湖北省孝感市重點(diǎn)高中聯(lián)考協(xié)作體2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期聯(lián)合考試試題含解析

PAGE15-湖北省孝感市重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考協(xié)作體2024-2025學(xué)年高一物理下學(xué)期聯(lián)合考試試題（含解析）（試卷滿分：100分）一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9～12題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.有關(guān)萬有引力定律的敘述正確的是（）A.卡文迪許測(cè)出了萬有引力常量G的值，引力常量G的單位是N·kg2/m2B.第一宇宙速度是人造衛(wèi)星的最小放射速度C.行星繞恒星運(yùn)動(dòng)軌道為圓形，則它運(yùn)動(dòng)周期的平方與軌道半徑的三次方之比=k為常數(shù)，此常數(shù)的大小與恒星的質(zhì)量和行星的速度有關(guān)D.開普勒將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬有引力定律【答案】B【解析】【詳解】A.卡文迪許測(cè)出了萬有引力常量G的值，依據(jù)可知，在國際單位制中，G的單位是，故A錯(cuò)誤；B.第一宇宙速度是人造衛(wèi)星的最小放射速度，是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，故B正確；C.依據(jù)開普勒第三定律=k，k為常數(shù)，此常數(shù)的大小只與恒星的質(zhì)量有關(guān)，故C錯(cuò)誤；D.牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬有引力定律，故D錯(cuò)誤。故選B。2.下面關(guān)于功的說法正確的是（）A.衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于衛(wèi)星的速度時(shí)刻改變，所以地球引力對(duì)衛(wèi)星不做功B.滑動(dòng)摩擦力阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以滑動(dòng)摩擦力肯定做負(fù)功C.舉重運(yùn)動(dòng)員，扛著杠鈴在頭的上方停留10s，運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做了正功D.靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力不肯定都做負(fù)功【答案】AD【解析】【詳解】A.衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于衛(wèi)星的速度方向時(shí)刻改變，但大小不變，依據(jù)動(dòng)能定理可知，地球引力對(duì)衛(wèi)星不做功，故A正確；B.滑動(dòng)摩擦力阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可能與運(yùn)動(dòng)方向相同，故滑動(dòng)摩擦力不肯定做負(fù)功，故B錯(cuò)誤；C.舉重運(yùn)動(dòng)員，扛著杠鈴在頭的上方停留10s，由于沒有位移，故運(yùn)動(dòng)員沒對(duì)杠鈴做功，故C錯(cuò)誤；D.恒力做功的表達(dá)式W=FScosα，滑動(dòng)摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，但與運(yùn)動(dòng)方向可以相同，也可以相反，物體受摩擦力也有可能位移為零，故可能做負(fù)功，也可能做正功，也可以不做功，而靜摩擦力與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，故與運(yùn)動(dòng)方向可以相同，也可以相反，還可以垂直，故靜摩擦力可能做負(fù)功，也可能做正功，也可以不做功，故D正確。故選AD。3.汽車在平直馬路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P．快進(jìn)入鬧市區(qū)時(shí)，司機(jī)減小了油門，使汽車的功率馬上減小一半并保持該功率接著行駛．下面四個(gè)圖像中表示從司機(jī)減小油門起先，汽車的速度與時(shí)間關(guān)系的是（）A.B.C.D.【答案】B【解析】汽車勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力；功率減小一半時(shí)，汽車的速度由于慣性來不及改變，依據(jù)功率和速度關(guān)系公式P=Fv，牽引力減小一半，小于阻力，合力向后，汽車做減速運(yùn)動(dòng)，由公式P=Fv可知，功率肯定時(shí)，速度減小后，牽引力增大，合力減小，加速度減小，故物體做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力增大到等于阻力時(shí)，加速度減為零，物體重新做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確，ACD錯(cuò)誤．4.質(zhì)量為50kg的某中學(xué)生參與學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)立定跳遠(yuǎn)項(xiàng)目競(jìng)賽，起跳直至著地過程如簡(jiǎn)圖，經(jīng)實(shí)際測(cè)量得知上升的最大高度是0.8m，在最高點(diǎn)的速度為3m/s，則起跳過程該同學(xué)所做功最接近（取g=10m/s2）（）A.225J B.400J C.625J D.850J【答案】C【解析】【詳解】運(yùn)動(dòng)員做拋體運(yùn)動(dòng)，從起跳到達(dá)到最大高度的過程中，豎直方向做加速度為g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)豎直方向初速度vy=gt=4m/s水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則v0=3m/s，則起跳時(shí)的速度依據(jù)動(dòng)能定理得故C正確ABD錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示，A、B、C是直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，∠A=90o，∠B=30o。在A、B兩點(diǎn)分別放置兩個(gè)點(diǎn)電荷qA、qB，測(cè)得C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)EC方向與AB平行。下列說法正確的是（）A.點(diǎn)電荷qA、qB的電性可能都為正B.點(diǎn)電荷qA、qB的電荷量大小之比是1∶2C.點(diǎn)電荷qA、qB的電荷量大小之比是1∶4D.點(diǎn)電荷qA、qB的電荷量大小之比是1∶8【答案】D【解析】【詳解】放在A點(diǎn)和B點(diǎn)的點(diǎn)電荷在C處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向在AC和BC的連線上，因C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向與BA方向平行，故放在A點(diǎn)的點(diǎn)電荷和放在B點(diǎn)的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向只能如圖所示由C→A和由B→C，故qA帶負(fù)電，qB帶正電，且EB=2EA，即：又由幾何關(guān)系知：所以qA：qB=1：8故D正確ABC錯(cuò)誤。故選D。6.如圖所示，將兩個(gè)等量的正點(diǎn)電荷分別固定在M、N兩點(diǎn)，圖中圓的圓心位于兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，be為兩點(diǎn)電荷的中垂線與圓弧的交點(diǎn)，a、c、d、f分別為圓弧Mb、bN、Ne、eM的中點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.a、c、d、f四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.a、c、d、f四點(diǎn)的電勢(shì)相同C.假如將一帶負(fù)電的重力不計(jì)的粒子由e點(diǎn)無初速放，則該粒子將沿中垂線向O點(diǎn)做勻加速運(yùn)動(dòng)D.假如將帶一負(fù)電的重力不計(jì)的粒子由a點(diǎn)沿圓弧abc運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，則電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功【答案】B【解析】【詳解】A．依據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理可知，各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向不同，故A錯(cuò)誤；B．依據(jù)等量同種電荷電勢(shì)分布及對(duì)稱性可知，a、c、d、f四點(diǎn)的電勢(shì)相同，故B正確；C．在等量同種電荷的中垂線上，場(chǎng)強(qiáng)是改變的，故該粒子受到的電場(chǎng)力是改變的，則加速度是改變的，不是勻加速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．假如將帶一負(fù)電的重力不計(jì)的粒子由a點(diǎn)沿圓弧abc運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力與速度方向夾角先為鈍角后為銳角，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，故D錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示，虛線框內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)（方向未畫出），一質(zhì)子從bc上的M點(diǎn)以速度v0射入電場(chǎng)內(nèi)，最終從cd邊上的Q點(diǎn)飛出電場(chǎng)．下列說法正確的是（）A.電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡肯定是拋物線B.電場(chǎng)方向肯定垂直ab邊向右C.電場(chǎng)力肯定對(duì)電荷做了正功D.M點(diǎn)的電勢(shì)肯定高于Q點(diǎn)的電勢(shì)【答案】A【解析】【詳解】A．帶電粒子在平面中受恒定的電場(chǎng)力，其運(yùn)動(dòng)軌跡為一條拋物線，故A正確；B．將電場(chǎng)力沿著水平和豎直方向正交分解，由于粒子從Q點(diǎn)飛出，故水平重量向右，豎直重量未知，故電場(chǎng)力的方向未知，故B錯(cuò)誤；C．將電場(chǎng)力沿著水平和豎直方向正交分解，由于粒子從Q點(diǎn)飛出，故水平重量向右，豎直重量未知，水平重量做正功，豎直重量做功狀況未知，故電場(chǎng)力做的總功未知，故C錯(cuò)誤；D．將電場(chǎng)力沿著水平和豎直方向正交分解，由于粒子從Q點(diǎn)飛出，故水平重量向右，豎直重量未知，故總功可以為正、也可以為負(fù)、也可不做功，故電勢(shì)能可以變大、變小、不變，故電勢(shì)可以變大、變小或不變，故D錯(cuò)誤；故選A。8.如圖所示，兩平行金屬板豎直放置且B板接地，其間有用絕緣細(xì)線懸掛的帶電小球，當(dāng)給兩金屬板充電Q后，懸線與豎直方向夾角為θ＝，因電離作用，兩金屬板的電荷量緩慢減小(小球電荷量假設(shè)不變)，以致懸線與豎直方向間的夾角漸漸減小，則在夾角削減到的過程中，下列說法正確的是（）A.細(xì)線拉力漸漸增大B.細(xì)線拉力大小不變C.電容器兩極板減小的電荷量為D.電容器兩極板減小的電荷量為【答案】D【解析】【詳解】AB．由于金屬板的電荷量緩慢減小，小球受重力mg、細(xì)線拉力T和水平向右的電場(chǎng)力F而處于平衡狀態(tài)F=mgtanθ，因θ減小，所以拉力T漸漸減小，故AB錯(cuò)誤；CD．設(shè)兩極間的距離為d，電容器電容為C，由圖知設(shè)減小的電荷量為，同理可得聯(lián)立解得故C錯(cuò)誤D正確。故選D。9.2024年6月25日02時(shí)09分，我國在西昌衛(wèi)星放射中心用長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，勝利放射第46顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中包含多顆地球的同步衛(wèi)星，下列關(guān)于地球的同步衛(wèi)星說法正確的是（）A.全部的同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同B.同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度C.同步衛(wèi)星的質(zhì)量可以不同D.同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止，所以它處于平衡狀態(tài)【答案】AC【解析】【詳解】A．全部地球同步衛(wèi)星的周期相同，由可知，全部地球同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同，故A正確；B．由可知，軌道半徑越大，線速度越小，故B錯(cuò)誤；C．依據(jù)可知，衛(wèi)星周期與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)，故C正確；D．衛(wèi)星雖然相對(duì)地面靜止，但在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不是平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。故選AC。10.在東京奧運(yùn)會(huì)由于新冠肺炎延期實(shí)行的背景下，中國乒乓球隊(duì)運(yùn)動(dòng)員、教練員紛紛表示，要以抗疫英雄為榜樣，做好新形勢(shì)下的備戰(zhàn)工作，在奧運(yùn)會(huì)上接著創(chuàng)建最佳戰(zhàn)績(jī)，為祖國爭(zhēng)光，為民族爭(zhēng)氣。假設(shè)在某次訓(xùn)練中某一運(yùn)動(dòng)員將乒乓球以原速率斜向上擊回，球在空中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后落至對(duì)方的臺(tái)面上，忽視空氣阻力和乒乓球的旋轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是（）A.擊球過程中合外力對(duì)乒乓球做功為零B.在空中運(yùn)動(dòng)的過程中，乒乓球機(jī)械能守恒C.在上升過程中，乒乓球處于失重狀態(tài)D.下落過程中，乒乓球處于超重狀態(tài)【答案】ABC【解析】【詳解】A.球拍將乒乓球原速率擊回，可知乒乓球的動(dòng)能不變，合力做功為零，故A正確；B.在空中運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力做功，乒乓球機(jī)械能守恒，故B正確；CD.在上升和下落過程中，都只受重力，處于完全失重狀態(tài)，故C正確D錯(cuò)誤。故選ABC。11.如圖所示，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱放置，下列能正確描述其位于x軸上的電場(chǎng)或電勢(shì)分布隨位置x改變規(guī)律正確的是()A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】依據(jù)兩個(gè)等量異號(hào)電荷的電場(chǎng)線分布圖，結(jié)合“沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低”的原理，知從左側(cè)無窮遠(yuǎn)處向右電勢(shì)從零漸漸上升，正電荷所在位置處最高；然后再電勢(shì)減小，O點(diǎn)處電勢(shì)為零，則O點(diǎn)右側(cè)電勢(shì)為負(fù)，同理到達(dá)負(fù)電荷時(shí)電勢(shì)最小，且電勢(shì)為負(fù)，從負(fù)電荷后右，電勢(shì)起先上升，直到無窮遠(yuǎn)處，電勢(shì)為零；故A正確，B錯(cuò)誤；依據(jù)電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，可知，從左側(cè)無窮遠(yuǎn)到正電荷，電場(chǎng)強(qiáng)度漸漸增大，方向向左．從正電荷到負(fù)電荷，電場(chǎng)強(qiáng)度先減小后增大，但O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零．從負(fù)電荷到右側(cè)無窮遠(yuǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度漸漸減小到零，方向向右．故CD錯(cuò)誤．故選A．12.如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的圓管形軌道的外軌光滑，內(nèi)軌粗糙。一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道的最低點(diǎn)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，小球的直徑略小于圓管的直徑，小球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，空氣阻力不計(jì)，已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.若v0<2，小球運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不行能守恒B.若v0=3，小球運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒C.若v0<，小球不行能到達(dá)最高點(diǎn)D.若v0=2，小球肯定不能到達(dá)最高點(diǎn)【答案】BD【解析】【詳解】A．若小球運(yùn)動(dòng)過程中的速度較大，則小球在運(yùn)動(dòng)過程中可能不與內(nèi)圓接觸，不受摩擦力作用，此時(shí)達(dá)到最高點(diǎn)的速度至少為，依據(jù)機(jī)械能守恒可得解得若小球剛好達(dá)到與圓心同高時(shí)速度為零，則有：解得所以若，小球運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不行能守恒，若小球的速度則機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤；B．若小球不擠壓內(nèi)軌，則小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中不受摩擦力作用，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故B正確；C．若v0<，小球有可能到達(dá)最高點(diǎn)，只是達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)對(duì)內(nèi)軌道有壓力，故C錯(cuò)誤；D．假如內(nèi)圓光滑，小球在運(yùn)動(dòng)過程中不受摩擦力，小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，假如小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為0，由機(jī)械能守恒定律得：小球在最低點(diǎn)時(shí)的速度現(xiàn)在內(nèi)壁粗糙，假如小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為0，肯定受到摩擦力作用，所以若v0=2，小球肯定不能到達(dá)最高點(diǎn)，故D正確。故選BD。二、試驗(yàn)填空題：本題共8空，共14分13.物體在空中下落的過程中，重力做正功，物體的動(dòng)能越來越大，為了“探究重力做功和物體動(dòng)能改變的定量關(guān)系”，我們供應(yīng)了如圖的試驗(yàn)裝置。（1）某同學(xué)依據(jù)所學(xué)的學(xué)問結(jié)合如圖設(shè)計(jì)一個(gè)本試驗(yàn)情景的命題：如圖所示，設(shè)質(zhì)量為m（已測(cè)定）的小球在重力mg作用下從起先端自由下落至光電門發(fā)生的___，小球上的擋光片寬度為d，通過光電門的___，摸索究外力做的功___與小球動(dòng)能改變量_____的定量關(guān)系。（請(qǐng)?jiān)冖佗诳崭裉幪顚懳锢砹康拿Q和對(duì)應(yīng)符號(hào)；在③④空格處填寫數(shù)學(xué)表達(dá)式。）（2）某同學(xué)依據(jù)上述命題進(jìn)行如下操作并測(cè)出如下數(shù)字。①用天平測(cè)定小球質(zhì)量為0.50kg；②用游標(biāo)尺測(cè)出小球上的擋光片寬度d為10.0mm；③用刻度尺測(cè)出電磁鐵下端到光電門的距離為80.80cm；④電磁鐵先通電，讓小球吸在起先端。⑤電磁鐵斷電，小球自由下落。⑥在小球經(jīng)過光電門時(shí)間內(nèi)，計(jì)時(shí)裝置登記小球經(jīng)過光電門所用時(shí)間為2.50×10-3s，由此可算得小球經(jīng)過光電門的速度為_____m/s。⑦計(jì)算得出重力做的功為___J，小球動(dòng)能改變量為___J。(g取10m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)（3）試依據(jù)（2）下本試驗(yàn)的結(jié)論：_________________?！敬鸢浮?1).位移x(2).時(shí)間t(3).mgx(4).m()2(5).4(6).4.04(7).4.00(8).在誤差允許范圍內(nèi)，重力做的功與物體動(dòng)能的改變量相等【解析】【詳解】(1)[1][2][3][4]本試驗(yàn)?zāi)康氖翘骄恐亓ψ龉臀矬w動(dòng)能改變的定量關(guān)系，故須要測(cè)量重力做功及動(dòng)能的改變，須要測(cè)量下落高度和物體的通過光電門的時(shí)間，故設(shè)質(zhì)量為m（已測(cè)定）的小球在重力mg作用下從起先端自由下落至光電門發(fā)生的位移x，小球上的擋光片寬度為d，通過光電門的時(shí)間t，則速度，外力做的功即重力功mgx，與小球動(dòng)能改變量的定量關(guān)系。(2)⑥[5]小球經(jīng)過光電門的速度為⑦[6][7]重力做的功為小球動(dòng)能改變量為(3)[8]依據(jù)以上分析可知，在誤差允許范圍內(nèi)，重力做的功與物體動(dòng)能的改變量相等三、計(jì)算題（14題10分，15題10分，16題18分，共38分。寫出必要的文字、方程式及重要的演算步驟）。14.如圖所示,一對(duì)平行金屬板M、N長為L，相距為d。當(dāng)兩板間加電壓UMN=U0時(shí)，兩板間為勻強(qiáng)電場(chǎng)，忽視兩極板外的電場(chǎng)，某種帶負(fù)電的粒子以速度v0沿下極板N邊緣射入電場(chǎng)，恰好打在上極板M的中點(diǎn)(帶電粒子所受的重力不計(jì))求：帶電粒子的比荷。【答案】【解析】【詳解】帶電離子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)帶電離子的加速度為a，粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，帶電粒子的加速度為a=沿極板方向有L=v0t垂直極板方向d=at2由以上可以求得15.一衛(wèi)星繞某行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知行星表面的重力加速度為g行，行星的質(zhì)量M與衛(wèi)星的質(zhì)量m之比，行星的半徑R行與衛(wèi)星的半徑R衛(wèi)之比，行星與衛(wèi)星之間的距離r與行星的半徑R行之比．設(shè)衛(wèi)星表面的重力加速度為g衛(wèi)，則在衛(wèi)星表面有.經(jīng)過計(jì)算得出：衛(wèi)星表面的重力加速度為行星表面的重力加速度的三千六百分之一．上述結(jié)果是否正確?若正確，列式證明；若錯(cuò)誤，求出正確結(jié)果．【答案】0.16倍【解析】【詳解】述結(jié)果是錯(cuò)