2022-2023学年北京市朝阳外国语物理高一第二学期期末联考试题含解析

2022-2023学年高一物理下期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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)如下图所示，是一个半径为R的中国古代八卦图，中央S部分是两个半圆，练功人从A点出发沿相关路线进行(不能重复)，在最后又到达A点．求在整个过程中，此人所经过的最大路程和最大位移分别为()A．0；0 B．2R；2RC．(3π＋2)R；2R D．(2π＋2)R；2R2、下列运动中，物体运动状态不变的是A．自由落体运动 B．匀速直线运动C．匀速圆周运动 D．平抛运动3、(本题9分)“套圈游戏”深受大家的喜爱，游戏者要站到区域线外将圆圈水平抛出，落地时套中的物体即为“胜利品”．某同学在一次“套圈”游戏中，从P点以某一速度水平抛出的圆圈落到了物体左边，如图．为了套中该物体，该同学做了如下调整，则下列方式中一定套不中的是(忽略空气阻力)A．P点正上方，以原速度水平抛出B．P点正前方，以原速度水平抛出C．P点位置不变，增大速度水平抛出D．P点正下方，减小速度水平抛出4、(本题9分)宇宙中存在一些离其他恒星较远的两颗星组成的双星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。已知双星系统中星体A的质量为2m，星体B的质量为m，两星体相距为L，同时绕它们连线上某点做匀速圆周运动，引力常量为G．下列选项正确的是（）A．星体A运动的周期为 B．星体A运动的轨道半径为C．星体B运动的线速度为 D．星体B运动的角速度为5、如图，玻璃管下端开口插入水银槽中，上端封有一定质量的气体，当玻璃管绕顶端转过一个角度时，水银面的高度h和空气柱的长度l的变化情况是（）A．h增大，l增大B．h增大，l减小C．h减小，l增大D．h减小，l减小6、如图所示，在同一平台上的O点水平抛出的三个物体，分别落到a、b、c三点，则三个物体运动的初速度va、vb、vc的关系和二个物体运动的时间ta、tb、tc的关系分别是（）A．va>vb>vc，ta>tb>tcB．va<vb<vc，ta=tb=tcC．va>vb>vc，ta<tb<tcD．va<vb<vc，ta>tb>tc7、(本题9分)从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H。设上升过程中空气阻力f恒定。则对于小球的整个上升过程，下列说法中正确的是（）A．小球动能减少了mgHB．小球机械能减少了fHC．小球重力势能增加了mgHD．小球的加速度大于重力加速度g8、(本题9分)如图所示，先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电。第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化，如图甲所示；第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若图甲、乙中的U0、T所表示的电压、周期值是相等的，则以下说法正确的是()A．第一次灯泡两端的电压有效值是U0B．第二次灯泡两端的电压有效值是U0C．第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9D．第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶59、(本题9分)如图所示为汽车的加速度和车速倒数1/v的关系图像。若汽车质量为2×103kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30m/s，则()A．汽车所受阻力为2×103NB．汽车在车速为15m/s时，功率为6×104WC．汽车匀加速的加速度为4m/s2D．汽车匀加速所需时间为5s10、(本题9分)两个小球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，B球在前，A球在后，，，，．当A球与B球发生碰撞后，A、B两球的速度、可能为A． B．C． D．11、(本题9分)如图所示，一小孩从滑梯顶端由静止开始滑下，斜面底端后水平滑行一段距离后停在滑道上。已知滑梯的斜面段长度L=5.0，倾角θ=37°水平段与斜面段平滑连接。小孩质量为20kg，与滑梯轨道间的动摩擦因数μ=0.3，不计空气阻力。已知sin37°=0.60，cos37°=0.80.（g取10m/s2）则该小孩沿斜面段下滑过程中（）A．加速度的大小为3.6m/s2 B．克服摩擦力所做的功为300JC．重力做功的平均功率为360W D．滑到斜面底端时重力的瞬时功率1200W12、(本题9分)一半径为R的球形行星绕其自转轴匀速转动，若质量为m的物体在该星球两极时的重力为G0，在赤道上的重力为，则（）A．该星球自转的角速度大小为B．环绕该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速率为C．环绕该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速率为D．放置于此星球表面纬度为60°处的物体，向心加速度大小为二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电荷量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比.若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升.若两极板间电压为-U，油滴做匀速运动时速度的大小______、方向_________。14、(本题9分)某星球与地球的质量比为a,半径比为b，则该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为_______________15、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/s三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)根据牛顿第二定律及运动学相关方程分别推导动能定理和动量定理的表达式．17、（10分）(本题9分)一条长为0.80m的轻绳一端固定在O点，另一端连接一质量m=0.10kg的小球，悬点O距离水平地面的高度H=1.00m开始时小球处于A点，此时轻绳拉直处于水平方向上，如图所示让小球从静止释放，当小球运动到B点时，轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P时立刻断裂不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度求：（1）当小球运动到B点时的速度大小；（2）绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点，求小球落到C点时的瞬时速度的大小；（3）若OP=0.6m，轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂，求轻绳能承受的最大拉力．

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、C【解析】

路程是指物体所经过的路径的长度，沿图中路线走完一遍的路程s=2πR+πR+2R=（3π+2）R；当人离A点最远的时候，位移最大，所以当人在C点的时候，离A最远，此时的位移是最大的，即为2R，故C正确；故选C．点睛：位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移的大小只与初末的位置有关，与经过的路径无关；路程是指物体所经过的路径的长度.2、B【解析】

A.自由落体运动是匀加速直线运动，则运动状态不断变化，选项A错误；B.匀速直线运动的运动状态不变，选项B正确；C.匀速圆周运动是变加速曲线运动，运动状态不断改变，选项C错误；D.平抛运动，是匀变速曲线运动，则运动状态不断改变，选项D错误；3、D【解析】

圆圈落到了物体左边，说明圆圈的水平位移偏小．根据平抛运动的规律，推导出水平位移与初速度、下落高度的关系式，根据关系式进行分析．【详解】设圆圈平抛运动下落的高度为h，水平位移为x，初速度为，则有：；解得下落时间为：；水平位移为：；圆圈落到了物体左边，说明圆圈的水平位移偏小．若从P点正上方，以原速度水平抛出，h增大，由上式知，水平位移增大，可能套住物体，故A正确；若P点正前方，以原速度水平抛出，则水平位移不变，落地点右移，可能套住物体，故B正确；若P点位置不变，增大速度水平抛出，增大，由上式知，水平位移增大，可能套住物体，故C正确；若P点正下方，减小速度水平抛出，h和都减小，由上式知，水平位移减小，圆圈还落到物体左边，故D错误．本题选一定套不中的，故选D．【点睛】本题考查了平抛运动，要知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动；解决本题的关键是能够推导出水平位移的计算公式．4、C【解析】

双星系统围绕两星体间连线上的某点做匀速圆周运动，设该点距星体A为r1，距星体B为r2，对星体A，有①对星体B，有②根据题意有③由①②③得根据所以由①②得：④由③④得，且故C正确，ABD错误。故选C。5、A【解析】

先判断玻璃管绕顶端转过一个角度后管内气体压强的变化，再根据玻意耳定律分析气体体积的变化，即可分析管内液面如何变化．【详解】当玻璃管绕顶端转过一个角度时，假设管内水银不动，则管内水银的竖直高度增大，根据知，管内气体的压强减小，根据玻意耳定律知气体的体积将增大，则l增大；最终稳定时气体的压强减小，所以根据知，管内液面升高，所以h增大，A正确．【点睛】在玻璃管绕顶端转过一个角度的过程中，要抓住封闭气体的温度不变，发生了等温变化，判断气体的压强如何变化，再分析体积如何变化，这是常用的思路．6、D【解析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，落地的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．【详解】三个物体都做平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，由h=12gt2，得t=2hg，可以知道下落的距离最大的物体的运动时间最长，所以运动时间的关系为ta【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．7、BCD【解析】

AC项，重力势能大小与竖直高度有关，小球上升了高度H，所以重力势能增加了mgH，从能量守恒的角度上看，小球在上升过程中，初始动能转化成了重力势能和与空气摩擦产生的热能，所以小球动能减少量大于mgH。故A错；C对B项，空气阻力做功将小球的机械能转化为内能，因此阻力做功的大小即为机械能减少量。故B对。D项，上升过程空气阻力向下，与重力同向，两者合力大于重力，因此小球的加速度大于重力加速度。故D对。综上所述本题正确答案为BCD。8、AD【解析】

A.第一次所加正弦交流电压的有效值为U1＝U0，A项正确；B.设第二次所加交流电压的有效值为U2，则根据有效值的定义有，解得U2＝U0，B项错；CD.根据电功率的定义式P＝可知，P1∶P2＝1∶5，C项错、D项正确。9、ABD【解析】

设汽车的额定功率为P，由图知：汽车的最大速度为30m/s，此时汽车做匀速直线运动，有F=f，有P=Fvm=fvm；代入得：P=f×30①，当1v=110s/m时a=2m/s2，根据牛顿第二定律得Pv10、AD【解析】

两球碰撞过程系统动量守恒，以两球的初速度方向为正方向，如果两球发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得：MAvA+MBvB=（MA+MB）v，代入数据解得：v=4m/s；如果两球发生完全弹性碰撞，有：MAvA+MBvB=MAvA′+MBvB′，由机械能守恒定律得：MAvA2+MBvB2＝MAvA′2+MBvB′2，代入数据解得：vA′=2m/s，vB′=5m/s，则碰撞后A、B的速度：2m/s≤vA≤4m/s，4m/s≤vB≤5m/s，故AD正确，BC错误．故选AD．【点睛】本题碰撞过程中动量守恒，同时要遵循能量守恒定律，不忘联系实际情况，即后面的球不会比前面的球运动的快．11、AC【解析】

A．在斜面下滑的过程中，根据牛顿第二定律可得A正确；B．克服摩擦力所做的功B错误；C．从斜面顶端滑到底端的时间，根据可得重力做的功因此平均功率C正确；D．小孩滑到底端时的速度滑到斜面底端时重力的瞬时功率D错误。故选AC。12、ACD【解析】

A.在两极，万有引力等于重力，有：G＝G0，在赤道，有：G＝+mRω2，联立两式解得ω=，故A正确．BC.根据G＝m得，v=，又G＝G0，解得v=，故B错误，C正确．D.处于星球表面纬度为60°处的物体，绕地轴转动的半径r=Rcos60°＝R，则向心加速度a=rω2＝R•＝，故D正确．故选ACD．二．填空题(每小题6分，共18分)13、3v向下【解析】

若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率匀速下降，则有；若两极板间的电压为，经一段时间后，油滴以速率匀速上升知电场力大于重力，则有；若两极板间电压为，则电场力方向向下,当油滴做匀速运动时，则有，联立解得，方向向下。14、【解析】

[1].设地球质量aM，某星球质量M，地球半径br，某星球半径r

由万有引力提供向心力做匀速圆周运动得：解得卫星在圆轨道上运行时的速度公式分别代入地球和某星球的各物理量得该星球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度比值为：15、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；三．计算