2024屆湖北省實(shí)驗(yàn)中學(xué)等六校物理高一第二學(xué)期期末達(dá)標(biāo)測(cè)試試題含解析

2024屆湖北省實(shí)驗(yàn)中學(xué)等六校物理高一第二學(xué)期期末達(dá)標(biāo)測(cè)試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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)如圖所示，甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同、帶等量異種電荷的帶電粒子，以不同的速率經(jīng)小孔P垂直磁場(chǎng)邊界MN，進(jìn)入方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并垂直磁場(chǎng)邊界MN射出磁場(chǎng)，半圓軌跡如圖中虛線所示。不計(jì)粒子所受重力及空氣阻力，則下列說法中正確的是BB2甲乙PBMNA．甲帶負(fù)電荷，乙?guī)д姾葿．洛倫茲力對(duì)甲做正功C．甲的速率大于乙的速率D．甲在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于乙在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間2、(本題9分)關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A．是勻變速運(yùn)動(dòng)B．是變加速運(yùn)動(dòng)C．是勻速運(yùn)動(dòng)D．是合外力不變的運(yùn)動(dòng)3、質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動(dòng)，啟動(dòng)過程的速度圖像如圖所示，從t1時(shí)刻起汽車的功率保持不變，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中汽車所受阻力恒為，則（）A．時(shí)間內(nèi)，汽車的平均速度等于B．時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力等于C．時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于D．若圖像中的物理量均為已知量，則可求出時(shí)間內(nèi)汽車的位移4、鐵路在彎道處的內(nèi)、外軌道高度是不同的，已知內(nèi)、外軌道平面與水平面的夾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度等于，則（）A．內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓B．外軌對(duì)外側(cè)車輪輪緣有擠壓C．這時(shí)鐵軌對(duì)火車的支持力等于D．這時(shí)鐵軌對(duì)火車的支持力大于5、(本題9分)關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．物體做勻速率曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其所受合外力的方向總是與速度方向垂直B．物體做變加速曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其所受合外力的方向恒定C．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變加速運(yùn)動(dòng)D．變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)6、某同學(xué)為了探究向心力的大小與哪些因素有關(guān)，做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：繩的一端拴一小球，繩的另一端用手牽著在空中甩動(dòng)，使小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)（如圖所示），則下列說法正確的是A．保持繩長(zhǎng)不變，增大角速度，繩對(duì)手的拉力將不變B．保持繩長(zhǎng)不變，增大角速度，繩對(duì)手的拉力將減小C．保持角速度不變，增大繩長(zhǎng)，繩對(duì)手的拉力將增大D．保持角速度不變，增大繩長(zhǎng)，繩對(duì)手的拉力將減小7、(本題9分)關(guān)于第一宇宙速度，下列說法中正確的是：（）A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度B．它是人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度C．它是使人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小發(fā)射速度D．它是使人造地球衛(wèi)星繞地球作橢圓軌道運(yùn)行時(shí)在近地點(diǎn)的速度8、關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是(）A．離地面的高度一定B．軌道平面不一定在赤道平面內(nèi)C．線速度小于7.9km/sD．向心加速度大于9.8m/s29、(本題9分)一長(zhǎng)為2R的輕質(zhì)細(xì)桿兩端分別固定質(zhì)量為m和2m可視為質(zhì)點(diǎn)的小球M和N，細(xì)桿的中點(diǎn)處有一轉(zhuǎn)軸O，細(xì)桿可繞軸在豎直平面內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)細(xì)桿呈豎直狀態(tài)，N在最高點(diǎn)，如圖所示．當(dāng)裝置受到很小擾動(dòng)后，細(xì)桿開始繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在球N轉(zhuǎn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中（）A．小球N的機(jī)械能減小量等于小球M的機(jī)械能增加量B．小球N的重力勢(shì)能減小量等于小球M的重力勢(shì)能增加量C．重力對(duì)小球N做功的絕對(duì)值等于重力對(duì)小球M做功的絕對(duì)值D．重力對(duì)小球N做功的絕對(duì)值大于重力對(duì)小球M做功的絕對(duì)值10、(本題9分)甲、乙兩汽車在t=0時(shí)刻并排同向行駛，它們運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示．則（）A．甲的速度變化更快B．乙的速度減小，加速度減小C．0~20s內(nèi)，乙的平均速度是25m/sD．兩汽車在t=20s時(shí)再次并排行駛11、(本題9分)溜索是一種古老的渡河工具，現(xiàn)已演變?yōu)橛螛讽?xiàng)目，如圖所示，滑輪，保險(xiǎn)繩索與人體連接，粗鋼索兩端連接在固定樁上．人從高處平臺(tái)的A點(diǎn)出發(fā)，借助幾十米的落差，索順勢(shì)而下，滑過最低點(diǎn)C，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零．下列說法中正確的有（）A．人滑到C點(diǎn)時(shí)速度最大 B．人從A滑到C的過程中，重力的功率先增大后減小C．人滑到C點(diǎn)時(shí)的加速度方向豎直向上 D．人從A到B運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能一直減小12、(本題9分)如圖所示，一足夠長(zhǎng)的細(xì)桿傾斜放置，一質(zhì)量為的金屬環(huán)以的初動(dòng)能從點(diǎn)向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)經(jīng)過點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能減少，機(jī)械能減少了，則（）A．細(xì)桿的傾角為B．金屬環(huán)受到的摩擦力為C．金屬環(huán)回到點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為D．整個(gè)上升過程中，所用的時(shí)間為二、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)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定的實(shí)驗(yàn)中（1）有些器材類型不同但功能相向，下圖中的甲和乙都是________（填“計(jì)時(shí)”、“測(cè)速”或“測(cè)距”）的儀器．其中使用交流220V電源的是________（填“甲”或“乙”）．（2）某同學(xué)將實(shí)驗(yàn)器材組裝好，釋放重錘前瞬間的情景如圖所示，其中操作合理的是________（3）該實(shí)驗(yàn)中，下列方法有助于減小實(shí)驗(yàn)差的是________A．在重錘的正下地面鋪海綿B．根據(jù)計(jì)算重錘下降高度h時(shí)所獲得動(dòng)能C．重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，重物必須從同一位置開始下落D．重物的密度盡量大一些（4）采用交流電源的頻率為，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下O點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時(shí)，質(zhì)量重錘開始下落，得到如圖所示的紙帶．A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)，刻度尺0刻線與O點(diǎn)對(duì)齊，A、B、C三個(gè)點(diǎn)所對(duì)刻度如圖所示．從開始到下落至B點(diǎn)，重錘下降過程中減少的重力勢(shì)能是，增加的動(dòng)能是________J．（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）14、（10分）(本題9分)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m＝1.00kg的重錘帶著紙帶由靜止開始下落，在此過程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)的點(diǎn)A、B、C，如圖所示。O為重錘開始下落時(shí)記錄的點(diǎn)，A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)距離分別是3.14cm、5.00cm、7.05cm。當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.8m/s2。本實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率f＝50Hz。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)B時(shí)，重錘下落的速度vB＝________m/s(2)從打下點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過程中，重錘重力勢(shì)能減小量ΔEp＝________J，重錘動(dòng)能增加量ΔEk＝________J。(3)通過計(jì)算，數(shù)值上ΔEp____ΔEk(填“＞”“＝”或“＜”)，這是因?yàn)開______________。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，人騎摩托車做騰躍特技表演，沿半徑為1．2m的圓弧橋面運(yùn)動(dòng)，到橋面最高點(diǎn)時(shí)汽車對(duì)橋面的壓力為1224N，然后水平飛出落到與圓心同高的水平面，已知人和車的總質(zhì)量為180kg，特技表演的全程中不計(jì)一切阻力，取g＝10m/s2．則：（1）求人和車到達(dá)頂部平臺(tái)時(shí)的速度v0；（2）求人和車從橋面飛出的水平距離L．16、（12分）(本題9分)由于地球自轉(zhuǎn)的影響，地球表面的重力加速度會(huì)隨緯度的變化而有所不同．已知地球表面兩極處的重力加速度大小為，在赤道處的重力加速度大小為，地球自轉(zhuǎn)的周期為，引力常量為．假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體．求：（1）質(zhì)量為的物體在地球北極所受地球?qū)λ娜f(wàn)有引力的大?。?）地球的半徑．（3）地球的密度．17、（12分）(本題9分)如圖所示，某部隊(duì)官兵在傾角為30°山坡上進(jìn)行投擲手榴彈訓(xùn)練，若從A點(diǎn)以某一初速度v0沿水平方向投出手榴彈，正好落在B點(diǎn)，測(cè)得AB＝90m．（空氣阻力不計(jì)），如果手榴彈從拉動(dòng)彈弦到爆炸需要5s的時(shí)間，若要求手榴彈正好在落地時(shí)爆炸，問：戰(zhàn)士從拉動(dòng)彈弦到投出所用時(shí)間是多少？手榴彈拋出的初速度是多少？（g＝10m/s2）

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】試題分析：由左手定則可知，甲帶正電荷，乙?guī)ж?fù)電荷，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；洛倫茲力方向與速度方向垂直，故洛倫茲力對(duì)甲不做功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)可知，由于甲的半徑大于乙，故甲的速率大于乙的速率，選項(xiàng)C正確；根據(jù)可知，兩個(gè)電荷的周期相同，運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為，故甲在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于乙在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).2、B【解題分析】

勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變，方向改變，可知加速度在變化，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)，由加速度改變，由牛頓第二定律可知，合外力也改變A.是勻變速運(yùn)動(dòng)與分析不符，故A項(xiàng)與題意不相符；B.是變加速運(yùn)動(dòng)與分析相符，故B項(xiàng)與題意相符；C.是勻速運(yùn)動(dòng)與分析不符，故C項(xiàng)與題意不相符；D.是合外力不變的運(yùn)動(dòng)與分析不符，故D項(xiàng)與題意不相符。3、D【解題分析】

A．時(shí)間內(nèi)，若做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度為，由于圖線圍成的面積大于勻變速直線運(yùn)動(dòng)圖線圍成的面積，則實(shí)際位移大于勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移，則平均速度大于，故A錯(cuò)誤；BC．在時(shí)間內(nèi)，汽車的加速度根據(jù)牛頓第二定律得解得則汽車的額定功率所以時(shí)間內(nèi)，汽車的功率為故BC錯(cuò)誤；D．當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，則有解得時(shí)間內(nèi)，根據(jù)動(dòng)能定理則有解得時(shí)間內(nèi)汽車的位移故D正確。故選D。4、C【解題分析】

CD.火車在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，所以在豎直方向上受力平衡，所以鐵軌對(duì)火車的支持力FN的豎直分量與重力平衡，即FNcosθ=mg，所以，F(xiàn)N＝，故C正確，D錯(cuò)誤；

AB.鐵軌對(duì)火車的支持力FN的水平分量為FNsinθ=mgtanθ，火車在彎道半徑為R的轉(zhuǎn)彎處的速度，所以火車轉(zhuǎn)彎時(shí)需要的向心力；支持力的水平分量正好等于向心力，故火車輪緣對(duì)內(nèi)外軌道無擠壓，故AB錯(cuò)誤；5、A【解題分析】

A．物體做勻速率曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速率不變，則合外力對(duì)物體不做功，其所受合外力的方向總是與速度方向垂直，故A正確；B．物體做變加速曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其所受合外力的方向可能是變化的，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．平拋運(yùn)動(dòng)只受重力，加速度為重力加速度，不發(fā)生變化，是勻變速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．曲線運(yùn)動(dòng)，它的速度的方向必定是改變的，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，但變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，如勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；故選A。6、C【解題分析】

由題意，根據(jù)向心力公式，，結(jié)合牛頓第二定律，則有AB.當(dāng)保持繩長(zhǎng)不變，增大角速度，根據(jù)公式可知，繩對(duì)手的拉力將增大，故AB錯(cuò)誤；CD.當(dāng)保持角速度不變，增大繩長(zhǎng)，根據(jù)公式可知，繩對(duì)手的拉力將增大，故C正確，D錯(cuò)誤．7、BC【解題分析】由知，第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，A對(duì)，BD錯(cuò)；第一宇宙速度也是能使衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小發(fā)射速度，C對(duì)．8、ACD【解題分析】

A.萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式：其中R為地球半徑，h為同步衛(wèi)星離地面的高度。由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以T為一定值，根據(jù)上面等式得出：同步衛(wèi)星離地面的高度h也為一定值，故A正確；B.它若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，這是不可能的，故地球同步衛(wèi)星，一定在赤道平面上，故B錯(cuò)誤；C.第一宇宙速度是最大的運(yùn)行速度，任何地球衛(wèi)星的速度都小于第一宇宙速度，則地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于7.9km/s，故C正確；D.地球同步衛(wèi)星的周期等于地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期，根據(jù)a=ω2r可知，地球同步衛(wèi)星加速度大于地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度9.8m/s2，故D正確。9、AD【解題分析】A、對(duì)兩個(gè)球組成的系統(tǒng),只有重力和細(xì)桿的彈力做功,機(jī)械能守恒,所以小球N的機(jī)械能減小量等于小球M的機(jī)械能增加量，故A正確；B、在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，由于兩個(gè)小球有動(dòng)能，根據(jù)機(jī)械能守恒，可知小球N的重力勢(shì)能減小量不等于小球M的重力勢(shì)能增加量，故B錯(cuò)誤；C、由于小球M和小球N的質(zhì)量不相等，在重力作用下的位移大小相等，所以重力對(duì)小球N做功的絕對(duì)值大于重力對(duì)小球M做功的絕對(duì)值，故C錯(cuò)誤；D正確；故選AD點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵是明確兩個(gè)球系統(tǒng)機(jī)械能守恒,而單個(gè)球的機(jī)械能不守恒,結(jié)合機(jī)械能守恒定律和動(dòng)能定理列式分析即可.10、AC【解題分析】

A、由v-t圖象知，甲的加速度a甲=1m/s2，乙的加速度a乙=-0.5m/s2，所以甲的速度變化更快，故A正確。B、乙的速度減小，加速度恒定，故B錯(cuò)誤。C、0~20s內(nèi)，乙的平均速度是v=m/s=25m/s，故C正確。D、在t=20s時(shí)，兩車的速度相等，由v-t圖象包圍的“面積”知，乙在甲的前面，故D錯(cuò)誤。11、BD【解題分析】A項(xiàng)：人滑到C點(diǎn)時(shí)，對(duì)人進(jìn)行受力分析，人和滑輪整體受到重力，鋼索的拉力和滑動(dòng)摩擦力，如果鋼索光滑A對(duì)，考慮摩擦力作用，應(yīng)該是摩擦力切線方向的分力和兩繩拉力沿切線方向分量合力為0的位置速度最大，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：人從A滑到C的過程中，根據(jù)PG=mgVy,，開始時(shí)速度為0，重力的功率為0，中間過程重力的功率不為0，到C點(diǎn)時(shí)重力方向與速度方向垂直，重力功率為0，故人從A滑到C的過程中，重力的功率先增大后減小，故B正確；C項(xiàng)：人滑到C時(shí)由于有沿切線方向的摩擦力，所以人滑到C點(diǎn)時(shí)合力方向不再沿豎直向上，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：如果沒有摩擦力與對(duì)右側(cè)固定樁的拉力相等，人從A滑到C的過程中，鋼索對(duì)人有向右的摩擦力，那么右邊的鋼索會(huì)受到人對(duì)它向左的摩擦力，因此右側(cè)鋼索對(duì)固定樁的拉力大，所以鋼索對(duì)左側(cè)固定樁的拉力小于對(duì)右側(cè)固定樁的拉力，故D正確．12、ABD【解題分析】

A．金屬環(huán)從P點(diǎn)到Q點(diǎn)，動(dòng)能減少80J，機(jī)械能減少了40J，所以重力勢(shì)能增加了40J，P點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離，則：解得：細(xì)桿的傾角故A項(xiàng)正確；B．金屬環(huán)從P點(diǎn)到Q點(diǎn)，動(dòng)能減少80J，據(jù)動(dòng)能定理得：解得：金屬環(huán)受到的摩擦力故B項(xiàng)正確；C．據(jù)可知，金屬環(huán)將不能回到Q點(diǎn)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．據(jù)，解得：對(duì)金屬環(huán)上升過程，受力分析，由牛頓第二定律可得：金屬環(huán)上升過程的加速度大小金屬環(huán)上升的時(shí)間：故D項(xiàng)正確。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、計(jì)時(shí)乙AD0.51【解題分析】

(1)[1][2].電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器都是計(jì)時(shí)儀器，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用4-6V的電壓，電火花計(jì)時(shí)器使用220V的電源，即使用交流220V電源的是乙．

(2)[3].在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)讓重物緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，手拉著紙帶的上方，保持紙帶豎直，由靜止釋放．故A正確，BCD錯(cuò)誤；

(3)[4].A.在重錘的正下方地面鋪海綿，是防止損壞儀器，對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差沒有幫助，故A錯(cuò)誤；

B.重錘下降過程不是自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度不等于g，故B錯(cuò)誤；

C.重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)時(shí)，重物不需要從同一位置開始下落，故C錯(cuò)誤；

D.選重物的密度盡量大一些，可以減小受到的阻力的影響，可減少實(shí)驗(yàn)誤差，故D正確；

(4)[5].根據(jù)刻度尺的指示可知：AC之間的距離為：xAC=22.60cm-15.20cm=7.40cm，

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中的速度等于該過程中的平均速度，可以求出B點(diǎn)瞬時(shí)速度的大小為：增加的動(dòng)能為：14、0.9780.4900.478＞紙帶和重錘運(yùn)動(dòng)過程中受到阻力的作用【解題分析】

（1）根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可得B點(diǎn)的速度為：vB（