2023-2024学年湖南省长沙市铁路第一中学物理高一下期末考试试题含解析

2023-2024学年湖南省长沙市铁路第一中学物理高一下期末考试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。如图所示，是某双星系统中A、B两颗恒星围绕它们连线上的固定点O分别做匀速圆周运动，在运动中恒星A、B的中心和O三点始终共线，下列说法正确的是A．恒星A的角速度比恒星B的角速度小B．恒星A的线速度比恒星B的线速度小C．恒星A受到的向心力比恒星B受到的向心力小D．恒星A的质量比恒星B的小2、(本题9分)在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地．若不计空气阻力，则（）A．垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定B．垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C．垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D．垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定3、两个用相同材料制成的半径相等的带异种电荷的金属小球，其中一个球的带电荷量是另一个的5倍，它们间的库仑力大小是F，现将两球接触后再放回原处，它们间库仑力的大小是A． B．C． D．4、(本题9分)已知月球半径为R，飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T．万有引力常量为G，下列说法正确的是()A．月球第一宇宙速度为 B．月球表面重力加速度为C．月球密度为 D．月球质量为5、(本题9分)在蹦床比赛中，从运动员接触蹦床面到运动至最低点的过程中（忽略空气阻力的影响），以下说法正确的是A．运动员重力势能的改变与零势能参考面的选取有关B．蹦床的弹力做负功，弹性势能增加C．运动员的动能始终减小D．运动员机械能守恒6、(本题9分)一物体做匀速圆周运动的半径为r，线速度大小为v，角速度为ω，周期为T。关于这些物理量的关系，下列关系式正确的是（）A．v=ωrB．v=2πT7、(本题9分)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，不计空气阻力，以下说法正确的是A．卫星在轨道3上运行的周期大于在轨道2上运行的周期B．卫星在轨道2上经过Q点时的加速度大于它在轨道1上经过Q点时的加速度C．卫星在轨道3上的机械能大于在轨道1上的机械能D．卫星在轨道2上由Q点运动至P点的过程中，速度减小，加速度减小，机械能减小8、(本题9分)有一辆新型电动汽车，总质量为1000kg．行驶中，该车速度在14～20m/s范围内保持恒定功率20kW不变．一位同学坐在驾驶员旁边观察车内里程表和速度表，记录了该车在位移120～400m范围内做直线运动时的一组数据如下表，设汽车在上述范围内受到的阻力大小不变，则()s/m120160200240280320360400v/(m·s－1)14.516.518.019.019.720.020.020.0A．该汽车受到的阻力为1000NB．位移120～320m过程牵引力所做的功约为9.5×104JC．位移120～320m过程经历时间约为14.75sD．该车速度在14～20m/s范围内可能做匀加速直线运动9、(本题9分)两个共点力的大小分别为F1＝6N，F2＝10N，则它们的合力可能为()A．3N B．5N C．10N D．20N10、如图，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑．下列说法正确的是（）A．A与B线速度大小相等B．B与C线速度大小相等C．C与A角速度大小相等D．A与B角速度大小相等11、(本题9分)如图所示，三个完全相同的小球a、b、c从同一水平高度，以同样大小的初速度v0抛出，a的初速度方向与水平成30°，b的初速度方向竖直向上，c的初速度方向与竖直方向成30°，不计空气阻力，小球最终都落在同一水平面上，关于三个小球在空中的运动，下列说法正确的是（）A．落地前任意时刻它们的机械能都相同B．落地前任意时刻它们的动能都相同C．它们同时落到同一个水平地面D．从抛出到落地，重力对它们做的功相同12、(本题9分)如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r．将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表示数变化量的绝对值分别为，理想电流表示数变化量的绝对值，则A．A的示数增大 B．的示数增大C．与的比值大于r D．大于二．填空题(每小题6分，共18分)13、某物理实验小组采用如图所示的装置研究平抛运动。每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平挡板依次放在1，2，3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是()A． B．C． D．无法判断14、有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线，有下列器材供选用:A．电压表(0～3V，内阻约为6kΩ)B．电压表(0～15V，内阻约为30kΩ)C．电流表(0～3A，内阻约为0.1Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻约为0.5Ω)E．滑动变阻器(10Ω，5A)F．滑动变阻器(200Ω，0.5A)G．蓄电池(电动势6V，内阻不计)(1)请设计合适的电路，在空白方框内画出正确的电路图________________。按设计的电路图进行测量，电压表应选用______，电流表应选用________________，滑动变阻器应选用__________________。(用序号字母表示)(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示。由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为____________Ω。15、(本题9分)在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度.实验简要步骤如下:A．让小球多次从________位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置B．安装好器材,注意使斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端O点和过O点的竖直线.检测斜槽末端水平的方法是________C．测出曲线上某点的坐标x、y,用v0=________算出该小球的平抛初速度.实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值D．取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画出平抛运动的轨迹上述实验步骤的合理顺序是________(只排列序号即可).三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)一网球运动员在离开网的距离为12m处沿水平方向发球，发球高度为，网的高度为．（1）若网球在网上处越过，求网球的初速度；（2）若按上述初速度发球，求该网球落地点到网的距离，不考虑空气阻力．（g取10m/s2）17、（10分）2018年10月23日，福建省第十六届运动会网球比赛在宁德东侨网球中心开拍。某次训练中，一位运动员站在场地底线A点，将网球（可视为质点）水平发出打到对方场地B点，已知AB两点水平距离s=18m，击球点在A的正上方且离地高度h=1.8m，空气阻力不计，g取10m/s2。求：（1）网球在空中运动的时间t（2）网球初速度的大小

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、D【解析】A、由于二者具有共同的转轴，故二者角速度，故选项A错误；B、根据公式，由于二者角速度相同，A的半径大，则恒星A的线速度比恒星B的线速度大，故选项B错误；C、恒星A受到的向心力和恒星B受到的向心力均由二者之间的万有引力提供，而万有引力大小相等，故二者向心力大小相等，故选项C错误；D、根据上面的分析可知：，由于，故，故选项D正确。点睛：本题主要考查了双星系统的特点，知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的周期。2、D【解析】试题分析：物体做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解，两个方向上运动的时间相同．解：A、垒球做平抛运动，落地时的瞬时速度的大小为V==，t=，所以垒球落地时瞬时速度的大小即与初速度有关，也与高度有关，所以A错误．B、垒球落地时瞬时速度的方向tanθ==，时间t=，所以tanθ=，所以垒球落地时瞬时速度的方向与击球点离地面的高度和球的初速度都有关，所以B错误．C、垒球在空中运动的水平位移x=V0t=V0，所以垒球在空中运动的水平位移与击球点离地面的高度和球的初速度都有关，所以C错误．D、垒球在空中运动的时间t=，所以垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定，所以D正确．故选D．3、B【解析】

两电荷异性，设一个球的带电量为Q，则另一个球的带电量为5Q，此时：接触后再分开，带电量各为2Q，则两球的库仑力大小为：ACD.由上计算可知，ACD错误；B.由上计算可知，B正确．4、D【解析】D：月球对飞船的万有引力充当飞船做圆周运动的向心力，则，解得：月球质量．故D项正确．A：对绕月球表面飞行的卫星，解得：月球第一宇宙速度．故A项错误．B：对月球表面物体，解得：月球表面重力加速度．故B项错误．C：月球密度，故C项错误．5、B【解析】

A.重力势能的改变取决于位置的变化，和零势能面的选取无关，故A错误；B.蹦床的弹力向上，对人做负功，弹性势能增加，选项B正确；C.运动员在刚接触蹦床时，重力大于弹力，运动员继续加速；因弹力增加，故加速度减小，但运动员的速度增加，直到弹力等于重力为止，此后做减速运动，故动能先增大后减小，故C错误；D.运动员和蹦床系统的机械能守恒，但是运动员的机械能不守恒，选项D错误。6、D【解析】

AD、根据线速度的定义可知v=lBC、因为ω=2πT，所以故选D。【点睛】关键是知道线速度、角速度的定义式和线速度角速度的关系。7、AC【解析】

A．由图可知轨道3的轨道半径大于轨道2的半长轴，根据开普勒第三定律，卫星在轨道3上运行的周期大于在轨道2上运行的周期，故A正确；B．卫星在轨道2上经过Q点时与它在轨道1上经过Q点时，所受万有引力一样，根据牛顿第二定律可知，卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道1上经过Q点时的加速度，故B错误；C．卫星由轨道1要经两次点火加速度才可以变轨到轨道3，每一次点火加速，外力均对卫星做功，根据功能关系可知，卫星的机械能均增大，故卫星在轨道3上的机械能大于在轨道1上的机械能，故C正确；D．P点是轨道2的远地点，此时速度最小，Q点轨道2的近地点，此时速度最大，所以卫星在轨道2上由Q点运动至P点的过程中，速度减小，此过程中卫星离地球的距离在增大，根据万有引力定律与牛顿第二定律得加速度，则可知加速度减小，由于只有万有引力做功，故机械能守恒，故D错误。8、AC【解析】当汽车匀速运动时，牵引力等于阻力，即，A正确；由动能定理得，解得，B错误；根据，所以有，C正确；在14m/s---20m/s，功率不变，由P=Fv可知，牵引力减小，由可知，加速度减小，D错误．【点睛】本题关键要具有基本的读图能力，并根据表格中数据分析出汽车的运动情况．对于C问中，牵引力是变力，汽车做变速运动，不能用运动学的公式求解时间．9、BC【解析】两力合成时，合力范围为：|，代入数据得：，故选BC．【点睛】两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，并且10、AC【解析】试题分析：据题意，这是摩擦传递装置，两轮边缘接触部分线速度大小相等，即，故选项A正确；由于两轮半径不相同，据可知A、B两点角速度不相等，故选项D错误；由于A、C两点在同一轮上，角速度相等，，据可知，故选项B错误而选项D正确．考点：圆周运动【名师点睛】摩擦传递装置，接触边远部分线速度相等，可以判断A、B两点线速度相等；A、C两点在同一转动轮上，属于同轴转动体，同轴转动体除了转动轴，其他任意两点角速度相等，可以判断A、C两点角速度大小，进而比较B、C两点的线速度大小．11、AD【解析】

小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，根据三个小球的运动情况分析任意时刻的动能是否相同，判断它们是否同时落地。【详解】在整个过程中只有重力做功，机械能守恒，故在任意位置三个小球的机械能都相同，故A正确；b竖直上抛，运动的时间最长，当其到达最高点时速度为零，而a、c的速度一直不为零，故落地前任意时刻它们的动能不相同，只有在落地时的动能才相同，故B错误；b竖直上抛，运动的时间最长，最后落到水平地面上，故C错误；在整个过程中下降的高度相等，故重力做功W=mgh可知，重力做功相等，故D正确；故选AD。12、ACD【解析】

A．滑动变阻器的滑片向下滑动，导致滑动变阻器阻值变小，由于电压表断路，定值电阻和滑动变阻器为串联，滑动变阻器阻值变小，总电阻变小，电源电动势不变，总电流变大，即电流表示数变大，选项A对；B．电压表测量定值电阻的电压，电阻不变，总电流变大，所以电压变大即示数增大．电压表测量定值电阻和滑动变阻器总电压即路端电压，示数变小，选项B错；D．电压表测量滑动变阻器电压，设电流增加量为，则根据，，所以，选项D对；C．电压表的变化量，所以，选项C对．二．填空题(每小题6分，共18分)13、C【解析】

因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，则下落相等位移的时间越来越短，水平方向上做匀速直线运动，所以。A.与上述计算结果不相符，故A错误；B.与上述计算结果不相符，故B错误；CD.与上述计算结果不相符，故C正确，D错误。14、ADE10【解析】

(1)[1]实验要求多组数据，电压表测量小灯泡两端电压，电流表测量通过灯泡的电流，灯泡的电阻和电流表的内阻相接近，所以采用电流表的外接法，并且小灯泡两端的电压需要从零开始，故选用滑动变阻器的分压接法，电路图如图所示：[2]小灯泡的额定电压为2.8V，故选电压表A；[3]额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，额定电流I=0.29A，为了减小误差，故电流表选择D；[4]为了便于操作，滑动变阻器选用E，否则滑动变阻器最大阻值过大，操作时滑片移动较大距离而引起电压变化不明显；(2)[5]灯泡在正常工作时的电压U=2.8V时的电流为I=0.2