2024年湖南省衡陽縣創(chuàng)新實驗班物理高一下期末考試試題含解析

2024年湖南省衡陽縣創(chuàng)新實驗班物理高一下期末考試試題考生須知：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”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。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（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、物理學的發(fā)展豐富了人類對物質世界的認識，推動了科學技術的創(chuàng)新和革命，促進了物質生產的繁榮與人類文明的進步.下面說法正確的是A．哥白尼提出地球是宇宙的中心B．開普勒提出日心說，并指出行星繞太陽的運動軌跡是橢圓C．牛頓通過“月—地”檢驗驗證了重力與地球對月亮的引力是同一性質的力D．牛頓利用扭秤實驗測出了引力常量2、(本題9分)對于萬有引力定律的表達式F=，下面說法正確的是（）A．公式中G為引力常量，它是由牛頓通過實驗測得的B．當r趨于零時，萬有引力趨于無窮大C．m1、m2受到的引力總是大小相等的，故引力大小與m1、m2是否相等無關D．m1、m2受到的引力是一對平衡力3、(本題9分)物體在兩個相互垂直的力作用下運動，力F1對物體做功6J，物體克服F2做功8J，則F1A．-2J B．2J C．10J D．4、(本題9分)某新型動車沿平直的鐵路從靜止開始以恒定功率啟動,經過其速度大小達到,設動車所受阻力恒定,則（）A．動車的牽引力逐漸增大B．動車做勻加速運動C．動車做加速度逐漸增大的加速運動D．動車在時間內運動的距離一定大于5、在物理學建立、發(fā)展的過程中，許多物理學家的科學發(fā)現推動了人類歷史的進步.關于科學家和他們的貢獻，下列說法中正確的是()A．日心說的代表人物是托勒密B．英國物理學家卡文迪許利用“扭秤”首先較準確地測定了引力常量C．伽利略用“月—地檢驗”證實了萬有引力定律的正確性D．第谷得出了行星運動定律6、(本題9分)關于元電荷下列說法錯誤的是()A．所有帶電體的電荷量大小一定等于元電荷的整數倍B．元電荷的值通常取作e＝1.60×10－19CC．元電荷實際上是指電子和質子本身D．電荷量e的數值最早是由美國科學家密立根用實驗測得的7、(本題9分)t＝0時，甲乙兩汽車從相距70km的兩地開始相向行駛，它們的v－t圖象如圖所示．忽略汽車掉頭所需時間．下列對汽車運動狀況的描述正確的是A．在第1小時末，乙車改變運動方向B．在第2小時末，甲乙兩車相距10kmC．在前4小時內，乙車運動加速度的大小總比甲車的大D．在第4小時末，甲乙兩車相遇8、登上火星是人類的夢想，“嫦娥之父”歐陽自遠透露：中國計劃于2020年登陸火星。地球和火星公轉視為勻速圓周運動，忽略行星自轉影響。根據下表，火星和地球相比（）行星半徑/m質量/kg軌道半徑/m地球6.4×1066.0×10241.5×1011火星3.4×1066.4×10232.3×1011A．火星的公轉周期較大B．火星做圓周運動的加速度較大C．火星表面的重力加速度較大D．火星的第一宇宙速度較小9、如圖所示，豎直平面內的光滑水平軌道的左邊與墻壁對接，右邊與一個足夠高的光滑圓弧軌道平滑相連，木塊A、B靜置于光滑水平軌道上，A、B的質量分別為和?，F讓A以的速度水平向左運動，之后與墻壁碰撞，碰撞的時間為，碰后的速度大小變?yōu)?，當A與B碰撞后立即粘在一起運動，g取，則（）A．A與墻壁碰撞的過程中，墻壁對A的平均作用力的大小B．A與墻壁碰撞的過程中沒有能量損失C．A、B碰撞后的速度D．A、B滑上圓弧軌道的最大高度10、已知地球半徑為R，地心與月球中心之間的距離為r，地球中心和太陽中心之間的距離為s．月球公轉周期為T1，地球自轉周期為T2，地球公轉周期為T3，近地衛(wèi)星的運行周期為T4，萬有引力常量為G，由以上條件可知正確的選項是()A．月球公轉運動的加速度為B．地球的密度為C．地球的密度為D．太陽的質量為11、(本題9分)已知地球質量為M，半徑為R，自轉周期為T，地球的衛(wèi)星質量為m，引力常量為G。有關同步衛(wèi)星下列表述正確的是（）A．衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度B．衛(wèi)星距地面的高度為C．衛(wèi)星運行時受到的向心力大小為D．衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度12、如圖所示，直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關系圖線，設兩個電源的內阻分別為ra和rb。若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上，通過R0的電流分別為Ia和Ib，則（）A．ra>rbB．Ia>IbC．R0接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源的效率較低D．R0接到b電源上，電源的輸出功率較小，電源的效率較低二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，使質量為的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示。為第一個點，為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點。已知打點計時器每隔打一個點，當地的重力加速度為，那么：（1）根據圖上所得的數據，應取圖中點到__________點來驗證機械能守恒定律。（2）從點到（1）問中所取的點，重物重力勢能的減少量__________，動能增加量__________；請簡述兩者不完全相等的原因_______。（結果取三位有效數字）（3）若測出紙帶上所有點到點之間的距離，根據紙帶算出各點的速度及物體下落的高度，則以為縱軸，以為橫軸畫出的圖像是圖中的__________。A．B．C．D．14、(本題9分)長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪.輕繩跨過滑輪，一端與小車連接，車內放上5個相同的鉤碼，另一端可懸掛鉤碼．小車的右端固定有寬度為d的遮光片．利用如圖的裝置，實驗小組探究質量一定時加速度與力的關系．他們進行了如下操作，完成步驟中的填空:(1)從小車內取1個鉤碼掛在輕繩的右端，將小車從A處由靜止釋放，測出A、B間的距離為x、遮光片通過光電門的時間為t1，則遮光片通過光電門的瞬時速度v1=____;小車的加速度a1=______．(用已知和測得的物理量符號表示)(2)再從小車內取1個鉤碼掛在右端鉤碼的下方(共2個)，仍將小車從A處由靜止釋放，測出遮光片通過光電門的時間為t2，用m表示一個鉤碼的質量，用M表示小車的質量(不含鉤碼)，為達到實驗目的，本次操作需要驗證的關系式為__________．(重力加速度為g，用已知和測得的物理量符號表示)(3)依次取3、4、5個鉤碼掛在輕繩右端，重復以上操作，得到一系列遮光片通過光電門的時間t．用F表示右端所掛鉤碼的總重量，如果實驗操作無誤，作出的下列圖象中正確的是_____(4)下列措施中，能夠減小實驗誤差的是_____A、保證輕繩下端所掛鉤碼的總質量遠小于小車與車內鉤碼的總質量B、實驗前應平衡摩擦力C、細線在桌面上的部分應與長木板平行D、圖中AB之間的距離應盡量小些15、(本題9分)(1)質量m=1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點如圖所示，O為第一個點，A、B、C為相鄰的點，相鄰計數點的時間間隔為0.02s，長度單位是cm，取g=9.8m/s2,求:a.打點計時器打下計數點B時，物體的速度vB=_____m/s(保留兩位有效數字)；b.從點O到打下計數點B的過程中，物體重力勢能的減少量ΔEp=______J，動能的增加量ΔEk=_____J(保留兩位有效數字).(2)打出的另一條紙帶如圖，假設點AC間的距離為s1，點CE間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，根據這些條件計算重錘下落的加速度a＝_________。三．計算題(22分)16、（12分）如圖所示，光滑水平面上有A、B、C三個物塊，其質量分別為mA=2.0kg，mB=1.0kg，mC=1.0kg．現用一輕彈簧將A、B兩物塊連接，并用力緩慢壓縮彈簧使A、B兩物塊靠近，此過程外力做功108J（彈簧仍處于彈性限度內），然后同時釋放A、B，彈簧開始逐漸變長，當彈簧剛好恢復原長時，C恰以4m/s的速度迎面與B發(fā)生碰撞并粘連在一起．求（1）彈簧剛好恢復原長時（B與C碰撞前）A和B物塊速度的大??？（2）當彈簧第二次被壓縮時，彈簧具有的最大彈性勢能為多少？17、（10分）(本題9分)“天宮一號”是我國自主研發(fā)的目標飛行器，是中國空間實驗室的雛形，2017年6月，“神舟十號”與“太空一號”成功對接．現已知“太空一號”飛行器在軌運行周期為To，運行速度為，地球半徑為R，引力常量為G.假設“天宮一號”環(huán)繞地球做勻速圖周運動，求：(1)“天宮號”的軌道高度h.(2)地球的質量M.

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、C【解析】

根據物理學史和常識解答，記住著名物理學家的主要貢獻即可?！驹斀狻緼B．哥白尼提出了日心說，開普勒發(fā)現了行星運動規(guī)律，故A、B錯誤；C．牛頓通過“月一地”檢驗驗證了重力與地球月亮的引力是同一種力，故C正確；D．卡文迪許利用扭秤實驗測出萬有引力常量，牛頓發(fā)現了萬有引力定律，故D錯誤?！军c睛】本題主要考查的是物理學史，較為簡單。2、C【解析】

根據萬有引力定律的發(fā)現可知G是由卡文迪許扭秤實驗首先計算出來，再根據萬有引力定律適用范圍及其內容判斷．【詳解】A項：公式中引力常量是由卡文迪許實驗測得，故A錯誤；B項：公式適用于質點間的引力的計算，當r趨近于零時，不能直接用這個公式不成立．故B錯誤；C、D項：引力作用是相互的，兩個物體間的萬有引力是作用力和反作用力的關系，兩物體受到的相互引力總是大小相等，與兩物體的質量是否相等無關，故C正確，D錯誤．【點睛】物理公式與數學表達式有所區(qū)別，物理公式中的一些量有一定的涵義．清楚物理公式得適用范圍．3、A【解析】

力F1對物體做功6J，物體克服力F2做功8W=6A.-2JB.2J與分析不符C.10J與分析不符D.1J與分析不符4、D【解析】根據P=Fv知，因為速度增大，則牽引力減小，故A錯誤；汽車的牽引力減小，根據牛頓第二定律得：a=知，加速度減小，汽車做加速度減小的加速運動．故BC錯誤；因為功率不變，牽引力逐漸減小，汽車做加速度逐漸減小的加速運動，所以汽車的平均速度：；則汽車的總位移：x=t＞50×200=10000m=10km．故D正確．故選D．點睛：解決本題的關鍵會根據物體的受力判斷物體的運動規(guī)律，汽車以恒定功率啟動，先做加速度逐漸減小的加速運動，加速度減小到零后，做勻速直線運動．5、B【解析】

A．日心說的代表人物是哥白尼，選項A錯誤；B．英國物理學家卡文迪許利用“扭秤”首先較準確地測定了引力常量，選項B正確；C．牛頓用“月—地檢驗”證實了萬有引力定律的正確性，選項C錯誤；D．開普勒得出了行星運動定律，選項D錯誤；故選B。6、C【解析】

A.所有帶電體的電荷量大小一定等于元電荷的整數倍，選項A正確；B.元電荷的值通常取作e＝1.60×10－19C，選項B正確；C.元電荷是基本的電量單位，不是指電子和質子本身，選項C錯誤；D.電荷量e的數值最早是由美國科學家密立根用實驗測得的，選項D正確；此題選擇不正確的選項，故選C.7、BC【解析】

A．由圖可知，2小時內乙車一直做反方向的運動，1小時末時開始減速但方向沒有變，A錯誤；B．圖象與時間軸圍成的面積為汽車運動的位移，則可知，2小時內，甲車正向運動的位移為；而乙車反向運動，其位移大小為，因兩車相向運動，且初始時刻相距70km，則2小時末時，兩車還相距10km，B正確；C．圖象的斜率表示加速度，由圖可知，乙車的圖象斜率總是大于甲車的圖象的斜率，故乙車的加速度總比甲車的大，C正確；D．4小內甲車的總位移為120km，而乙車的總位移為，即乙車的位移為正方向的30km，兩車原來相距70km，4小時末時，甲車離出發(fā)點120km，而乙車離甲車的出發(fā)點70+30km=100km，故此時甲乙兩車不相遇，故D錯誤．8、AD【解析】

A．根據萬有引力定律提供向心力可得：可得由于火星的軌道半徑較大，則火星公轉的周期較大，故A正確。B．根據得向心加速度火星的軌道半徑較大，則火星做圓周運動的向心加速度較小，故B錯誤。C．根據得星球表面的重力加速度地球的質量大約是火星質量的10倍，半徑大約是火星的2倍，則地球表面重力加速度大，故C錯誤。D．根據得星球的第一宇宙速度地球的質量大約是火星質量的10倍，半徑大約是火星的2倍，則地球的第一宇宙速度較大，故D正確。故選AD。9、AC【解析】試題分析：設水平向右為正方向，A與墻壁碰撞時根據動量定理有，解得，故A正確。若A與墻壁碰撞時無能量損失，A將以速度水平向右運動，由題已知碰后的速度大小變?yōu)?m/s，故B錯誤。設碰撞后A、B的共同速度為，根據動量守恒定律有，解得，故C正確。A、B在光滑圓弧軌道上滑動時，機械能守恒，由機械能守恒定律得，解得，故D錯誤。考點：動量守恒定律【名師點睛】本題考查了求作用力、高度問題，分析清楚物體運動過程，應用動量定理、動量守恒定律、機械能守恒定律即可正確解題。10、ACD【解析】

A．月球向心加速度為：，故A正確；BC．對地球的近地衛(wèi)星：以及M1＝πR3ρ，聯立解得：，故C正確，B錯誤；D．研究地球繞太陽圓周運動，利用萬有引力提供向心力得：，解得：，故D正確；故選ACD。11、AD【解析】

A．由萬有引力提供向心力，則有解得同步衛(wèi)星軌道半徑大于地球半徑，所以衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度，故A正確；B．同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉周期T，根據萬有引力提供向心力有解得則衛(wèi)星離地的高度為故B錯誤；C．衛(wèi)星運行時的軌道半徑r大于地球半徑R，所以衛(wèi)星運行時的向心力小于，故C錯誤；D．在地球表面上若不考慮地球自轉，萬有引力等于重力，則有解得衛(wèi)星在軌道上運動，根據萬有引力提供向心力，則有解得衛(wèi)星運行的軌道半徑r大于地球半徑R，則，故D正確。故選AD。12、ABC【解析】

A．由圖象可知，圖象A斜率的絕對值大于圖象B斜率的絕對值，因此ra＞rb，故A正確；B．在同一坐標系內作出電阻R0的U-I圖象，如圖1所示，由圖象可知Ia＞Ib，故B正確；CD．R0接到電源上，如圖1所示，Ia＞Ib，Ua＞Ub，由P=UI可知，Pa＞Pb，電源的效率由于ra＞rb，所以ηa＜ηb，故C正確，D錯誤；二．填空題(每小題6分，共18分)13、B1.881.84重物下落時受到空氣阻力和紙帶與打點計時器間的阻力作用A【解析】

解：(1)驗證機械能守恒時,我們驗證的是減少的重力勢能和增加的動能之間的關系，由點能夠測和的數據，而、兩點不方便測出速度，故應取圖中點和點來驗證機械能守恒定律；(2)減少的重力勢能：，根據利用勻變速直線運動的推論可得點的速度：，點的動能為：，動能增加量為：，動能的增加量小于重力勢能的減少量的原因主要是重物下落時受到空氣阻力和打點計時器與紙帶間的阻力作用，一部分重力勢能轉化為內能；(3)從理論角度物體自由下落過程中機械能守恒可以得出，可得，所以以為縱軸，以為橫軸畫出的圖線應是過原點的傾斜直線，故選項A正確。14、；；；D；BC；【解析】

（1）遮光片通過光電門的瞬時速度v1=;根據v12=2ax可得小車的加速度．（2）對砝碼和小車的整體，合外力為F=2mg，加速度為；則需要驗證的是F=M整體a2，即；（3）設下面掛的鉤碼重力為F，則由（2）的分析可知：，即F-為過原點的直線，可知選項D正確；（4）因此實驗中研究對象是小車的鉤碼的整體，則不需要保證輕繩下端所掛鉤碼的總質量遠小于小車與車內鉤碼的總質量，選項A錯誤；實驗前應平衡摩擦力，從而保證整體受的合外力等于F，選項B正確；細線在桌面上的部分應與長木板平行，以減小實驗的誤差，選項C正確；圖中AB之間的距離應盡量大些，這樣小車到達光電門處的速度較大些，可減小測量的誤差，選項D錯誤；故選BC.【點睛】本題考查驗證牛頓第二定律的實驗，要求能明確實驗原理，認真分析實驗步驟，從而明確實驗方法；同時注意掌握圖象處理數據的方法，能根據函數關系判斷圖象，明確對應規(guī)律的正確應用．15、0.970.480.47(【解析】

紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙