河南省豫北重点中学2024年物理高一第二学期期末考试模拟试题含解析

河南省豫北重点中学2024年物理高一第二学期期末考试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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)冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度的最大值是（）A． B． C． D．2、(本题9分)如图所示，是一条电场线上的三点，电场线的方向由到，间的距离等于间的距离，用和分别表示三点的电势和电场强度，用分别表示和两点的电势差，可以判定（）A． B．C． D．3、(本题9分)如图所示，轻绳的一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球（可视为质点）．当小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动时，通过传感器测得轻绳拉力T、轻绳与竖直线OP的夹角θ满足关系式T=a+bcosθ，式中a、b为常数．若不计空气阻力，则当地的重力加速度为（）A． B． C． D．4、(本题9分)要使两个物体（均可视为质点）间的万有引力减小到原来的，下列办法不可行的是A．两物体间的距离和两物体的质量都减小为原来的B．使其中的一个物体质量减小为原来的，另一物体质量不变，距离不变C．使两物体间的距离增加为原来的2倍，质量不变D．使两物体的质量各减小一半，距离不变5、(本题9分)两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是()A．q1、q2为等量异种电荷B．N、C两点间场强方向沿x轴负方向C．N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大D．将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增大后减小6、(本题9分)为美观和经济，许多桥建成拱形，汽车通过桥项时，对桥面的压力会减小，过快的汽车将失去控制、无法转向，造成安全隐患，故拱形桥上都会有限速标志.设汽车对桥面的压力是其重力的0.6倍时，其速度就是限速标志对应的速度，桥顶圆弧对应的半径为130m，则该限速标志所示速度约为(取g=10m/s²)（）A．54km/h B．60km/h C．80km/h D．100km/h7、(本题9分)如图4所示，板长为l，板的B端静放有质量为m的小物体P，物体与板间的动摩擦因数为μ，开始时板水平，若缓慢转过一个小角度α的过程中，物体保持与板相对静止，则这个过程中()A．摩擦力对P做功为μmgcosα·l(1－cosα)B．摩擦力对P做功为mgsinα·l(1－cosα)C．支持力对P做功为mglsinαD．板对P做功为mglsinα8、(本题9分)关于太阳与行星间的引力，下列说法中正确的是()A．由于地球比木星离太阳近，所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大B．行星绕太阳沿椭圆轨道运动时，在近日点所受引力大，在远日点所受引力小C．由F＝G可知，G＝，由此可见G与F和r2的乘积成正比，与M和m的乘积成反比D．行星绕太阳运动的椭圆轨道可近似看作圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力9、(本题9分)额定功率P0=60kW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度vm=20m/s,汽车质量m=1000kg.若汽车先由静止起以加速度a=3m/s2作匀加速直线启动,实际功率达到额定功率后保持功率不变继续前进,整个运动过程中所受的阻力不变．下列说法不正确的是()A．汽车运动中所受的阻力为3000N B．汽车匀加速运动持续的时间约为6.7sC．启动后3s末时的瞬时牵引力为6000N D．汽车启动4s末时的瞬时功率为60kW10、2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在中国举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。跳台滑雪赛道可简化为助滑道、着陆坡、停止区三部分，如图所示。一次比赛中，质量m的运动员从A处由静止下滑，运动到B处后水平飞出，落在了着陆坡末端的C点，滑入停止区后，在与C等高的D处速度减为零。已知B、C之间的高度差为h，着陆坡的倾角为θ，重力加速度为g。只考虑运动员在停止区受到的阻力，不计其他能量损失。由以上信息可以求出（）A．运动员在空中飞行的时间B．A、B之间的高度差C．运动员在停止区运动过程中阻力的大小D．C、D两点之间的水平距离11、(本题9分)如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（）A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．b、c的环绕周期相等，且大于a的环绕周期C．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度D．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c12、(本题9分)天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期，已知万有引力常量G。则由此可推算出（）A．行星的质量B．行星的线速度C．恒星的质量D．恒星的半径二．填空题(每小题6分，共18分)13、某同学要在自己的一辆自行车装上显示自行车行驶速度和行驶里程的“码表”。码表由传感器、表体两个基本部件构成。传感器安装在车轴上，车轮每转一周，传感器产生一个脉冲信号，脉冲信号被安装在车把上的“表体”记录下来，经过内部电路处理之后就能显示出自行车行驶速度和行驶里程。（1）设骑行过程中“表体”记录到的传感器的脉冲信号频率为f，骑车人还需要给“表体”输入一个必要的数据，才能正确显示出自行车的骑行速度。这位同学应该输入的数据是________（写出输入数据的意义和相应的字母），“表体”上显示的骑行速度应为________（用上述数据的字母表示）（2）在骑行的一段时间内，传感器总共发出了n个脉冲信号。则这一段的骑行里程为________（可用（1）中数据字母表示）（3）如果有一只“码表”是跟男式大轮自行车配套的，现把它装在女式小轮自行车上，则显示出的骑行速度________（填“偏大”、“准确”或“偏小”）。14、(本题9分)在“用电火花计时器（或电磁打点计时器）探究匀变速直线运动”的实验中，某同学打出了一条纸带．已知计时器打点时间间隔为0.02s，他按打点的先后顺序，从比较清晰的点起，每五个点取作一个计数点，分别标明O、A、B、C、D等几个计数点，如图3所示，则：B、C两计数点间的时间间隔为_________s，B、C两计数点间的距离是_____m；在B、C之间的平均速度大小为________m/s，打C点时的瞬时速度大小为________m/s．（后面三个空结果保留三位小数）15、(1)在做“验证力的平行四边形定则”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,则下列说法中正确的是__________．A、同一次实验中,O点位置允许变动B、实验中，橡皮条、细绳和弹簧秤应与木板保持平行C、实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧秤之间的夹角必须取90°D、实验中，要始终将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点(2)如图所示，是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果，其中F是用作图法得到的合力，F’是通过实验测得的合力,则哪个实验结果是符合实验事实的_________?(填“甲”或“乙”)三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为θ=60°、长为L1=2m的倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为L2=m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道，出口为水平轨道上D处，如图所示.现将一个小球从距A点高为h=0.9m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出，到A点时小球的速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下.已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为μ=，g取10m/s2.（1）求小球初速度v0的大小；（2）求小球滑过C点时的速率vC；（3）要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件？17、（10分）(本题9分)如图所示，圆心角为90°的光滑圆弧形轨道，半径R为1.6m，其底端切线沿水平方向．长为l＝的斜面，倾角为θ＝60°，其顶端与弧形轨道末端相接，斜面正中间有一竖直放置的直杆；现让质量为1kg的物块从弧形轨道的顶端由静止开始滑下，物块离开弧形轨道后刚好能从直杆的顶端通过，重力加速度g取10m/s2，求：(1)物块滑到弧形轨道底端时对轨道的压力大小；(2)直杆的长度．

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、B【解析】

由题意可知，最大静摩擦力为重力的k倍，所以最大静摩擦力等于kmg，设运动员的最大的速度为v，则：，解得：安全速度的最大值．故B项正确，ACD三项错误．【点睛】运动员在水平面上做圆周运动的向心力是由运动员受到的冰给运动员的静摩擦力提供的，能够提供的最大的向心力就是最大静摩擦力，此时的速度就是最大的速度．2、C【解析】只有一条电场线，不能确定电场线的分布情况，无法比较场强的大小，故A错误．沿电场线方向电势降低，可以比较电势高低，根据电场线方向可知φa＞φb＞φc，选项C正确，B错误；对于匀强电场，两点间的电势差U=Ed，由于电场线的疏密情况无法确定，两点间的电势差的公式U=Ed也不能适用，不能判断电势差的关系，故D错误；故选C．点睛：本题考查了电场线和电势、电场强度以及电势差之间的关系，尤其注意公式U=Ed的适用条件以及公式中各个物理量的含义.3、D【解析】试题分析:在最高点时：设此时物体的速度为V1，由题意可知：θ=1800，绳的拉力T1=a-b；根据向心力公式有：在最低点时：设此时物体的速度为V2，由题意可知：θ=00，绳的拉力T1=a+b；根据向心力公式有：只有重力做功，由机械能守恒定律：解得：;所以D正确．考点：向心力公式，机械能守恒定律．4、A【解析】A、使两物体间的距离和质量都减为原来的，根据万有引力定律，可知，万有引力与原来相等，故A不可行；B、使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变，根据万有引力定律，可知，万有引力变为原来的，故B可行；C、使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变，根据万有引力定律，可知，万有引力变为原来的，故C可行；D、使两物体的质量各减小一半，距离不变，根据万有引力定律，可知，万有引力变为原来的，故D可行；办法不可行的故选A．【点睛】由万有引力定律公式，比较当质量各减小一半或其中一个物体的质量减小到原来的或使两物体间的距离增为原来的2倍，引力都减小；由万有引力定律公式，当两物体间的距离和质量都减为原来的，比较引力和原来的关系；5、C【解析】

A．若是异种电荷，电势应该逐渐减小或逐渐增大，由图象可以看出，应该是等量的同种正电荷，故A错误；B．沿x正方向从N到C的过程，电势降低，N、C两点间场强方向沿x轴正方向．故B正确；C．φ−x图线的斜率表示电场强度，由图可得N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大，故C正确；D．NC电场线向右，CD电场线向左，将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大．故D错误；【点睛】由图象中电势的特点可以判断是同种等量正电荷．由电势图线的斜率可以判断电场强度的大小．沿电场线电势降低，可以判断电场强度的方向，可知电场力做功的正负，从而判断电势能的变化．6、C【解析】在最高点对汽车受力分析，根据牛顿第二定律可知：

由于，联立解得，故C正确，ABD错误．点睛：本题主要考查了圆周运动，明确在最高点汽车的受力分析，结合牛顿第二定律即可求解．7、CD【解析】对物体运用动能定理W合＝WG＋WFN＋W摩＝ΔEk＝0所以WFN＋W摩＝－WG＝mglsinα因摩擦力的方向(平行于木板)和物体速度方向(垂直于木板)始终垂直，对物体不做功，故斜面对物体做的功就等于支持力对物体做的功，即WFN＝mglsinα，故C、D正确．8、BD【解析】

根据万有引力，B对．引力还跟星体质量有关，所以A错．G是万有引力常量是个定值，C错．万有引力提供天体做圆周运动的向心力，D对．9、ACD【解析】

A项：当汽车的速度最大时，牵引力等于阻力，即有F=f，由P0=Fvm，得阻力f=PB项：对于匀加速运动过程，根据牛顿第二定律得：F1-f=ma，解得：：F1==6000N，当汽车的实际功率刚达到额定功率时，匀加速运动结束，所以匀加速运动的最大速度为：v=P0FC项：启动后3s末时汽车在匀加速运动时，牵引力为6000N，故C正确；D项：汽车启动4s末时汽车功率已经达到额定功率，所以瞬时功率为60kW，故D正确．10、AB【解析】

A.设运动员在空中飞行的时间为t，根据平抛运动的规律，y=h=gt2，解得：，故A正确；B.水平方向x=vt，由几何关系可得，=tanθ，代入数据解得，从A到B由动能定理得：mghAB=mv2，hAB=，故B正确；C.设到C的速度为vC，从B到C的过程由动能定理得：mgh=mvC2-mv2，可求得到C的速度vC，从C到D的过程由动能定理得：-W克f=-fx=0-mvC2，则由于x未知，则不能求解运动员在停止区运动过程中阻力的大小，故C错误；D.运动员在C、D两点之间做变速曲线运动，两点之间的水平距离无法求解，故D错误。11、BC【解析】

卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，所以，解得：A.由可知b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A错误；B.由可知，b、c的环绕周期相等，且大于a的环绕周期，故B正确；C.由可知，b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度，故C正确；D.当c加速后，所需要的向心力大于提供的向心力，将做离心运动，所以不可能追上同一轨道上的b，b减速后，所需要的向心力小于提供的向心力，将做近心运动，所以不可能等候同一轨道上的c，故D错误．12、BC【解析】

行星绕恒星做圆周运动，根据万有引力提供向心力GMmr2【点睛】此题关键是知道已知行星（或卫星）的轨道半径和周期，只能求解恒星（或行星）的质量，即中心天体的质量.二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）车轮半径（2）（3）偏大【解析】

因为车轮每转一圈发出一个脉冲信号，则脉冲信号频率就是车轮转动的频率，所以，自行车轮子转动的角速度，线速度，因此还需要车轮半径这个必要参数。第一空.需要车轮半径这个必要参数。第二空.“表体”上显示的骑行速度应为；第三空.一段时间内，传感器总共发出了个脉冲信号，表明自行车车轮转动了圈，每转一圈自行车前进一个周长的距离，因此，这段时间内的里程。第四空.如果有一只码表是跟男士大轮自行车配套的，显示的速度，而实际的速度是，由于，可见现实的骑行速度偏大。14、0.1、0.036、0.360、0.420【解析】

[1]．每五个点取作一个计数点，因此计数点之间的时间间隔为：T=0.1s；[2]．由图可知，B、C两计数点间的距离：xBC=7.20-3.60=3.60cm=0.036m；[3]．则B、C之间的平均速度大小为＝0.36m/s；[4]．xBD=12.00-3.60=8.40cm=0.084m，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得：vC＝=0.420m/s．点睛：打点计时器每隔0.02s打一个点，由此可知计数点之间的时间间隔，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸