河南省豫南豫北名校2024年物理高一第二学期期末达标检测模拟试题含解析

河南省豫南豫北名校2024年物理高一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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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)科学家们推测太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，从地球上看，它永远在太阳背面，人类一直未能发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息可以确定（）A．这颗行星的公转周期与地球相等 B．这颗行星的半径等于地球的半径C．这颗行星的密度等于地球的密度 D．这颗行星上同样存在着生命2、(本题9分)飞船在地球引力作用下绕地球做匀速圆周运动，若在飞船中与飞船相对静止释放一个物体．则关于物体的运动，下述说法正确的是（）A．物体做匀速直线运动 B．物体做平抛运动C．物体做自由落体运动 D．物体做匀速圆周运动3、如图所示，是固定的光滑绝缘直角杆，沿水平方向，沿竖直方向，为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用水平向右的力作用在球上，使两球均处于静止状态，已知两球连线与水平方向成角。下列说法正确的是（）A．杆对球的弹力大小为B．杆对球的弹力大小为C．球的重力大小为D．两球间的库仑力大小为4、如图所示，天花板上悬挂一劲度系数为k的轻质弹簧，其下端连接一个小球，小球静止时弹簧伸长量为x0，现用手托住小球上移至弹簧长度为原长时由静止放手，小球开始向下运动，弹簧未超过其弹性限度。已知弹簧弹性势能与伸长量的关系是E=kx2，x是伸长量。忽略空气阻力，则小球向下运动过程中下列说法正确的是（）A．小球处于失重状态 B．小球处于超重状态C．当小球下落到最低点时，弹簧伸长量为2x0 D．当小球下落到最低点时，其加速度为零5、(本题9分)“神舟九号”与“天宫一号”在对接前，在各自轨道上运行，他们的轨道如图所示，假定它们都做匀速圆周运动，则（）A．“神舟九号”运行速度较大，所以要减速才能与“天宫一号”对接B．“天宫一号”的运行周期更长C．“天宫一号”的加速度更大D．宇航员在“神舟九号”上做科学实验时不受地球引力作用6、(本题9分)静止在水平地面上的物体受到一个水平拉力的作用，但物体仍然保持静止，这表明()A．拉力小于静摩擦力B．拉力与静摩擦力大小相等C．拉力越大，静摩擦力越小D．拉力大小变化时，静摩擦力大小不变7、(本题9分)轻质弹簧吊着小球静止在如图所示的A位置，现用水平外力F将小球缓慢拉到B位置，此时弹簧与竖直方向的夹角为θ，在这一过程中，对于整个系统，下列说法正确的是()A．系统的弹性势能不变B．系统的弹性势能增加C．系统的机械能不变D．系统的机械能增加8、发射地球同步卫星并不是直接把卫星送到同步轨道上，而是分为几个过程。如图所示，首先把卫星发射至近地圆轨道1，然后在A点经过短时间点火使其在轨道2上沿椭圆轨道运行，最后在远地点的B点再次点火将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于A点，轨道2、3相切于B点。卫星在轨道1和轨道3上的运动都可以看作匀速圆周运动，不计卫星在运动过程中的质量变化，关于该卫星下列说法中正确的是（）A．同步轨道3所在的平面不可能经过南北两极B．在轨道3上具有的机械能大于它在轨道1上具有的机械能C．卫星在B点从轨道2进入轨道3时需要点火使卫星减速D．在轨道1上经过A点时的加速度小于它在轨道2上经过A点的加速度9、如图所示，a、b是两个在同一平面内的，绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其中已知b为地球同步卫星，引力常量为G．据图和上述信息，关于地球和卫星a、b的分析或结论，如：卫星a、b的绕行速度va、vb，绕行周期Ta、Tb等。下列的叙述正确的是（）A．由于va＞vb，因而卫星a减速可有可能让卫星b追上B．卫星a的绕行周期Ta一定小于24hC．卫星a、b的轨道平面一定与地球的赤道平面重合D．利用以上信息，可计算出地球的半径10、(本题9分)如图所示，A、B两物体的质量比mA：mB=3：2，它们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑．当弹簧突然释放后，则有（）A．A、B系统动量守恒 B．A、B、C系统动量守恒C．小车向左运动 D．小车向右运动11、(本题9分)关于第一宇宙速度，下列说法正确的是A．它是人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度B．它是能使人造地球卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度C．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度D．它是人造地球卫星脱离地球运行的最小发射速度12、(本题9分)2017年4月23日至4月27日，我国天舟一号货运飞船对天宫二号进行了推进剂补加，这是因为天宫二号组合体受轨道上稀薄空气的影响，轨道高度会逐渐降低，天宫二号运动中需要通过“轨道维持”使其飞回设定轨道.对于天宫二号在“轨道维持”前后对比，下列说法正确的是（）A．天宫二号在“轨道维持”前的速度比“轨道维持”后的速度大B．天宫二号在“轨道维持”前的周期比“轨道维持”后的周期小C．天宫二号在“轨道维持”前的重力势能比“轨道维持”后的重力势能大D．天宫二号在“轨道维持”前的机械能与“轨道维持”后的机械能相等二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)(1)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两根不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示，下列表述正确的是___A．a的原长比b的长B．a的劲度系数比b的小C．a的劲度系数比b的大D．测得的弹力与弹簧的长度成正比(2)如图所示，是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图：弹簧的劲度系数__N/m；14、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___________.15、(本题9分)在“测定金属的电阻率”的实验中（1）某同学测量金属丝的直径时螺旋测微器如图甲所示，则该金属丝的直径为d=________mm．（2）金属丝的电阻Rx大约是3Ω，实验室提供的电流表A（量程2.5mA，内阻约30Ω）、电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）．则金属丝、电流表和电压表的连接方式应该采用甲乙两图中的______图．三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，足够长的光滑水平地面上有一个质量为m的小球，其右侧有一质量为M的斜劈，斜劈内侧为光滑圆弧。小球左侧有一轻弹簧，弹簧左侧固定于竖直墙壁上，右端自由。某时刻，小球获得一水平向右的初速度v0，求：(1)若小球恰好不飞出斜劈，则斜劈内侧的圆弧半径R为多大；(2)若小球从斜劈滚下后，能够继续向左运动，则弹簧具有的最大弹性势能Ep为多少；(3)若整个过程中，弹簧仅被压缩一次，求满足此条件的的范围17、（10分）(本题9分)如图所示，质量M＝1kg足够长的木板A，静止在光滑水平地面上．木板上表面左端放置一质量m＝1kg的小铁块B（可看成质点），B与A上表面之间的动摩擦因数μ＝0.1．从t＝0时刻起，用水平向右的恒力F＝5N作用在B上，使A、B从静止开始运动，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：(1)A、B加速度的大小；(1)0~1s内A、B系统产生的内能.

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】研究行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：G=mR得出：T=．表达式里M为太阳的质量，R为运动的轨道半径．已知太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，说明第十颗行星和地球的轨道半径相等，所以第十颗行星的公转周期等于地球的公转周期，故A正确．B错误；C、这颗行星的密度与地球的密度相比无法确定，故C错误．存在生命需要好多条件，并不是和地球同轨道就可以，还需要空气、水、温度等许多条件，不能判断该行星的环境，所以D错误．故选A．思路分析：研究行星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式．太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上，说明它与地球的轨道半径相等试题点评：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．环绕体绕着中心体匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，我们只能求出中心体的质量2、D【解析】

根据万有引力提供向心力可得该物体将在与飞船相同的轨道上做圆周运动，不做自由落体运动，故D正确，ABC错误。3、C【解析】

对A球受力分析，设A的质量为m、拉力F、支持力N1，两球间的库仑力大小为F1，如图，根据平衡条件，有

x方向F=F1cosθ

①y方向N1=mg+F1sinθ

②再对B球受力分析，受重力Mg、静电力F1、杆对其向左的支持力，如图，根据平衡条件，有

x方向F1cosθ=N2

③y方向F1sinθ=Mg

④有上述四式得到Mg=FtanθN1=mg+MgN2=F可知由于不知道A的质量，所以不能求出A受到的弹力N1。

故ABD错误，C正确；

故选C。4、C【解析】

AB．小球向下运动时，弹簧弹力先小于小球重力，小球向下做加速运动；当弹簧伸长量为x0时，弹簧弹力等于小球重力，小球速度最大；小球继续向下时，弹簧弹力大于小球重力，小球向下做减速运动；即小球先处于失重状态后处于超重状态。故AB两项均错误。C.当小球静止时，小球受到的重力和弹力平衡，因此有，小球由原长释放到最低点的过程，重力势能转化为弹性势能，则由，联立可得D．小球下落到最低点时，其加速度方向向上，D项错误。5、B【解析】

根据得，，a=，．知轨道半径越大，加速度、线速度越小，周期越大．所以神舟九号的线速度较大，天宫一号的周期较长，加速度较小．神舟九号需加速做离心运动才能与天宫一号对接．故AC错误，B正确．神舟九号上的宇航员也受到地球的万有引力，靠万有引力提供向心力，绕地球做圆周运动．故D错误．故选B．6、B【解析】．静止在水平地面上的物体受到一个水平拉力的作用，说明物体受到的拉力与受到的静摩擦力平衡，故选B．7、BD【解析】根据力的平衡条件可得F＝mgtanθ，弹簧弹力大小为F弹＝，B位置比A位置弹力大，弹簧伸长量大，所以由A位置到B位置的过程中，系统的弹性势能增加，又由于重力势能增加，动能不变，所以系统的机械能增加．8、AB【解析】

A．同步轨道3所在的平面与赤道共面，不可能经过南北两极，故A正确；BC．要将卫星由轨道1送入轨道2，需要在点点火加速，使卫星做离心运动；要将卫星由轨道2送入圆轨道3，需要在点点火加速，则卫星在轨道3上具有的机械能大于它在轨道1上具有的机械能，故B正确，C错误；D．设点到地心的距离为，地球的质量为，卫星经过点的加速度为，由牛顿第二定律得解得可知在轨道1上经过点时的加速度等于它在轨道2上经过点的加速度，故D错误。故选AB。9、BC【解析】

A.卫星a减速时，a将做近心运动，轨道半径减小，不可能让卫星b追上。故A错误。B.根据万有引力提供向心力，得：解得：，可知，卫星a的绕行周期Ta一定小于卫星b的绕行周期Tb，即一定小于24h，故B正确。C.地球同步卫星的轨道平面一定与地球的赤道平面重合，a、b是两个在同一平面内的，b为地球同步卫星，则卫星a、b的轨道平面一定与地球的赤道平面重合，故C正确。D.利用题目的信息，不能求出地球的半径，故D错误。10、BC【解析】

A.因为A、B所受摩擦力大小不同，所以A、B系统动量不守恒，故A错误B.地面光滑，所以A、B、C整体不受外力，动量守恒，故B正确C.A对小车向左的滑动摩擦力大于B对小车向右的滑动摩擦力，在A、B相对小车停止运动之前，小车的合力所受的合外力向左，会向左运动，故C正确D.根据选项C的分析，故D错误故选BC11、ABC【解析】人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度v=，轨道半径越大，速度越小，故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，它是使卫星进入近地圆轨道的最小发射速度，它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度，故ABC正确；第二宇宙速度是卫星脱离地球的引力束缚成为一颗人造卫星所必须的最小发射速度，故D错误；故选ABC．点睛：注意第一宇宙速度有三种说法：①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度；②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度；③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度；12、AB【解析】天宫二号在“轨道维持”前轨道半径比“轨道维持”后的小，由卫星的速度公式分析知，天宫二号在“轨道维持”前的速度比“轨道维持”后的速度大，故A正确．天宫二号在“轨道维持”前轨道半径比“轨道维持”后的小，由开普勒第三定律知天宫二号在“轨道维持”前的周期比“轨道维持”后的周期小．故B正确．天宫二号在“轨道维持”前离地的高度较小，则在“轨道维持”前的重力势能比“轨道维持”后的重力势能小，故C错误．天宫二号要实现“轨道维持”，必须点火加速，所以天宫二号在“轨道维持”前的机械能小于“轨道维持”后的机械能．故D错误．

故选AB.二．填空题(每小题6分，共18分)13、C【解析】

（1）[1]由图像可知，直线与横轴交点的坐标为弹簧的原长，可知a的原长比b的短，选项A错误；根据F=kx可知，直线的斜率等于弹簧的劲度系数，可知a的劲度系数比b的大，选项C正确，B错误；由图像可知弹力与弹簧的伸长量成正比，但是与长度不成正比，选项D错误；故选C；（2）弹簧的劲度系数为：；14、BCON间的距离x3(或)【解析】

第一空.A.“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；B.要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；C.要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；D.为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求ma＞mb，故D错误.应填BC.第二空.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：，因此实验需要测量：测量OP间的距离