南阳市第一中学2023-2024学年物理高一下期末达标检测模拟试题含解析

南阳市第一中学2023-2024学年物理高一下期末达标检测模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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)“天宫一号”目标飞行器在离地面343km的圆形轨道上运行，其轨道所处的空间存在极其稀薄的大气．下列说法正确的是A．如不加干预，“天宫一号”围绕地球的运动周期将会变小B．如不加干预，“天宫一号”围绕地球的运动动能将会变小C．“天宫一号”的加速度大于地球表面的重力加速度D．航天员在“天宫一号”中处于完全失重状态，说明航天员不受地球引力作用2、(本题9分)在如图所示的电路中，E是直流电源，A、B是平行板电容器的两极板。电容器原来不带电，闭合开关S，电源给电容器充电，下列说法正确的是A．充电过程中，电容器的电容增大B．充电时，电容器储存的是电场能C．充电时，A极板带负电荷、B极板带正电荷D．充电过程中，没有电流流过电阻R3、(本题9分)如图所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑的水平面上．今有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下．关于这个过程，下列说法正确的是（）A．小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置B．小球从滑上曲面到最高点的过程中，小车的动量变化大小是零C．小球和小车作用前后，小车和小球的速度一定变化D．车上曲面的竖直高度不会大于4、在下面各实例中，机械能守恒的是A．沿斜面匀速下滑的滑块B．发射升空的火箭C．做平抛运动的铅球D．草坪上滚动的足球5、(本题9分)已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T．假设地球是一个均匀球体，那么仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有（）A．月球的质量 B．地球的质量C．地球表面的重力加速度 D．地球的密度6、(本题9分)关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是（）A．已知它的质量是1.24t，若将它的质量增为2.84t，其同步轨道半径变为原来的2倍B．它的运行速度为7.9km/sC．它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用其进行电视转播D．它距地面的高度约为地球半径的5倍,卫星的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的7、(本题9分)2016年1月20日，美国天文学家MichaelBrown推测：太阳系有第九个大行星，其质量约为地球质量的10倍，直径约为地球直径的4倍，到太阳的平均距离约为地球到太阳平均距离的600倍，万有引力常量G已知．下列说法正确的有A．该行星绕太阳运转的周期在1～2万年之间B．由题中所给的条件可以估算出太阳的密度C．该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度D．该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度8、(本题9分)“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200km的P点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示。之后卫星在P点又经过两次变轨，最后在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动，对此下列说法正确的是（）A．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度大于月球的第一宇宙速度B．卫星沿轨道Ⅰ运动到P点时要点火减速才能到达轨道ⅡC．卫星在轨道Ⅲ上运动到P点的加速度小于沿轨道Ⅰ运动到P点的加速度D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小9、(本题9分)一物体置于水平面，在水平恒力F作用下，从静止开始做匀加速直线运动，发生位移d时，撤去水平恒力F，物体再发生位移d停止，则运动过程中A．物体受动摩擦力大小为B．物体受动摩擦力大小为C．物体最大动能为D．物体最大动能为10、2019年5月17日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火衛，成功发射了第四十五颗北斗导航卫星．该卫星发射过程为：先将卫星发射至近地圆轨道1上，然后在P处变轨到桶圆轨道2上，最后由轨道2在Q处变轨进入同步卫星轨道1．轨道1，2相切于P点，轨道2、1相切于Q点．忽略卫星质量的变化，则该卫星A．在轨道1上的运行周期为24hB．在轨道1上的运行速率大于7.9km/sC．在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度D．在轨道2上由P点向Q点运动的过程中，地球引力对卫星做负功，卫星的动能减少11、2017年10月24日，在地球观测组织全会期间举办的“中国日”活动上，我国正式向国际社会免费开放共享我国气象卫星“风云四号”和二氧化碳监测卫星“碳卫星”的数据。“碳卫星”的圆轨道距地球表面700km，“风云四号”的圆轨道距地球表面36000km。有关这两颗卫星的说法正确的是A．“风云四号”卫星的向心加速度大于“碳卫星”的向心加速度B．“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度C．“风云四号”卫星的周期小于“碳卫星”的周期D．“风云四号”卫星的角速度小于“碳卫星”的角速度12、(本题9分)如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧开始压缩到最短的整个过程中（不计空气阻力及碰撞过程能量损失），下列关于能量的叙述中正确的应是（）A．重力势能和动能之和一直减少B．重力势能和弹性势能之和总保持不变C．动能和弹性势能之和保持不变D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的边长为10cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，如果取g=10m/s2，那么（）A．闪光的时间间隔是0.1sB．小球运动的水平分速度为2.0m/sC．小球经过b点速度的大小为2.5m/sD．小球是从O点开始水平抛出的14、某实验小组要探究“功与物体速度变化的关系”，实验装置如图所示.实验主要步骤如下：①实验时，为使小车所受合力等于橡皮筋的拉力，在未连接橡皮筋前将木板的左端用小木块垫起，使木板倾斜合适的角度，接通电源，轻推小车，小车运动稳定后，得到的纸带应该是如图的__________（填“甲”或“乙”）；②使小车在一条橡皮筋的作用下由静止弹出，沿木板运动，此过程中橡皮筋对小车做的功记为W；③再分别改用完全相同的2条、3条…橡皮筋作用于小车，每次从同一位置由静止释放小车，使得每次每条橡皮筋对小车做的功都为W；④分析打点计时器打出的纸带，分别求出小车每次获得的最大速度v1、v2、v3、…。如图所示是实验中打出的一条纸带，为了测量小车获得的最大速度，应选用纸带的__________（填“AG”或“GJ”）部分进行测量；⑤根据实验数据，作出W－v图象，下列符合实际的图象是_________.15、(本题9分)“用DIS研究机械能守恒定律”的实验中，用光电门测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度（实验中A、B、C、D四点高度分别为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由计算机默认），求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能与动能转化时的规律。（1）实验时，把________点作为零势能点。（2）若实验测得D点的机械能明显偏小，造成该误差的原因可能是（__________）A．摆锤在运动中受到空气阻力的影响B．光电门放在D点的右侧C．光电门放在D点的左侧D．摆锤在A点释放时有初速度三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)宇航员在一星球表面上高h处由静止释放一个小球，经过t时间小球落到星球表面，该星球的半径为R，万有引力常量为G.求（1）该星球表面的重力加速度g；（2）该星球的质量M.17、（10分）(本题9分)如图所示，在光滑水平面上距离竖直线MN左侧较远处用弹簧锁定不带电绝缘小球A，弹性势能为0.45J，A球质量M＝0.1kg，解除锁定后与静止在M点处的小球B发生弹性正碰，B球质量m＝0.2kg、带电量q＝＋10C。MN左侧存在水平向右的匀强电场E2，MN右侧空间区域范围内存在竖直向上、场强大小E1＝0.2N/C的匀强电场和方向垂直纸面向里磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场。（g＝10m/s2，不计一切阻力）求：(1)解除锁定后A球获得的速度v1；(2)碰后瞬间B球速度v2；(3)E2大小满足什么条件时，B球能经电场E2通过MN所在的直线；（不考虑B球与地面碰撞再次弹起的情况）(4)在满足(3)问情景下B球在电场E2中与MN的最大距离。

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．根据万有引力提供向心力有：，解得：，卫星由于摩擦阻力作用，轨道高度将降低，则周期减小，故A正确；B．根据解得：得轨道高度降低，卫星的线速度增大，故动能将增大，所以B错误；C．根据得，“天宫一号”的轨道半径大于地球半径，则加速度小于地球表面重力加速度，故C错误；D．失重状态说明航天员对悬绳或支持物体的压力为0，而地球对他的万有引力提供他随天宫一号围绕地球做圆周运动的向心力，故D错误．2、B【解析】

AB.初始时电容器不带电，当闭合开关S，在电源向电容器充电的过程中，因电容C不变，根据电容器的定义式可知，Q=CU，那么电容器的电量Q增大，充电时，储存的是电场能，故A错误，B正确。C.充电时，电流从正极流向正极板，故A极板带正电，B极板带负电，故C错误。D.充电过程中，形成闭合回路，电流流过电阻R，故D错误。3、D【解析】A.小球滑上曲面的过程，小车向右运动，小球滑下时，小车还会继续前进，故不会回到原位置，故A错误；B.由小球恰好到最高点时小球与小车具有共同速度，对于车、球组成的系统，取水平向右为正方向，由动量守恒定律列式为mv=2mv′，得共同速度v′=0.5v.则小车动量的变化为△P=mv′−0=m，故B错误；C.由于满足动量守恒定律，系统机械能又没有增加，若两曲面光滑时，小车和小球的速度可能没有变化．故C错误；D.由于小球原来的动能为，小球到最高点时系统的动能为=，所以系统动能减少了.如果曲面光滑，则减少的动能等于小球增加的重力势能，即=mgh,得h=，显然，这是最大值，如果曲面粗糙，高度还要小些，所以车上曲面的竖直高度不会大于，故D正确．故选D4、C【解析】

沿斜面匀速下滑的滑块动能不变，重力势能减小，则机械能减小，选项A错误；发射升空的火箭，动能和重力势能均变大，则机械能变大，选项B错误；做平抛运动的铅球，只有重力做功，机械能守恒，选项C正确；草坪上滚动的足球，受阻力做功，机械能减小，选项D错误；故选C.5、B【解析】

A.万有引力提供环绕天体的向心力，此式只能计算中心天体的质量，根据题给定的数据可以计算中心天体地球的质量，而不能计算环绕天体月球的质量，故A不符合题意；B.根据万有引力提供向心力可得：可得中心天体质量，故B符合题意；C.在地球表面重力和万有引力相等，即所以因不知道地球半径故不可以求出地球表面的重力加速度；故C不符合题意；D.因为月球不是近地飞行，故在不知道地球半径的情况下无法求得地球的密度，故D不符合题意．6、D【解析】

A．同步卫星的轨道是一定的，和同步卫星的质量没有关系，故A错误。B．同步卫星的速度小于第一宇宙速度，故B错误。C．同步卫星只能在赤道的上方，不能绕过北京，故C错误。D．根据：化简得：则：故D正确。7、ACD【解析】

根据开普勒行星运动第三定律可知:，解得，选项A正确；因太阳的半径未知，故据题中条件不能估测太阳的密度，选项B错误；根据可知，，故该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，选项C正确；根据，则，故该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度，选项D正确．8、BD【解析】

A.根据可知，因为近地轨道半径小于轨道Ⅲ上运动的半径，所以卫星在轨道Ⅲ上运动的速度小于月球的第一宇宙速度，A错误。B.卫星沿轨道Ⅰ运动到P点时要点火减速，近心运动才能到达轨道Ⅱ，B正确。C.根据可知，卫星在轨道Ⅲ上运动到P点的加速度等于沿轨道Ⅰ运动到P点的加速度，C错误。D.从轨道I至II到III的过程中，每次经过P点，均需“制动”减速做近心运动进入低轨道，则卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小，D正确。9、AC【解析】AB.设物体在运动中受到的摩擦力的大小为f，对整个过程运用动能定理得：Fs−2fs=0，解得：f=F/2，故A正确，B错误；CD．撤去水平恒力F前做加速运动，撤去水平恒力后做减速运动，所以撤去水平恒力瞬间速度最大，根据动能定理Fd-fd=Ekm，Ekm=，故C正确，D错误．故选AC.10、ACD【解析】

A．在轨道1为同步卫星轨道，故在轨道1上运行周期为24h，故A正确；B．7.9km/s是地球第一宇宙速度大小，而第一宇宙速度是绕地球圆周运动的最大速度，也是近地卫星运行速度，故同步轨道1上卫星运行速度小于第一宇宙速度，故B错误；C．在同一点Q，卫星受到的万有引力相同，在轨道1上万有引力提供向心力，在轨道2上卫星在Q点做近心运动，则万有引力大于向心力，即，则在轨道1上经过Q点的向心加速度大于在轨道2上经过Q点的向心加速度，故C正确；D．卫星在轨道2上无动力运行时，由近地点P向远地点Q运动过程中，地球对卫星的引力做负功，势能增加，而卫星的机械能保持不变，故其动能减小，故D正确．11、BD【解析】

根据，可知运行轨道半径越大向心加速度越小，“风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，所以“风云四号”卫星的向心加速度小于“碳卫星”的向心加速度，故A错误；由，有，“风云四号”卫星的运行轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，所以“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度，故B正确；由可得可知，风云四号卫星的周期大于碳卫星的周期，选项C错误；根据可知，风云四号卫星的角速度小于碳卫星的角速度，选项D正确；故选BD.12、AD【解析】

对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧是一直被压缩的，所以弹簧的弹性势能一直在增大。因为小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，重力势能和动能之和始终减小。故A正确。在刚接触弹簧的时候这个时候小球的加速度等于重力加速度，在压缩的过程中，弹簧的弹力越来越大，小球所受到的加速度越来越小，直到弹簧的弹力等于小球所受到的重力，这个时候小球的加速度为0，要注意在小球刚接触到加速度变0的过程中，小球一直处于加速状态，由于惯性的原因，小球还是继续压缩弹簧，这个时候弹簧的弹力大于小球受到的重力，小球减速，直到小球的速度为0，这个时候弹簧压缩的最短。所以小球的动能先增大后减小，所以重力势能和弹性势能之和先减小后增加。故B错误。小球下降，重力势能一直减小，所以动能和弹性势能之和一直增大。故C错误。对于小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能这三种形式的能量相互转化，没有与其他形式的能发生交换，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变。故D正确。故选AD。【点睛】根据能量守恒小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变．其中一个能量的变化可以反映出其余两个能量之和的变化．二．填空题(每小题6分，共18分)13、ABC【解析】

根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出小球运动的水平分速度，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b点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出b点的速度．根据速度时间公式求出O点的竖直分速度，判断小球是否从O点开始水平抛出的．【详解】A、在竖直方向上，根据△y=L=gT2得，闪光的时间间隔，A正确．B、小球的水平分速度，B正确．C、小球经过b点的竖直分速度，根据速度的平行四边形定则可知，b点的速度，C正确．D、根据，可推出抛出点到b点的运动时间为，而O到b的时间为0.2s，可知O点不是抛出点，D错误．故选ABC．【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，结合运动学公式和推论灵活求解，14、