湖北省荊門市2023-2024學年物理高一第二學期期末綜合測試試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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)北京時間2019年4月10日21時，在全球七大城市同時發布由“事件視界望遠鏡”觀測到位于室女A星系（M87）中央的超大質量黑洞的照片，如圖所示。若某黑洞半徑R約為45km，質量M和半徑R滿足的關系為，（其中c為光速，c=3.0×108m/s，G為引力常量），則估算該黑洞表面重力加速度的數量級為A．1010m/s2 B．1012m/s2C．1014m/s2 D．1016m/s22、如圖所示，一電子沿等量異種點電荷的中垂直線由A→O→B運動，則電子所受等量異種點電荷的電場力的大小和方向變化情況是（）A．先變大后變小，方向水平向左B．先變大后變小，方向水平向右C．先變小后變大，方向水平向左D．先變小后變大，方向水平向右3、(本題9分)利用傳感器和計算機可以測量快速變化的力，如圖所示是用這種方法獲得的彈性繩中拉力F隨時間的變化圖象．實驗時，把小球舉高到繩子的懸點O處，然后讓小球自由下落．從圖象所提供的信息，判斷以下說法中正確的是A．t1時刻小球速度最大B．t2時刻小球動能最大C．t2時刻小球勢能最大D．t2時刻繩子最長4、下面各個實例中，機械能守恒的是（）A．物體沿斜面勻速下滑 B．物體從高處以0.9g的加速度豎直下落C．物體沿光滑曲面滑下 D．拉著一個物體沿光滑的斜面勻速上升5、(本題9分)研究下列情況中的運動物體，哪些可看做質點（）A．研究花樣滑冰的運動員的動作B．汽車運動時研究車輪上的一點如何運動C．繞地球飛行的天宮一號空間站，研究天宮一號繞地球飛行的周期D．研究繞地軸自轉的地球6、下列說法正確的是：A．牛頓發現了萬有引力定律，并測出了萬有引力常量。B．做圓周運動的物體，合力一定指向圓心C．慣性是物體的固有屬性，速度大的物體慣性一定大D．國際單位制中，力學的三個國際基本單位是：kg、m、s7、(本題9分)處于北京和廣州的物體，都隨地球自轉而做勻速圓周運動．關于它們的向心加速度的比較，下列說法正確的是（）A．它們的方向都沿半徑指向地心B．它們的方向都在平行赤道的平面內指向地軸C．北京的向心加速度比廣州的向心加速度大D．北京的向心加速度比廣州的向心加速度小8、(本題9分)自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑不一樣，它們的邊緣有三個點A、B、C，如圖所示，在自行車正常騎行時，下列說法正確的是A．A、B兩點的角速度與其半徑成正比B．B、C兩點的角速度大小相等C．A、B兩點的角速度大小相等D．A、B兩點的線速度大小相等9、(本題9分)如圖所示，長為L=0.5m的輕質細桿，一端固定有一個質量為m=3kg的小球，另一端由電動機帶動，使桿繞O點在豎直平面內做勻速圓周運動，小球的速率為v=1m/s，g取10m/s1．則（）A．小球通過最高點時，向心力大小是6NB．小球通過最低點時，向心力大小是14NC．小球通過最高點時，對桿作用力的大小為6ND．小球通過最低點時，對桿作用力的大小為14N10、兩個等量同種電荷固定于光滑水平面上，其連線的中垂線上有A、B、C三點，如圖所示．一個電荷量為2C、質量為1kg的小物塊從該水平面內的C點靜止釋放，其運動的v-t圖象如圖所示，其中B點處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標出了該切線)．則下列說法正確的是A．由C到A的過程中，電勢逐漸升高B．A、B兩點電勢差UAB=－5VC．由C到A的過程中，物塊的電勢能先減小后變大D．B為中垂線上電場強度最大的點，其電場強度E=1V/m11、兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關系如圖所示，其中A、N兩點的電勢為零，ND段中C點電勢最高，則A．C點的電場強度大小為零B．A點的電場強度大小為零C．NC間場強方向沿x軸正方向D．將一負點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負功12、2017年10月24日，在地球觀測組織全會期間舉辦的“中國日”活動上，我國正式向國際社會免費開放共享我國氣象衛星“風云四號”和二氧化碳監測衛星“碳衛星”的數據。“碳衛星”的圓軌道距地球表面700km，“風云四號”的圓軌道距地球表面36000km。有關這兩顆衛星的說法正確的是A．“風云四號”衛星的向心加速度大于“碳衛星”的向心加速度B．“風云四號”衛星的線速度小于“碳衛星”的線速度C．“風云四號”衛星的周期小于“碳衛星”的周期D．“風云四號”衛星的角速度小于“碳衛星”的角速度二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學要在自己的一輛自行車裝上顯示自行車行駛速度和行駛里程的“碼表”。碼表由傳感器、表體兩個基本部件構成。傳感器安裝在車軸上，車輪每轉一周，傳感器產生一個脈沖信號，脈沖信號被安裝在車把上的“表體”記錄下來，經過內部電路處理之后就能顯示出自行車行駛速度和行駛里程。（1）設騎行過程中“表體”記錄到的傳感器的脈沖信號頻率為f，騎車人還需要給“表體”輸入一個必要的數據，才能正確顯示出自行車的騎行速度。這位同學應該輸入的數據是________（寫出輸入數據的意義和相應的字母），“表體”上顯示的騎行速度應為________（用上述數據的字母表示）（2）在騎行的一段時間內，傳感器總共發出了n個脈沖信號。則這一段的騎行里程為________（可用（1）中數據字母表示）（3）如果有一只“碼表”是跟男式大輪自行車配套的，現把它裝在女式小輪自行車上，則顯示出的騎行速度________（填“偏大”、“準確”或“偏小”）。14、（10分）利用圖示裝置進行驗證機械能守恒定律的實驗時，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h．某班同學利用實驗得到的紙帶，設計了以下四種測量方案：a．用刻度尺測出物體下落的高度h,并測出下落時間t．通過v=gt計算出瞬時速度v．b．用刻度尺測出物體下落的高度h,并通過v=計算出瞬時速度v．c．根據做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，濁算出圖時速度v,并通過h=計算出高度h．d．用刻度尺測出物體下落的高度h,根據做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v．（1）以上方案中只有一種正確，正確的是．（填入相應的字母）（2）本實驗計算出重力勢能的減小為，對應動能的增加為，由于不可避免地存在阻力，應該是（等于，略大于，略小于）三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，AB是傾角為θ的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點與圓弧相切，圓弧的半徑為R．一個質量為m的物體（可以看作質點）從直軌道上與圓弧的圓心O等高的P點由靜止釋放，結果它能在兩軌道間做往返運動．已知物體與軌道AB間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g．試求：（1）物體釋放后，第一次到達B處的速度大小，并求出物體做往返運動的整個過程中在AB軌道上通過的總路程s；（2）最終當物體通過圓弧軌道最低點E時，對圓弧軌道的壓力的大小；（3）為使物體能順利到達圓弧軌道的最高點D（E、O、D為同一條豎直直徑上的3個點），釋放點距B點的距離L應滿足什么條件．16、（12分）從某高度處以12m/s的初速度水平拋出一物體，經2s落地，g取10m/s2，求：(1)物體拋出處的高度；(2)物體落地點距拋出點的水平距離．17、（12分）(本題9分)如圖所示，間距為d的水平平行金屬板間電壓恒為U．初速度為零的電子經電壓U0的加速后，沿兩板間的中心線進入板間電場，電子從兩板間飛出，飛出時速度的偏向角為θ．己知電子質量為m、電荷量為e，電子重力不計．求：（1）電子在水平金屬板間所受的電場力的大小F；（2）電子剛進入水平金屬板間電場時的速度大小v0；（3）水平金屬板的長度L．

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、B【解析】

黑洞實際為一天體，天體表面的物體受到的重力近似等于物體與該天體之間的萬有引力，對黑洞表面的某一質量為m物體有：，又有，聯立解得，代入數據得重力加速度的數量級為1012m/s2。

A.1010m/s2與結果不相符；B.1012m/s2與結果相符；C.1014m/s2與結果不相符；D.1016m/s2與結果不相符；2、A【解析】

AB.根據等量異種電荷周圍的電場線分布知，從A→O→B，電場強度的方向不變，水平向右，電場強度的大小先增大后減小．則電子所受電場力的大小先變大，后變小，方向水平向左，故A符合題意，B不符合題意．CD.根據等量異種電荷周圍的電場線分布知，從A→O→B，電場強度的方向不變，水平向右，電場強度的大小先增大后減小．則電子所受電場力的大小先變大，后變小，方向水平向左，故CD不符合題意．3、D【解析】把小球舉高到繩子的懸點O處，讓小球自由下落，t1時刻繩子剛好繃緊，此時小球所受的重力大于繩子的拉力，小球向下做加速運動，當繩子的拉力大于重力時，小球才開始做減速運動，所以t1時刻小球速度不是最大．故A錯誤．t2時刻繩子的拉力最大，小球運動到最低點，速度為零，動能最小，勢能也最小，繩子也最長．故BC錯誤，D正確．故選D．點睛：本題考查運用牛頓定律分析小球運動情況的能力，要注意繩子拉力的變化與彈簧的彈力類似，主要是分析彈力和重力的大小關系，從而分析小球的運動情況．4、C【解析】

A．勻速下滑，動能不變，重力勢能減小，A錯誤；B．物體從高處以0.9g的加速度下落，受到阻力，機械能不守恒，B錯誤；C．物體沿光滑曲面滑下，除重力做功外，沒有其它力做功，機械能守恒，C正確；D．拉著一個物體沿光滑的斜面勻速上升，速度不變，重力勢能增加，機械能增加，D錯誤．5、C【解析】只要是研究物體的姿勢，動作時，一般都不能將物體看做質點，故ABC錯誤；研究天宮一號的飛行周期，與天宮一號的大小和形狀無關，所以能看做質點，C正確．6、D【解析】

A.牛頓發現了萬有引力定律，他沒有測出萬有引力常量，是卡文迪許測出了萬有引力常量；故A錯誤.B.勻速圓周運動的合力一定指向圓心，變速圓周運動的合力不一定指向圓心；故B錯誤.C.慣性是物體的固有屬性，質量是慣性大小的唯一量度，慣性大小與速度無關；故C錯誤.D.國際單位制中，力學的三個國際基本單位是：kg、m、s；故D正確.7、BD【解析】試題分析：它們的方向都沿與地軸垂直的平面指向地軸，A錯誤B正確；因為兩地屬于同軸轉動，所以角速度相同，根據公式知，ω一定，到地軸的距離越大加速度越大，故廣州的加速度比北京的大，C錯誤D正確考點：考查了向心加速度【名師點睛】地球上物體隨地球自轉的角速度相同，自轉的軸心是地軸不是地心，由可以知道加速度的大小關系．8、BD【解析】A.

A、B兩點在傳送帶上，是同緣傳動的邊緣點，所以兩點的線速度相等，根據v=ωR，A、B兩點的角速度與其半徑成反比，故A錯誤；B.

B、C兩點屬于同軸轉動，故角速度相等，故B正確；CD.

AB兩點的線速度相等，根據v=ωR，A、B兩點的角速度與其半徑成反比，故C錯誤，D正確；故選BD.9、BC【解析】牛頓第二定律在圓周運動中的應用．分析：桿子對小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高點，桿子的作用力是推力還是拉力，取決于在最高點的速度．在最低點，桿子一定表現為拉力，拉力和重力的合力提供圓周運動的向心力．

AC、設在最高點桿子表現為拉力，則有，代入數據得，F=-6N，則桿子表現為推力，大小為6N．所以小球對桿子表現為壓力，大小為6N．故A錯誤，C正確．

BD、在最低點，桿子表現為拉力，有，代入數據得，F=54N．在最低點的向心力為故B對、D錯誤故選BC點睛：桿子帶著在豎直平面內的圓周運動，最高點，桿子可能表現為拉力，也可能表現為推力，取決于速度的大小，在最低點，桿子只能表現為拉力．然后利用向心力公式求解即可．10、BD【解析】

A、據兩個等量的同種正電荷，其連線中垂線上電場強度方向由點沿中垂線指向外側，故由點到點的過程中電勢逐漸減小，故選項A錯誤；B、根據圖可知、兩點的速度，再根據動能定理得電場力做的功：，故、兩點的電勢差，故選項B正確；C、由點到點的過程中，根據圖可知帶電粒子的速度增大，電場力做正功，電勢能減小，故選項C錯誤；D、根據圖可知帶電粒子在點的加速度最大為，所受的電場力最大為2N，根據知點的場強最大為1N/C，故選項D正確。11、AD【解析】

A．圖的斜率為E，C點電勢的拐點，則電場強度為零，故A正確；B．由圖知A點的電勢為零，則O點的點電荷的電量比M點的點電荷的電量大，且O點的電荷帶正電，M點電荷帶負電．故B錯誤；C．由圖可知：OM間電場強度方向沿x軸正方向，MC間電場強度方向沿x軸負方向，CD間電場強度方向沿x軸正方向．故C錯誤；D．因為MC間電場強度方向沿x軸負方向，CD間電場強度方向沿x軸正方向，則將一負點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后負功．故D正確；12、BD【解析】

根據，可知運行軌道半徑越大向心加速度越小，“風云四號”衛星的運行軌道半徑大于“碳衛星”的軌道半徑，所以“風云四號”衛星的向心加速度小于“碳衛星”的向心加速度，故A錯誤；由，有，“風云四號”衛星的運行軌道半徑大于“碳衛星”的軌道半徑，所以“風云四號”衛星的線速度小于“碳衛星”的線速度，故B正確；由可得可知，風云四號衛星的周期大于碳衛星的周期，選項C錯誤；根據可知，風云四號衛星的角速度小于碳衛星的角速度，選項D正確；故選BD.二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）車輪半徑（2）（3）偏大【解析】

因為車輪每轉一圈發出一個脈沖信號，則脈沖信號頻率就是車輪轉動的頻率，所以，自行車輪子轉動的角速度，線速度，因此還需要車輪半徑這個必要參數。第一空.需要車輪半徑這個必要參數。第二空.“表體”上顯示的騎行速度應為；第三空.一段時間內，傳感器總共發出了個脈沖信號，表明自行車車輪轉動了圈，每轉一圈自行車前進一個周長的距離，因此，這段時間內的里程。第四空.如果有一只碼表是跟男士大輪自行車配套的，顯示的速度，而實際的速度是，由于，可見現實的騎行速度偏大。14、（1）d（2）略大于【解析】

(1)該實驗是驗證機械能守恒定律的實驗．因為我們知道自由落體運動只受重力，機械能就守恒．如果把重物看成自由落體運動，再運用自由落體的規律求解