2024屆湖北省宜昌金東方高級(jí)中學(xué)等部分示范學(xué)校高一物理第二學(xué)期期末監(jiān)測(cè)試題含解析

2024屆湖北省宜昌金東方高級(jí)中學(xué)等部分示范學(xué)校高一物理第二學(xué)期期末監(jiān)測(cè)試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、(本題9分)如圖為明代《天工開物》一書中“牛力齒輪翻車”，記錄了祖先的勞動(dòng)智慧。圖中三個(gè)齒輪A、B、C的半徑依次減小。在牛拉轉(zhuǎn)過程中A．A、B角速度大小相等B．A、B邊緣向心加速度大小相等C．B、C的轉(zhuǎn)動(dòng)周期相等D．B、C邊緣的線速度大小相等2、《流浪地球》影片中，在地球上建造大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，使地球完成一系列變軌操作，從而逃離太陽系，其過程簡(jiǎn)化為如圖所示，地球在橢圓軌道I上運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)日點(diǎn)B變軌，進(jìn)入圓形軌道II；在圓形軌道II上運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)再次加速變軌，從而最終逃離太陽系。關(guān)于地球下列說法正確的是A．沿軌道I運(yùn)動(dòng)時(shí)，在A點(diǎn)的速度比B點(diǎn)的大B．沿軌道I運(yùn)動(dòng)時(shí)，在A點(diǎn)的速度比B點(diǎn)的小C．沿軌道I運(yùn)動(dòng)時(shí)，在A點(diǎn)的加速度比B點(diǎn)的小D．沿軌道I運(yùn)動(dòng)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的加速度比沿軌道Ⅱ經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的大3、如圖所示，一單擺在做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A．單擺的幅度越大，振動(dòng)周期越大B．?dāng)[球質(zhì)量越大，振動(dòng)周期越大C．若將擺線變短，振動(dòng)周期將變大D．若將單擺拿到月球上去，振動(dòng)周期將變大4、(本題9分)如圖所示，物體在恒力F作用下從A運(yùn)動(dòng)到B，這時(shí)突然使它所受力反向而大小不變，即由F變?yōu)?，在此力作用下，有關(guān)物體的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法中正確的是（）.A．物體可能沿曲線運(yùn)動(dòng) B．物體可能沿曲線運(yùn)動(dòng)C．物體可能沿曲線運(yùn)動(dòng) D．物體可能沿原曲線由B返回到A5、(本題9分)如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小球用細(xì)線拴住，線長(zhǎng)l=1m，細(xì)線所受拉力達(dá)到F=19N時(shí)就會(huì)被拉斷．當(dāng)小球從圖示位置釋放后擺到懸點(diǎn)的正下方時(shí)，細(xì)線恰好被拉斷．若此時(shí)小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g=10m/s2，則小球落地處距地面上P點(diǎn)的距離為（P點(diǎn)在懸點(diǎn)的正下方）（）A．1m B．2m C．3m D．4m6、(本題9分)如圖所示，一圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在盤面上有一小物塊，隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)．關(guān)于小物塊的受力情況，下列說法正確的是（）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7、(本題9分)木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m=2kg的另一物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來靜止的長(zhǎng)木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時(shí)間變化情況如下圖所示，則下列說法正確的是(g=10m/s2)()A．木板獲得的動(dòng)能為2J B．系統(tǒng)損失的機(jī)械能為3JC．木板A的最小長(zhǎng)度為1m D．A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.18、如圖所示，水平屋頂高H＝5m，圍墻高h(yuǎn)＝3.2m，圍墻到房子的水平距離L＝3m，圍墻外馬路寬x＝10m，為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的馬路上，小球離開屋頂時(shí)的速度v0的大小的可能值為(g取10m/s2)()A．6m/s B．12m/s C．4m/s D．2m/s9、如圖，長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平傳送帶以速度2v勻速運(yùn)動(dòng).將一質(zhì)量為m的小物塊無初速放到傳送帶的左端，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的右端時(shí)，速度剛好為v，物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為Q，已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.下列表達(dá)式正確的是（

）A． B． C． D．10、2019年1月19日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第42、43顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。對(duì)于那些在同一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的北斗衛(wèi)星，下列物理量一定相同的是A．線速度的大小B．向心力的大小C．周期D．向心加速度的大小11、如圖所示為人造地球衛(wèi)星的軌道示意圖，其中1為近地圓周軌道，2為橢圓軌道，3為地球同步軌道，其中P、Q為軌道的切點(diǎn)，則下列說法中正確的是A．衛(wèi)星在1軌道上運(yùn)行可經(jīng)過一次加速轉(zhuǎn)移到3軌道上運(yùn)行B．衛(wèi)星由1軌道進(jìn)入2軌道機(jī)械能增大C．衛(wèi)星在軌道1上的運(yùn)行周期最短D．在軌道2上由Q點(diǎn)運(yùn)行到P點(diǎn)的過程中，萬有引力對(duì)其做正功，它的動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少，機(jī)械能增加12、(本題9分)在如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不能忽略，當(dāng)閉合開關(guān)S后，各用電器均能工作?，F(xiàn)將滑動(dòng)變阻器R的滑片P向下滑動(dòng)，則A．燈L1B．燈L2C．燈L3D．電壓表和電流表的示數(shù)均減小二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)采用讓重物自由下落的方法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:現(xiàn)有的器材為:帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、重錘.（1）需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h．某班同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案,正確的是（_____）A．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,并測(cè)出下落時(shí)間t,通過v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度vB．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,并通過計(jì)算出瞬時(shí)速度vC．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,計(jì)算出瞬時(shí)速度v,并通過計(jì)算出高度h．D．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,計(jì)算出瞬時(shí)速度v．（1）甲同學(xué)從打出的紙帶中選出一條理想的紙帶,如圖所示．選取紙帶上連續(xù)打出的5個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出A點(diǎn)與起始點(diǎn)O的距離為s0,點(diǎn)A、C間的距離為s1,點(diǎn)C、E間的距離為s1．已知重錘的質(zhì)量為m,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為f,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間．從起始點(diǎn)O開始到打下C點(diǎn)的過程中,重錘重力勢(shì)能的減小量為△EP=__________,重錘動(dòng)能的增加量為△EK=__________．在誤差充許的范圍內(nèi),如果△EP=△EK,則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒．（3）乙同學(xué)經(jīng)正確操作得到打點(diǎn)紙帶,在紙帶后段每?jī)蓚€(gè)計(jì)時(shí)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),依次為1、1、3、4、5、6、7,測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h,并正確求出打相應(yīng)點(diǎn)時(shí)的速度v．各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)見下表:計(jì)數(shù)點(diǎn)1134567h/m0.1140.1940.1790.3800.4970.6300.777v/(m·s-1)1.941.331.733.133.50v1/(m1·s-1)3.765.437.459.8011.15他在如圖所示的坐標(biāo)中,描點(diǎn)作出v1-h圖線．由圖線可知,重錘下落的加速度g′=__________m/s1(保留三位有效數(shù)字);若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s1,如果在誤差允許的范圍內(nèi)g′=__________,則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒．14、（10分）在利用自由落體“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，（1）下列器材中不必要的一項(xiàng)是____（只需填字母代號(hào)）．A．重物B．紙帶C．天平D．50Hz低壓交流電源E．毫米刻度尺（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差，下列說法正確的是____A．必須選擇質(zhì)量較小的重物，以便減小誤差B．必須選擇點(diǎn)跡清晰且第1、1兩點(diǎn)間距約為1mm的紙帶，以便減小誤差C．必須先松開紙帶后接通電源，以便減小誤差D．本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用密度大體積小的重物，以便減小誤差（3）在該實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=lkg的重錘自由下落，在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，如圖所示．O是重錘剛下落時(shí)打下的點(diǎn)，相鄰記數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.01s，長(zhǎng)度單位是cm，g=9.8m/s1．則從點(diǎn)O到打下記數(shù)點(diǎn)B的過程中，物體重力勢(shì)能的減小量△EP=____J，動(dòng)能的增加量△EK=____J（兩空均保留3位有效數(shù)字）．由此你得到的結(jié)論是__________________________________________。三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，高為L(zhǎng)的傾斜直軌道AB、CD與水平面的夾角均為53°，分別與豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道相切于B、D兩點(diǎn)，圓弧的半徑也為L(zhǎng)。質(zhì)量為m的小滑塊從A點(diǎn)由靜止下滑后，經(jīng)軌道CD后返回，再次沖上軌道AB至速度為零時(shí)，相對(duì)于水平線BD的高度為。已知滑塊與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5，重力加速度為g，(取)求：（1）求滑塊第一次經(jīng)過B點(diǎn)的速度大??；（2）滑塊第一次經(jīng)過圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；（3）滑塊與軌道CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2。16、（12分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑弧形軌道的底端恰好與光滑水平面相切．質(zhì)量為M=1.0kg的小物塊B靜止在水平面上．質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊A從距離水平面高h(yuǎn)＝0.45m的P點(diǎn)沿軌道從靜止開始下滑，經(jīng)過弧形軌道的最低點(diǎn)Q滑上水平面與B相碰，碰后兩個(gè)物體以共同速度運(yùn)動(dòng)．取重力加速度g=10m/s1．求：（1）A經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)速度的大小v0；（1）A與B碰后速度的大小v；（3）碰撞過程中系統(tǒng)（A、B）損失的機(jī)械能ΔE．17、（12分）(本題9分)如圖所示，光滑水平地面上有A、B、C三個(gè)物體，質(zhì)量均為m.A、C兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，C置于木板B的上表面最右端，B、C間動(dòng)摩擦因數(shù)為.現(xiàn)給A物塊一個(gè)初速度v0使其向右運(yùn)動(dòng)，之后A與B發(fā)生碰撞并粘連在一起，最后C剛好能滑到B的最左端.已知重力加速度為g，求：（1）A與B剛剛完成碰撞瞬間的共同速度大??；（2）A、B、C三物體的最終速度大??；（3）B板長(zhǎng)度.

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯(cuò)選和不選得零分）1、C【解題分析】

A.齒輪A與齒輪B是同緣傳動(dòng)，邊緣點(diǎn)線速度相等，故vA：vB=1：1，根據(jù)公式v=ωr可知，齒輪A的半徑大于齒輪B，則齒輪A的角速度小于齒輪B，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)可知，vA：vB=1：1，齒輪A的半徑大于齒輪B的半徑，故A、B邊緣向心加速度大小不相等，故B錯(cuò)誤；C.B、C屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故BC的轉(zhuǎn)動(dòng)周期相等，故C正確；D.根據(jù)v=rω，BC的角速度相等，半徑不相等，故線速度大小不相等，故D錯(cuò)誤；2、A【解題分析】

AB.在軌道I上由A點(diǎn)運(yùn)行到B點(diǎn)的過程，引力做負(fù)功，速度逐漸減小，在A點(diǎn)的速度比B點(diǎn)的大，故A正確，B錯(cuò)誤；C.A點(diǎn)距離太陽近，其受的引力大，則加速度大，故C錯(cuò)誤；D.沿軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)經(jīng)過B點(diǎn)和沿軌道Ⅱ經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)離太陽的距離相等，萬有引力相等，所以加速度大小相等，故D錯(cuò)誤；3、D【解題分析】單擺的T=2πLg與幅度和質(zhì)量無關(guān)，AB錯(cuò)誤；擺線變短，則L減小，故周期減小，C錯(cuò)誤；若將單擺拿到月球上去，重力加速度g減小，故4、C【解題分析】

物體從到運(yùn)動(dòng)，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)軌跡是在速度與力的夾角之中，所以物體所受恒力方向應(yīng)是右下側(cè)的。到達(dá)點(diǎn)后，力的大小不變方向相反，變成向左上側(cè)。A．由于力的方向發(fā)生了改變，曲線不在力與速度的夾角內(nèi)，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)槲矬w在點(diǎn)的速度方向?yàn)榍芯€方向，即直線，而力與速度方向不同，所以物體不可能做直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．在力與速度的夾角內(nèi)，物體有可能沿運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．很明顯，物體不可能由返回，故D錯(cuò)誤。5、C【解題分析】試題分析：球擺到最低點(diǎn)時(shí)，由,解得小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度，小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,所以小球落地處到地面上P點(diǎn)的距離x=vt=3m，故選C．考點(diǎn)：牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)名師點(diǎn)睛：本題是向心力知識(shí)、牛頓第二定律和平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)的綜合，關(guān)鍵是能在小球的最低點(diǎn)列出牛頓第二定律方程求解速度，然后根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)列得方程即可求解；比較簡(jiǎn)單．6、C【解題分析】試題分析：對(duì)小木塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和受力分析，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力等于向心力，指向圓心，結(jié)合運(yùn)動(dòng)情況，再對(duì)木塊受力分析即可．小木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心，對(duì)木塊受力分析，受重力、支持力和靜摩擦力，如圖，重力和支持力平衡，靜摩擦力提供向心力，C正確．7、CD【解題分析】

木板A和物塊B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，因此有解得；木板獲得的速度為v=1m/s，木板獲得的動(dòng)能為J，A錯(cuò)誤；由圖得到：0-1s內(nèi)B的位移為m，A的位移為m，木板A的最小長(zhǎng)度為m，C正確；由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小為m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：，代入解得，，D正確。系統(tǒng)損失的機(jī)械能為J，B錯(cuò)誤。8、AB【解題分析】

剛好能過圍墻時(shí)水平方向：豎直方向：解得剛好運(yùn)動(dòng)到馬路邊時(shí)水平方向：豎直方向：解得，所以為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的馬路上速度的取值故AB對(duì)；CD錯(cuò)9、AD【解題分析】

物塊運(yùn)動(dòng)過程中，只有摩擦力對(duì)它做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：摩擦力對(duì)物塊做的功為：；f=μmg，故：，故A正確；B錯(cuò)誤；由于物塊與傳送帶間有相對(duì)位移，設(shè)物塊加速度的時(shí)間為t；則；；故，故C錯(cuò)誤；D正確；故選AD。10、ACD【解題分析】

根據(jù)萬有引力等于向心力，則有，解得，，，對(duì)于在同一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的北斗衛(wèi)星，故其線速度大小相同，周期相同，向心加速度的大小相同，由于北斗衛(wèi)星的質(zhì)量未知，所以向心力的大小不一定相同，故選項(xiàng)A、C、D正確，B錯(cuò)誤。11、BC【解題分析】

A.衛(wèi)星從1軌道轉(zhuǎn)移到3軌道上運(yùn)行，需要在P點(diǎn)和Q點(diǎn)加速兩次。故A錯(cuò)誤；B.衛(wèi)星由1軌道進(jìn)入2軌道需要在P點(diǎn)點(diǎn)火加速，所以機(jī)械能增大。故B正確；C.根據(jù)開普勒第三定律可知，軌道半徑最小的1軌道的周期最小。故C正確；D.衛(wèi)星在橢圓軌道2上自由運(yùn)行時(shí)，只有萬有引力對(duì)它做功，其機(jī)械能守恒，則它在P點(diǎn)的機(jī)械能等于在Q點(diǎn)的機(jī)械能．故D錯(cuò)誤．12、AD【解題分析】

當(dāng)閉合開關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下時(shí)，接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，干路電流增大，路端電壓減小，則燈L1變亮，電壓表的示數(shù)減小；根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知，并聯(lián)部分的電壓減小，則燈L2的電流減小，燈L2變暗，電流表的示數(shù)減??；根據(jù)干路電流增大，流過燈L2的電流減小，根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可知，L3中電流增大，燈L3變亮；并聯(lián)部分電壓減小，則電容器的電壓減小，由Q=CU，可知電容器C的帶電量減小。A.燈L1B.燈L2C.燈L3D.電壓表和電流表的示數(shù)均減小與分析相符，故D項(xiàng)符合題意。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）D（1）mg（s0+s1）（3）9.74m/s1（9.60～9.79均可）g或9.80【解題分析】

該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)．因?yàn)槲覀冎雷杂陕潴w運(yùn)動(dòng)只受重力，機(jī)械能就守恒．如果把重物的實(shí)際運(yùn)動(dòng)看成自由落體運(yùn)動(dòng)，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗(yàn)證；利用v1-h圖線處理數(shù)據(jù)，根據(jù)可知v1-h圖線的斜率就等于1g．【題目詳解】（1）該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)．因?yàn)槲覀冎雷杂陕潴w運(yùn)動(dòng)只受重力，機(jī)械能就守恒．如果把重物的實(shí)際運(yùn)動(dòng)看成自由落體運(yùn)動(dòng)，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗(yàn)證呢．其中ABC三項(xiàng)都是運(yùn)用了自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解的，故D正確；（1）從起始點(diǎn)O開始到打下C點(diǎn)的過程中，重錘重力勢(shì)能的減小量為；根據(jù)平均速度等于瞬時(shí)速度，則C點(diǎn)的速度為，那么重錘動(dòng)能的增加量為；（3）利用v1-h圖線處理數(shù)據(jù)，若，那么v1-h圖線的斜率就等于1g．

所以重鍾下落的加速度：；若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s1，如果在誤差允許的范圍內(nèi)g′=g或9.80，則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒．【題目點(diǎn)撥】解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)；利用圖象問題結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)研究常用的方法．我們更多的研究直線圖形，找出其直線的斜率和截距．14、CBD0.4760.473在誤差允許的范圍內(nèi)，物體機(jī)械能守恒（或者說：在誤差允許的范圍內(nèi)，物體減少的勢(shì)能等于增加的動(dòng)能）【解題分析】

（1）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，要驗(yàn)證動(dòng)能增加量和勢(shì)能減小量是否相等，質(zhì)量約去，不需要天平測(cè)量物體的質(zhì)量，所以天平不必要．故選C.

（1）為了減小阻力對(duì)其影響，選用重錘時(shí)