2022-2023学年上海市交通大学附属中学物理高一第二学期期末经典模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、太阳系中有一颗绕太阳公转的行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍，则该行星绕太阳公转的周期是()A．10年 B．2年 C．4年 D．8年2、(本题9分)如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示。取g=10m/s2。则A．物体的质量m=l.0kgB．物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20C．第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0JD．前2s内推力F做功的平均功率P=2.0W3、一定质量的气体，温度由-13℃升高到117℃，若保持体积不变，它的压强的增加量是原来压强的A．0.5倍 B．倍 C．倍 D．2倍4、(本题9分)地球的同步卫星是指相对于地面静止不动的人造卫星（）A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心距离可按需要选择不同的值B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心距离是一定的C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的5、(本题9分)2000年1月26日我国发射了一颗地球同步卫星,其定点位置与东经98°的经线在同一平面内,如图所示,发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1;然后点火,使其沿椭圆轨道2运行;最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时()A．若设卫星在轨道1上的速率v1、卫星在轨道3上的速率v3,则v1<v3B．卫星要由轨道1变轨进入轨道2,需要在Q点加速C．若设卫星在轨道1上经过Q点的加速度为a1Q:卫星在轨道2上经过Q点时的加速度为a2Q,则a1Q<a2QD．卫星要由轨道2变轨进入轨道3,需要在P点减速6、(本题9分)在物理学发展过程中，许多科学家作出了卓越的贡献，下列说法与事实相符合的是（）A．爱因斯坦提出了相对论B．第谷通过对前人积累的观测资料的仔细分析研究，总结出行星运动规律C．牛顿建立了万有引力定律，并利用扭秤装置测定了万有引力常量D．伽利略通过多年的潜心研究，提出了“日心说”的观点7、(本题9分)如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化中的四个状态，图中ad与T轴平行，cd与p轴平行，ab的延长线过原点，则下列说法中正确的是（）A．气体在状态a时的体积大于在状态b时的体积B．从状态b到状态a的过程，气体吸收的热量一定等于其增加的内能C．从状态c到状态d的过程，气体分子的平均动能不变，但分子的密集程度增加D．从状态a到状态d的过程，气体对外做功，内能不变E.从状态b到状态c的过程，气体从外界吸收的热量一定大于其对外做的功8、A、B、C为电场中电场线上的三个点，一带电小球从A点由静止释放，并开始计时，先后沿直线经过B、C两点，其运动过程中的v-t如图所示，下列说法正确的是A．电场方向由A指向CB．A、B、C三点中B点场强最大C．小球由B至C过程中平均速度等于5.5m/sD．B、C两点间电势差大小|UBC|大于A、B两点间电势差大小|UAB|9、(本题9分)“雪如意”，北京2022年冬奥会的首座跳台滑雪场地，其主体建筑设计灵感来自于中国传统饰物“如意”。“雪如意”内的部分赛道可简化为由倾角为、高为h的斜坡雪道的顶端由静止开始下滑，到达底端后以不变的速率进入水平雪道，然后又在水平雪道上滑行s后停止。已知运动员与雪道间的动摩擦因数处处相同，不考虑空气阻力，则和运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功W分别为（）A．B．C．D．10、(本题9分)质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（）A．物体动能增加了 B．物体的机械能减少了C．物体克服阻力所做的功为 D．物体的重力势能减少了mgh11、一部直通高层的客运电梯的简化模型如图1所示．电梯在t=0时由静止开始上升，以向上方向为正方向，电梯的加速度a随时间t的变化如图2所示．图1中一乘客站在电梯里，电梯对乘客的支持力为F．根据图2可以判断，力F逐渐变大的时间段有（）A．0～1s内 B．8～9s内 C．15～16s内 D．23～24s内12、(本题9分)一个苹果从树上无初速度地自由下落，将苹果看成质点，忽略空气阻力，取向下为正方向．设苹果下落过程中的速度为以加速度为a、下落时间为t，则如图所示的图象中可能正确的是A． B． C． D．二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示，质量为m、的小球（可视为质点）从地面上方H高处无初速度释放，落地后地而被砸出一个深为h的坑。全过程中，物体重力势能减少___，合力对物体做的总功为_________。14、万有引力引力常量的单位是____，地球第一宇宙速度的大小是___km/s15、(本题9分)一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3h，待机时间100h”，则该手机通话时消耗的功率约为____W，待机时消耗的功率为_____W。三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，ABCD是一个地面和轨道均光滑的过山车轨道模型，现对静止在A处的滑块施加一个水平向右的推力F，使它从A点开始做匀加速直线运动，当它水平滑行2.5m时到达B点，此时撤去推力F、滑块滑入半径为0.5m且内壁光滑的竖直固定圆轨道，并恰好通过最高点C，当滑块滑过水平BD部分后，又滑上静止在D处，且与ABD等高的长木板上，已知滑块与长木板的质量分别为0.2kg、0.1kg，滑块与长木板、长木板与水平地面间的动摩擦因数分别为0.3、215，它们之间的最大静摩擦力均等于各自滑动摩擦力，取g＝10m/s2(1)水平推力F的大小；(2)滑块到达D点的速度大小；(3)木板至少为多长时，滑块才能不从木板上掉下来？在该情况下，木板在水平地面上最终滑行的总位移为多少？17、（10分）(本题9分)地球的两颗人造卫星质量之比m1∶m2=1∶2,轨道半径之比r1∶r2=1∶4.求:(1)线速度之比;(2)角速度之比;(3)运行周期之比;(4)向心力之比.

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、D【解析】

设地球半径为R，则行星的半径为4R，根据开普勒第三定律得：解得：地球的公转周期为1年，则说明该行星的公转周期为8年．A.10年与计算结果不符，故A不符合题意．B.2年与计算结果不符，故B不符合题意．C.4年与计算结果不符，故C不符合题意．D.8年与计算结果相符，故D符合题意．2、C【解析】

A.由速度时间图象可以知道在2-3s的时间内，物体匀速运动，处于受力平衡状态，所以滑动摩擦力的大小为2N，在1-2s的时间内，物体做匀加速运动，直线的斜率代表加速度的大小，所以a=2-01m/s2=2m/s2，由牛顿第二定律可得F-f=ma，所以m=B.由f=μFN=μmg，所以μ=fC.第二秒内物体的位移是x=12at2=12×2×12m=1m，摩擦力做的功W=fx=-2N×1m=-2J，所以第2s内物体克服摩擦力做的功D.前2s，在第一秒内物体没有运动，只在第二秒运动，F也只在第二秒做功，F的功为W=Fx=3×1J=3J，所以前2s内推力F做功的平均功率为P＝3、A【解析】

气体的状态参量：T1=273-13=260K，T2=273+117=390K，

气体发生等容变化，由查理定律得：解得：压强增加量与原压强的比值：即压强的增加量是原来压强的0.5倍；A．0.5倍，与结论相符，选项A正确；B．倍，与结论不相符，选项B错误；C．倍，与结论不相符，选项C错误；D．2倍，与结论不相符，选项D错误；4、D【解析】

同步卫星相对于地球静止，需要满足两个条件：一绕地球旋转的旋转轴与地球的地轴相同；二是旋转周期与地球自转周期相同，根据开普勒第三定律，同一中心天体相同，由于同步卫星的周期相同，所以旋转半径也相同，离地面的高度相同，同步卫星只能在赤道上方，且离地心的距离是一定的，故D正确；ABC错误；故选D5、B【解析】

A项：卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有：，得，轨道3的半径比轨道1的半径大，则v1＞v3，故A错误；B项：卫星要由轨道1上的Q点变轨到轨道2，要做离心运动，故需要在Q点加速，故B正确；C项：根据牛顿第二定律得：，得：，同一点r相同，则a1Q=a2Q．故C错误；D项：由轨道2变轨进入轨道3需要加速，使卫星做离心运动，因此需要加速．故D错误．6、A【解析】A、爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论，故A正确．B、开普勒发现了行星运动的规律，故B错误．C、卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，故C错误；D、波兰天文学家哥白尼，经过长期天文观察，利用工作余暇写成以“日心说”为主要论点的《天体运行论》一书，故D错误；故选A．【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，这也是考试内容之一．7、BCE【解析】

A．因ab连线过原点，可知是等容线，则气体在状态a时的体积等于在状态b时的体积，选项A错误；B．从状态b到状态a的过程，气体体积不变，则对外做功为零，即W=0，根据∆U=W+Q可知，气体吸收的热量一定等于其增加的内能，选项B正确；C．从状态c到状态d的过程，气体的温度不变，压强变大，体积减小，则气体分子的平均动能不变，但分子的密集程度增加，选项C正确；D．从状态a到状态d的过程，气体压强不变，温度升高，则体积变大，气体对外做功，内能变大，选项D错误；E．从状态b到状态c的过程，气体温度升高，体积变大，内能增加，对外做功，根据∆U=W+Q可知，气体从外界吸收的热量一定大于其对外做的功，选项E正确。故选BCE。8、BD【解析】

A.根据图线可知，带电小球从A点由静止释放，速度逐渐增大，说明电场力方向由A指向C，但小球的电性未知，故无法判断电场强度的方向，故A错误；B.由图知，小球在B处加速度最大，由qE=ma知，A、B、C三点中B点场强最大，故B正确；C.如果小球从B到C做匀加速直线运动，则小球的平均速度为，但小球由B至C过程中做加速度减小的加速运动，位移大于匀加速过程的位移，故平均速度大于5.5m/s，故C错误；D.根据动能定理得：，，可得UAB小于UBC．故D正确。9、BC【解析】

AB.对整个过程，由动能定理得：解得：A错误B正确。CD.再对整个过程，根据动能定理得解得，运动员在斜坡雪道上克服摩擦力做的功，C正确D错误。10、ACD【解析】物体的合外力为，下降了h，所以根据动能定理得物体的动能增加了4mgh/5，物体的重力势能减小了mgh，克服阻力做功，机械能减小了，所以ACD正确．11、AD【解析】试题分析：根据牛顿第二定律列式，分加速度向上和加速度向下两个过程讨论即可．解：1、加速度向上时，根据牛顿第二定律，有：F﹣mg=ma故F=mg+ma故在0﹣1s内的支持力F是增加的，1s﹣8s内支持力恒定，8s﹣9s支持力是减小的；2、加速度向下时，根据牛顿第二定律，有：mg﹣F=m|a|故F=mg﹣m|a|故在15s﹣16s支持力是减小的，16s﹣23s支持力是固定的，23s﹣24s内的支持力F是增加的；故AD正确，BC错误；故选AD．【点评】超重和失重现象可以运用牛顿运动定律进行分析理解，产生超重的条件是：物体的加速度方向向上；产生失重的条件：物体的加速度方向向下．12、AC【解析】自由落体运动的速度，速度与时间成正比，故A正确，B错误；自由落体运动的加速度为重力加速度，是不变的，故C正确，D错误，故选AC.【点睛】物体做自由落体运动的条件：①只在重力作用下；②从静止开始．只在重力作用下保证了物体的加速度为g；从静止开始保证了物体初速度等于零．所以自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动．二．填空题(每小题6分，共18分)13、mg(H+h)0【解析】小球共下降了（H+h）高度，故重力势能一定减小了mg（H+h）；下降的整个过程动能的增加量为零，故整个过程中合力做功一定为零；点睛：功是能量转化的量度有一些具体形式：重力做功是重力势能的变化的量度；合力做功是动能变化的量度．14、7.9km/s【解析】

[1]根据万有引力定律则有：可得：，质量的单位为kg，距离的单位为m，引力的单位为N，所以的单位为；[2]在天体表面，根据万有引力提供向心力可得：可得：第一宇宙速度是圆形近地轨道的环绕速度，其大小约为7.9km/s；15、0.61.8×10-2【解析】

电池电量为，通话时间为，由此可知通话时放电电流为，电压为，由公式可知通话时消耗的功率约为，同理待机时放电电流为，消耗的功率为【点睛】本题难度较小，重点考查了学生处理实际问题的能力，对电池储存电量和单位mAh的理解三．计算题(22分)16、（1）1N（2）5m/s（3）t＝1s;2.5m【解析】

(1)由于滑块恰好过C点，则有：m1g＝m1vC从A到C由动能定理得：Fx－m1g·2R＝12m1vC2代入数据联立解得：F＝1N(2)从A到D由动能定理得：Fx＝12m1vD2代入数据解得：vD＝5m/s(3)滑块滑到木板上时，对滑块：μ1m1g＝m1a1，解得：a1＝μ1g＝3m/s2对木板有：μ1m1g－μ2(m1＋m2)g＝m2a2，代入数据解得：a2＝2m/s2滑块恰好不从木板上滑下，此时