湖北省武汉市钢城第四中学2023-2024学年物理高一下期末达标检测模拟试题含解析

湖北省武汉市钢城第四中学2023-2024学年物理高一下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：（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、关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是()A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律2、质量为m的汽车，其发动机额定功率为P．当它匀速开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为()A． B． C． D．3、重物重为G，受到如图所示斜向下的推力F作用，仍静止在水平面上，则重物对地面的压力大小为（）A．G B． C． D．4、(本题9分)神舟五号载人飞船在绕地球做匀速圆周运动的过程中，飞船距地面的高度为h，己知地球的质量为M、半径为R，飞船质量为m，万有引力常量为G，则飞船绕地球做匀速圆周运动所需向心力的大小为（）A．GB．GC．GD．GMm5、(本题9分)如图所示，一个凹形桥模拟器固定在水平地面上，其凹形轨道是半径为0.4m的半圆，且在半圆最低点装有一个压力传感器（图中未画出）。一质量为0.4kg的玩具小车经过凹形轨道最低点时，传感器的示数为8N，则此时小车的速度大小为（取g=10m/s2）A．2m/sB．4m/sC．8m/sD．16m/s6、(本题9分)如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动．下列说法正确的是：（）A．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同B．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同C．卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度D．卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量(动量P=mv，v为瞬时速度)7、如图所示，一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥。已知凸形桥面是圆弧形柱面，则下列说法中正确的是()A．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其所受合力始终为零B．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其始终处于失重状态C．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其角速度恒定D．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其加速度不变8、(本题9分)下列关于电源的说法，正确的是（）A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大．B．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大C．电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大D．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功9、(本题9分)一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为q此时电子的定向移动速率为v,在t时间内,通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为(

)A．nvSt B．nvt C． D．10、(本题9分)一质量为800kg的电动汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为18m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动汽车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出图象，图中AB、BC均为直线．若电动汽车行驶过程中所受的阻力恒定，由图象可知下列说法正确的是（）A．电动汽车由静止开始一直做变加速直线运动B．电动汽车的额定功率为1．8kWC．电动汽车由静止开始经过2s，速度达到6m/sD．电动汽车行驶中所受的阻力为600N11、(本题9分)如图所示，地球绕OO′轴自转，则下列正确的是（）A．A、B两点的角速度相等B．A、B两点线速度相等C．A、B两点的转动半径相同D．A、B两点的转动周期相同12、某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型．图中为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧，下列表述正确的是（）A．缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B．垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等C．垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变D．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)某同学用图(a)所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，图(b)是用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，O点为重锤下落的起点，选取的计数点A、B、C、D到0点的距离在图中已标出，重力加速度g取9.8m/s²，若重锤的质量为1kg(计算结果保留两位有效数字)，(1)打点计时器打出B点时，重锤下落的速度=________m/s，重锤的动能=________J．(2)从起点O到打下B点过程中，重锤的重力势能的减小量为_________J．(3)根据(1)、(2)计算，在误差允许范围内，从起点O到打下B点过程中，你得到的结论是____________________．(4)图(c)是根据某次实验数据绘出的图象，图线不过坐标原点的原因是__________________．14、（10分）利用图装置做“验证机械能守恒定律”的实验.（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有________。（选填器材前的字母）A．大小合适的铁质重锤B．体积较大的木质重锤C．刻度尺D．游标卡尺E.秒表（2）在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是________。A．释放重锤前，使纸带保持竖直B．做实验时，先释放重锤，再接通打点计时器的电源C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式v＝计算，其中g应取当地的重力加速度D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度（3）图是实验中得到的一条纸带.在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的变化量|ΔEp|＝________，动能的变化量|ΔEk|＝________。（4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2－h图象去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2－h图象是下列图中的________。A．B．C．D．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，有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥.(g=10m/s2）．求：(1)汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥的压力是多大?(2)汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空?(3)如果拱桥的半径增大到与地球半径一样,汽车要在地面上腾空,速度要多大?(已知地球半径为6400km)16、（12分）(本题9分)如图所示,甲、乙两名宇航员正在离空间站一定距离的地方执行太空维修任务.某时刻甲、乙都以大小为v0=2m/s的速度相向运动,甲、乙和空间站在同一直线上且可视为质点.甲和他的装备总质量为M1=90kg,乙和他的装备（不包括A的质量）总质量为M2=90kg,为了避免直接相撞,乙把手中质量为m=45kg的物体A推向甲,甲迅速接住A后即不再松开,此后甲、乙两宇航员在空间站外做相对距离不变的同向运动,且安全“飘”向空间站.求：(1)乙要以多大的速度v(相对于空间站)将物体A推出?(2)设甲与物体A作用时间为t=0.5s,求甲与A的相互作用力F的大小？17、（12分）(本题9分)我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成，这极大地提高了同学们对月球的关注程度．以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：（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，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动．试求出月球绕地球运动的轨道半径．（2）若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球某水平表面上方h高处以速度v0水平抛出一个小球，小球落回到月球表面的水平距离为s．已知月球半径为R月，万有引力常量为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、B【解析】试题分析：开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并未找出了行星按照这些规律运动的原因；牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律，故ACD错误，B正确．故选B。考点：物理学史【名师点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。2、D【解析】

车在斜坡上速度最大时，受力平衡；对车受力分析，可得车的牵引力．则车在斜坡上的最大速度．故D项正确，ABC错误．【点睛】车速度最大时，加速度为零，据受力分析，求出对应的牵引力；再据可求出车的最大速度．3、B【解析】

竖直方向物体受力平衡，则FN=G+F2，根据牛顿第三定律可知，重物对地面的压力大小为G+F2，故选B.4、A【解析】神舟五号载人飞船在绕地球做匀速圆周运动的过程中所需的向心力等于地球对飞船的万有引力，其大小为F=GMm5、A【解析】

小车经过凹形桥的最低点时，受重力和支持力，沿半径方向的合外力提供向心力，由牛顿第二定律有：FN-mg=mv2R，由牛顿第三定律得F【点睛】此题考查圆周运动的力和运动的关系，注意分析受力和力的作用效果．6、B【解析】

从轨道1变轨到轨道2，需要加速逃逸，故A错误；根据公式可得：，故只要到地心距离相同，加速度就相同，卫星在椭圆轨道1绕地球E运行，到地心距离变化，运动过程中的加速度在变化，B正确C错误；卫星在轨道2做匀速圆周运动，运动过程中的速度方向时刻在变，所以动量方向不同，D错误．7、BC【解析】

AB．汽车在凸形桥上行驶的过程中因为做匀速圆周运动，汽车的合力始终不为零；汽车的向心加速度有竖直向下的加速度分量，所以处于失重状态，故A错误，B正确.CD．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，因速率恒定，做匀速圆周运动，故角速度不变，加速度大小不变，方向一直在改变，故C正确，D错误8、BD【解析】

A．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小，与电源向外提供的电能的多少无关．故A错误．B．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映了电源非静电力做功本领的大小，电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大．故B正确．C．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小，电源的电动势与外电路无关．故C错误．D．电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功，选项D正确；故选BD.【点睛】本题考查电动势的概念，要明确电动势与电势差的区别，要抓住电动势的物理意义、定义和欧姆定律来强化理解．电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，不是同一物理量的不同叫法．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量．9、AC【解析】

AB.从微观角度来说，在t时间内能通过某一横截面的自由电子必须处于长度为vt的圆柱体内，此圆柱体内的电子数目为N=nV=nvSt，故A正确，B错误；CD.从电流的定义式来说，故在t时间内通过某一横截面的电荷量为It，通过横截面的自由电子数目为，故C正确，D错误；10、BD【解析】

AB段牵引力不变，根据牛顿第二定律知，加速度不变，做匀加速直线运动．故A错误；额定功率P=Fminvmax=600×18=1．8kW，故B正确；匀加速运动的加速度，到达B点时的速度，所以匀加速的时间，若电动汽车一直做匀加速运动2s，则由静止开始经过2s的速度v=at=6m/s，所以电动汽车由静止开始经过2s，速度小于6m/s，故C错误；当最大速度vmax=18m/s时，牵引力为Fmin=600N，故恒定阻力f=Fmin=600N，故D正确．故选BD．【点睛】解决本题的关键能够从图线中分析出电动车在整个过程中的运动情况，当牵引力等于阻力时，速度达到最大．11、AD【解析】

A、AB两点都绕地轴做匀速圆周运动，两点共轴转动，角速度相同．故A正确．BC、由图知B转动的半径大于A转动的半径．根据v=rω，知B的线速度大．故B、C错误．D、根据，角速度相同，则周期相同．故D正确．故选AD．12、BC【解析】缓冲效果与弹簧的劲度系数有关，故A错误；当垫片向右移动时，两弹簧均被压缩，两弹簧串联弹力大小相等，故B正确；当垫片向右移动时，两弹簧均被压缩，两弹簧的弹性势能发生改变，故C正确；垫片向右移动时，两弹簧均被压缩，两弹簧串联弹力相等，由于劲度系数不同，两弹簧形变量不同，故两弹簧长度不同，故D错误；故选BC．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、1.2m/s0.70(0.68-0.72均可)0.73机械能守恒开始打点时重锤由一定的速度【解析】(1)每两个点之间有一个计时点，则相邻两个计数点之间的时间间隔为T=0.04s，利用匀变速直线运动的推论得，(2)重力势能减小量：(3)在误差范围内，由于重力势能减小量等于动能的增加量，重物下落的机械能守恒；(4)由机械能守恒可知，图线不过坐标原点的原因是开始打点时重锤由一定的速度．14、ACABDmghBA【解析】

（1）[1]．实验要用到重锤来使纸带向下做匀加速运动，铁质的体积较小，那么空气阻力较小，实验误差较小；另外，测量纸带上点之间的距离来得到下落距离时，测量距离较短，一般采用刻度尺，不需要使用到游标卡尺这样的精度；由打点计时器即可得到点之间的时间间隔，故不需要计时器秒表，故必须使用的还有AC；（2）[2]．A、释放重锤前，使纸带保持竖直可以减少摩擦，故A正确；

B、做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤；打点计时器先启动，可以保证纸带上的速度从零开始，那么纸带上的点较多，可选用的点也较多，那么多组数据处理可减少实验误差，故B正确；C、由于摩擦、空气阻力等因素，通常；而且我们实验目的就是要验证，故不能用该公式计算，通常利用匀变速运动时间中点的瞬时速度等于平均速度来求得某一位置的速度，故C错误；D、某点到O点的距离h即为重锤下落的高度，故有mgh求得