2023-2024學(xué)年湖南省長(zhǎng)沙瀏陽(yáng)市物理高一下期末綜合測(cè)試試題含解析

2023-2024學(xué)年湖南省長(zhǎng)沙瀏陽(yáng)市物理高一下期末綜合測(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(xiě)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(xiě)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(wú)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)如圖為運(yùn)動(dòng)員投擲鉛球的過(guò)程示意圖。在運(yùn)動(dòng)員的作用下，鉛球從a點(diǎn)由靜止加速到b點(diǎn)，在b點(diǎn)以與水平方向成一定角度的速度斜向上飛出，c為鉛球能達(dá)到的最高點(diǎn)。下列說(shuō)法中正確的是（）A．從a到b，運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球做的功等于鉛球動(dòng)能的增加量B．從b到c，鉛球速度方向與加速度方向間夾角一直減小C．從a到d，重力對(duì)鉛球一直做正功D．從b到d，鉛球的動(dòng)能先減小到零后逐漸增大2、(本題9分)2018年12月8日2時(shí)23分，“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射．2019年1月3日10時(shí)26分，嫦娥四號(hào)成功著陸在月球背面南極﹣艾特肯盆地馮．卡門(mén)撞擊坑的預(yù)選著陸區(qū)，“玉兔二號(hào)”月球車(chē)則于22時(shí)22分到達(dá)月面開(kāi)始巡視探測(cè)．如圖所示，“嫦娥四號(hào)”從距月面高度為100km的環(huán)月圓軌道I上的P點(diǎn)實(shí)施變軌，進(jìn)入近月點(diǎn)為15km的橢圓軌道Ⅱ，由近月點(diǎn)Q落月．關(guān)于“嫦娥四號(hào)”下列說(shuō)法正確的是（）A．沿軌道I運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能變大．B．沿軌道Ⅱ運(yùn)行的周期等于沿軌道I運(yùn)行的周期C．沿軌道Ⅱ正常運(yùn)行時(shí)，在P點(diǎn)的速度小于在Q點(diǎn)的速度D．在軌道Ⅱ上由P點(diǎn)運(yùn)行到Q點(diǎn)的過(guò)程中，萬(wàn)有引力對(duì)其做正功，它的動(dòng)能增加，引力勢(shì)能減小，機(jī)械能減小3、(本題9分)如圖，把一個(gè)小球放在玻璃漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．下列說(shuō)法正確的是A．小球受到重力、漏斗壁的支持力和向心力B．小球受到的重力大于漏斗壁的支持力C．小球受到的重力小于漏斗壁的支持力D．小球所受的合力的大小等于04、已知某星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的，直徑是地球直徑的。一名宇航員來(lái)到該星球，宇航員在該星球上所受的萬(wàn)有引力大小是他在地球上所受萬(wàn)有引力大小的（）A． B． C．2 D．45、(本題9分)一物體靜止在傾角為θ的斜面上，斜面沿水平方向向右勻速移動(dòng)了距離l，如圖所示.物體相對(duì)斜面靜止，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．重力對(duì)物體做正功B．支持力對(duì)物體做正功C．摩擦力對(duì)物體做負(fù)功D．合力對(duì)物體做功為零6、如圖所示，重物M沿豎直桿下滑，并通過(guò)繩子帶動(dòng)小車(chē)m沿斜面升高。則當(dāng)滑輪右側(cè)的繩子與豎直方向成θ角且重物下滑的速度為v時(shí)，小車(chē)的速度為A．vcosθ B．vsinθ C． D．vtanθ7、(本題9分)真空中有兩點(diǎn)電荷、分別位于直角三角形的頂點(diǎn)C和頂點(diǎn)B上，D為斜邊AB的中點(diǎn)∠ABC=30°，如圖所示，已知Ａ點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直AB向下，則下列說(shuō)法正確的是（）A．帶正電，帶負(fù)電B．帶負(fù)電，帶正電C．電荷量的絕對(duì)值等于電荷量的絕對(duì)值的二倍D．電荷量的絕對(duì)值等于電荷量的絕對(duì)值的一半8、(本題9分)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，以下各量不發(fā)生變化的是A．線速度 B．角速度 C．周期 D．向心加速度9、科幻電影《流浪地球》中講述了人類(lèi)想方設(shè)法讓地球脫離太陽(yáng)系的故事.地球流浪途中在接近木星時(shí)被木星吸引,當(dāng)?shù)厍蚩煲矒裟拘堑奈ｋU(xiǎn)時(shí)刻，點(diǎn)燃木星產(chǎn)生強(qiáng)大氣流推開(kāi)地球拯救了地球.若逃逸前，地球、木星沿各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行，且航天器在地球表面的重力為G1，在木星表面的重力為G2，地球與木星均可視為球體，其半徑分別為R1、R2，則下列說(shuō)法正確的是（）A．地球逃逸前，其在相等時(shí)間內(nèi)與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積相等B．木星與地球的第一宇宙速度之比為GC．地球與木星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期之比的立方等于它們軌道半長(zhǎng)軸之比的平方D．地球與木星的質(zhì)量之比為G10、(本題9分)兩個(gè)物體a和b，其質(zhì)量分別為ma和mb，且ma>mb，它們的初動(dòng)能相同.若它們分別受到不同的阻力Fa和Fb的作用，經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間停下來(lái)，它們的位移分別為Xa和Xb，則()A．Fa<Fb B．Fa>Fb C．Xa>Xb D．Xa<Xb11、(本題9分)已知地球的質(zhì)量為M，月球的質(zhì)量為m，月球繞地球的軌道半徑為r，周期為T(mén)，萬(wàn)有引力常量為G，則月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)軌道處的重力加速度大小等于（）A． B． C． D．12、(本題9分)將三個(gè)光滑的平板傾斜固定，三個(gè)平板頂端到底端的高度相等，三個(gè)平板AC、AD、AE與水平面間的夾角分別為θ1、θ2、θ3，如圖所示?，F(xiàn)將三個(gè)完全相同的小球由最高點(diǎn)A沿三個(gè)平板同時(shí)無(wú)初速度地釋放，經(jīng)一段時(shí)間到達(dá)平板的底端。則下列說(shuō)法正確的是（）A．重力對(duì)三個(gè)小球所做的功相同B．沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小C．三個(gè)小球到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)量相同D．沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球到達(dá)平板底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率最小二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓有6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開(kāi)始落下,重錘上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器材;B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上;C．用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量;D．釋放懸掛重錘的紙帶,同時(shí)接通電源開(kāi)關(guān)打出一條紙帶;E.測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)到起始點(diǎn)間的距離;F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。(1)其中沒(méi)有必要進(jìn)行的步驟是____,操作不當(dāng)?shù)牟襟E是____。(2)利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值。根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出各點(diǎn)之間的距離如圖所示。使用交流電的頻率為f,則計(jì)算重錘下落的加速度的表達(dá)式a=________。(用x1、x2、x3、x4及f表示)(3)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能,其主要原因是重錘和紙帶下落過(guò)程中存在阻力作用,可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,還需要測(cè)量的物理量是________。試用這些物理量和紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示重錘和紙帶在下落的過(guò)程中受到的平均阻力大小f′=________。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，打點(diǎn)周期為0.02s，自由下落的重物質(zhì)量為1kg，打出一條理想的紙帶，數(shù)據(jù)如圖所示，單位是cm，g取9.8m/s2，O、A之間有多個(gè)點(diǎn)沒(méi)畫(huà)出．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=_______m/s．從起點(diǎn)O到打下點(diǎn)B的過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量ΔEP=三、計(jì)算題要求解題步驟，和必要的文字說(shuō)明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，A、B、C是絕緣水平面上一條直線上的三點(diǎn)，A、B間距離為r1＝0.4m，B、C間距離r1＝0.8m，在A、B兩點(diǎn)分別固定Q1、Q1兩個(gè)點(diǎn)電荷，Q1＝+3.6×10﹣8C，Q1＝﹣1.6×10﹣8C，靜電力常量k＝9×109N?m1/C1．求：（1）點(diǎn)電荷Q1與Q1間的庫(kù)侖力F的大??；（1）C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)E的大小。16、（12分）(本題9分)地球的質(zhì)量M=5.98×1024kg，地球半徑R=6370km，引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，一顆繞地做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星環(huán)繞速度為v=2100m/s，求：（1）用題中的已知量表示此衛(wèi)星距地面高度h的表達(dá)式（2）此高度的數(shù)值為多少？（保留3位有效數(shù)字）17、（12分）(本題9分)如圖所示，水平傳送帶以速率v=3m/s勻速運(yùn)行。工件（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=1m/s的速度滑上傳送帶的左端A，在傳送帶的作用下繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，然后從傳送帶右端B水平飛出，落在水平地面上。已知工件的質(zhì)量m=1kg，工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，拋出點(diǎn)B距地面的高度h=0.80m，落地點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離x=1.2m，g=10m/s2。傳送帶的輪半徑很小。求：(1)工件離開(kāi)B點(diǎn)時(shí)的速度；(2)在傳送工件的過(guò)程中，傳送帶對(duì)工件做的功及傳送此工件由于摩擦產(chǎn)生的熱量。

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、B【解析】

A.在A到B的過(guò)程中，鉛球受到推力作用，且在推力方向上通過(guò)了距離；故運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球做了功；運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球做的功等于鉛球動(dòng)能和重力勢(shì)能的增加量，故A錯(cuò)誤；B.從b到c的過(guò)程中，鉛球的速度斜向上，加速度向下，根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，鉛球的速度與加速度方向間夾角一直減??；故B正確；C.從a到c，鉛球高度升高，重力做負(fù)功，故C錯(cuò)誤。D.從b到d的過(guò)程中，鉛球的質(zhì)量不變，高度先增加，后降低，所以重力勢(shì)能先增加后減少；動(dòng)能先減小后增加，但是在最高點(diǎn)鉛球的速度水平不為零，因此最小動(dòng)能不為零，故D錯(cuò)誤；2、C【解析】

A．在軌道I上運(yùn)動(dòng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能不變，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．軌道Ⅱ的半長(zhǎng)軸小于軌道I的半徑，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律可知沿軌道Ⅱ運(yùn)行的周期小于軌道I上的周期，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，知在軌道Ⅱ上由P點(diǎn)運(yùn)行到Q點(diǎn)的過(guò)程中，速度逐漸增大，在P點(diǎn)的速度小于在Q點(diǎn)的速度，故選項(xiàng)C正確；D．在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)，衛(wèi)星只受萬(wàn)有引力作用，由P點(diǎn)運(yùn)行到Q點(diǎn)的過(guò)程中，萬(wàn)有引力對(duì)其做正功，它的動(dòng)能增加，引力勢(shì)能減小，機(jī)械能不變，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．3、C【解析】

小球受到重力、支持力兩個(gè)力作用，靠?jī)蓚€(gè)力的合力提供向心力，合力不為零，故AD錯(cuò)誤；

小球靠重力和支持力的合力提供向心力，合力的方向沿水平方向，如圖所示，可知支持力大于重力，故B錯(cuò)誤，C正確．

點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，注意受力分析，不能說(shuō)小球受到向心力．4、B【解析】

宇航員在地球上所受的萬(wàn)有引力F1=G，宇航員在該星球上所受的萬(wàn)有引力F2=G，由題知M2=M1，R2=R1，解得==，故B正確，ACD錯(cuò)誤。5、A【解析】

對(duì)物體受力分析可以知道物體受重力mg、彈力N和摩擦力f,作出力圖如圖所示,根據(jù)功的公式分析各力做功。A．物體在水平方向移動(dòng),在重力方向上沒(méi)有位移,所以重力對(duì)物體m做功為零.故A錯(cuò)誤，符合題意;B．由圖看出,彈力N與位移l的夾角小于90°,則彈力對(duì)物體m做正功.所以B選項(xiàng)是正確的，不符合題意。C．摩擦力f與位移的夾角為鈍角,所以摩擦力對(duì)物體m做功不為零,做負(fù)功.所以C選項(xiàng)是正確的，不符合題意。D．物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),合力為零,合力對(duì)物體m做功為零.所以D選項(xiàng)是正確的,不符合題意。6、A【解析】

物體M以速度v沿豎直桿勻速下滑，繩子的速率等于小車(chē)m的速率，將M物體的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的分速度等于繩速，由幾何知識(shí)求解m的速率，從而即可求解.【詳解】將M物體的速度按圖示兩個(gè)方向分解，如圖所示：得繩子速率為，而繩子速率等于小車(chē)m的速率，則有小車(chē)m的速率為；故A正確【點(diǎn)睛】本題通常稱(chēng)為繩端物體速度分解問(wèn)題，容易得出的結(jié)果是將繩的速度分解，一定注意合運(yùn)動(dòng)是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng),是把合速度分解成兩等效的分速度.7、AD【解析】

（1）A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直AB向下，EA為A點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)，將EA分解到AC和AB方向如圖所示，可知點(diǎn)電荷q1的電場(chǎng)強(qiáng)度方向由C指向A，則q1為正電，知點(diǎn)電荷q2的電場(chǎng)強(qiáng)度方向由A指向B，則q2為負(fù)電，A正確，B錯(cuò)誤；（2）設(shè)AB=2L，則AC=ABsin30°=L，從場(chǎng)強(qiáng)分解的圖中可知，即．又根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式，，，結(jié)合，解得，故C錯(cuò)誤，D正確；故本題選AD．【點(diǎn)睛】將A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)EA分解到AC和AB方向，從而判斷兩電荷場(chǎng)強(qiáng)的方向，再判斷電性；分別計(jì)算兩電荷的場(chǎng)強(qiáng)，根據(jù)兩場(chǎng)強(qiáng)E的比值關(guān)系，求出兩電荷量之比8、BC【解析】

在描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量中，線速度、向心加速度、向心力這幾個(gè)物理量都是矢量，雖然其大小不變但是方向在變，因此這些物理量是變化的；所以保持不變的量是周期和角速度，所以BC正確。9、AD【解析】

A.由開(kāi)普勒第二定律可知對(duì)每一個(gè)行星而言，行星與太陽(yáng)的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，所以地球逃逸前，其在相等時(shí)間內(nèi)與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積相等，故選項(xiàng)A正確；B.根據(jù)重力提供向心力得G1=mv12RC.根據(jù)開(kāi)普勒第三定律得a13TD.根據(jù)重力與萬(wàn)有引力相等，根據(jù)G'=GMmR2解得M=G'R2Gm，可得地球的質(zhì)量為10、BD【解析】

根據(jù)動(dòng)能與速度的關(guān)系和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析位移關(guān)系，由動(dòng)能定理分析阻力的大小關(guān)系；【詳解】設(shè)物體的初速度為v，初動(dòng)能為，所受的阻力為F，通過(guò)的位移為x．

物體的速度與動(dòng)能的關(guān)系為，得

由得，由題t和相同，則質(zhì)量越大，位移越小，由于，所以;

由動(dòng)能定理得：，因初動(dòng)能相同，F(xiàn)與x成反比，則，故選項(xiàng)BD正確，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題綜合考查動(dòng)能、動(dòng)能定理及位移公式，在解題時(shí)要注意如果題目中涉及時(shí)間時(shí)，則應(yīng)考慮應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，不涉及時(shí)間應(yīng)優(yōu)先采用動(dòng)能定理或功能關(guān)系．11、BD【解析】試題分析：月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由地球的萬(wàn)有引力提供月球的向心力，則有：解得：，故BD正確．考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用.12、ABD【解析】

A.因?yàn)槿齻€(gè)小球下落的高度差相同，所以重力對(duì)三個(gè)小球所做的功相同，故A正確；B.小球沿斜面下滑時(shí)，加速度，下滑的位移是。所以下滑的時(shí)間，由圖可知，所以，沿光滑固定斜面下滑，只有重力做功，合力做功就是重力做功，由A項(xiàng)分析可知，重力對(duì)三個(gè)小球做功相同，也就是合力對(duì)三個(gè)小球做功相同，所以小球的合力的平均功率,故B正確C.由機(jī)械能守恒定律可知：三個(gè)小球到達(dá)底端時(shí)，速度大小相同，但斜面的傾角不同，速度的方向不同，所以動(dòng)量的大小相等，但方向不同，所以三個(gè)小球到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)量不相同，故C錯(cuò)誤；D.由機(jī)械能守恒定律可知：三個(gè)小球到達(dá)底端時(shí)，速度大小相同，小球到達(dá)平板底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率，由圖可知，所以沿傾角為θ3的AE平板下滑的小球到達(dá)平板底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率最小，故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫(xiě)在題中橫線上）13、CBDx3+x【解析】（1）C、因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、12（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔：T=1f，

由勻變速運(yùn)動(dòng)的推論可知，a則加速度為：a=a（3）根據(jù)牛頓第二定律得，mg-f=ma，則f=mg-ma=m[g-(點(diǎn)睛：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定實(shí)驗(yàn)中不必要的步驟以及錯(cuò)誤的步驟；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一