2024年湖北省普通高中聯(lián)考協(xié)作體高一物理第二學(xué)期期末綜合測試試題含解析

2024年湖北省普通高中聯(lián)考協(xié)作體高一物理第二學(xué)期期末綜合測試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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，錯選和不選得零分）1、(本題9分)如圖所示，兩個小球從水平地面上方同一點(diǎn)O分別以初速度v1、v2水平拋出，落在地面上的位置分別是A、B，O′是O在地面上的豎直投影，且O′A∶AB＝1∶3.若不計(jì)空氣阻力，則兩小球()A．拋出的初速度大小之比為1∶1B．落地速度大小之比一定為1∶1C．落地速度與水平地面夾角的正切值之比為4∶1D．通過的位移大小之比一定為1∶12、如圖所示，P、Q是兩個電荷量相等的正點(diǎn)電荷，它們連線的中點(diǎn)是O，A、B是中垂線上的兩點(diǎn)．OA＜OB，用EA、EB、、分別表示A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)和電勢，則（）A．EA一定大于EB，一定大于B．EA不一定大于EB，一定大于C．EA一定大于EB，不一定大于D．EA不一定大于EB，不一定大于3、一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線是豎直的，圓錐固定，有質(zhì)量相同的兩個小球A和B貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示，A的運(yùn)動半徑較大，則（）A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的線速度必小于B球的線速度C．A球運(yùn)動的向心加速度必大于B球的向心加速度D．A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ卮笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?、(本題9分)如圖所示為摩托車比賽轉(zhuǎn)彎時的情形，若轉(zhuǎn)彎路面是水平的，下列說法正確的是（）A.水平路面對車身彈力的方向沿車身方向斜向上B.水平路面對車身彈力的方向垂直于水平路面豎直向上C．水平路面對車輪的靜摩擦力和斜向上的彈力的合力充當(dāng)向心力Ｄ.僅由水平路面對車輪的靜摩擦力充當(dāng)向心力5、(本題9分)下列說法正確的是A．物體所受合外力越大，其動量變化一定越快B．物體所受合外力越大，其動量變化一定越大C．物體所受合外力越大，其動能變化一定越大D．物體所受合外力越大，其機(jī)械能變化一定越大6、(本題9分)一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動，如圖所示，則下列說法正確的是A．小球過最高點(diǎn)的最小速度是B．小球過最高點(diǎn)時，桿所受到的彈力可以等于零C．小球過最高點(diǎn)時，桿對球的作用力一定隨速度增大而增大D．小球過最高點(diǎn)時，桿對球的作用力一定隨速度增大而減小7、(本題9分)如圖，電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r．將滑動變阻器滑片向下滑動，理想電壓表示數(shù)變化量的絕對值分別為，理想電流表示數(shù)變化量的絕對值，則A．A的示數(shù)增大 B．的示數(shù)增大C．與的比值大于r D．大于8、(本題9分)如圖所示，兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動，用R、T、Ek、S分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動能、與地心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積．下列關(guān)系式正確的有A．TA>TB B．EkA>EkBC．SA=SB D．9、一條小船在靜水中的速度為10m/s，要渡過寬為50m、水流速度恒為5m/s的平直河流，下列說法正確的是（）A．小船渡河的最短時間為5sB．小船渡河的最短時間為10sC．若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程不變D．若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程減小10、(本題9分)如圖所示，水平光滑長桿上套有小物塊A，細(xì)線繞過O點(diǎn)的輕質(zhì)光滑小定滑輪，一端連接A，另一端懸掛小物塊B，物塊B質(zhì)量是A質(zhì)量的4倍。C為O點(diǎn)正下方桿上的一點(diǎn)，滑輪到桿的距離OC=h。開始時，A位于P點(diǎn)，PO與水平方向的夾角為30°，現(xiàn)將A、B由靜止釋放。下列說法正確的是A．物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，速度不斷增大B．在物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，物塊B克服細(xì)線拉力做的功小于B重力勢能的減少量C．物塊A在桿上長為2h的范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動D．物塊A經(jīng)過C點(diǎn)時的速度大小為11、如圖所示，下列關(guān)于地球人造衛(wèi)星軌道的說法，正確的是（）A．衛(wèi)星軌道a、b、c都是可能的B．衛(wèi)星軌道只可能是b、cC．同步衛(wèi)星軌道可能是bD．a(chǎn)、b均可能是同步衛(wèi)星軌道12、(本題9分)如圖所示，一小球自A點(diǎn)由靜止自由下落，到B點(diǎn)時與彈簧接觸，到C點(diǎn)時彈簧被壓縮到最短。若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由A→B→C的過程中，若僅以小球?yàn)橄到y(tǒng)，且取地面為參考面，則A．小球從A→B的過程中機(jī)械能守恒；小球從B→C的過程中只有重力和彈力做功，所以機(jī)械能也守恒B．小球在B點(diǎn)時動能最大C．小球減少的機(jī)械能，等于彈簧彈性勢能的增量D．小球到達(dá)C點(diǎn)時,球和地球系統(tǒng)的重力勢能和彈簧的彈性勢能之和最大.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)利用如圖所示的裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：用輕質(zhì)細(xì)繩的一端與一個質(zhì)量為m（已知）的小球相連，另一端系在力傳感器的掛鉤上，整個裝置位于豎直面內(nèi)，將細(xì)繩拉離豎直方向一定角度，將小球由靜止釋放，與傳感器相連的計(jì)算機(jī)記錄的繩的拉力F隨時間t變化的圖線如圖所示，讀出圖中A點(diǎn)的值為F1，圖中B點(diǎn)的值為F2。（1）要利用小球從A到B的運(yùn)動過程驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律只需要再測量一個量的數(shù)值，這個量是___________________；（2）小球從A到B的過程中，重力勢能改變量的大小為_______________；動能改變量的大小為_____________（請用“F1”、“F2”、重力加速度g及第（1）問中需要再測量的那個量的符號表示）。14、（10分）某小組同學(xué)為了驗(yàn)證動量守恒定律，在實(shí)驗(yàn)室找到了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．測得大小相同的a、b小球的質(zhì)量分別為ma、mb，實(shí)驗(yàn)得到M、P、N三個落點(diǎn)．圖中P點(diǎn)為單獨(dú)釋放a球的平均落點(diǎn)．（1）本實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是________．A．兩小球的質(zhì)量滿足ma＝mbB．斜槽軌道必須是光滑的C．斜槽軌道末端的切線水平D．入射小球a每次都從斜槽上的不同位置無初速度釋放（2）a、b小球碰撞后，b球的平均落點(diǎn)是圖中的_______．（填M或N）（3）為了驗(yàn)證動量守恒定律，需要測量OM間的距離，還需要測量的物理量有______________、______________（用相應(yīng)的文字和字母表示）．（4）如果碰撞過程動量守恒，兩小球間滿足的關(guān)系式是______________________（用測量物理量的字母表示）．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，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)粗糙半圓形軌道在B點(diǎn)平滑相接，半圓形軌道半徑為R，一質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，獲得向右速度后脫離彈簧，經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道后瞬間對軌道的壓力大小為其重力的8倍，之后沿圓周運(yùn)動，到達(dá)C點(diǎn)時對軌道的壓力恰好為0.求：(1)釋放物塊時彈簧的彈性勢能；(2)物塊從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)過程中克服摩擦力做的功；(3)物塊離開C點(diǎn)后落回水平面時，重力的瞬時功率大小.16、（12分）(本題9分)如圖所示，虛線MN、PQ之間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，兩虛線間距離為d．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子，從a點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電壓為U的電場加速后，由b點(diǎn)垂直進(jìn)入水平勻強(qiáng)電場中，從MN上的某點(diǎn)c(圖中未畫出)離開，其速度與電場方向成45°角．不計(jì)帶電粒子的重力．求：(1)帶電粒子剛進(jìn)入水平勻強(qiáng)電場時的速率v0；(2)水平勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E；(3)bc兩點(diǎn)間的電勢差Ubc．17、（12分）(本題9分)一位質(zhì)量m=50kg的滑雪運(yùn)動員從高度h=30m的斜坡由靜止開始自由滑下。斜坡的傾角θ=37°，滑雪板與雪面滑動摩擦因素。則運(yùn)動員滑至坡底的過程中求：（不計(jì)空氣阻力）（1）重力、支持力、摩擦力所做的功各是多少？（2）到達(dá)坡底時重力的瞬時功率是多少？

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【解析】

兩球的拋出高度相同，故下落時間相同，落地時的豎直分速度相同；兩小球的水平位移分別為O′A和O′B，故水平位移之比為1：4，由x=vt可知兩小球的初速度之比為1：4；

故A錯誤；由于未知兩小球的下落高度，故無法求出準(zhǔn)確的落地時的豎直分速度，無法求得落地速度之比，同理也無法求出位移大小之比，故BD錯誤；因豎直分速度相等，tanθ=vy/v0，因豎直分速度相等，而水平初速度比值為1：4，故正切值的比值為4：1；故C正確；故選C．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，對于平拋運(yùn)動要注意用好幾何關(guān)系，并能靈活應(yīng)用各物理量之間的關(guān)系．2、B【解析】

兩個等量同種電荷連線中點(diǎn)O的電場強(qiáng)度為零，無窮遠(yuǎn)處電場強(qiáng)度也為零，故從O點(diǎn)沿著中垂線向上到無窮遠(yuǎn)處電場強(qiáng)度先增大后減小，場強(qiáng)最大的點(diǎn)可能在A點(diǎn)下，也可能在A點(diǎn)上，還可能在A點(diǎn)，由于A、B兩點(diǎn)的間距也不確定，故可能大于，也可能小于，還可能等于；BO連線上的電場方向?yàn)樨Q直向上，沿電場方向性電勢減小，故一定大于；A.A項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故A不符合題意；B.B項(xiàng)與上述分析結(jié)論相符，故B符合題意；C.C項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故C不符合題意；D.D項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故D不符合題意3、A【解析】

以小球?yàn)檠芯繉ο?，對小球受力分析，小球受力如圖所示：由牛頓第二定律得：mgtanθ=m=mrω2=ma，解得：，，a=gtanθ，因?yàn)锳的半徑大，則A球的線速度大于B球的線速度，A球的角速度小于B球的角速度，兩球的向心加速度相等。故A正確，BC錯誤。根據(jù)平行四邊形定則知，球受到的支持力為：，可知兩球受到的支持力相等，則兩球?qū)ν氨诘膲毫ο嗟?。故D錯誤。4、B【解析】選BD分析：摩托車拐彎時做圓周運(yùn)動，在豎直方向上摩托車受重力和支持力平衡，靠水平路面對車輪的靜摩擦力提供向心力．解答：解：A、水平路面對車身的彈力方向垂直于路面豎直向上．故A錯誤，B正確．

C、摩托車做圓周運(yùn)動靠水平路面對車輪的靜摩擦力提供向心力．故C錯誤，D正確．

故選BD5、A【解析】

AB、根據(jù)公式動量定理Ft=P，F(xiàn)=，可知物體所受合外力越大，其動量變化不一定大，但是其動量變化一定越快，故A正確，B錯誤。C、根據(jù)動能定理Fx=Ek，物體所受合外力做的功越大，其動能變化一定越大，合外力越大，合外力做的功并不一定大，故C錯誤。D、根據(jù)W其它=E機(jī)，物體所受除重力（彈力）外其它力做的功越大，其機(jī)械能變化一定越大，合外力越大，除重力（彈力）外其它力做的功并不一定大，故D錯誤。6、B【解析】

A.由于桿可以表現(xiàn)為拉力，也可能表現(xiàn)支持力，所以小球過最高點(diǎn)的最小速度為0，故A錯誤；B.當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度時，靠重力提供向心力，桿子的彈力為零，故B正確；CD.桿子在最高點(diǎn)可以表現(xiàn)為拉力，也可以表現(xiàn)為支持力，當(dāng)表現(xiàn)為支持力時，速度增大作用力越小，當(dāng)表現(xiàn)為拉力時，速度增大作用力越大，故CD錯誤。7、ACD【解析】

A．滑動變阻器的滑片向下滑動，導(dǎo)致滑動變阻器阻值變小，由于電壓表斷路，定值電阻和滑動變阻器為串聯(lián)，滑動變阻器阻值變小，總電阻變小，電源電動勢不變，總電流變大，即電流表示數(shù)變大，選項(xiàng)A對；B．電壓表測量定值電阻的電壓，電阻不變，總電流變大，所以電壓變大即示數(shù)增大．電壓表測量定值電阻和滑動變阻器總電壓即路端電壓，示數(shù)變小，選項(xiàng)B錯；D．電壓表測量滑動變阻器電壓，設(shè)電流增加量為，則根據(jù)，，所以，選項(xiàng)D對；C．電壓表的變化量，所以，選項(xiàng)C對．8、AD【解析】

根據(jù)知，軌道半徑越大，周期越大，所以TA>TB，故A正確；由知：，所以vB>vA，又因?yàn)橘|(zhì)量相等，所以EkB>EkA，故B錯誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，同一行星與地心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積相等，所以C錯誤；由開普勒第三定律知，D正確．【點(diǎn)睛】重點(diǎn)是要掌握天體運(yùn)動的規(guī)律，萬有引力提供向心力．選項(xiàng)C容易錯選，原因是開普勒行星運(yùn)動定律的面積定律中有相等時間內(nèi)行星與太陽的連線掃過的面積相等．這是針對某一行星的，而不是兩個行星．9、AC【解析】

AB.當(dāng)小船船頭指向河對岸時，小船渡河時間最短，小船渡河的最短時間為，故A正確，B錯誤；CD.因?yàn)樾〈陟o水中的速度為10m/s大于水流速度恒為5m/s，小船渡河的最短路程是河的寬度50m，所以若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程仍是河的寬度保持不變，故C正確，D錯誤。10、AC【解析】

A.物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，繩子拉力對A做正功，動能不斷增大，速度不斷增大，故A正確。B.到C點(diǎn)時B的速度為零。則根據(jù)功能關(guān)系可知，在物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，物塊B克服細(xì)線拉力做的功等于B重力勢能的減少量，故B錯誤。C.由幾何知識可得AC=h，由于AB組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由對稱性可得物塊A在桿上長為2h的范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動。故C正確。

D.設(shè)物塊A經(jīng)過C點(diǎn)時的速度大小為v，此時B的速度為0。根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：，得v=2，故D錯誤。11、BC【解析】

AB．衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動的圓心是地球的地心，所以凡是人造地球衛(wèi)星的軌道平面必定經(jīng)過地球中心，所以b、c均可能是衛(wèi)星軌道，a不可能是衛(wèi)星軌道，故A錯誤，B正確．CD．同步衛(wèi)星的軌道平面在赤道的上空，則同步衛(wèi)星軌道可能是b，故C正確，D錯誤．【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是要知道人造地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動，圓心是地球的地心，由萬有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心.12、CD【解析】

小球從A→B的過程中只受重力，機(jī)械能守恒；小球從B→C的過程中，由于彈力對小球做功，所以小球的機(jī)械能不守恒。故A錯誤。小球從B到C過程，受到重力和彈力兩個力作用，彈力先小于重力，后大于重力，所以小球先加速和減速，故動能先變大后變小，彈力與重力相等時，動能最大，小球動能最大的位置在BC之間某點(diǎn)，故B錯誤；小球從A到C過程中，小球和彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，而在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)動能都為零，故減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能，故C正確；小球到達(dá)C點(diǎn)時動能為零，動能最小，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒知，小球和地球系統(tǒng)的重力勢能和彈簧的彈性勢能之和最大，故D正確。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）懸點(diǎn)到球心的距離L（2）【解析】

解：(1)(2)小球在最低點(diǎn)時，繩子的拉力最大，則由牛頓第二定律可得，解得，小球從到的過程中，動能改變量的大小為；小球在最高點(diǎn)時，繩子的拉力最小，則有，即，小球擺到最高點(diǎn)時與最低點(diǎn)的高度差，小球從到的過程中，重力勢能改變量的大小為；若小球從到的運(yùn)動過程機(jī)械能守恒定律則有，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律成立的表達(dá)式為，由于小球的質(zhì)量已知，和通過力傳感器可以讀出，所以要利用小球從到的運(yùn)動過程驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律只需要再測量一個量的數(shù)值，這個量是懸點(diǎn)到球心的距離。14、CNOP的距離x2，ON的距離x3max2＝max1＋mbx3【解析】

(1)A．驗(yàn)證碰撞中的動量守恒實(shí)驗(yàn)，為防止入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，故A錯誤．B．“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，是通過平拋運(yùn)動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運(yùn)動即可，實(shí)驗(yàn)時要保證斜槽軌道末端的切線是水平的，對斜槽是否光滑沒有要求，故B錯誤；C．要保證碰撞后都做平拋運(yùn)動，兩球要發(fā)生正碰，碰撞的瞬間，入射球與被碰球的球心應(yīng)在同一水平高度，兩球心的連線應(yīng)與軌道末端的切線平行，因此兩球半徑也應(yīng)該相同，故C正確．D．要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故D錯誤．(2)小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度減小，b球在前，a球在后，兩球都做平拋運(yùn)動，由圖示可知，未放被碰小球時小球a的落地點(diǎn)為P點(diǎn)，碰撞后a、b的落點(diǎn)點(diǎn)分別為M、N點(diǎn).(3)小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，小球在空中的運(yùn)動時間t相等；碰撞過程動量守恒，則mav0=mavA