北京市门头沟区市级名校2022-2023学年物理高一下期末综合测试模拟试题含解析

2022-2023学年高一下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是（）A．重力势能和动能之和总保持不变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总保持不变D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变2、(本题9分)嫦娥四号探测器作为世界首个在月球背面软着陆和巡视探测的航天器，其主要任务是着陆月球表面，继续更深层次更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息，完善月球的档案资料。嫦娥四号探测器在月球表面着陆过程十分复杂，要经过一系列的轨道变换，其中就包括如图所示的由圆形轨道变轨为与之相切的椭圆轨道。下列说法正确的是A．嫦娥四号沿圆轨道运行时加速度等于月球表面的重力加速度B．嫦娥四号沿椭圆轨道运行时，越接近月球其运行速率越小C．嫦娥四号在圆轨道上运行的周期大于在椭圆形轨道上运行时的周期D．嫦娥四号轨道由圆变成椭圆必须点火加速，消耗燃料化学能用以增加机械能3、(本题9分)如图，人沿平直的河岸以速度行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行．当绳与河岸的夹角为，船的速率为A． B．C． D．4、(本题9分)如图所示的是甲、乙两运动物体相对同一原点的位移一时间图象．下面有关说法中正确的是()A．甲和乙都做匀变速直线运动 B．甲、乙运动的出发点相距C．乙运动的速率大于甲运动的速率 D．乙比甲早出发t1的时间5、(本题9分)宇宙中两颗靠得比较近的恒星,只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转,称之为双星系统．在浩瀚的银河系中,多数恒星都是双星系统．设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动,如图所示．若AO>OB,则()A．星球A的角速度一定大于B的角速度B．星球A的质量一定小于B的质量C．双星的总质量一定,双星之间的距离越小,其转动周期越大D．双星之间的距离一定,双星的总质量越大,其转动周期越大6、(本题9分)关于地球同步卫星，下列说法正确的是（）A．所有同步卫星离地面高度都相等B．同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度C．同步卫星的运行角速度大于近地卫星的运行角速度D．同步卫星可以在北京正上方，且和地球相对静止7、(本题9分)北斗卫星导航系统共有5颗地球同步轨道卫星（轨道高度大约36000千米），3颗倾斜同步轨道卫星，27颗中圆轨道卫星（轨道高度大约21500千米）共计35颗卫星，预计2020年将实现35颗北斗卫星全部发射并全球组网，具备服务全球的能力．2018年2月12日13时0，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以一箭双星方式成功发射的第二十八、第二十九颗北斗导航卫星，属于中圆地球轨道卫星．对于中圆轨道卫星A．比同步卫星角速度大B．比同步卫星加速度小C．运行速度大于第一宇宙速度D．周期小于24h8、登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星。地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。根据下表，火星和地球相比（）行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.4×1066.0×10241.5×1011火星3.4×1066.4×10232.3×1011A．火星的公转周期较大B．火星做圆周运动的加速度较大C．火星表面的重力加速度较大D．火星的第一宇宙速度较小9、如图所示，一木块放在光滑水平面上，一子弹水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f.设木块离射入点s远时开始匀速前进，下列判断正确的是A．f·s量度子弹损失的动能B．f·d量度子弹损失的动能C．f·s量度木块动能改变量D．f(s＋d)量度子弹损失的动能10、(本题9分)如图，轻质弹簧一端固定在斜面（固定）底端的O点，弹簧处于原长状态时，对应的斜面OP部分光滑，斜面顶端Q至P的斜面部分粗糙。一滑块从斜面顶端Q处释放，接触弹簧并压缩，弹簧始终处于弹性限度内，滑块与弹簧作用时不损失能量，从滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，下列说法正确的是：A．滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能B．滑块、弹簧、地球构成的系统，机械能守恒C．滑块先做匀加速后做匀减速直线运动D．滑块接触弹簧以后减少的机械能全部转化为弹簧的弹性势能11、(本题9分)质量是m的物体在粗糙的水平面上受水平恒定拉力F的作用，从静止开始运动，经过时间t发生的位移为x，要使物体从静止开始运动发生的位移为2x，下列方法可行的是（）A．拉力增加为原来的2倍B．拉力和动摩擦因数都增加为原来的2倍C．质量减少为原来的倍D．质量、力、时间都增加为原来的倍12、(本题9分)受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上做直线运动，其v－t图象如图所示，则A．在0～t1秒内，外力F的大小不断减小B．在t1时刻，外力F为零C．在t1～t2秒内，外力F的大小可能不断减小D．在t1～t2秒内，外力F的大小可能先减小后增大二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图所示，水平桌面离地面高为H，质量为m的小球从离桌面高为h处，由静止沿固定在桌面上的光滑曲面轨道下滑至地面，不计空气阻力，重力加速度为g．假设以桌面为零势能的参考平面，则此过程中，重力做的功为_________；小球落地前瞬间的机械能为________．14、(本题9分)铁路转弯处的圆弧半径是300m，轨距是1.5m，规定火车通过这里的速度是20m/s，内外轨的高度差应该是_______m，才能使内外轨刚好不受轮缘的挤压。若速度大于20m/s，则车轮轮缘会挤压_______。（填内轨或外轨）(g=10m／s2)15、有一条横截面积为s的铜导线通以大小为I的电流。已知铜的密度为，铜的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，电子的电量为e，如果每个铜原子只贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率为_____三．计算题(22分)16、（12分）某物体做平抛运动，落在水平地面前的最后一段时间内，其速度方向与水平方向的夹角由α=45°变为β=53°，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：(1)物体被抛出时的速度大小v0；(2)物体被抛出时离地的高度h。17、（10分）(本题9分)如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为m=5×103kg的汽车，正以v1=10m/s的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v－t图象如图乙所示，在t＝20s时汽车到达C点，运动过程中汽车发动机的输出功率P=5×104W，且保持不变．假设汽车在AB和BC路段上运动时所受的阻力不同但都恒定，汽车可看成质点．求：（1）汽车在AB路段上运动过程中所受的阻力f1；（2）汽车速度减至8m/s时的加速度a的大小；（3）BC路段的长度sBC．

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】小球在下落过程中，要克服弹力做功，弹性势能增大，重力势能和动能之和减小，ABC错；2、C【解析】

A.在圆轨道运行时的万有引力小于在月球表面时的万有引力，加速度小于月球表面的重力加速度，故A错误；B.沿椭圆轨道运行时，近月点的速率大于远月点的速率，B错误；C.圆轨道的半径大于椭圆轨道的半长轴，根据开普勒第三定律，在圆轨道的运行周期大于在椭圆轨道的运行周期，C正确；D.由圆轨道进入椭圆轨道必须制动减速，D错误。3、C【解析】将人的运动速度v沿着绳子方向和垂直绳子方向正交分解，如图，由于绳子始终处于绷紧状态，因而小船的速度等于人沿着绳子方向的分速度

根据此图得：v船=vcosα；故选C.

点睛：本题关键找到人的合运动和分运动，然后根据正交分解法将人的速度分解即可；本题容易把v船分解而错选D，要分清楚谁是合速度，谁是分速度．4、C【解析】解：A、x﹣t图象的斜率等于物体运动的速度，由图可知两图象的斜率保持不变，故运动的速度不变，即两物体都做匀速直线运动．故A错误．B、由图可知乙从原点出发，甲从距原点s1处出发．故两物体的出发点相距s1．故B错误．C、x﹣t图象的斜率等于物体运动的速度，由图象可知乙的斜率大于甲的斜率，故乙的速度大于甲的速度．故C正确．D、甲在t1=1时刻开始运动，而乙在t1时刻开始运动，故甲比乙早出发t1时间．故D错误．故选C．考点：匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：运动学中的图像专题．分析：位移﹣时间图象反映物体的位置坐标随时间的变化规律；图象中，倾斜的直线表示匀速直线运动；向上倾斜时速度为正，向下倾斜使速度为负；交点表示两物体相遇；初始位置的坐标即为两物体出发时的距离．点评：此类问题比较简单，只要了解了x﹣t图象的意义就可顺利解出，故要学会读图．5、B【解析】

A、双星靠相互间的万有引力提供向心力，所以向心力相等；根据万有引力提供向心力公式得，因为rB＜rA，所以mB＞mA，即B的质量一定大于A的质量;故A错误.B、双星系统角速度相等，根据v=ωr，且AO＞OB，可知，A的线速度大于B的线速度;故B正确.C、根据万有引力提供向心力公式得：，解得周期为，可知双星间距离一定，双星的总质量越大，其转动周期越小;故C错误.D、根据周期为，可知双星的总质量一定，双星之间的距离越大，转动周期越大;故D错误.故选B.【点睛】解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及会用万有引力提供向心力进行求解．6、A【解析】

A、地球同步卫星的运行周期与地球自转周期相同，为24h，根据开普勒第三定律（定值），知所有同步卫星的轨道半径都相等，则所有同步卫星离地面高度都相等，故A正确；B、第一宇宙速度即近地卫星的运行速度，由万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，，由于同步卫星的半径大于近地卫星的半径，则可知同步卫星的运行速度小于近地卫星的运行速度，即小于第一宇宙速度，同步卫星的运行角速度小于近地卫星的运行角速度，故BC错误；D、由于同步卫星与地球保持同步，故同步卫星只能定点于赤道正上方，且和地球相对静止，不能在北京的上方，故D错误。7、AD【解析】

根据万有引力提供向心力，得：得v=，a=，ω=，T=2π；由于中圆地球轨道卫星离地面高度比同步卫星要低，即轨道半径比同步卫星要小，比地球的半径要大，则比同步卫星角速度大，比同步卫星加速度大，比同步卫星周期小，即周期小于24h；运行速度小于第一宇宙速度，故AD正确，BC错误；故选AD.【点睛】关于做圆周运动的卫星类问题，关键是建立模型，根据万有引力提供向心力列式，进行定性分析．8、AD【解析】

A．根据万有引力定律提供向心力可得：可得由于火星的轨道半径较大，则火星公转的周期较大，故A正确。B．根据得向心加速度火星的轨道半径较大，则火星做圆周运动的向心加速度较小，故B错误。C．根据得星球表面的重力加速度地球的质量大约是火星质量的10倍，半径大约是火星的2倍，则地球表面重力加速度大，故C错误。D．根据得星球的第一宇宙速度地球的质量大约是火星质量的10倍，半径大约是火星的2倍，则地球的第一宇宙速度较大，故D正确。故选AD。9、CD【解析】

AC．木块对子弹有一个阻力，根据牛顿第三定律，子弹对木板有一个向右的动力，即大小等于f，在这个力的作用下木块向前运动了s的距离，根据动能定理可得fs=ΔE即fs量度木块动能改变量，A错误C正确；BD．子弹在阻力f的作用下，运动了s+d的距离，根据动能定理可知fs+dfs+d所以fd表示系统动能减小的动能，也可以说是系统产生的内能，B错误D正确．10、AD【解析】

A.滑块开始运动至压缩弹簧最短的过程中，根据能量守恒定律可知，减少的重力势能转化为增加的弹性势能和QP段摩擦生的热能，故滑块减少的重力势能大于弹簧最大弹性势能；A正确.B.滑块、弹簧、地球构成的系统在全程运动中，有除重力做功和弹簧的弹力做功外，其它的摩擦力做负功，根据功能关系知系统的机械能减少；B错误.C.滑块在QP段受恒力做匀加速，接触弹簧后，弹簧的弹力逐渐增大，则合力先向下减小后向上增大，先做加速度向下减小的变减速直线运动，后做加速度向上增大的变减速直线运动；故C错误.D.滑块接触弹簧时有不为零的速度，则此后的过程减少的重力势能和减少的动能一起转化为增加的弹性势能，即滑块减少的机械能全部变成弹簧增加的弹性势能；故D正确.11、BD【解析】

ABC．从静止出发，经过时间t发生的位移为x，要使物体从静止开始运动发生的位移为2x，根据知，时间不变的情况下，加速度变为原来的2倍，根据牛顿第二定律将拉力和动摩擦因数都增加为原来的2倍，故AC错误，B正确；D．质量、力都增加为原来的倍，根据牛顿第二定律加速度不变，时间增加为原来的倍，根据知，物体从静止开始运动发生的位移为2x，故D正确；故选BD．【点睛】根据牛顿第二定律求出加速度，结合进行判断．12、ACD【解析】

v-t图象中，斜率表示加速度，从图象中可以看出0～t1秒内做加速度越来越小的加速运动，t1～t2秒内做加速度越来越大的减速运动，两段时间内加速度方向相反；根据加速度的变化情况，分析受力情况。【详解】A项：根据加速度可以用v-t图线的斜率表示，所以在0～t1秒内，加速度为正并不断减小，根据加速度a=F-μmgB项：在t1时刻，加速度为零，所以外力F等于摩擦力，不为零，故B错误；C项：在t1～t2秒内，加速度为负并且不断变大，根据加速度的大小a=F-μmgD项：如果在F先减小一段时间后的某个时刻，F的方向突然反向，根据加速度的大小a=F+μmg故选：ACD。【点睛】本题考查v-t图线的相关知识点，