湖北省武汉市部分重点中学2024年物理高一第二学期期末检测试题含解析

湖北省武汉市部分重点中学2024年物理高一第二学期期末检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)2017年6月,我国发射了宇宙探测卫星“慧眼”．卫星携带的硬X射线调制望远镜(简称）在离地的轨道上观察遥远天体发出的射线,为宇宙起源研究提供了新的证据．则“慧眼”的（）A．角速度小于地球自转角速度B．线速度小于第一宇宙速度C．周期大于同步卫星的周期D．向心加速度大于地球的重力加速度2、(本题9分)如图所示，一圆盘在水平面内匀速转动，在盘面上有一小物块，随圆盘一起运动．关于小物块的受力情况，下列说法正确的是（）A．只受重力B．只受重力和支持力C．受重力、支持力和摩擦力D．受重力、支持力、摩擦力和向心力3、(本题9分)现有一组方向平行于x轴的电场线，若从x轴的坐标原点由静止释放一个带电粒子，仅在电场力的作用下，该粒子沿着x轴的正方向从x1=0处运动到x2=1.2cm处，其电势φ随位置x坐标变化的情况如图所示．下列有关说法正确的是（）A．该粒子一定带负电荷B．该粒子从x1=0处运动到x2=1.2cm处的过程中，电势能一直减小C．在x轴上x=0.6cm的位置，电场强度大小为0D．在x轴上0～0.6cm的范围内和0.6～1.2cm的范围内电场的方向一定相反4、物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服F2做功8J，则F1A．-2J B．2J C．10J D．5、(本题9分)若金星和地球绕太阳公转的轨道半径之比为，将它们绕太阳的公转视为匀速圆周运动，则金星绕太阳公转的周期为（）A．天 B．天 C．天 D．天6、(本题9分)如下图所示，两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上，下列关于小球受力的说法中正确的是()A．小球的重力在两种情况下产生的效果完全相同B．小球均受重力、压紧斜面的力、压紧挡板的力和斜面弹力、挡板弹力C．小球受到挡板的作用力和斜面的弹力的合力大小、方向均相等D．撤去挡板，小球所受合力方向均将沿斜面向下7、(本题9分)下列对曲线运动的理解正确的是()A．物体做曲线运动时，加速度一定变化B．做曲线运动的物体不可能受恒力作用C．曲线运动可以是匀变速曲线运动D．做曲线运动的物体，速度的大小可以不变8、(本题9分)如图所示，A物体从与轻质定滑轮等高处沿竖直杆由静止下滑,通过轻质细绳拉物体B，当A下降h时细绳与竖直杆的夹角为45°（此时物体B未与定滑轮相碰），已知A、B的质量相等，不计一切阻力，重力加速度为g．下列说法正确的是（）A．物体B的机械能守恒B．物体AB的机械能守恒C．此时物体B的速度为D．A开始下滑瞬间的加速度为g9、(本题9分)下列说法中叙述正确的是A．静止的物体在恒定外力作用下一定做直线运动B．因为平抛运动的轨迹是曲线．所以不可能是匀变速运动C．做匀速圆周运动的物体．在任意相等的时间里，通过的路程都相等D．重力势能为零的物体．不可能对别的物体做功10、(本题9分)下列有关力做功的说法正确的是A．作用力做正功,则反作用力一定做负功 B．静摩擦力与滑动摩擦力都可以做正功C．一对静摩擦力对系统做功一定为零 D．一对滑动摩擦力对系统做功一定不为零二、实验题11、（4分）(本题3分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1．22㎏的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔2．22s打一次点，当地的重力加速度g=3．8m/s2。那么：(1)下面列举了该实验的几个操作步骤：A．按照实验原理装置安装器件；B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；C．释放悬挂纸带的夹子，再接通电源开关打出一条纸带；D．测量纸带上某些点间的距离；E.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。其中操作不当的步骤是_______(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和____点来验证机械能守恒定律；(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量△EP=______J，动能增加量△Ek=_______J；（结果取3位有效数字）(4)在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是_________________。12、（10分）(本题9分)某同学用如图甲所示装置测量自由落体加速度g,得到如图乙所示的一段纸带,他每两个点取一个计数点(已知交流电频率为50Hz),测得AB=7.65cm,BC=9.17cm．则打B点时重物的瞬时速度为___m/s,测得的自由落体加速度g=____m/s2,它比真实值偏____(选填“大”或“小”)．(结果保留两位有效数字)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）2017年4月20日19时41分天舟一号货运飞船在文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空。22日12时23分，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成首次自动交会对接。中国载人航天工程已经顺利完成“三步走”发展战略的前两步，中国航天空间站预计2022年建成。建成后的空间站绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为M，空间站的质量为m0，轨道半径为r0，引力常量为G，不考虑地球自转的影响。（1）求空间站线速度v0的大小；（2）宇航员相对太空舱静止站立，应用物理规律推导说明宇航员对太空舱的压力大小等于零；（3）规定距地球无穷远处引力势能为零，质量为m的物体与地心距离为r时引力势能为Ep=-。由于太空中宇宙尘埃的阻力以及地磁场的电磁阻尼作用，长时间在轨无动力运行的空间站轨道半径慢慢减小到r1（仍可看作匀速圆周运动），为了修正轨道使轨道半径恢复到r0，需要短时间开动发动机对空间站做功，求发动机至少做多少功。14、（14分）(本题9分)如图所示，排球场的长度为18m，其网的高度为2m．运动员站在离网3m远的线上，正对网前竖直跳起把球垂直于网水平击出．(g取10m/s2)设击球点的高度为2.5m，问球被水平击出时的速度v在什么范围内才能使球既不触网也不出界？15、（13分）(本题9分)如图所示，轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上，A距离水平地面高H＝0.75m，C距离水平地面高h＝0.45m．一质量m＝0.10kg的小物块自A点从静止开始下滑，从C点以水平速度飞出后落在水平地面上的D点．现测得C、D两点的水平距离为l＝0.60m．不计空气阻力，取g＝10m/s2.求：(1)小物块从C点飞出时速度的大小；(2)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功．

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、根据得，，轨道半径越大，角速度越小，“慧眼”的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则“慧眼”的角速度大于同步卫星的角速度，同步卫星的角速度与地球自转的角速度相等，则“慧眼”的角速度大于地球自转的角速度，故A错误；

B、第一宇宙速度是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度，可知“慧眼”的线速度小于第一宇宙速度，故B正确；

C、由A选项分析知，“慧眼”的角速度大于地球自转的角速度，根据知，“慧眼”的周期小于同步卫星的周期，故C错误；

D、根据得，，根据得，，可知“慧眼”的向心加速度小于地面的重力加速度，故D错误．点睛：解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：万有引力提供向心力，万有引力等于重力，并能灵活运用，以及理解第一宇宙速度的含义．2、C【解析】试题分析：对小木块进行运动分析和受力分析，做匀速圆周运动，合力等于向心力，指向圆心，结合运动情况，再对木块受力分析即可．小木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图，重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力，C正确．3、B【解析】

在x轴上0～1.2cm的范围内，电势不断降低，则知x轴上电场的方向一直沿x轴正方向，则粒子由静止开始沿着x轴的正方向运动，所受的电场力沿x轴正方向，与电场方向相同，所以该粒子一定带正电，在该过程中电场力做正功，其电势能减小，故AD错误，B正确；根据图象的斜率等于电场强度，知该电场的电场强度不变，是匀强电场，则知在x轴上x=0.6cm的位置，电场强度大小不等于0，为：，故C错误；故选B．【点睛】根据电势的变化分析电场的方向．根据粒子运动方向结合图象判断粒子电性；根据图象的斜率等于电场强度，判断电场的性质；根据电场力做功情况判断电势能的变化．4、A【解析】

力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8W=6A.-2JB.2J与分析不符C.10J与分析不符D.1J与分析不符5、A【解析】

根据开普勒第三定律可知：T地=365天则天故选A.6、CD【解析】

A、重力产生的两效果是压挡板的效果和压斜面的效果，压挡板的效果的方向不同，A错误．B、斜面上的小球均受重力、斜面的弹力和挡板的弹力而处于静止状态，如图所示：压紧斜面的力和压紧挡板的力是小球为施力物体，不是小球受力，B错误．C、根据物体处于静止状态的受力特点可知，小球受到斜面的弹力和挡板的弹力的合力大小等于重力，方向竖直向上，故C正确．D、重力按实际作用效果分解为压紧斜面的力和压紧挡板的力，撤去挡板后，小球受力的大小和方向随之发生变化，重力产生的效果变为压紧斜面的力和使小球下滑的力，压紧斜面的力与斜面对小球的支持力平衡，故甲、乙两种情况下小球所受合力大小等于重力沿斜面向下的分力mgsinθ，方向沿斜面向下，D正确．故选CD．【点睛】本题关键是明确小球的受力情况，然后根据共点力平衡条件并结合合成法分析，7、CD【解析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，加速度大小和方向不一定变化，如平抛运动，故A错误，C正确；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，如平抛运动，故B错误；做曲线运动的物体，速度大小可以不变，如匀速圆周运动，故D正确．所以CD正确，AB错误．8、BD【解析】

A．由于B受到绳子的拉力作用，并且拉力对B做正功，所以物体B的机械能不守恒，故A错误；B．由于不计一切摩擦，所以物体AB组成的系统的械能守恒，故B正确；C．当A下降h，由系统内机械能守恒知：解得故C错误；D．A开始下滑瞬间竖直方向只受重力作用所以加速度为g，故D正确；故选BD．点睛：物体A以速度v沿竖直杆匀速下滑,绳端沿着绳子方向的速率等于物体B的速率,将A物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的分速度等于绳速,由几何知识求解B的速率,再讨论B的运动情况.9、AC【解析】

A．静止的物体在恒定外力作用下一定做直线运动，选项A正确；B．虽然平抛运动的轨迹是曲线，但是加速度恒为g，所以平抛运动是匀变速运动，选项B错误；C．做匀速圆周运动的物体，在任意相等的时间里，通过的路程都相等，选项C正确；D．因为重力势能是相对的，所以重力势能为零的物体也可能对别的物体做功，选项D错误；故选AC.10、BCD【解析】作用力和反作用力是作用在两个物体上的力，作用力做正功时，反作用力也可能做正功，如光滑地面上两个同名磁极靠近的物体，在磁力作用下会相互远离，力均做正功，A错误；人走路时，受到的是静摩擦力，静摩擦力做正功，轻放在水平传送带上的物体，在滑动摩擦力作用力做加速运动，滑动摩擦力做正功，B正确；作用力与反作用力作用在不同的物体上，等大、反向、共线；发生静摩擦的两个物体相对静止，相对与参考系的位移一定相同，故一对静摩擦力做的功一定等大、一正一负；故一对静摩擦力对系统做功代数和为零，C正确；一对滑动摩擦力，大小相等，但两物体有相对运动，位移不相等，所以总功不为零；用功能关系理解，由于滑动摩擦产生内能，内能从机械能转化而来，所以机械能减少，也就是滑动摩擦力做的总功为负，D正确．【点睛】本题关键根据功的定义以及牛顿第三定律进行分析求解，要注意相互作用力的作用点的位移必须相对于同一个参考系；难点是一对滑动摩擦力做的功之和为负值，可以从功的物理意义角度去考虑．二、实验题11、BC；B；1.88；1.84；重物下落过程中受到阻力【解析】（1）B、将打点计时器应接到电源的“交流输出”上，故B操作不当；

C、应该先接通电源，后释放纸带，否则会引起较大的误差，故C操作不当；（2）验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能ΔEp=mgh（3）减少的重力势能ΔvB=x（4）由于实验过程中摩擦阻力的存在，故重力势能有一部分转化给了摩擦阻力做功产生的内能，所以导致重力势能的减少量大于动能的增加量。点睛：只有明确了实验原理以及实验的数据测量，才能明确各项实验操作的具体含义，同时要注意纸带问题的处理是力学实验中常见的问题，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度。12、2.19.5小【解析】时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度：根据匀变速直线运动的推论：由于纸带与打点计时器的摩擦阻力及空气阻力的作用，计算出的值比公认的值要偏小一些．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)0；(3)【解析】

解：(1)空间站在万有引力作用下做匀速圆周运动，则有：解得：(2)宇航员相对太空舱静止，即随太空舱一起