湖北省天门、仙桃、潜江市2024年高一物理第二学期期末统考试题含解析

湖北省天门、仙桃、潜江市2024年高一物理第二学期期末统考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、(本题9分)质量为0.5kg的小球从A到B做自由落体运动，A、B间距为10m,取g=10m/s2.小球从A到B运动过程中，下列说法正确的是：A．重力做功-50JB．动能增加50JC．重力势能减少100JD．机械能减少100J2、(本题9分)关于电场线的说法，正确的是()A．电场线的切线的方向，就是电荷受力的方向B．正电荷只在静电力作用下一定沿电场线运动C．同一电场中电场线越密的地方，同一电荷所受静电力越大D．静电场的电场线可能是闭合的3、(本题9分)飞机在沿水平方向匀速飞行时，飞机受到的重力与垂直于机翼向上的升力为平衡力，当飞机在水平面内做匀速圆周运动时，机翼与水平面成α角倾斜，这时关于飞机受力说法正确的是（）A．飞机受到重力、升力B．飞机受到重力、升力和向心力C．飞机受到的重力和升力仍为平衡力D．飞机受到的合外力为零4、(本题9分)下列说法正确的是()A．牛顿提出万有引力定律，并利用扭秤实验巧妙地测出了万有引力常量B．太阳系中，所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等C．开普勒借助导师牛顿的丰富观测数据计算并提出了开普勒三大定律D．相同时间内，地球与太阳的连线扫过的面积等于火星与太阳的连线扫过的面积5、(本题9分)一只船在静水中的速度为3m/s，它要横渡一条30m宽的河，水流速度为A．过河时间可能是12B．过河时间可能是6C．这只船可能垂直于河岸抵达正对岸D．这只船对地的速度一定是56、(本题9分)如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平，OB竖直，一个质量为的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，不计空气阻力，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知PA=2.5R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中：A．重力做功2.5 B．动能增加0.5C．克服摩擦力做功 D．机械能减少1.57、(本题9分)如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒固定在竖直面内。有两个质量不同的小球甲和乙贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动。则A．甲乙两球都是由重力和支持力的合力提供向心力B．筒壁对甲球的支持力等于筒壁对乙球的支持力C．甲球的运动周期大于乙球的运动周期D．甲球的角速度大于乙球的角速度8、(本题9分)组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转的速率，如果超出了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤附近的物体随星球做圆周运动,由此能得到半径为R,密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T，下列表达式正确的是：（）A． B． C． D．9、(本题9分)台球是一项富含物理知识的运动，图为运动员某次击球时的示意图，其中A为白色主球，B为目标球，运动员现欲用主球A碰撞目标球B，并将其击出并落入前方中袋C，则下列相关分析合理的是A．击球瞄准时，应使撞击时两球连心线a指向中袋CB．击球瞄准时，应使撞击时两球公切线b指向中袋CC．通常，由于台球很坚硬，碰撞时的形变能够完全恢复，能量损失很小，故可将它们之间的碰撞视为弹性碰撞来分析D．由于台球和台面间有摩擦，故台球之间的碰撞过程一般不遵循动量守恒定律10、如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至低处（物体与皮带相对静止），在此过程中，下述说法正确的（）A．摩擦力对物体做正功B．摩擦力对物体做负功C．支持力对物体不做功D．物体对皮带的摩擦力不做功二、实验题11、（4分）(本题9分)利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：a．用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t．通过v=gt计算出瞬时速度v．b．用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=计算出瞬时速度v．c．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，浊算出图时速度v,并通过h=计算出高度h．d．用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v．（1）以上方案中只有一种正确，正确的是．（填入相应的字母）（2）本实验计算出重力势能的减小为，对应动能的增加为，由于不可避免地存在阻力，应该是（等于，略大于，略小于）12、（10分）(本题9分)为了探究机械能守恒定律，某同学设计了如图甲所示的实验装置，并提供了如下的实验器材：A．小车B．钩码C．一端带滑轮的木板D．细线E．电火花计时器F．纸带G．毫米刻度尺H．低压交流电源I．220V的交流电源J．天平K．秒表(1)根据实验装置，你认为实验中不需要的器材是_____、_______。（填写器材序号）(2)实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号0-6），测出0到l、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T。则打点2时小车的速度v2=________。(3)若测得小车质量为M、钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为_____。在实验数据处理时，如果以v2/2为纵轴，以d为横轴，根据实验数据绘出图象，其图线斜率的表达式为____三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（9分）(本题9分)如图所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道.光滑半圆轨道半径为R，两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，CD之间距离可忽略.粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h.从A点静止释放一个可视为质点的小球，小球沿翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s.已知小球质量m，不计空气阻力，求：(1)小球从E点水平飞出时的速度大小；(2)小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力；(3)小球沿翘尾巴S形轨道运动时克服摩擦力做的功.14、（14分）(本题9分)一飞船绕某星球转动，星球半径R，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，已知引力常量为G。试求：(1)该星球的质量；(2)该星球表面重力加速度；(3)该星球第一宇宙速度。15、（13分）(本题9分)在如图所示的匀强电场中，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离．若一个电荷量的试探电荷在匀强电场中所受电场力的大小为求：（1）电场强度的大小E；（2）A、B两点间的电势差；（3）将该试探电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功W．

参考答案一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1、B【解析】

A.小球做自由落体运动，下降过程重力做正功，；故A错误.B.小球下落只由重力做功，由动能定理可知，则动能增加50J；故B正确.C.由重力做功的功能关系，则重力做正功50J，重力势能减少50J；故C错误.D.小球自由落体的过程，只有重力做功，则小球和地球的系统机械能守恒，即小球的机械能不变；故D错误.2、C【解析】

A．电场线的方向，是正电荷所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反，故A错误；B．正电荷如果沿电场线运动必须满足的条件：①电场线是直线；②合外力沿电场线方向；所以正电荷只在电场力的作用下不一定沿电场线运动，故B错误；C．电场线越密，场强越大，则电荷所受的电场力越大，故C正确；D．静电场的电场线从正电荷出发到负电荷或无穷远终止，是不闭合的，故D错误。故选C。3、A【解析】飞机在水平面内做匀速圆周运动时，需要向心力，所以飞机受到重力、升力的合力提供向心力，其合外力不为零，故A正确故选A4、B【解析】A、牛顿提出万有引力定律，卡文迪许利用扭秤实验，巧妙地测出了万有引力常量，故A错误；B、由开普勒第三定律知：在太阳系中，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即（常数），故B正确；C、开普勒在对老师第谷对天体的观测数据的整理和思考后，总结出了开普勒三定律，故C错误；D、根据开普勒第二定律可知：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，相同时间内，不同行星与太阳连线扫过的面积不等，故D错误．点睛：开普勒关于行星运动的三定律是万有引力定律得发现的基础，是行星运动的一般规律，正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键，同时注意积累物理学史相关知识．5、A【解析】AB、当船头与岸垂直时，过河时间最短，最小时间tmin=dC、由已知小船在静水中速度v1=3m/s，河宽d=30m，水速v2=4m/s，因v2>v1，由矢量合成的平行四边形法则可知合速度不能垂直河岸，故船不可能垂直于河岸抵达正对岸，因此这只船不可能垂直于河岸到达对岸，故C错误；D、当两速度互相垂直时，根据平行四边形定则知，合速度为5m/s，其它情况不等于5m/s，故D错误；故选A。【点睛】根据平行四边形定则判断合速度的方向能否垂直河岸，从而确定能否垂直渡河．当船头的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，根据等时性求出最短的时间，从而判断渡河时间的可能值。6、BC【解析】

A、重力做功只与竖直高度有关，故重力做功为：1.5mgR，A错误；B、恰好到达B点有：，由动能定理知由P运动B的过程中，合外力所做的功为：，故B正确；C、由P到B，由可得：克服摩擦力做功为：，故C正确；D、由以上分析知在由P运动到B的过程中，机械能的减少量为等于克服摩擦力所做的功，故为，D错误．7、AC【解析】

对两球受力分析即可得向心力的来源；支持力与重力的合力提供小球所需要的向心力，根据平衡条件即可得支持力大小关系；利用牛顿第二定律列式，结合两球的轨道半径关系即可分析出两球的周期与角速度关系．【详解】A、对两球受力分析，都受重力、支持力两个力的作用，由于做匀速圆周运动，即合外力提供向心力，故可知甲、乙两球都是由重力与支持力的合力提供向心力，A正确；

BCD、设圆锥筒的顶角为，则有：在竖直方向有：，轨道平面内有：，联立可得支持力为：，角速度为：，由于两球的质量不同，则可知两球所受支持力大小不相等，由图可知甲球的轨道半径大于乙球的轨道半径，故甲球的角速度小于乙的角速度，根据可知，甲球的周期大于乙球的周期，BD错误C正确．8、BC【解析】

AB.当周期小到一定值时，压力为零，此时万有引力充当向心力，即解得：①故B正确，A错误；CD.星球的质量代入①式可得：故C正确，D错误．9、AC【解析】

AB.要使目标球B落入前方中袋C，则A球对B球的作用力方向必须要沿两球心连线方向，则击球瞄准时，应使撞击时两球连心线a指向中袋C，选项A正确，B错误；C.通常，由于台球很坚硬，碰撞时的形变能够完全恢复，能量损失很小，故可将它们之间的碰撞视为弹性碰撞来分析，选项C正确；D.由于两球碰撞时的碰撞力远大于台球和台面间的摩擦，故可认为台球之间的碰撞过程遵循动量守恒定律，选项D错误.10、BC【解析】

货物随传送带一起匀速斜向下运动，受到重力、支持力和摩擦力的作用，如图所示：重力方向竖直向下，支持力与传送带垂直向上。货物相对于传送带有向下运动的趋势，所以货物还要受到传送带对它的静摩擦力。该摩擦力的方向与它相对于传送带的运动趋势相反，即沿传送带斜向上。因为物体P向左下方匀速运动，所以支持力不做功。物体运动方向与摩擦力方向相反，所以摩擦力对物体做负功，根据作用力与反作用力的关系，物体对传送带的摩擦力向下，物体对传送带的摩擦力做正功故选：BC。二、实验题11、（1）d（2）略大于【解析】

(1)该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证呢．其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故abc错误，d正确．（2）物体下落过程中存在阻力，重力势能没有全部转化为动能，因此重力势能的减少量△Ep略大于动能的增加量为△EK．12、H；K；v2=d3【解析】（1）实验中，打点计时器可以直接记录时间，所以不需要秒表，电火花打点计时器需要220V的交流电源，不需要低压交流电源，所以不需要的器材为：H、K。

（2）点2的瞬时速度为：v2=d（3）从点1到点5，动能的增加量为12(M+m)（v52-v12），则需要验证的动能定理表达式为：mg（d5-d1）=12(M+m)（v52-v12）。

（4）根据动能定理得：mgd＝12(M+m)v2，解得：12v2点睛：解决本题的关键知道实验的原理以及操作中的注意事项，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小。对于图线问题，常见的解题思路是得出物理量之间的关系式，结合关系式，通过图线的斜率或截距分析判断。三、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13、（1）（2）,方向竖直向下（3）【解析】

(1)小球从E点