湖北省十堰市2023-2024學年高一下學期6月期末調(diào)研考試物理試卷

十堰市2023—2024學年度下學期期末調(diào)研考試高一物理滿分100分，考試時間75分鐘。★?？荚図樌镒⒁馐马棧?．答題前，考生務必將自己的姓名、考號填寫在答題卡和試卷指定位置上，并將考號條形碼貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。答在試題卷、草稿紙上無效。3．非選擇題用0.5毫米黑色墨水簽字筆將答案直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)。答在試題卷、草稿紙上無效。4．考生必須保持答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，只交答題卡。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，第8～10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.太陽系有八大行星，離太陽由近至遠的行星分別為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，如圖所示。下列說法正確的是（）A.水星的周期小于海王星的周期 B.金星的加速度小于木星的加速度C.地球的線速度小于土星的線速度 D.火星的角速度小于天王星的角速度【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)萬有引力提供向心力有解得，，，則軌道半徑越大，周期越大，加速度、角速度、線速度均越小，則可知：水星的周期小于海王星的周期；金星的加速度大于木星的加速度；地球的線速度大于土星的線速度；火星的角速度大于天王星的角速度。故選A。2.汽車在水平路面上行駛，經(jīng)過一彎道時發(fā)現(xiàn)路邊有限速標志，如圖所示。已知汽車輪胎與地面間的動摩擦因數(shù)為0.4，取重力加速度大小，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。若彎道近似看作圓弧，則彎道半徑約為（）A.20m B.30m C.40m D.50m【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得m故選B。3.2024年5月8日10時，在北京航天飛行控制中心的精確控制下，嫦娥六號探測器成功實施近月制動，順利進入環(huán)月軌道飛行。已知地球的半徑約為月球半徑的4倍，地球表面的重力加速度約為月球表面重力加速度的6倍，不考慮地球和月球的自轉(zhuǎn)。當嫦娥六號探測器在奔月過程中離地心和月心的距離相等時，受到地球和月球的萬有引力之比約為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】在星球表面附近，根據(jù)萬有引力與重力的關系有地球的半徑約為月球半徑的4倍，地球表面的重力加速度約為月球表面重力加速度的6倍，則可知當嫦娥六號探測器在奔月過程中離地心和月心的距離相等時，受到地球和月球的萬有引力之比約為故選C4.彩虹滑道在各游樂園和景區(qū)非常受歡迎。質(zhì)量為70kg的游客坐在質(zhì)量為10kg的橡膠圈上，一起從滑道頂端無初速滑下，最后停在滑道水平末端。若滑道頂端到末端的高度差為6m，取重力加速度大小，則此過程中橡膠圈的重力勢能減小量為（）A.4800J B.4200J C.600J D.0【答案】C【解析】【詳解】橡膠圈的重力勢能減小量為故選C。5.在2024年國際舉聯(lián)泰國世界杯賽中，中國舉重隊收獲11金9銀7銅。某選手在訓練時將質(zhì)量為140kg的杠鈴舉高1.8m，其中舉起用了2s，在最高處維持了3s，放下用了0.5s，在杠鈴落地前手已放開。取重力加速度大小，則下列說法正確的是（）A.選手在向上舉起杠鈴的過程中對杠鈴做的功小于2520JB.選手維持杠鈴在最高點的過程中對杠鈴做的功為0C.選手放下杠鈴的過程中重力對杠鈴做功的平均功率為1260WD.整個過程中重力對杠鈴做功的平均功率約為458W【答案】B【解析】【詳解】A．選手在向上舉起杠鈴的過程中對杠鈴做的功等于克服重力做力大小，有故A錯誤；B．選手維持杠鈴在最高點的過程中，杠鈴受到的支持力向上，杠鈴沒有在力的方向有位移，所以對杠鈴做的功為0，故B正確；C．根據(jù)題意選手放下杠鈴的過程中杠鈴沒有落地，則選手放下杠鈴的過程中重力對杠鈴做功已知放下用了0.5s，平均功率為聯(lián)立解得故C錯誤；D．整個過程中杠鈴初始位置是地面，末狀態(tài)位置是地面，位移為零，所以整個過程中重力做功為零，平均功率則整個過程中重力對杠鈴做功的平均功率為零，故D錯誤。故選B。6.防護罩的一部分是固定于豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平，為了檢驗該防護罩承受沖擊的能力，軌道下端相切處放置豎直向上的彈簧槍，可發(fā)射質(zhì)量不同的鋼珠（視為質(zhì)點）。如圖所示，某次發(fā)射的質(zhì)量為的鋼珠恰好能沿軌道內(nèi)側(cè)經(jīng)過上端點P水平飛出，另一次發(fā)射的質(zhì)量為的鋼珠在Q點脫離軌道，OQ與豎直方向的夾角為。若彈簧槍的長度不計，每次發(fā)射時彈簧具有相同的壓縮量，彈簧在彈性限度內(nèi)，則為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】質(zhì)量為的鋼珠恰好能過P點，則在P點時重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有從發(fā)射到經(jīng)過P點，質(zhì)量為的鋼珠與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，根據(jù)機械能守恒有質(zhì)量為的鋼珠在Q點脫離軌道，則在此位置軌道對鋼珠的彈力剛好為零，由重力沿半徑方向的分力提供向心力，即從發(fā)射到經(jīng)過Q點，質(zhì)量為的鋼珠與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，根據(jù)機械能守恒有每次發(fā)射時彈簧具有相同的壓縮量，即，聯(lián)立解得故選A。7.太空中存在一些離其他恒星較遠的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對它們的引力作用。已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構成形式：一種是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運行，如圖甲所示；另一種是三顆星位于等邊三角形的三個頂點上，并以該三角形的中心O為圓心做圓周運動，如圖乙所示。所有星體（均可視為質(zhì)點）的質(zhì)量均為M，且兩種系統(tǒng)的運動周期相同，已知引力常量為G，則（）A.圖甲中兩顆邊緣星的線速度大小均為B.圖甲中兩顆邊緣星的運動周期均為C.圖乙中每顆星體的角速度大小均為D.圖乙中每顆星體轉(zhuǎn)動半徑均為【答案】D【解析】【詳解】AB．圖甲中邊緣星做圓周運動由受到的萬有引力的合力提供向心力，則有解得故A、B錯誤；CD．設圖乙中等邊三角形邊長為L，圖乙中每顆星做圓周運動由受到的萬有引力的合力提供向心力，則有又因為兩種系統(tǒng)的運動周期相同，則有聯(lián)立解得則圖乙中每顆星體的轉(zhuǎn)動半徑均為故C錯誤，D正確。故選D。8.平行板電容器的兩板A、B接于電池兩極，一個帶電小球用絕緣細線懸掛在電容器內(nèi)部，閉合開關S，電容器充電，小球最終靜止不動，如圖所示。若要使細線偏離豎直方向的夾角增大一些，則下列方法可行的是（）A.將S斷開，再將A板向右移一些 B.將S斷開，再將A板向上移一些C.保持S閉合，將B板向左移一些 D.保持S閉合，將B板向下移一些【答案】BC【解析】【詳解】A．斷開電鍵S，電容器所帶的電量不變，將A板向右移一些，可知d變化，根據(jù)可知則E不變，電場力不變，不變，故A錯誤；B．斷開電鍵S，電容器所帶的電量不變，由將A板稍向上移，S減小，由可知E增大，小球所受的電場力變大，增大，故B正確。C．保持電鍵S閉合，電容器兩端間的電勢差不變，將B板向左移一些，極板間距離減小，電場強度增大，小球所受的電場力變大，增大，故C正確；D．保持電鍵S閉合，電容器兩端間的電勢差不變，將B板向下移一些，極板間距離不變，電場強度不變，小球所受的電場力不變，則不變，故D錯誤；故選BC。9.如圖所示，ABCD是正四面體，M、N、P、K分別為AD、AB、BD和CD邊的中點。在頂點A、B分別固定有電荷量相等的正點電荷，則下列說法正確的是（）A.M、P兩點的電勢相等B.K、N兩點的電場強度大小相等C.將帶正電的試探電荷由M點移動到D點，電場力做正功D.電子在P點的電勢能高于在K點的電勢能【答案】AC【解析】【詳解】A．M、P兩點到正電荷的距離相等，則M、P兩點電勢相等，故A正確；B．根據(jù)電場的疊加可知N點的電場強度為0，K點的電場強度不為0，大小不相等，故B錯誤；C．沿著電場線方向電勢逐漸降低，則由M點到D點電勢降低，將帶正電的試探電荷由M點移動到D點，電勢能減小，電場力做正功，故C正確；D．P點到兩電荷的距離較近，則P點的電勢較高，電子帶負電，在P點的電勢能低于在K點的電勢能，故D錯誤；故選AC。10.如圖所示，豎直虛線a、b、c、d、e是等勢線且相鄰之間電勢差相等，一帶正電粒子從A點以豎直向上的初速度開始運動，經(jīng)最高點B后回到與A點在同一水平線上的E點，A、B、C、D、E為粒子軌跡與等勢線的交點。粒子從A點運動到B點的過程中克服重力做的功為9J，電場力做的功為20J。已知，則下列說法正確的是（）A. B.粒子在B點時的電勢能為20JC.粒子在C點時的動能為40J D.粒子在E點時的動能為89J【答案】AD【解析】【詳解】A．帶正電的粒子受電場力向右，可知場強方向向右，沿電場線電勢降低，可知選項A正確；B．從A到B電場力做的功為20J，可知從B到C電場力做功也為20J，則電勢能減小20J，因在C點的電勢能為零，可知粒子在B點時的電勢能為20J，選項B錯誤；C．從A到B豎直方向可知粒子在A點的電勢能為40J，因粒子只有重力和電場力做功，則電勢能、動能和重力勢能之和守恒，則對AC兩點因C點的重力勢能EPC小于9J，可知C點的動能大于40J，選項C錯誤；D．因E點的電勢能為40J，則在AE兩點時可知在E點的動能EkE=89J選項D正確。故選AD。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.某同學用如圖甲所示的裝置與傳感器結(jié)合，探究向心力大小的表達式。實驗時用手撥動擋光桿旋臂使其做圓周運動，力傳感器和光電門固定在實驗裝置上，測量角速度和向心力。（1）測得擋光桿的寬度為1mm，擋光桿通過光電門的時間為，則擋光桿通過光電門的速度大小為________m/s，擋光桿到轉(zhuǎn)軸的距離為0.20m，則擋光桿轉(zhuǎn)動的角速度大小為________rad/s。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（2）圖乙中①②兩條曲線為相同半徑、不同質(zhì)量下向心力與角速度的關系圖線，由圖乙可知，與曲線①相比，曲線②對應的砝碼質(zhì)量________（填“更大”“等大”或“更小”）。【答案】（1）①.0.50②.2.5（2）更大【解析】【小問1詳解】擋光桿通過光電門的速度大小為由計算得出【小問2詳解】根據(jù)向心力公式可知半徑和角速度相同時，質(zhì)量越大則向心力越大，故曲線②對應的砝碼質(zhì)量更大。12.某物理興趣小組利用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律。圖中是固定的光滑半圓軌道，圓心為O，OC為豎直半徑，1和2是A、B位置的兩個光電門，與它們連接的光電計時器都沒有畫出。讓正方體滑塊從與圓心等高處滑下，光電門1、2各自連接的光電計時器顯示的擋光時間分別為和。已知滑塊的質(zhì)量為20g，體積為，，，半圓軌道的半徑為1.35m，取重力加速度大小，，。所有計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字。（1）滑塊通過光電門1時的速度大小為________m/s，通過光電門2時的速度大小為________m/s。（2）滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，重力勢能的減少量為________J，動能的增加量為________J。（3）在誤差允許范圍內(nèi)，該過程中滑塊的機械能________。（填“守恒”或“不守恒”）【答案】（1）①.1.00②.2.50（2）①.②.（3）守恒【解析】【小問1詳解】[1][2]正方體滑塊的體積為，所以正方體的邊長為l=1cm由速度定義式得滑塊通過光電門1、2時的速度大小分別為【小問2詳解】[1][2]重力做正功，重力勢能減小，則滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，重力勢能的減少量為動能的增加量為【小問3詳解】在誤差允許范圍內(nèi)則該過程中滑塊機械能。13.游樂場的過山車可以簡化成如圖所示的模型：曲面軌道的下端與豎直面內(nèi)圓軌道相切于B點，使一質(zhì)量為m的小車從曲面軌道上的A處由靜止開始無動力滑下，小車進入半徑為R的圓軌道下端后沿該圓軌道運動。已知A、B的高度差為h，若小車通過圓軌道最高點C時對圓軌道的壓力大小為mg（g為重力加速度大?。?，求：（1）小車經(jīng)過C點時的速度大小v；（2）小車從A點運動至C點的過程中克服摩擦力做的功W?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】詳解】（1）小車通過最高點時有解得（2）對該過程由動能定理，有解得14.如圖所示，真空中，在平面xOy坐標系的第一象限內(nèi)有沿y軸負方向的勻強電場，其電場強度大小為（未知），第四象限內(nèi)有與x軸負方向夾角為45°的另一勻強電場，其電場強度大小為（未知）。一帶電粒子從點A（0，L）沿x軸正方向射出，一段時間后粒子經(jīng)過點B（2L，0），再經(jīng)過相等的時間到達y軸上的C點（圖中未畫出）。不計粒子受到的重力，求：（1）粒子經(jīng)過B點時的速度方向與x軸正方向的夾角；（2）C點的坐標；（3）?！敬鸢浮浚?）；（2）（0，6L）；（3）【解析】【詳解】（1）粒子從A點到B點做類平拋運動，設粒子從A點射出的初速度大小為，運動時間為t，x方向有y方向有解得（2）粒子經(jīng)過B點時的速度大小粒子從B點到C點也做類平拋運動，設C點的坐標為（0，），如圖所示沿方向有解得則C點的坐標為（0，6L）。（3）設粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，對于粒子在第一