三湘教育联盟2024年高一物理第二学期期末检测模拟试题含解析

三湘教育联盟2024年高一物理第二学期期末检测模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)已知地球半径为R，静置于赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a；地球同步卫星作匀速圆周运动的轨道半径为r，向心加速度大小为a0，引力常量为G，以下结论正确的是(A．地球质量M=a0C．向心加速度之比aa02、(本题9分)某学生在做“研究平抛运动”的实验中，描出了如图所示的几个实验点，其中偏差较大的实验点B出现的原因可能是（）A．小球滚下的高度较其他各次高B．小球滚下的高度较其他各次低C．小球滚下时具有一定的初速度D．以上说法均有可能3、有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（）A．a的向心加速度等于重力加速度gB．线速度关系va＞vb＞vc＞vdC．d的运动周期有可能是20小时D．c在4个小时内转过的圆心角是4、2019年春节期间，中国科幻电影里程碑的作品《流浪地球》热播，人类带着地球“流浪”至靠近木星时，上演了地球的生死存亡之战．影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程如图所示，地球在椭圆轨道I上运行到远日点B变轨，进入圆形轨道II，在圆形轨道II上运行到B点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚．对于该过程，下列说法正确的是A．在轨道I上B点的动能等于在轨道II上B点的动能B．沿轨道I运行的周期小于沿轨道II运行的周期C．沿轨道I运行时，在A点的加速度小于在B点的加速度D．在轨道I上由A点运行到B点的过程，速度逐渐增大5、(本题9分)质量m=4kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O，先用沿+x轴方向的力F1=8N作用了2s，然后撤去F1；再用沿+y方向的力F2=24N作用了1s．则质点在这3s内的轨迹为A． B．C． D．6、(本题9分)如果把地球近似地看成一个球体，在牡丹江和广州各放一个质量相同的物体随地球自转做匀速圆周运动，则这两个物体具有大小相同的物理量是()A．线速度 B．角速度 C．加速度 D．向心力7、(本题9分)如图，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，一带电油滴位于电容器中的P点处于平衡状态，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（）A．极板间的电场强度变大B．带电油滴向上极板运动C．电容器的电容变小D．电容器带电量减少8、(本题9分)如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，理想电压表V1、V2示数为U1、U2，其变化量的绝对值分别为ΔU1和ΔU2；流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为ΔI．在滑动变阻器的触片从右端滑到左端的过程中(灯泡电阻不变化)()A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B．ΔU1＞ΔU2C．ΔU1/ΔI增大D．ΔU2/ΔI不变9、(本题9分)如图，a、b、c是地球大气层外同一平面内沿圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b的质量相等且小于c的质量，则（）A．b所需向心力最小B．b、c的周期相同，且大于a的周期C．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度D．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度10、(本题9分)如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（）A．球A的周期一定大于球B的周期B．球A的角速度一定大于球B的角速度C．球A的线速度一定大于球B的线速度D．球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力11、(本题9分)如图所示，物体A、B的质量分别为m、2m，物体B置于水平面上，物体B上部半圆形槽的半径为R，将物体A从圆槽右侧顶端由静止释放，一切摩擦均不计。则()A．A能到达B圆槽的左侧最高点B．A运动到圆槽的最低点时A的速率为C．A运动到圆槽的最低点时B的速率为D．B向右运动的最大位移大小为12、(本题9分)如图所示，物体A、B由轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，物体A的质量等于物体B的质量。物体B左侧与竖直光滑的墙壁相接触，弹簧被压缩，弹性势能为E，释放后物体A向右运动，并带动物体B离开左侧墙壁。下列说法正确的是（）A．物体B离开墙之前，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒B．物体B离开墙之后，物体A、B及弹簧组成的系统动量守恒C．物体B离开墙之后，物体B动能的最大值为ED．物体B离开墙之后，弹簧的最大弹性势能为E二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某物理兴趣小组做“探究小灯泡伏安特性曲线”实验,选择了如图所示的电路图测量了多组小灯泡工作时的电压和电流值．（1）请根据该电路图完成图中的实物图连线．_____（2）经过实验,得到下表数据,请在坐标纸上画出本次实验的I-U图线．____I(A)00.190.300.500.400.440.48U(V)00.51.01.52.03.04.014、用图甲的“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O时小球抛出时球心在地面上的垂直投影点，实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到七落地点的平均位置P，测量平抛水平射程OP。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，与小球相撞，多次重复实验，找到两个小球落地的平均位置M、N。（1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的时____________。A．可选用半径不同的两小球B．选用两球的质量应满足C．需用秒表测量小球在空中飞行的时间D．斜槽轨道必须光滑（2）图乙是小球的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为____________cm（3）在某次实验中，测量出两小球的质量分别为，三个落点的平均位置与O点的距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式________________，即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒（用所给符号表示）。（4）验证动量守恒的实验也可以在如图所示的水平气垫导轨上完成，实验时让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，滑块运动过程所受的阻力可忽略，它们穿过光电门后发生碰撞并粘连在一起。实验测得滑块A的总质量为滑块B的总质量为，两滑块遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。左侧光电门右侧光电门碰前碰后无在实验误差允许范围内，若满足关系式____________。即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示）15、如图所示，为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置示意图。已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径相同，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置.(1)本实验必须满足的条件是___________.A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线水平C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放D．入射球与被碰球满足ma=mb(2)为了验证动量守恒定律，需要测量OP间的距离x1、OM间的距离x2和___________.(3)为了验证动量守恒，需验证的关系式是___________.三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)某行星表面的重力加速度为，行星的质量为，现在该行星表面上有一宇航员站在地面上，以初速度竖直向上扔小石子，已知万有引力常量为．不考虑阻力和行星自转的因素，求：（1）行星的半径；（2）小石子能上升的最大高度．17、（10分）(本题9分)如图所示，质量m=lkg的物块从h=0.8m高处沿光滑斜面滑下，到达底部时通过光滑圆弧BC滑至水平传送带CD上，CD部分长L=2m.传送带在皮带轮带动下．以v=4m/s的速度逆时针传动，物块与传送带间动摩擦因数μ=0.3，求：(1)物块滑到C、D两点时的速度大小为多少?(2)物块从C滑到D的过程中，因摩擦产生的热量是多少?

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、A【解析】A、地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有：GMmr2=ma0,解得地球质量M=a0r2G，故选A正确。B、地球赤道上的物体随地球自转时有：【点睛】解决本题的关键知道同步卫星的特点，知道卫星由万有引力提供向心力，特别注意在地球上随地球一起自转的物体，不是万有引力提供向心力。2、B【解析】小球滚下的高度越低，其做平抛运动的初速度越小，其轨迹线越陡，越靠近y轴，所以可能原因为B。3、D【解析】同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a=ω2r知，c的向心加速度大，解得：，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，卫星的半径越大，速度越小，所以有：，同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据，可知，故B错误；由开普勒第三定律：可知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24h，故C错误；c是地球同步卫星，周期是24h，则c在4h内转过的圆心角是，故D正确．所以D正确，ABC错误．4、B【解析】

A.因为从椭圆轨道I上的B点加速才能进入圆形轨道II，则在轨道I上B点的动能小于在轨道II上B点的动能，选项A错误；B.因为在椭圆轨道I的半长轴a小于在圆轨道II的半径R，由开普勒行星运动第三定律可得，可知沿轨道I运行的周期小于沿轨道II运行的周期，选项B正确；C.根据可知，沿轨道I运行时，在A点的加速度大于在B点的加速度，选项C错误；D.在轨道I上由A点运行到B点的过程，引力做负功，则动能减小，即速度逐渐减小，选项D错误．5、D【解析】考点：运动的合成和分解；牛顿第二定律．分析：物体在F1作用下在x轴方向做匀加速直线运动，撤去F1，施加F2，由于合力与速度方向垂直，做曲线运动，将曲线运动分解为x轴方向和y轴方向研究，在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做匀加速直线运动．解答：解：质点在F1的作用由静止开始从坐标系的原点O沿+x轴方向做匀加速运动，加速度a1==2m/s2，速度为v1=at1=4m/s，对应位移x1=a1t12=4m，到2s末撤去F1再受到沿+y方向的力F2的作用，物体在+x轴方向匀速运动，x2=v1t2=4m，在+y方向加速运动，+y方向的加速度a2==6m/s2，方向向上，对应的位移y=a2t22=3m，物体做曲线运动．q再根据曲线运动的加速度方向大致指向轨迹凹的一向，知D正确，A、B、C错误．故选D．点评：解决本题的关键掌握处理曲线运动的方法，将曲线运动分解为x轴方向和y轴方向，分析出两方向分运动的情况．6、B【解析】

随地球自转做匀速圆周运动的物体都有和地球相同的角速度，由于两地的转动半径r不同，由v=ωr可知线速度不同；根据a=ω2r可知，向心加速度不同；根据F=mω2r可知，向心力不同；故选B.7、CD【解析】

A、油滴处于平衡状态，则说明小球受到的重力等于电场力，故，电场力向上，故小球带负电，因电容器两端的电压不变，当将下极板竖直向下移动一段距离时，两板间的距离增大，则由可知，两板间的场强减小，故油滴受到的电场力减小，故合力向下，故油滴将向下运动，故AB错误；C、由可知d增大，则电容C减小，故C正确；D、根据知电荷量减小，故D正确。8、BD【解析】

A．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则L1变亮．变阻器的电阻减小，并联部分的电阻减小，则并联部分的电压减小，则L3变暗．总电流增大，而L3的电流减小，则L1的电流增大，则L1变亮．故A错误；B．由上分析可知，电压表V1的示数减小，电压表V1的示数增大，由于路端电压减小，即两电压表示数之和减小，所以△U1＞△U1．故B正确；C．由U1=E-I（RL1+r）得：，不变，故C错误；D．=R1，不变，D正确．【点睛】本题是电路动态变化分析问题，按“局部→整体→局部”思路进行分析．运用总量法分析两电压表读数变化量的大小．运用欧姆定律定量分析电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变化，这是常用的方法．9、AB【解析】

根据万有引力提供向心力得A.，a和b质量相等且小于c的质量，可知b所需向心力最小，故A项与题意相符；B.所以b、c的周期相同，大于a的周期，故B项与题意相符；C.所以b、c的线速度大小相等，小于a的线速度，故C项与题意不相符；D.所以b、c的向心加速度相等，小于a的向心加速度，故D项与题意不相符。10、AC【解析】

ABC．对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图：根据牛顿第二定律，有解得A的半径大，则A的线速度大，角速度小根据知A球的周期大，选项AC正确，B错误；D．因为支持力知球A对筒壁的压力一定等于球B对筒壁的压力，选项D错误。故选AC。11、AD【解析】

A．运动过程不计一切摩擦，系统机械能守恒，且两物体水平方向动量守恒，那么A可以到达B圆槽的左侧最高点，且A在B圆槽的左侧最高点时，A、B的速度都为零，A正确；BC．设A运动到圆槽最低点时的速度大小为vA，圆槽B的速度大小为vB，规定向左为正方向，根据A、B在水平方向动量守恒得0＝mvA－2mvB解得vA＝2vB根据机械能守恒定律得解得，，BC错误；D．当A运动到左侧最高点时，B向右运动的位移最大，设为x，根据动量守恒得m(2R－x)＝2mx解得x＝，D正确。故选AD。12、BD【解析】

A.物体B离开墙之前，由于墙壁对B有向右的作用力，物体A、B系统的合外力不为零，系统的动量不守恒；故A项不合题意.B.物体B离开墙壁后，系统的合外力为零，系统的动量守恒，故B项符合题意.C.弹簧从B离开墙壁到第一次恢复原长的过程，B一直加速，弹簧第一次恢复原长时B的速度最大.设此时A、B的速度分别为vA、vB.根据动量守恒和机械能守恒得：mv=m1解得：vB=v，vA=0物体B的最大动能为：EkB=故C项不合题意.D.根据A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，可得物体B离开墙时物体A的动能等于E.设物体B离开墙壁的瞬间A的速度为v，则E=1物体B离开墙壁后，系统的动量守恒，当弹簧伸长最大时和压缩最大时，两物体的速度相等，则mv=(m+m)v′，则知两种状态下AB共同速度相同，动能相同，则根据机械能守恒知，弹簧伸长最大时的弹性势能等于弹簧压缩最大时的弹性势能,有：1联立解得：E'二．填空题(每小题6分，共18分)13、【解析】

（1）由图1所示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法，根据实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：（2）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，根据坐标系内描出的点作出灯泡的I-U图象如图所示：14、B55.50【解析】

（1）[1]A.为保证碰撞在同一条水平线上，所以两个小球的半径要相等。故A错误；B.为保证入射小球不反弹，入射小球的质量应比被碰小球质量大。故B正确；C.小球在空中做平抛运动的时间是相等的，所以不需要测量时间。故C错误；D.要保证小球在空中做平抛运动，所以斜槽轨道末端必须水平，但是在斜槽轨道的运动发生在平抛以前，所以不需要光滑，但入射球必须从同一高度释放。故D错误。故选：B；（2）[2]确定B球落点平均位置的方法：用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心P就是小球落点的平均位置；碰撞后m2球的水平路程应取为55.50cm；（3）[3]要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：得：，可知，实验需要验证：；（4）[4]若让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，选取向右为正方向，则有：，设遮光片的宽度为d，则：，，，联立可得：