2023-2024學(xué)年湖北省宜昌一中物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2023-2024學(xué)年湖北省宜昌一中物理高一第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題考生須知：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、試題卷上答題無效。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、航天飛機(jī)中的物體處于失重狀態(tài)，是指這個(gè)物體（）A．不受地球的吸引力B．受到地球吸引力和向心力的作用而處于平衡狀態(tài)C．受到向心力和離心力的作用而處于平衡狀態(tài)D．對(duì)支持它的物體的壓力為零2、一個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)，則物體的水平位移決定于（）A．物體所受重力和下落的高度 B．物體所受的重力C．物體下落的高度和初速度 D．物體所受的重力和初速度3、(本題9分)下列關(guān)于同步衛(wèi)星的說法正確的是（）A．它的周期與地球自轉(zhuǎn)同步，但高度和速度可以選擇，高度增大，速度減小B．它的周期、高度、速度的大小都是一定的C．我國發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星定點(diǎn)在北京上空D．不同的同步衛(wèi)星所受的向心力相同4、(本題9分)如圖所示，將質(zhì)量為M1、半徑為R且內(nèi)壁光滑的半圓槽置于光滑水平面上，左側(cè)靠墻角，右側(cè)靠一質(zhì)量為M2的物塊．今讓一質(zhì)量為m的小球自左側(cè)槽口A的正上方h高處從靜止開始落下，與圓弧槽相切自A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi)，則以下結(jié)論中正確的是（）A．小球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒B．小球在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中，小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．小球離開C點(diǎn)以后，將做豎直上拋運(yùn)動(dòng)D．槽將不會(huì)再次與墻接觸5、(本題9分)如果把水星和金星繞太陽的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從水星與金星在一條直線上開始計(jì)時(shí)，若天文學(xué)家測(cè)得在相同時(shí)間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為θ1；金星轉(zhuǎn)過的角度為θ2（θ1、θ2均為銳角），則由此條件不可求得的是A．水星和金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比B．水星和金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比C．水星和金星到太陽的距離之比D．水星和金星的密度之比6、兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，周期之比為TA：TB＝1：8，則關(guān)于兩衛(wèi)星及軌道半徑、運(yùn)動(dòng)速率、向心加速度之比的說法（）A．在軌道2為衛(wèi)星AB．RA：RB＝1：4C．vA：vB＝1：8D．a(chǎn)A：aB＝16：l7、一行星繞恒星作圓周運(yùn)動(dòng)由天文觀測(cè)可得，其運(yùn)動(dòng)周期為T,速度為v,引力常量為G,則下列結(jié)論正確的有A．恒星的質(zhì)量為B．行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為C．行星的質(zhì)量為D．行星運(yùn)動(dòng)的加速度為8、(本題9分)如圖所示，三個(gè)完全相同的小球a、b、c從同一水平高度，以同樣大小的初速度v0拋出，a的初速度方向與水平成30°，b的初速度方向豎直向上，c的初速度方向與豎直方向成30°，不計(jì)空氣阻力，小球最終都落在同一水平面上，關(guān)于三個(gè)小球在空中的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．落地前任意時(shí)刻它們的機(jī)械能都相同B．落地前任意時(shí)刻它們的動(dòng)能都相同C．它們同時(shí)落到同一個(gè)水平地面D．從拋出到落地，重力對(duì)它們做的功相同9、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量為的滑塊和質(zhì)量為的滑塊套在光滑水平桿上，為豎直軸，分別用抗拉能力足夠大的兩根水平細(xì)線固定在轉(zhuǎn)軸上，繩拉直時(shí)，兩滑塊到點(diǎn)的距離分別為和，當(dāng)水平桿的角速度大小為時(shí)，下列選項(xiàng)正確的是（）A．繩上的拉力大小為B．繩上的拉力大于繩上的拉力C．滑塊的向心加速度大小為D．滑塊的周期等于滑塊的周期10、(本題9分)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11、（4分）圖1是“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置，通過描點(diǎn)畫出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡．（1）以下實(shí)驗(yàn)過程的一些做法，其中合理的有________.a.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平b.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇c.每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放d.為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡描繪的點(diǎn)可以用折線連接（2）實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn)，以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖2中y-x2圖象能說明平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是_________.（3）圖3是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，O為平拋起點(diǎn)，在軌跡上任取三點(diǎn)A、B、C，測(cè)得A、B兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)y1為5.0cm、y2為45.0cm，測(cè)得A、B兩點(diǎn)水平距離Δx為40.0cm，則平拋小球的初速度v0為______m/s，若C點(diǎn)的豎直坐標(biāo)y3為60.0cm，則小球在C點(diǎn)的速度為vC=______m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10m/s2）．12、（10分）(本題9分)如圖甲所示，用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，打出如圖乙所示的一條紙帶，已知交流電的周期為0.02s。（1）根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù)，打下C點(diǎn)時(shí)重物的速度為________m/s。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）某同學(xué)選用兩個(gè)形狀相同，質(zhì)量不同的重物a和b進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得幾組數(shù)據(jù)，畫出圖象，并求出圖線的斜率k，如圖乙丙所示，由圖象可知a的質(zhì)量m1________b的質(zhì)量m2。（選填“大于”或“小于”）（3）通過分析發(fā)現(xiàn)造成k2值偏小的原因是實(shí)驗(yàn)中存在各種阻力，已知實(shí)驗(yàn)所用重物的質(zhì)量m2＝0.052kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.78m/s2，求出重物所受的平均阻力f＝______N。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）三、計(jì)算題：解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位13、（9分）(本題9分)如圖所示，長(zhǎng)為R=0.6m的不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系著質(zhì)量為m2=0.1kg的小球B，小球B剛好與水平面相接觸．現(xiàn)使質(zhì)量為m1=0.3kg物塊A以v0=5m/s的初速度向B運(yùn)動(dòng)，A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，A、B間的初始距離x=1.5m．兩物體碰撞后，A物塊速度變?yōu)榕銮八查g速度的1/2，B小球能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．已知重力加速度g=10m/s2，兩物體均可視為質(zhì)點(diǎn)，試求：（1）兩物體碰撞前瞬間，A物塊速度v1的大??；（2）兩物體碰撞后瞬間，B球速度v2的大??；（3）B球運(yùn)動(dòng)到圓周最高點(diǎn)時(shí)細(xì)繩受到的拉力大?。?4、（14分）2003年10月15日，我國神舟五號(hào)載人飛船成功發(fā)射．標(biāo)志著我國的航天事業(yè)發(fā)展到了一個(gè)很高的水平．飛船在繞地球飛行的第5圈進(jìn)行變軌，由原來的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓叨葹閔的圓形軌道．已知地球半徑為R，地面處的重力加速度為g，引力常量為G，求：(1)地球的質(zhì)量；(2)飛船在上述圓形軌道上運(yùn)行的周期T．15、（13分）(本題9分)如圖所示，AB為傾角θ＝37°的粗糙斜面軌道，通過一小段光滑圓弧與光滑水平軌道BC相連接，質(zhì)量為m2的小球乙靜止在水平軌道上，質(zhì)量為m1的小球甲以速度v0與乙球發(fā)生彈性正碰.若m1∶m2＝2∶3，且軌道足夠長(zhǎng)，（1）第一次碰撞后的瞬間兩球的速度分別多大；（2）要使兩球能發(fā)生第二次碰撞，求乙球與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)滿足什么條件？.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、D【解析】

A．失重狀態(tài)是物體對(duì)水平支持物的壓力或者對(duì)豎直懸掛物的拉力小于自身重力，大于自身重力為超重．并不是不受地球引力A錯(cuò)．BCD．對(duì)航天飛機(jī)中的物體，重力提供向心力，對(duì)水平支持物或豎直懸掛物沒有作用力，是完全失重，處于非平衡狀態(tài)，而且受力分析也不存在向心力和離心力，BC錯(cuò)．D對(duì)．2、C【解析】

根據(jù)h=12gt23、B【解析】

所謂地球同步衛(wèi)星，即指衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同，與地球同步轉(zhuǎn)動(dòng)，且在赤道上空的某地，站在地球上觀看（以地球本身為參照物）它在空中的位置是固定不動(dòng)的．【詳解】所有的地球同步衛(wèi)星的必要條件是它們的軌道都必須位于地球的赤道平面內(nèi)，角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，則軌道高度和速度是確定的，故AC錯(cuò)誤，B正確．由萬有引力等于向心力，由向心力公式知質(zhì)量不同的衛(wèi)星受的向心力是不同的，故D錯(cuò)誤．故選B．【點(diǎn)睛】地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度大?。?、D【解析】小球從AB的過程中，半圓槽對(duì)球的支持力沿半徑方向指向圓心，而小球?qū)Π雸A槽的壓力方向相反指向左下方，因?yàn)橛胸Q直墻擋住，所以半圓槽不會(huì)向左運(yùn)動(dòng)，可見，該過程中，小球與半圓槽在水平方向受到外力作用，動(dòng)量并不守恒，而由小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量也不守恒；從B→C的過程中，小球?qū)Π雸A槽的壓力方向向右下方，所以半圓槽要向右推動(dòng)物塊一起運(yùn)動(dòng)，因而小球參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：一個(gè)是沿半圓槽的圓周運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是與半圓槽一起向右運(yùn)動(dòng)，小球所受支持力方向與速度方向并不垂直，此過程中，因?yàn)橛形飰K擋住，小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量并不守恒，在小球運(yùn)動(dòng)的全過程，水平方向動(dòng)量也不守恒，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，它的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合速度方向并不是豎直向上，所以此后小球做斜上拋運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；因?yàn)槿^程中，整個(gè)系統(tǒng)在水平方向上獲得了水平向右的沖量，最終槽將與墻不會(huì)再次接觸，D正確．【點(diǎn)睛】判斷系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒關(guān)鍵是明確系統(tǒng)是否受到外力的作用，故在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)一定要明確是哪一系統(tǒng)動(dòng)量守恒．5、D【解析】

A．相同時(shí)間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為；金星轉(zhuǎn)過的角度為，可知它們的角速度之比為：，周期，則周期比為，A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)萬有引力提供向心力：知道了角速度比，就可求出軌道半徑之比，根據(jù)，軌道半徑之比、角速度之比都知道，很容易求出向心加速度之比，BC錯(cuò)誤；D．水星和金星是環(huán)繞天體，無法求出質(zhì)量，也無法知道它們的半徑，所以求不出密度比，D正確．故選D.6、BD【解析】

AB.根據(jù)萬有引力提供向心力可知:兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),周期之比為1:8,所以軌道半徑之比RA：RB＝1：4,所以在軌道2為衛(wèi)星B，故A錯(cuò)誤，B正確

C.根據(jù)萬有引力提供向心力,由牛頓第二定律得:可得：vA：vB＝2：1故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)可得：aA：aB＝16：1故D正確。7、ABD【解析】

A、B項(xiàng)：根據(jù)線速度與軌道半徑和周期的關(guān)系得行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為：，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：，聯(lián)立解得：，故AB正確；C項(xiàng)：根據(jù)題意無法求出行星的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：加速度為：結(jié)合解得：行星運(yùn)動(dòng)的加速度為，故D正確。8、AD【解析】

小球沿著不同的方向拋出，都只有重力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)三個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)情況分析任意時(shí)刻的動(dòng)能是否相同，判斷它們是否同時(shí)落地?！驹斀狻吭谡麄€(gè)過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，故在任意位置三個(gè)小球的機(jī)械能都相同，故A正確；b豎直上拋，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，當(dāng)其到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為零，而a、c的速度一直不為零，故落地前任意時(shí)刻它們的動(dòng)能不相同，只有在落地時(shí)的動(dòng)能才相同，故B錯(cuò)誤；b豎直上拋，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，最后落到水平地面上，故C錯(cuò)誤；在整個(gè)過程中下降的高度相等，故重力做功W=mgh可知，重力做功相等，故D正確；故選AD。9、AD【解析】?jī)烧咄S轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，根據(jù)可得兩者運(yùn)動(dòng)周期相同，繩子間的拉力充當(dāng)向心力，所以繩子對(duì)兩者的拉力大小相等，根據(jù)可得，向心加速度為，AD正確BC錯(cuò)誤．10、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11、acc2.04.0【解析】

（1）斜槽末端水平，才能保證小球離開斜槽末端時(shí)速度為水平方向，故a對(duì)；為保證小球多次運(yùn)動(dòng)是同一條軌跡，每次小球的釋放點(diǎn)都應(yīng)該相同，b錯(cuò)c對(duì)；小球的運(yùn)動(dòng)軌跡是平滑曲線，故連線時(shí)不能用折線，d錯(cuò)．（2）平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移與豎直位移分別滿足的關(guān)系是：聯(lián)立可得可知圖象是直線時(shí)，說明小球運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線．（3）由豎直方向的分運(yùn)動(dòng)可知，，，即，水平初速度為C點(diǎn)的豎直分速度為由運(yùn)動(dòng)合成可知12、2.25大于