2022-2023學年北京市朝陽外國語物理高一第二學期期末聯(lián)考試題含解析

2022-2023學年高一物理下期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)如下圖所示，是一個半徑為R的中國古代八卦圖，中央S部分是兩個半圓，練功人從A點出發(fā)沿相關路線進行(不能重復)，在最后又到達A點．求在整個過程中，此人所經(jīng)過的最大路程和最大位移分別為()A．0；0 B．2R；2RC．(3π＋2)R；2R D．(2π＋2)R；2R2、下列運動中，物體運動狀態(tài)不變的是A．自由落體運動 B．勻速直線運動C．勻速圓周運動 D．平拋運動3、(本題9分)“套圈游戲”深受大家的喜愛，游戲者要站到區(qū)域線外將圓圈水平拋出，落地時套中的物體即為“勝利品”．某同學在一次“套圈”游戲中，從P點以某一速度水平拋出的圓圈落到了物體左邊，如圖．為了套中該物體，該同學做了如下調(diào)整，則下列方式中一定套不中的是(忽略空氣阻力)A．P點正上方，以原速度水平拋出B．P點正前方，以原速度水平拋出C．P點位置不變，增大速度水平拋出D．P點正下方，減小速度水平拋出4、(本題9分)宇宙中存在一些離其他恒星較遠的兩顆星組成的雙星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對它們的引力作用。已知雙星系統(tǒng)中星體A的質(zhì)量為2m，星體B的質(zhì)量為m，兩星體相距為L，同時繞它們連線上某點做勻速圓周運動，引力常量為G．下列選項正確的是（）A．星體A運動的周期為 B．星體A運動的軌道半徑為C．星體B運動的線速度為 D．星體B運動的角速度為5、如圖，玻璃管下端開口插入水銀槽中，上端封有一定質(zhì)量的氣體，當玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過一個角度時，水銀面的高度h和空氣柱的長度l的變化情況是（）A．h增大，l增大B．h增大，l減小C．h減小，l增大D．h減小，l減小6、如圖所示，在同一平臺上的O點水平拋出的三個物體，分別落到a、b、c三點，則三個物體運動的初速度va、vb、vc的關系和二個物體運動的時間ta、tb、tc的關系分別是（）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、(本題9分)從地面豎直上拋一個質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為H。設上升過程中空氣阻力f恒定。則對于小球的整個上升過程，下列說法中正確的是（）A．小球動能減少了mgHB．小球機械能減少了fHC．小球重力勢能增加了mgHD．小球的加速度大于重力加速度g8、(本題9分)如圖所示，先后用不同的交流電源給同一盞燈泡供電。第一次燈泡兩端的電壓隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖甲所示；第二次燈泡兩端的電壓變化規(guī)律如圖乙所示。若圖甲、乙中的U0、T所表示的電壓、周期值是相等的，則以下說法正確的是()A．第一次燈泡兩端的電壓有效值是U0B．第二次燈泡兩端的電壓有效值是U0C．第一次和第二次燈泡的電功率之比是2∶9D．第一次和第二次燈泡的電功率之比是1∶59、(本題9分)如圖所示為汽車的加速度和車速倒數(shù)1/v的關系圖像。若汽車質(zhì)量為2×103kg，它由靜止開始沿平直公路行駛，且行駛中阻力恒定，最大車速為30m/s，則()A．汽車所受阻力為2×103NB．汽車在車速為15m/s時，功率為6×104WC．汽車勻加速的加速度為4m/s2D．汽車勻加速所需時間為5s10、(本題9分)兩個小球在光滑水平面上沿同一直線，同一方向運動，B球在前，A球在后，，，，．當A球與B球發(fā)生碰撞后，A、B兩球的速度、可能為A． B．C． D．11、(本題9分)如圖所示，一小孩從滑梯頂端由靜止開始滑下，斜面底端后水平滑行一段距離后停在滑道上。已知滑梯的斜面段長度L=5.0，傾角θ=37°水平段與斜面段平滑連接。小孩質(zhì)量為20kg，與滑梯軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，不計空氣阻力。已知sin37°=0.60，cos37°=0.80.（g取10m/s2）則該小孩沿斜面段下滑過程中（）A．加速度的大小為3.6m/s2 B．克服摩擦力所做的功為300JC．重力做功的平均功率為360W D．滑到斜面底端時重力的瞬時功率1200W12、(本題9分)一半徑為R的球形行星繞其自轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，若質(zhì)量為m的物體在該星球兩極時的重力為G0，在赤道上的重力為，則（）A．該星球自轉(zhuǎn)的角速度大小為B．環(huán)繞該星球表面做勻速圓周運動的衛(wèi)星的速率為C．環(huán)繞該星球表面做勻速圓周運動的衛(wèi)星的速率為D．放置于此星球表面緯度為60°處的物體，向心加速度大小為二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)平行板電容器的兩個極板水平放置，兩極板間有一帶電荷量不變的小油滴，油滴在極板間運動時所受空氣阻力的大小與其速率成正比.若兩極板間電壓為零，經(jīng)一段時間后，油滴以速率v勻速下降；若兩極板間的電壓為U，經(jīng)一段時間后，油滴以速率v勻速上升.若兩極板間電壓為-U，油滴做勻速運動時速度的大小______、方向_________。14、(本題9分)某星球與地球的質(zhì)量比為a,半徑比為b，則該行星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為_______________15、萬有引力引力常量的單位是____，地球第一宇宙速度的大小是___km/s三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)根據(jù)牛頓第二定律及運動學相關方程分別推導動能定理和動量定理的表達式．17、（10分）(本題9分)一條長為0.80m的輕繩一端固定在O點，另一端連接一質(zhì)量m=0.10kg的小球，懸點O距離水平地面的高度H=1.00m開始時小球處于A點，此時輕繩拉直處于水平方向上，如圖所示讓小球從靜止釋放，當小球運動到B點時，輕繩碰到懸點O正下方一個固定的釘子P時立刻斷裂不計輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度求：（1）當小球運動到B點時的速度大小；（2）繩斷裂后球從B點拋出并落在水平地面的C點，求小球落到C點時的瞬時速度的大小；（3）若OP=0.6m，輕繩碰到釘子P時繩中拉力達到所能承受的最大拉力斷裂，求輕繩能承受的最大拉力．

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、C【解析】

路程是指物體所經(jīng)過的路徑的長度，沿圖中路線走完一遍的路程s=2πR+πR+2R=（3π+2）R；當人離A點最遠的時候，位移最大，所以當人在C點的時候，離A最遠，此時的位移是最大的，即為2R，故C正確；故選C．點睛：位移是指從初位置到末位置的有向線段，位移的大小只與初末的位置有關，與經(jīng)過的路徑無關；路程是指物體所經(jīng)過的路徑的長度.2、B【解析】

A.自由落體運動是勻加速直線運動，則運動狀態(tài)不斷變化，選項A錯誤；B.勻速直線運動的運動狀態(tài)不變，選項B正確；C.勻速圓周運動是變加速曲線運動，運動狀態(tài)不斷改變，選項C錯誤；D.平拋運動，是勻變速曲線運動，則運動狀態(tài)不斷改變，選項D錯誤；3、D【解析】

圓圈落到了物體左邊，說明圓圈的水平位移偏小．根據(jù)平拋運動的規(guī)律，推導出水平位移與初速度、下落高度的關系式，根據(jù)關系式進行分析．【詳解】設圓圈平拋運動下落的高度為h，水平位移為x，初速度為，則有：；解得下落時間為：；水平位移為：；圓圈落到了物體左邊，說明圓圈的水平位移偏小．若從P點正上方，以原速度水平拋出，h增大，由上式知，水平位移增大，可能套住物體，故A正確；若P點正前方，以原速度水平拋出，則水平位移不變，落地點右移，可能套住物體，故B正確；若P點位置不變，增大速度水平拋出，增大，由上式知，水平位移增大，可能套住物體，故C正確；若P點正下方，減小速度水平拋出，h和都減小，由上式知，水平位移減小，圓圈還落到物體左邊，故D錯誤．本題選一定套不中的，故選D．【點睛】本題考查了平拋運動，要知道平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動；解決本題的關鍵是能夠推導出水平位移的計算公式．4、C【解析】

雙星系統(tǒng)圍繞兩星體間連線上的某點做勻速圓周運動，設該點距星體A為r1，距星體B為r2，對星體A，有①對星體B，有②根據(jù)題意有③由①②③得根據(jù)所以由①②得：④由③④得，且故C正確，ABD錯誤。故選C。5、A【解析】

先判斷玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過一個角度后管內(nèi)氣體壓強的變化，再根據(jù)玻意耳定律分析氣體體積的變化，即可分析管內(nèi)液面如何變化．【詳解】當玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過一個角度時，假設管內(nèi)水銀不動，則管內(nèi)水銀的豎直高度增大，根據(jù)知，管內(nèi)氣體的壓強減小，根據(jù)玻意耳定律知氣體的體積將增大，則l增大；最終穩(wěn)定時氣體的壓強減小，所以根據(jù)知，管內(nèi)液面升高，所以h增大，A正確．【點睛】在玻璃管繞頂端轉(zhuǎn)過一個角度的過程中，要抓住封閉氣體的溫度不變，發(fā)生了等溫變化，判斷氣體的壓強如何變化，再分析體積如何變化，這是常用的思路．6、D【解析】

平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，落地的時間由高度決定，初速度和時間共同決定水平位移．【詳解】三個物體都做平拋運動，在豎直方向上是自由落體運動，由h=12gt2，得t=2hg，可以知道下落的距離最大的物體的運動時間最長，所以運動時間的關系為ta【點睛】解決本題的關鍵知道平拋運動的時間由高度決定，初速度和時間共同決定水平位移．7、BCD【解析】

AC項，重力勢能大小與豎直高度有關，小球上升了高度H，所以重力勢能增加了mgH，從能量守恒的角度上看，小球在上升過程中，初始動能轉(zhuǎn)化成了重力勢能和與空氣摩擦產(chǎn)生的熱能，所以小球動能減少量大于mgH。故A錯；C對B項，空氣阻力做功將小球的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此阻力做功的大小即為機械能減少量。故B對。D項，上升過程空氣阻力向下，與重力同向，兩者合力大于重力，因此小球的加速度大于重力加速度。故D對。綜上所述本題正確答案為BCD。8、AD【解析】

A.第一次所加正弦交流電壓的有效值為U1＝U0，A項正確；B.設第二次所加交流電壓的有效值為U2，則根據(jù)有效值的定義有，解得U2＝U0，B項錯；CD.根據(jù)電功率的定義式P＝可知，P1∶P2＝1∶5，C項錯、D項正確。9、ABD【解析】

設汽車的額定功率為P，由圖知：汽車的最大速度為30m/s，此時汽車做勻速直線運動，有F=f，有P=Fvm=fvm；代入得：P=f×30①，當1v=110s/m時a=2m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得Pv10、AD【解析】

兩球碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以兩球的初速度方向為正方向，如果兩球發(fā)生完全非彈性碰撞，由動量守恒定律得：MAvA+MBvB=（MA+MB）v，代入數(shù)據(jù)解得：v=4m/s；如果兩球發(fā)生完全彈性碰撞，有：MAvA+MBvB=MAvA′+MBvB′，由機械能守恒定律得：MAvA2+MBvB2＝MAvA′2+MBvB′2，代入數(shù)據(jù)解得：vA′=2m/s，vB′=5m/s，則碰撞后A、B的速度：2m/s≤vA≤4m/s，4m/s≤vB≤5m/s，故AD正確，BC錯誤．故選AD．【點睛】本題碰撞過程中動量守恒，同時要遵循能量守恒定律，不忘聯(lián)系實際情況，即后面的球不會比前面的球運動的快．11、AC【解析】

A．在斜面下滑的過程中，根據(jù)牛頓第二定律可得A正確；B．克服摩擦力所做的功B錯誤；C．從斜面頂端滑到底端的時間，根據(jù)可得重力做的功因此平均功率C正確；D．小孩滑到底端時的速度滑到斜面底端時重力的瞬時功率D錯誤。故選AC。12、ACD【解析】

A.在兩極，萬有引力等于重力，有：G＝G0，在赤道，有：G＝+mRω2，聯(lián)立兩式解得ω=，故A正確．BC.根據(jù)G＝m得，v=，又G＝G0，解得v=，故B錯誤，C正確．D.處于星球表面緯度為60°處的物體，繞地軸轉(zhuǎn)動的半徑r=Rcos60°＝R，則向心加速度a=rω2＝R?＝，故D正確．故選ACD．二．填空題(每小題6分，共18分)13、3v向下【解析】

若兩極板間電壓為零，經(jīng)一段時間后，油滴以速率勻速下降，則有；若兩極板間的電壓為，經(jīng)一段時間后，油滴以速率勻速上升知電場力大于重力，則有；若兩極板間電壓為，則電場力方向向下,當油滴做勻速運動時，則有，聯(lián)立解得，方向向下。14、【解析】

[1].設地球質(zhì)量aM，某星球質(zhì)量M，地球半徑br，某星球半徑r

由萬有引力提供向心力做勻速圓周運動得：解得衛(wèi)星在圓軌道上運行時的速度公式分別代入地球和某星球的各物理量得該星球的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度比值為：15、7.9km/s【解析】

[1]根據(jù)萬有引力定律則有：可得：，質(zhì)量的單位為kg，距離的單位為m，引力的單位為N，所以的單位為；[2]在天體表面，根據(jù)萬有引力提供向心力可得：可得：第一宇宙速度是圓形近地軌道的環(huán)繞速度，其大小約為7.9km/s；三．計算