊從斜面滑下來(lái),當(dāng)傳送帶靜止時(shí)，在水平方向受到與運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦力，物塊將做勻減速運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)傳送帶時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)；當(dāng)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)物體相對(duì)傳送帶都是向前運(yùn)動(dòng)，受到滑動(dòng)摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，物體做勻減速運(yùn)動(dòng),離開(kāi)傳送帶時(shí)，也做平拋運(yùn)動(dòng)，且與傳送帶不動(dòng)時(shí)的拋出速度相同，故落在Q點(diǎn)A.物塊有可能落不到地面上與分析不符，A錯(cuò)誤B.物塊將仍落在Q點(diǎn)與分析相符，B正確C.物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的左邊與分析不符，C錯(cuò)誤D.物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的右邊與分析不符，D錯(cuò)誤4、B【解析】AB、由伏安特性曲線(xiàn)可知三個(gè)燈泡不是定值電阻，其阻值也不是線(xiàn)性變化的，當(dāng)電路中的總電流為0.25A時(shí)，通過(guò)燈泡b、c的電流均為0.125A，由圖像可知，燈泡a兩端的電壓為3.0V，燈泡b兩端的電壓是0.4V，燈泡a的功率為故A錯(cuò)；B對(duì)C、燈泡b的阻值為,故C錯(cuò)；D、燈泡a的功率為，燈泡b的功率為，所以燈泡a、b的電功率之比為15:1，故D錯(cuò)；故選B5、A【解析】

A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小不變，故A項(xiàng)符合題意；B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小不變，方向沿圓弧的切線(xiàn)方向，時(shí)刻在改變，所以速度是變化的，不是勻速運(yùn)動(dòng)，故B不符合題意；C.在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度大小不變，但方向時(shí)刻在變，所以向心加速度是變化的，不是勻變速運(yùn)動(dòng)，故C項(xiàng)不符合題意；D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力提供向心力，向心力方向始終指向圓心，是變力，故D項(xiàng)不符合題意．6、C【解析】

A.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，若速度等于，則桿所受的彈力等于零，故A錯(cuò)誤B.當(dāng)小球在最高點(diǎn)受到桿的彈力等于小球的重力時(shí)，小球的速度有最小值且，故B錯(cuò)誤；C.若小球在最低點(diǎn)的速度為，設(shè)上升到最高點(diǎn)的速度為v根據(jù)動(dòng)能定理，以及向心力公式可知，方向沿桿向上，故C正確；D.若小球在最高點(diǎn)的速度小于，在最高點(diǎn)，隨著小球運(yùn)動(dòng)速度的增大，小球受到的支持力減小，根據(jù)牛頓第三定律可知在最高點(diǎn)時(shí)球?qū)U的力減小，故D錯(cuò)誤；7、AC【解析】

A．滑塊下滑，高度降低，重力做正功，故A正確；BC．滑塊下滑且跟著斜面向右運(yùn)動(dòng)，斜面對(duì)滑塊的支持力與滑塊的位移成鈍角，故對(duì)滑塊做負(fù)功，故B錯(cuò)誤，C正確；D．因?yàn)榛瑝K對(duì)斜面的壓力使得斜面向右運(yùn)動(dòng)，斜面的位移向右，故滑塊對(duì)斜面的壓力對(duì)斜面做正功，D錯(cuò)誤。故選AC。8、CD【解析】

電容器帶電后與電源斷開(kāi)，則電容器帶電量Q一定，由，上移左極板，則S減小，C減小，由Q=CU可知，U變大，則靜電計(jì)指針張角變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由，右移左極板，則d減小，C變大，由Q=CU可知，U變小，則靜電計(jì)指針張角變小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在兩極板間插入一課本，ε變大，由，則C變大，由Q=CU可知，U變小，則靜電計(jì)指針張角變小，選項(xiàng)C正確；若教室內(nèi)空氣濕度較大，則電容器所帶的電量不容易保持，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，選項(xiàng)D正確.9、BD【解析】

對(duì)于圓心O處的點(diǎn)電荷，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，對(duì)于勻強(qiáng)電場(chǎng)a、b電勢(shì)不相等，所以疊加后的電勢(shì)不相等，A錯(cuò)誤；對(duì)于圓心O處的點(diǎn)電荷，c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，對(duì)于勻強(qiáng)電場(chǎng)c、d電勢(shì)相等，所以疊加后的電勢(shì)相等，故B正確；對(duì)于圓心O處點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等大反向，對(duì)于勻強(qiáng)電場(chǎng)a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度等大同向，故疊加后電場(chǎng)強(qiáng)度不相等，C錯(cuò)誤；對(duì)于圓心O處點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等大反向，對(duì)于勻強(qiáng)電場(chǎng)c、d兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度等大同向，方向水平，故疊加后電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，D正確；10、AD【解析】

AB．根據(jù)電場(chǎng)力方向來(lái)確定各自電性，從而得出“兩同夾一異”，因此a對(duì)b的靜電力一定是引力，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)庫(kù)侖定律來(lái)確定電場(chǎng)力的大小，并由平衡條件來(lái)確定各自電量的大小，因此在大小上一定為“兩大夾一小”，因此a的電量一定比b多。故C錯(cuò)誤，D正確；11、BC【解析】

由題意分析可知，木塊離開(kāi)彈簧的瞬間速度大小為v1，方向向右．取向左為正方向．根據(jù)動(dòng)量定理得：，大小為2mv1．根據(jù)動(dòng)能定理得：故選BC．12、BC【解析】

A.從地面至h=4m，物體重力勢(shì)能增加了80J，則物體重力做功-80J，故A項(xiàng)與題意不相符；B.從地面至h=4m，物體的機(jī)械能減少10J，根據(jù)功能關(guān)系知，物體克服空氣阻力做功10J．故B項(xiàng)與題意相符；C.由圖知，h=4m時(shí)Ep=80J，由Ep=mgh得m=1kg，故C項(xiàng)與題意相符；D.h=0時(shí)，Ep=0，E總=100J，則物體的動(dòng)能為Ek=E總-Ep=100J由E得：v0故D項(xiàng)與題意不相符。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線(xiàn)上）13、A【解析】

甲同學(xué)作圖是正確的，但這并不能說(shuō)明“功與速度的平方一定成正比”的結(jié)論，而過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)才能說(shuō)明“功與速度的平方一定成正比”的結(jié)論，故A正確，BCD錯(cuò)誤．14、AABΔEp＝－mghBΔE＝m2C【解析】

（1）[1]．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律原理是看減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能是否相等，所以需要比較重物下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)間的動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量，故選A；

（2）[2]．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓交流電源；需選用刻度尺測(cè)出紙帶上任意連點(diǎn)見(jiàn)得距離，表示重錘下落的高度；等式兩邊都含有相同的質(zhì)量，所以不需要天平秤質(zhì)量；故選AB；

（3）[3][4]．根據(jù)功能關(guān)系，重物的重力勢(shì)能變化量的大小等于重力做的功的多少，打B點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能減小量：△Ep=-mghBB點(diǎn)的速度為：所以動(dòng)能變化量為：；（4）[5]．由于紙帶在下落過(guò)程中，重錘和空氣之間存在阻力，紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在摩擦力，所