2024屆湖北省荊、荊、襄、宜四地七?？荚嚶?lián)盟高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2024屆湖北省荊、荊、襄、宜四地七校考試聯(lián)盟高一物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R：bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點．一質(zhì)量為m的小球．始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動，重力加速度大小為g．小球從a點開始運動到其他軌跡最高點，機械能的增量為A．2mgRB．4mgRC．5mgRD．6mgR2、如圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在將彈簧壓縮到最短的整個過程中，忽略空氣阻力，下列敘述中正確的是A．剛接觸彈簧時，小球的速度最大B．小球的動能一直增大C．只有重力和彈簧彈力對小球做功，小球動能和勢能之和是守恒的D．小球、彈簧和地球作為—個系統(tǒng)，重力勢能、彈性勢能和動能之和保持不變3、(本題9分)如圖，輕桿固定在墻上，有一輕繩固定在A點繞過定滑輪后連接一質(zhì)量為10Kg的物塊M，繩與輕桿水平方向的夾角為30o整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時繩對滑輪的作用力為多少（）A．50NB．C．100ND．4、(本題9分)豎直向上拋出一個物體，由于受到空氣阻力作用，物體落回拋出點的速率小于拋出時的速率．在這過程中（）A．物體的機械能守恒B．物體的機械能不守恒C．物體上升時機械能減小，下降時機械能增大D．物體上升時機械能增大，下降時機械能減小5、(本題9分)如圖所示，一均勻帶電荷量為＋Q的細(xì)棒．在過中點c垂直于細(xì)棒的直線上有、b、d三點，和b，b和c，c和d之間的距離均為L，在處有一電荷量為＋的固定點電荷，已知b點處的電場強度為零，則d點處的電場強度大小為（k為靜電力常量）A．B．C．D．6、(本題9分)汛期將至，某地進(jìn)行抗洪搶險演練。預(yù)設(shè)情景：一嬰兒在一小木盆中隨水流動，搶險戰(zhàn)士發(fā)現(xiàn)這一情況時，搶險船與木盆的連線與河岸垂直，且木盆正好在河中間，如圖所示。搶險船在靜水中速度為8m/s，河寬為200m、河水流速為4m/s，不計戰(zhàn)士的反應(yīng)時間和船的發(fā)動時間。則最短的救援時間為()A．14.4sB．12.5sC．25sD．28.8s7、(本題9分)一帶負(fù)電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能E隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～x2段是對稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是（）A．x1處電場強度為零B．x1、x2、x3處電勢φ1、φ2、φ3的關(guān)系為φ1＞φ2＞φ3C．粒子在0～x2段做勻變速運動，x2～x3段做勻速直線運動D．x2～x3段是勻強電場8、(本題9分)質(zhì)量是m的物體在粗糙的水平面上受水平恒定拉力F的作用，從靜止開始運動，經(jīng)過時間t發(fā)生的位移為x，要使物體從靜止開始運動發(fā)生的位移為2x，下列方法可行的是（）A．拉力增加為原來的2倍B．拉力和動摩擦因數(shù)都增加為原來的2倍C．質(zhì)量減少為原來的倍D．質(zhì)量、力、時間都增加為原來的倍9、(本題9分)質(zhì)量為1500kg的汽車在平直的公路上運動，v-t圖象如圖所示．由此可求()A．前25s內(nèi)汽車的平均速度B．前10s內(nèi)汽車的加速度C．前10s內(nèi)汽車所受的阻力D．15～25s內(nèi)合外力對汽車所做的功10、如圖所示，圖中K、L、M為靜電場中的三個相距較近的等勢面．一帶正電粒子射入此靜電場中后，沿abcde軌跡運動，已知粒子在ab段做減速運動．下列判斷中正確的是（）A．粒子在a點的電勢能小于在d點的電勢能B．粒子在a點的電勢能大于在d點的電勢能C．K、L、M三個等勢面的電勢關(guān)系為φK<φL<φMD．K、L、M三個等勢面的電勢關(guān)系為φK>φL>φM11、(本題9分)明代出版的《天工開物》一書中就有牛力齒輪翻車的圖畫，記錄了我們祖先的勞動智慧．如圖，A、B、C三齒輪半徑的大小關(guān)系為rA＞rB＞rC，下列判斷正確的是（）A．齒輪A與C角速度大小相等B．齒輪A與B線速度大小相等C．齒輪B與C邊緣的角速度大小相等D．齒輪A與B角速度大小相等12、(本題9分)從距水平地面同一高度，以相同初速度同時拋出兩個質(zhì)量不同的小石塊，不計空氣阻力.下列說法正確的是()A．兩個石塊同時落地B．質(zhì)量較大的石塊先落地C．兩個石塊在落地前瞬間的速度相等D．質(zhì)量較大的石塊在落地前瞬間的速度較大二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)小杰同學(xué)進(jìn)行驗證機械能守恒定律實驗,采用如圖甲裝置．(1)除了圖甲所示裝置中的器材之外,還必須從圖乙中選取實驗器材__________A．B．C．D．(2)根據(jù)圖丙的紙帶分析計算,可知打點計時器打下點5時紙帶速度的大小為_________．(打點計時器所接電源頻率為,保留3位有效數(shù)字)(3)若實驗數(shù)據(jù)處理結(jié)果是從點0到點5,該過程中動能的增加量略小于重力勢能的減少量,原因可能是___________．14、（10分）(本題9分)如圖所示為探究平行板電容器電容大小決定因素的實驗。給電容器充電后與電源斷開，即保持電量不變，則：(填“變小”、“變大”或“不變”)(1)甲圖將B板上移，靜電計指針偏角_______，電容器的電容________；(2)乙圖將B板左移，靜電計指針偏角_______，電容器的電容________；(3)丙圖將電介質(zhì)插入兩板之間，靜電計指針偏角_______，電容器的電容________。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=1.2kg的小滑塊靜止在水平軌道上的A點，在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下，從A點開始做勻加速直線運動，當(dāng)其滑行到AB的中點時撤去拉力，滑塊繼續(xù)運動到B點后進(jìn)入半徑為R=1.3m且內(nèi)壁光滑的豎直固定圓軌道，在圓軌道上運行一周后從B處的出口（未畫出，且入口和出口稍稍錯開）出來后向C點滑動，C點的右邊是一個“陷阱”，D點是平臺邊緣上的點，C、D兩點的高度差為h=1.2m，水平距離為x=1.6m。已知滑塊運動到圓軌道的最高點時對軌道的壓力大小剛好為滑塊重力的3倍，水平軌道BC的長度為l2=2.1m，小滑塊與水平軌道AB、BC間的動摩擦因數(shù)均為=1．5，重力加速度g=11m/s2。(1)求水平軌道AB的長度l1；(2)試通過計算判斷小滑塊能否到達(dá)“陷阱”右側(cè)的D點；(3)若在AB段水平拉力F作用的范圍可變，要達(dá)到小滑塊在運動過程中，既不脫離豎直圓軌道，又不落入C、D間的“陷阱”的目的，試求水平拉力F作用的距離范圍。16、（12分）(本題9分)從某一高度平拋一物體，當(dāng)拋出2s后它的速度方向與水平方向成45°角，落地時速度方向與水平成60°角，g取10m/s2。求：（1）拋出時的初速度；（2）落地時的速度；（3）拋出點距地面的高度；（4）水平射程。17、（12分）(本題9分)場是物理學(xué)中一個重要的概念，現(xiàn)代物理科學(xué)也證明了場的真實存在．物理學(xué)中的靜電場與重力場有一定相似之處，例如帶電體在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)與物體在重力場中的平拋運動規(guī)律類似．(1)在一個完全失重的空間，存在豎直向下的勻強電場．一質(zhì)量為m、電量為q的小球以初速度v0水平拋出，當(dāng)小球下落高度為h時，小球到達(dá)位置與拋出點的水平距離為x．若取拋出點電勢為零，試求電場強度的大小和小球到達(dá)位置的電勢．(2)若取無窮遠(yuǎn)處的重力勢能為0，當(dāng)物體到地球球心距離為r時，物體的重力勢能為，已知萬有引力常量為G，地球質(zhì)量為M．請類比電場強度和電勢的定義方法，分別定義地球周圍某點的“重力場強度”和“重力勢”，并描繪地球周圍的“重力場線”和“等重力勢線”．

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，錯選和不選得零分）1、C【解題分析】本題考查了運動的合成與分解、動能定理等知識，意在考查考生綜合力學(xué)規(guī)律解決問題的能力．設(shè)小球運動到c點的速度大小為vC，則對小球由a到c的過程，由動能定理得：F·3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc2=4gR，小球離開c點后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，豎直方向在重力作用力下做勻減速直線運動，由牛頓第二定律可知，小球離開c點后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g，則由豎直方向的運動可知，小球從離開c點到其軌跡最高點所需的時間為:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移為x=at2=2R．由以上分析可知，小球從a點開始運動到其軌跡最高點的過程中，水平方向的位移大小為5R，則小球機械能的增加量△E=F·5R=5mgR，選項C正確ABD錯誤．【題目點撥】此題將運動的合成與分解、動能定理有機融合，難度較大，能力要求較高．2、D【解題分析】從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中，開始重力大于彈力，向下做加速運動，在下降的過程中彈力增大，則加速度減小，當(dāng)加速度減小到零，速度達(dá)到最大，然后重力小于彈力，向下做減速運動，運動的過程中加速度增大，到達(dá)最低點速度為零，所以小球的動能先增大后減小，故AB錯誤；對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能這三種形式的能量相互轉(zhuǎn)化，沒有與其他形式的能發(fā)生交換，也就說小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變，故C錯誤，D正確．所以D正確，ABC錯誤．3、C【解題分析】

球受力平衡，故繩子的張力等于球的重力，為100N；將繩子的拉力進(jìn)行合成，如圖所示：

兩邊的拉力均為T且成120°角，則合力為F=120N，故繩子對滑輪的壓力為100N；故選C．4、B【解題分析】

因受空氣阻力，且空氣阻力做功，故機械能不守恒，故A錯誤，B正確；因有空氣阻力做功，消耗機械能而產(chǎn)生內(nèi)能，故不論物體上升還是下降機械能都要減小，故CD錯誤；故選B．【題目點撥】本題考查機械能守恒的條件，應(yīng)記住只有重力做功時機械能才是守恒的，若有重力之外的阻力做功，則機械能一定減小．5、D【解題分析】電荷量為的點電荷在b處產(chǎn)生電場強度為，方向向右．在b點處的場強為零，根據(jù)電場的疊加原理可知細(xì)棍與q在b處產(chǎn)生電場強度大小相等，方向相反，則知細(xì)棍在b處產(chǎn)生的電場強度大小為，方向向左．根據(jù)對稱性可知細(xì)棍在d處產(chǎn)生的電場強度大小為，方向向右而電荷量為的點電荷在d處產(chǎn)生電場強度為，方向向右，所d點處場強的大小為，方向向右，D正確．6、B【解題分析】

船與木盆在水中都隨水一起向下游運動，向下游運動速度是相等的，所以可知，若要救援的時間最短，則船頭的方向始終指向木盆。所以最短的時間為：tmin=d2v船=7、ABD【解題分析】

根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，場強與電勢的關(guān)系：E=，得：，由數(shù)學(xué)知識可知Ep-x圖象切線的斜率等于Eq，x1處切線斜率為零，則x1處電場強度為零，故A正確；根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系：Ep=qφ，粒子帶負(fù)電，q＜0，則知：電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有：φ1＞φ2＞φ1．故B正確；由圖看出在0～x1段圖象切線的斜率不斷減小，由上式知場強減小，粒子所受的電場力減小，加速度減小，做非勻變速運動．x1～x2段圖象切線的斜率不斷增大，場強增大，粒子所受的電場力增大，做非勻變速運動．x2～x1段斜率不變，場強不變，即電場強度大小和方向均不變，是勻強電場，粒子所受的電場力不變，做勻變速直線運動，故C錯誤，D正確；故選ABD.【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵要分析圖象斜率的物理意義，判斷電勢和場強的變化，再根據(jù)力學(xué)基本規(guī)律：牛頓第二定律進(jìn)行分析電荷的運動情況.8、BD【解題分析】

ABC．從靜止出發(fā)，經(jīng)過時間t發(fā)生的位移為x，要使物體從靜止開始運動發(fā)生的位移為2x，根據(jù)知，時間不變的情況下，加速度變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)牛頓第二定律將拉力和動摩擦因數(shù)都增加為原來的2倍，故AC錯誤，B正確；D．質(zhì)量、力都增加為原來的倍，根據(jù)牛頓第二定律加速度不變，時間增加為原來的倍，根據(jù)知，物體從靜止開始運動發(fā)生的位移為2x，故D正確；故選BD．【題目點撥】根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合進(jìn)行判斷．9、ABD【解題分析】試題分析：觀察速度時間圖像，V-t圖像和時間軸圍成面積代表位移，斜率代表加速度a，觀察圖像可知，前10s斜率即加速度,答案B對．根據(jù)牛頓第二定律，牽引力未知因此無法求出阻力，C錯．前25s圖像和時間軸圍成的面積可以分成前10s三角形和中間5s矩形及后10s梯形都可以計算出面積，也就可以知道前25s位移，除以時間即可算出平均速度，A對．根據(jù)動能定理，合外力做功等于動能變化量，15～25s的初速度和末速度都知道而且題目告訴有質(zhì)量，答案D對．考點：速度時間圖像動能定理10、AC【解題分析】

解：由軌跡的彎曲方向判斷出帶電粒子所受電場力大體向左．畫出電場線的分布，如圖．A、已知粒子在ab段做減速運動，則粒子在a點的電勢能小于在b點的電勢能，而b、d兩點在同一條等勢面上，粒子的電勢能相等，所以粒子在a點的電勢能小于在d點的電勢能．故A正確，B錯誤．C、由軌跡的彎曲方向判斷出帶電粒子所受電場力大體向左，可知M的電勢最高，K的電勢最低．故C正確，D錯誤．故選AC【點評】本題是軌跡問題，首先根據(jù)軌跡的彎曲方向判斷帶電粒子所受的電場力方向，畫電場線是常用方法．11、BC【解題分析】齒輪A與齒輪B是同緣傳動，即齒輪A與B邊緣點線速度相等，根據(jù)公式可知，半徑比較大的A的角速度小于B的角速度，而B與C是同軸傳動，角速度相等，所以齒輪A的角速度比C的小，故AD錯誤，BC正確．

點睛：本題考查同緣傳動和同軸傳動的特點，以及靈活選擇物理公式的能力，明確同緣傳動邊緣點線速度相等，同軸傳動角速度相等是解答的關(guān)鍵．12、AC【解題分析】

兩個物體在同一高度以相同初速度拋出，都做拋體運動，故在豎直方向上都只受重力，加速度相同，同一時刻速度相同；所以落到地面所用時間相同，落地速度相等.A．描述與分析相符，故A正確.B．描述與分析不符，故B錯誤.C．描述與分析相符，故C正確.D．描述與分析不符，故D錯誤.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）B（2）0.925(0.900-0.950均可)（3）重物受到空氣阻力和紙帶與打點計時器間的摩擦力作用【解題分析】

（1）除了所給的儀器外，還需要借助于刻度尺測量計數(shù)點之間的距離，所以需要B儀器．（2）利用中點時刻的速度等于平均速度則(0.900-0.950均可)（3）由于重物受到空氣阻力和紙帶與打點計時器間的摩擦力作用，則會導(dǎo)致動能的增加量略小于重力勢能的減少量．故本題答案是：（1）B（2）0.925(0.900-0.950均可)（3）重物受到空氣阻力和紙帶與打點計時器間的摩擦力作用【題目點撥】根據(jù)中點時刻的速度等于平均速度求解紙帶上某點的速度，要考慮到實際情況即空氣阻力的存在導(dǎo)致動能的增加與重力勢能的減小不相等．14、變大變小變大變小變小變大【解題分析】

(1)[1][2]甲圖將B板上移，即兩極板正對面積減小，根據(jù)電容的決定式得知，電容C變小，而電容器的電量Q不變，由電容的定義式分析得到，板間電勢差U變大，即靜電計指針偏角變大；(2)[3][4]乙圖將B板左移，即板間距離d增大，根據(jù)電容的決定式得知，電容C變小，而電容器的電量Q不變，由電容的定義式分析得到，板間電勢差U變大，即靜電計指針偏角變大；(3)[5][6]丙圖將電介質(zhì)插入兩板之間，根據(jù)電容的決定式得知，電容C增大，而電容器的電量Q不變，由電容的定義式分析得到，板間電勢差U變小，即靜電計指針偏角變小。三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、(1)2.4m(2)不能(3)【解題分析】

(1)設(shè)小滑塊運動到豎直圓軌道最高點時的速度大小為，則有從點運動到最高點的過程中，設(shè)小滑塊到達(dá)點時的速度大小為，由機械能守恒定律有代入數(shù)據(jù)解得小滑塊由到的過程中，由動能定理可得代入數(shù)據(jù)可解得。(2)設(shè)小滑塊到達(dá)點時的速度大小為，則由動能定理可得代入數(shù)據(jù)解得設(shè)小滑塊下落所需要的時間為，則有解得故小滑塊在水平方向上