湖北省武汉市华科附中、吴家山中学等五校2024年物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

湖北省武汉市华科附中、吴家山中学等五校2024年物理高一第二学期期末学业水平测试试题注意事项：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)假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么（）A．地球公转周期大于火星的公转周期B．地球公转的线速度小于火星公转的线速度C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度2、(本题9分)下列关于电势和电势能的说法中正确的是A．克服电场力做功时，电荷的电势能减少B．电势降落的方向就是场强的方向C．电场中电势为正值的地方，电荷的电势能也为正值D．电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势3、把六个相同小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡均正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用和表示，则下列结论中正确的是（）A． B．C． D．4、(本题9分)有关超重和失重的说法，正确的是()A．物体处于超重状态时，所受重力增大；处于失重状态时，所受重力减小B．竖直上抛运动的物体处于完全失重状态C．在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时，升降机一定处于上升过程D．在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时，升降机一定处于下降过程5、(本题9分)对于平抛运动，下列条件中可以确定飞行时间的是（g已知）A．已知水平位移 B．已知初速度C．已知下落高度 D．已知位移的大小6、2019年5月17日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火衛，成功发射了第四十五颗北斗导航卫星．该卫星发射过程为：先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P处变轨到桶圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入同步卫星轨道1．轨道1，2相切于P点，轨道2、1相切于Q点．忽略卫星质量的变化，则该卫星A．在轨道1上的运行周期为24hB．在轨道1上的运行速率大于7.9km/sC．在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度D．在轨道2上由P点向Q点运动的过程中，地球引力对卫星做负功，卫星的动能减少7、某电场的电场线分布如图所示，则()A．电荷P带正电B．电荷P带负电C．a点的电场强度大于b点的电场强度D．正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力8、(本题9分)关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（）A．所有行星围绕太阳的运动轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上B．对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积C．行星在近日点的速率大于在远日点的速率D．行星在近日点的速率小于在远日点的速率9、(本题9分)明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画（如图所示），记录了我们祖先的劳动智慧．若A、B两齿轮半径的大小关系为rA>rB，则A．齿轮A、B的角速度大小相等B．齿轮A的角速度大小小于齿轮B的角速度大小C．齿轮A、B边缘的线速度大小相等D．齿轮A边缘的线速度大小小于齿轮B边缘的线速度大小10、我国为建设北斗导航系统，发射了多颗地球同步卫星，关于地球同步卫星，下列说法正确的是：A．它们的质量一定相同B．它们一定都在赤道正上方运行C．它们距离地面的高度一定相同D．它们的运行周期一定相同二、实验题11、（4分）(本题9分)在“探究加速度与力、质量关系”实验中，某同学准备了下列器材：A．一端带有定滑轮的长木板、B．细线、C．电磁打点计时器、D．纸带与复写纸、E．导线、F．开关、G．铅蓄电池、H．托盘（质量不计）、I．砝码（质量已知）、J．低压交流电源．（1）你认为该同学准备的器材中哪个不需要？_____（填写相对应的字母）（2）要完成实验还需哪些器材？_____；（3）根据实验测得的数据，绘出的a-F图象如图所示．请你根据这个图象分析，实验中漏掉的步骤是_____．12、（10分）(本题9分)某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示．该同学在实验中没有记录交流电的频率，需要用实验数据和其他条件进行推算．（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________.（2）已测得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%．由此推算出为________Hz．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）如图所示，AB为倾角θ＝37°的粗糙斜面轨道，通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC相连接，质量为m2的小球乙静止在水平轨道上，质量为m1的小球甲以速度v0与乙球发生弹性正碰.若m1∶m2＝2∶3，且轨道足够长，（1）第一次碰撞后的瞬间两球的速度分别多大；（2）要使两球能发生第二次碰撞，求乙球与斜面之间的动摩擦因数μ应满足什么条件？.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)14、（14分）如图所示，把质量为0.2g的带电小球A用丝线吊起，若将带电荷量为4×10－8C的带正电小球B靠近它，当两小球在同一高度且相距3cm时，丝线与竖直方向的夹角为45°，g取10m/s2，，小球A、B均可视为点电荷．则：(1)小球A带何种电荷？(2)此时小球B受到的库仑力的大小为多少？(3)小球A所带的电荷量是多少？15、（13分）(本题9分)在如图所示的电路中，电源电动势E=6 V，内阻r=1 Ω。D为直流电动机，其电枢线圈电阻R=2 Ω，限流电阻R（1）通过电动机的电流是多大；（2）电动机输出功率是多少。

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、D【解析】

两天体运动均为万有引力提供向心力，即，解得：、、、；所以轨道半径越大，线速度越小、角速度越小、周期越大、向心加速度越小．据，可得选项D正确，ABC三项错误．2、D【解析】

A.克服电场力做功时，即电场力做负功，则电荷的电势能增加，选项A错误；B.电势降落最快的方向是场强的方向，选项B错误；C.电场中电势为正值的地方，正电荷的电势能为正值，负电荷的电势能为负值，选项C错误；D.电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势，选项D正确.3、D【解析】

设灯泡正常发光时的电流为I，对于甲图，电路的总的电流为3I，此时甲的总功率的大小为，对于乙图，电流的总电流的大小就为I，此时乙的总功率的大小为，所以。ABC.根据计算得：，ABC错误；D.根据计算得：，D正确。4、B【解析】当物体处于超重与失重状态时，实重不变，改变的只是视重，故A选项错误；竖直上抛物体只受重力，即a=g，处于完全失重状态，故B选项正确；超重加速度向上有两种状态，向上加速运动或向下减速运动．失重加速度向下也有两种运动状态，向下加速运动或向上减速运动，故CD选项错误，所以本题答案为B．思路分析：当物体具有竖直向上加速度时，处于超重状态；当物体具有竖直向下加速度时，处于失重状态．不管物体处于失重还是超重状态，物体的实际重力没有变化．试题点评：本题是考查对超重和失重的理解．5、C【解析】

AB．根据水平位移x=v0t，知道水平位移和初速度，即可求出运动的时间，知道其中一个，无法求出运动的时间．故AB错误；C．根据h＝gt2，知道下落的高度，可求出运动的时间．故C正确．D．只知道位移的大小，不能求出下落的高度，根据h＝gt2，不能求出运动的时间．故D错误．故选C．点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，以及知道分运动和合运动具有等时性．6、ACD【解析】

A．在轨道1为同步卫星轨道，故在轨道1上运行周期为24h，故A正确；B．7.9km/s是地球第一宇宙速度大小，而第一宇宙速度是绕地球圆周运动的最大速度，也是近地卫星运行速度，故同步轨道1上卫星运行速度小于第一宇宙速度，故B错误；C．在同一点Q，卫星受到的万有引力相同，在轨道1上万有引力提供向心力，在轨道2上卫星在Q点做近心运动，则万有引力大于向心力，即，则在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度，故C正确；D．卫星在轨道2上无动力运行时，由近地点P向远地点Q运动过程中，地球对卫星的引力做负功，势能增加，而卫星的机械能保持不变，故其动能减小，故D正确．7、AD【解析】

由图可知电场线从正电荷出发，所以电荷P带正电，故A正确，B错误；从电场线的分布情况可知，b的电场线比a的密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，故C错误；根据电场线越密的地方电场强度越大，所以c点的场强大于d点场强，所以正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力，故D正确。所以AD正确，BC错误。8、ABC【解析】

A．第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，故A正确；B．第二定律内容为：所有行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，故B正确；CD．由“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”可知行星在近日点的速率大于在远日点的速率，故C正确，D错误．故选ABC．点晴：熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上第二定律：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第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．9、BC【解析】

AB两轮边缘线速度大小相等，且A轮半径比B大，所以A的角速度大小小于齿轮B的角速度大小，AD错误BC正确10、BCD【解析】

BD.同步卫星与地球保持相对静止，可知同步卫星必须位于赤道的上方，同步卫星的周期一定，与地球的自转周期相等为24h；故B，D均正确.AC.根据万有引力提供向心力，得，则轨道半径一定，则卫星的高度一定；而对于同步卫星的质量不一定相同；故A错误，C正确.二、实验题11、G小车、刻度尺没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解析】

（1）[1]由于打点计时器记录通过所打点记录了物体运动时间，因此不需要秒表，电磁打点计时器需要低压交流电源，而不需要低压直流电源，即G；

（2）[2]实验还需要小车；需要测量物体运动的位移，因此缺少刻度尺．

（3）[3]从题目中图象上可知，加速度等于零时，而外力不等于零，其原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．【点睛】本题考查了实验器材，对于实验问题要加强动手能力，亲身体会实验的整个过程，同时还考查了同学们图象分析的能力，一般从斜率、截距去分析图象．12、40【解析】

（1）[1]打B点时，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以；[2]同理打出C点时，重物下落的速度；[3]由加速度的定义式得（2）[4]由牛顿第二定律得：，解得：，代入数值解得：f=40Hz．【点睛】本题主要考查验证机械能守恒定律实验、纸带数据分析．解决这类问题的关键是会根据纸带数据求出打某一点的瞬时速度、整个过程的加速度；解决本题要特别注意的是打点计时器的频率不是经常用的50Hz．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）【解析】

解：（1）设第一次碰后甲的速度为v1，乙的速度为v2，以甲球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律得：联立解得：，负号表示方向水平向右；（2）设上滑的最大位移大小为s，滑到斜面底端的速度大小为v，由动能定理得：联立解得：乙要能追上甲，则：解得：14、(1)A带负电；(2)(3)【解析】

解：(1)两个电荷相互吸引，由于B带正电，