2024届云南中央民族大学附属中学芒市国际学校高一物理第二学期期末达标检测模拟试题含解析

2024届云南中央民族大学附属中学芒市国际学校高一物理第二
学期期末达标检测模拟试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、如图所示，a、b两颗人造卫星绕地球运行，下列说法正确的是
A．a的周期大于b的周期
B．a的加速度小于b的加速度
C．a的角速度大于b的角速度
D．a的运行速度大于第一宇宙速度
2、(本题9分)由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（）
A．轨道平面可以不同
B．轨道半径可以不同
C．质量可以不同
D．速率可以不同
3、一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由N向M行驶，速度逐渐减小，如图所示，A、
B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，其中正确的是（）A．B．
C．
D．
4、(本题9分)一个物体以初速度v水平抛出，经一段时间，物体沿竖直方向的位移大小和水平位移大小相等,则物体运动的时间为(不计空气阻力）
A．v
g
B．
2v
g
C．
3v
g
D．
4v
g
5、(本题9分)当汽车发动机的输出功率为30KW时，汽车在平直公路上以30m/s的速度匀速行驶，此时汽车牵引力是
A．1000 N B．1500 N C．2000 N D．3000 N
6、(本题9分)关于点电荷的说法,正确的是()
A．只有体积很小的带电体,才能看作点电荷
B．体积很大的带电体一定不能看作点电荷
C．点电荷一定是电荷量很小的电荷
D．两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理
7、(本题9分)下列对曲线运动的理解正确的是()
A．物体做曲线运动时，加速度一定变化
B．做曲线运动的物体不可能受恒力作用
C．曲线运动可以是匀变速曲线运动
D．做曲线运动的物体，速度的大小可以不变
8、质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中（）
A．重力对物体做功为mg（H+h）
B．物体的重力势能减少了mg（H+h）
C．所有外力对物体做的总功为零
D．地面对物体的平均阻力为mg
9、(本题9分)将一小球从地面上方高H处水平抛出，不计空气阻力，则小球在随后（落地前）的运动中（）
A．初速度越大，落地瞬间小球重力的瞬时功率越大
B．初速度越大，在相等的时间间隔内，速度的改变量越大
C．初速度越大，小球落地的瞬时速度与竖直方向的夹角越大
D．无论初速度为何值，在相等的时间间隔内，速度的改变量总是相同的
10、2015年人类首次拍摄到冥王星的高清图片，为进一步探索太阳系提供了宝贵的资料，冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外，它属于“矮行星”，表面温度很低，上面绝大多数物质只能是固态或液态，已知冥王星的质量远小于地球的质量，绕太阳的公转的半径远大于地球的公转半径．根据以上信息可以确定()
A．冥王星公转的周期一定大于地球的公转周期
B．冥王星的公转速度一定小于地球的公转速度
C．冥王星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度
D．冥王星上的第一宇宙速度一定小于地球上的第一宇宙速度
11、(本题9分)一质量为m的物体，以1
3
g的加速度减速上升h高度，g为重力加速
度，不计空气阻力，则() A．物体的机械能守恒
B．物体的动能减小1
3 mgh
C．物体的机械能减少2
3 mgh
D．物体的重力势能减少mgh
12、(本题9分)在光滑的水平面上有a、b两小球，其质量分别是a m、b m，两小球在1t时刻发生正碰，两小球在碰撞前后的速度大小与时间的关系图象如图所示. 则
（ ）
A ．:1:1a b m m =
B ．:1:2a b m m =
C ．:1:3a b m m =
D ．:1:4a b m m =
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分） (本题9分)利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验：
(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_______； A ．动能变化量与势能变化量
B ．速度变化量与势能变化量
C ．速度变化量与高度变化量
(2)实验得到如图乙所示的纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A 、B 、C,测出它们到起始点O 的距离分别为h A 、h B 、h C 。

已知当地重力加速度为g ，打点计时器打点周期为T ，重物质量为m 。

从 打O 点到达B 点的过程中，重物的重力势能变化量△E p =_________ ，动能变化量△E K =_________；
(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是______。

A ．利用公式v= gt 计算重物速度
B ．利用公式v 2 = 2gh 计算重物速度
C ．存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D ．没有采用多次实验取平均值的方法
14、（10分） (本题9分)如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可“验证机械能守恒定律”。

①已准备的器材有：打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还必需的器材是________（只有一个选项符合要求，填选项前的符号）。

A ．直流电源、天平及砝码 B ．直流电源、刻度尺
C ．交流电源、天平及砝码
D ．交流电源、刻度尺
②安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示（其中一段纸带图中未画出）。

图中O 点为打出的起始点，且速度为零.
选取在纸带上连续打出的点A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 作为计数点。

其中测出D 、E 、F 点距起始点O 的距离如图所示。

已知打点计时器打点周期为T =0.02s 。

由此可计算出物体下落到E 点时的瞬时速度v E =______ m/s （结果保留三位有效数字）.
③若已知当地重力加速度为g ，代入图中所测的数据进行计算，并将212
E v 与_______进行比较（用题中所给字母表示），即可在误差范围内验证，从O 点到E 点的过程中机械能是否守恒。

④某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏，找不到打出的起始点O 了，如图所示.于是他利用剩余的纸带进行如下的测量：以A 点为起点，测量各点到A 点的距离h ，计算出物体下落到各点的速度v ，并作出v 2-h 图像。

图中给出了a 、b 、c 三条直线，他作出的图像应该是直线_________；由图像得出，A 点到起始点O 的距离为_________cm （结果保留三位有效数字）.
三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（12分）(本题9分)如图所示，半径R＝0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ＝30°，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上．质量m＝0.1kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以v0＝1m/s的速度被水平拋出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，经过C点后沿水平面向右运动至D点时，弹簧被压缩至最短，此时弹簧的弹性势能E pm＝0.8J，已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s1．求：
（1）小物块从A点运动至B点的时间；
（1）小物块经过圆弧轨道上的C点时，对轨道的压力大小；
（3）C、D两点间的水平距离L．
16、（12分）如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的AC、BC两直线所示．不考虑电表对电路的影响．
（1）定值电阻R0，变阻器的总电阻R分别为多少？
（2）求出电源的电动势和内阻．
17、（12分）我国月球探测计划 “嫦娥工程”已启动，科学家对月球的探索会越来越深入。

（1）若已知地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，月球绕地球运动的周期为T ，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径； （2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v 0水平抛出一个小球，经过时间t ，小球速度和水平方向成45°角。

已知月球半径为R 月，引力常量为G ，试求出月球的质量M 月。

参考答案
一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）
1、C
【解题分析】
A.根据万有引力提供向心力，则有：
2
224mM G m r r T
π= 解得：
2T = a 的轨道半径小，周期小，故A 错误；
B.根据万有引力提供向心力，则有：
2mM G ma r
= 解得： 2GM a r =
a 的轨道半径小，加速度大，故B 错误；
C.根据万有引力提供向心力，则有：
22mM G m r r
ω= 解得：
ω=a 的轨道半径小，角速度大，故C 正确；
D.所有圆轨道卫星的运行速度均小于等于第一宇宙速度，故D 错误。

2、C
【解题分析】
A. 它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的．所以所有的同步卫星都在赤道上方同一轨道上，故A 错误；
B. 因为同步卫星要和地球自转同步，即这些卫星ω相同，根据万有引力提供向心力得： 22Mm G m r r
ω= 因为ω一定，所以r 必须固定，故B 错误；
C. 许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的质量可以不同，故C 正确；
D. 根据万有引力提供向心力得运转速度为v =
的，所以速率也不变．故D 错误．
3、B
【解题分析】
汽车在水平的公路上转弯，所做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可得出结论．
【题目详解】
汽车从N 点运动到M ，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，所以选项ACD 错误，选项B 正确。

故选B 。

【题目点拨】
解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析汽车的受力情况，在水平面上，减速的汽车受到水平的力的合力在半径方向的分力使汽车转弯，在切线方向的分力使汽车减速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了．
4、B
【解题分析】平抛运动在水平方向上的位移和竖直方向上的位移相等，根据vt=12
gt 2
得物体运动的时间2v t g
=，故B 正确，ACD 错误．故选B ． 点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题．
5、A
【解题分析】
由P=Fv 得：
F=P/v =30000/30N=1000N
故A 正确，BCD 错误．
故选A
6、D
【解题分析】
点电荷是理想化模型，只有当体积、形状等对于研究问题没有影响，才可看作点电荷，因此不论电荷的体积多少还是电荷量由多少，只要带电体的大小和形状对研究的问题没用影响或者可忽略不计时才可看成点电荷，ABC 错误，D 正确
7、CD
【解题分析】
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，加速度大小和方向不一定变化，如平抛运动，故A 错误，C 正确；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，如平抛运动，故B 错误；做曲线运动的物体，速度大小可以不变，如匀速圆周运动，故D 正确．所以CD 正确，AB 错误． 8、ABC
【解题分析】
A. 重力对物体做功为mg （H +h ），选项A 正确；
B. 重力做功等于重力势能的减小，则物体的重力势能减少了mg （H +h ），选项B 正确；
C. 根据动能定理可知，物体动能变化为零，则所有外力对物体做的总功为零，选项C 正确；
D. 根据动能定理：()0mg H h fh +-=，则地面对物体的平均阻力为()mg H h f h
+=
，选项D 错误.
9、CD
【解题分析】
A ．落地时小球重力的瞬时功率
y P mgv mg ＝＝知落地时小球重力的瞬时功率与初速度无关，选项A 错误。

BD ．平抛运动的加速度不变，在相等时间间隔内速度的变化量相同，与初速度无关，选项B 错误，D 正确。

C ．设小球落地时瞬时速度的方向与竖直方向的夹角为α，则
0tan y v v α== 知初速度越大，小球落地时的瞬时速度与竖直方向的夹角越大，选项C 正确； 故选CD 。

10、AB
【解题分析】 试题分析：根据222()GMm m r r T π=
得，T 知冥王星的公转周期一定大于地球的公转周期，故A 正确；根据2
2GMm v m r r =，可以
得到：v =则半径越大，则速度越小，故选项B 正确；根据2Mm G mg R =得，2GM g R
=，两者的质量关系已知，但是半径关系未知，无法比较表面的重力加速度，故C 错误；根据公式：2
2GMm v m R R
=
，则第一宇宙速度为：v =关系已知，但是半径关系未知，无法比较第一宇宙速度大小，故选项D 错误． 考点：万有引力定律的应用
【名师点睛】根据万有引力提供向心力得出周期、加速度与轨道半径的关系，从而比较大小．根据万有引力等于重力得出星球表面重力加速度的表达式，从而分析比较． 11、BCD
【解题分析】
物体的加速度为g /3≠g ，除重力做功外，还有其它力做功，物体机械能不守恒，故A 错误；对物体受力分析，设物体受的拉力的大小为F ，则由牛顿第二定律可得，mg-F=m×1
3g ，解得：F=23mg ，对全过程由动能定理可得，△E K =Fh-mgh=−13mgh ，
物体的动能减少了13
mgh ，故B 正确；除重力外其它力做的功等于物体机械能的变化量，则机械能的增量△E=Fh=23mgh ，故C 正确；物体高度增加，重力势能增加，增加的重力势能为mgh ，故D 正确；故选BCD ． 点睛：物体的加速度为g /3，这是本题的关键所在，由此可以说明物体还要受到向上的拉力的作用．同时要明确功能关系：重力做功等于重力势能的变化；合力功等于动能的变化；除重力以外的其它力的功等于机械能的变化. 12、AC
【解题分析】
由图可知b 球碰前静止，a 球的速度为02v ，碰后a 、b 球速度都为0v ，由动量守恒定律有
()002a a b m v m m v ⨯=+
解得
:1:1a b m m =
若碰后a 的速度为0v -，b 球速度为0v ，由动量守恒定律有
()002a b a m v m m v ⨯=-
解得
:1:3a b m m =
故选AC 。

【题目点拨】
题中的图是速度碰撞前后a 、b 速度大小的图象，故碰撞后a 、b 可能同向，也可能反向，
根据动量守恒定律即可求解两球质量之比。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、A
C
【解题分析】
(1)验证机械能守恒定律原理是看减少的重力势能和增加的动能是否相等，所以需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，故选选项A ；
(2)从打点到打的过程中，重物的重力势能变化量
，点的瞬时速度，则动能的增加量
(3)实验中重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在空气阻力和摩擦阻力的影响，故选项C 正确。

14、D 3.04 gh 2 a 10.0
【解题分析】
(1)根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定必需的器材．(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E 点的速度．(3)根据重力势能的减小量等于动能的增加量，列出机械能守恒的表达式．(4)抓住A 点速度不为零，得出正确的图线，结合O 点的速度为零，结合图线得出A 点距离O 点的距离．
【题目详解】
(1)打点计时器的工作电源是交流电源，在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度，重锤的质量可以不测；故选D ．
(2)根据匀变速直线运动的推论：平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则E 点的瞬时速度2
(54.9142.75)10m/s 3.04m/s 220.02
DF E x v T --⨯===⨯. (3)当重力势能的减小量mgh 2与动能的增加量
212E mv 相等，则机械能守恒，即验证212E v 与gh 2是否相等；
(4)以A 点为起点，测量各点到A 点的距离h ，由于A 点速度不为零，可知h =0时，纵轴坐标不为零，可知正确的图线为a ; 由图像a 可知，初始位置时，速度为零，可知A 点到起始点O 的距离为10.0cm ．
【题目点拨】
解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定测量的物理量．以及掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度．
三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、 (1) 5
(1) 8N (3) 1.1m 【解题分析】
(1)小物块恰好从B 点沿切线方向进入轨道，速度与竖直方向的夹角等于θ，由几何关系有：0tan v gt
θ=
解得：
s 5
t = (1)从B 到C 过程，由动能定理得：2211122C B mgR
sin mv mv θ+=-（） 在B 点，有：0024sin m /s B v v v θ
=== 在C 处，由牛顿第二定律有：F N ﹣mg ＝2C v m R
解得：
F N ＝8N
根据牛顿第三定律，知小物块经过圆弧轨道上C 点时对轨道的压力为：F N ′＝F N ＝8N ，方向向下
(3)从C 到D 过程，由能量守恒定律得：μmgL +E pm ＝
212
C mv 解得：
L ＝1.1m 16、（1）0 3R =Ω、12R =Ω；（2）8E V =，1r =Ω
【解题分析】
试题分析：（1）由题意得20U IR =，则，206 1.5320.5
U R I ∆-===Ω∆- 当滑动变阻器取最大值时，电流最小0.5min I A =，
而127.5 1.56R U U U V =-=-= 所以max min 6120.5
R U R I ==Ω=Ω （2）因为1U E Ir =-，则内阻17.56120.5
U r I ∆-==Ω=Ω∆- 17.50.518E U Ir V =+=+⨯=．
考点：考查了闭合回路欧姆定律的应用
【名师点睛】当变阻器的滑动片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻R0的电压增大，路端电压减小，来判断两个电压表的示数对应的图线．定值电阻0R 等于图线AC 的斜率大小．由数学知识求出图线的斜率求解0R ．当滑动变阻器取最大值时，电流最小，由图读出电流的最小值，由欧姆定律求出变阻器的总电阻R ．图线BC 反映路端电压与电流的关系，其斜率大小等于电源的内阻，由数学知识求出电源的内阻．再闭合电路欧姆定律求出电源的电动势．
17、 (1) (2) 20v R Gt 月 【解题分析】
(1) 设地球质量为M ，根据万有引力定律和向心力公式得： 2
224GMM M r r T
π=月月 在地表
2
GMm mg R = 联立解得
r =(2) 设月球表面处的重力加速度为g 月，小球的质量为m ，根据题意可知： v y =g 月t ；0tan y v v θ=
在月球表面 2M m G mg R =月月月
联立解得
20v R M Gt
=月月。