2023年上海市第四中学物理高一下期末联考试题含解析

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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、(本题9分)下列用电器中，主要利用电流热效应工作的是()A．电风扇B．计算机C．电烙铁D．电视机2、(本题9分)如图所示，质量为m的蹦极运动员从蹦极台上跃下。设运动员由静止开始下落，且下落过程中所受阻力恒定，加速度为g。在运动员下落h的过程中(蹦极绳未拉直前)，下列说法正确的是A．运动员的动能增加了mghB．运动员的重力势能减少了mghC．运动员的机械能减少了mghD．运动员克服阻力所做的功为mgh3、(本题9分)如图甲所示是某电场中的一条电场线，a、b是这条电场线上的两点，一带正电的粒子只在静电力作用下，沿电场线从a运动到b。在这过程中，粒子的速度-时间图像如图乙所示，比较a、b两点电势的高低和电场强度的大小A．φa＞φb，Ea＝EbB．φa＞φb，Ea＜EbC．φa＜φb，Ea＝EbD．φa＜φb，Ea＞Eb4、(本题9分)如图所示，水平面上有一汽车A，通过定滑轮用绳子拉同一水平面的物体B，当拉至图示位置时，两绳子与水平面的夹角分别为α、β，二者速度分别为vA和vB，则（）A．vA：vB＝1：1 B．vA：vB＝sinα：sinβC．vA：vB＝cosβ：cosα D．vA：vB＝sinα：cosβ5、如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴垂直于环面且过圆心O，规定无穷远处电势为零。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是A．O点的电场强度为零，电势为零B．O点的电场强度最大，电势最高C．从O点沿x轴正方向，电场强度先增加后减小，电势降低D．从O点沿x轴正方向，电场强度先增加后减小，电势先减小后增加6、(本题9分)物体在恒定的合外力作用下做直线运动，在时间△t1内动能由0增大到E0，在时间∆t2内动能由E0增大到2E0.设合外力在△t1内做的功是W1、冲量是I1，在∆t2内做的功是W2、冲量是I2，那么()A．I1<I2W1=W2 B．I1>I2W1=W2 C．I1<I2W1<W2 D．I1=I2W1<W27、(本题9分)2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A．质量之积B．质量之和C．速率之和D．各自的自转角速度8、1019年4月10日11点，天文学家召开全球新闻发布会，宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。科学家曾在一个河外星系中，发现了一对相互环绕旋转的超大质量双黑洞系统，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，将黑洞视为质点，且两黑洞与圆心始终在一条直线上。若其中一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1，另一黑洞的质量为M1，轨道半径为r1，角速度为ω1，加速度为a1，周期为T1．根据所学知识，下列选项正确的是（）A．双黑洞的角速度之比ω1：ω1＝M1：M1B．双黑洞的轨道半径之比r1：r1＝M1：M1C．双黑洞的向心加速度之比a1：a1＝M1：M1D．两黑洞的周期之比为T1：T1＝l：19、(本题9分)如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子在电场中运动的轨迹．若带电粒子仅受电场力作用，运动方向由M到N，以下说法正确的是A．粒子带负电B．粒子带正电C．粒子的电势能增加D．粒子的电势能减少10、(本题9分)静止在地面上的物体随地球绕地轴勾速转动，将地球视为球体，下列说法正确的是（）A．物体在孝感受到地球的万有引力小于其在赤道受到地球的万有引力B．物体在孝感的向心力小于其在赤道的向心力C．物体在孝感的重力加速度大于其在赤道的重力加速度D．物体在孝感的向心加速度大于其在赤道的向心加速度11、如图所示，在A、B两点固定两个电荷量相等的带负电点电荷，O点为其连线中点，在其连线的中垂线上的M点由静止释放一个带正电的粒子q，若仅在电场力作用下开始运动，则下列说法中正确的是A．粒子将一直沿中垂线做单方向直线运动B．整个运动过程中，粒子在O点时速度最大C．整个运动过程中，粒子的电势能保持不变D．从M到O的过程中，粒子的加速度可能一直减小，但速度一定越来越大12、(本题9分)在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力的作用下．经过时间、通过位移后，动量变为，动能变为，以下说法正确的是（）A．在作用下，这个物体经过位移，其动量等于B．在作用下，这个物体经过时间，其动量等于C．在作用下，这个物体经过时间，其动能等于D．在作用下，这个物体经过位移，其动能等于二．填空题(每小题6分，共18分)13、某同学将数字式体重计放在电梯的水平地板上。在电梯运动过程中，该同学站在体重计上不动。如图表示电梯从静止开始竖直上升过程中的速度v随时间t变化的关系。已知该同学的质量是50kg。重力加速度g取10m/s2。那么，在19s内电梯上升的高度是_______m。在19s内对体重计示数的压力最大值与最小值之差是_________N。14、(本题9分)一列简谐横波，沿x轴正向传播，t=0时刻的波形图如图甲所示，图乙是图甲中某质点的振动图像，则这列波的周期为____s，它的传播波速为_____m/s。15、(本题9分)将一小球以5m/s的速度水平抛出，落地位置距离抛出位置水平距离5m．则小球在空中运动的时间为________s．三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)万有引力定律清楚的向人们揭示复杂运动的背后隐藏着简洁的科学规律，天上和地上的万物遵循同样的科学法则．（1）已知引力常数G、地面的重力加速度g和地球半径R，根据以上条件，求地球的质量和密度．（2）随着我国“嫦娥三号”探测器降落月球，“玉兔”巡视器对月球进行探索，我国对月球的了解越来越深入．若已知月球半径为R月，月球表面的重力加速度为g月，嫦娥三号在降落月球前某阶段绕月球做匀速圆周运动的周期为T，试求嫦娥三号该阶段绕月球运动的轨道半径．17、（10分）如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的AC、BC两直线所示．不考虑电表对电路的影响．（1）定值电阻R0，变阻器的总电阻R分别为多少？（2）求出电源的电动势和内阻．

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】

根据电流热效应定义：电流流过导体时，导体发热，将电能转化为内能，这种现象是电流的热效应进行分析解答．【详解】A、电风扇用电动机带动工作，利用了电流的磁效应，主要将电能转化为机械能，A错误；B、计算机主要把电能转化为声和光，B错误；C、电烙铁主要将电能转化为内能，利用了电流的热效应，来提高温度使焊锡熔化，C正确；D、电视机主要将电能转化为声和光，D错误；故选：C。【点睛】解答本题的关键是掌握电流的热效应、磁效应和化学效应，能够区分，知道一些常用电流热效应工作的电器，会分析常用电器能量的转化．2、A【解析】

A.由牛顿第二定律知，运动员所受的合力为：F合=ma=mg，根据动能定理知运动员的动能增加量为：△EK=W合=mgh，故A正确。B.重力做的功为：WG=mgh，重力势能减少了：△EP=mgh，故B错误。C.运动员的动能增加了mgh，重力势能减少了mgh，则机械能减少了mgh-mgh=mgh，选项C错误；D.根据功能原理知：运动员克服阻力所做的功等于机械能的减少量，为mgh．故D错误。3、A【解析】带正电的粒子从a运动到b，由速度时间图线得到正电荷做加速运动，故电场力从a到b；正电荷受到的电场力与场强方向相同，故场强从a到b，而沿场强方向，电势变小，故a点电势较大，即φa＞φb；因为速度图线的斜率不变，故加速度不变，因此电场力不变，所以电场强度不变，即Ea=Eb，故A正确，BCD错误。4、C【解析】

对A物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为；对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为，由于沿着绳子方向速度大小相等，所以则有，因此ABD错误，C正确；故选C．【点睛】考查学会对物体进行运动的分解，涉及到平行四边形定则与三角函数知识，同时本题的突破口是沿着绳子的方向速度大小相等．5、C【解析】

B．圆环上均匀分布着正电荷，据对称性可知，圆环上电荷在O点产生的场强相互抵消，合场强为零．故B项错误．ACD．圆环上任一小段电荷在x轴正半轴上各点产生的场强均有沿x轴正方向的分量，据对称性和叠加原理可知，x轴正半轴上各点的场强方向向右；顺着电场线电势降低，可知从O点沿x轴正方向，电势降低，O点的电势最高；O点处场强为零，无穷远处场强也为零，则从O点沿x轴正方向，电场强度先增加后减小．故AD项错误，C项正确．6、B【解析】

根据动能定理得：W1=E0-0=E0，W1=1E0-E0=E0则W1=W1．动量与动能的关系式为P=2mI1=2m则I1＞I1．A.I1<I1W1=W1与上述分析结论I1>I1W1=W1不相符，故A不符合题意；B.I1>I1W1=W1与上述分析结论I1>I1W1=W1相符，故B符合题意；C.I1<I1W1<W1与上述分析结论I1>I1W1=W1不相符，故C不符合题意；D.I1=I1W1<W1与上述分析结论I1>I1W1=W1不相符，故D不符合题意。7、BC【解析】本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点．双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s），由万有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，联立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，选项B正确A错误；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，联立解得：v1+v2=2πfr，选项C正确；不能得出各自自转的角速度，选项D错误．【点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等．8、BCD【解析】

AD.一对相互环绕旋转的超大质量不等的双黑洞系统，在相互之间的万有引力的作用下，绕其连线上的O点做匀速圆周运动，绕它们连线上某点做匀速圆周运动，具有相同的角速度和周期，ω1：ω1＝T1：T1＝1：1，故A项不合题意，D项符合题意；B.根据万有引力提供向心力，有M1ω1r1＝M11ω1r1，其中r1+r1＝L，得到r1：r1＝M1：M1，故B项符合题意.C.根据a＝ω1r，因为a1：a1＝r1：r1＝M1：M1，故C项符合题意.9、BD【解析】

由粒子的运动轨迹可知，粒子所受的电场力方向大致向上，可知粒子带正电，选项A错误，B正确；粒子从M运动到N点，电场力做正功，电势能减小，选项D正确，C错误；故选BD.10、BC【解析】

A．物体在孝感与在赤道上到地球球心的距离都相等，则根据可知，物体在孝感受到地球的万有引力等于其在赤道受到地球的万有引力，选项A错误；BD．地球上各点的角速度均相同，孝感所在位置的转动半径小于在赤道上时的转动半径，根据可知，物体在孝感的向心力小于其在赤道的向心力，在孝感的向心加速度小于其在赤道的向心加速度，选项B正确，D错误；C．在地球的赤道处重力加速度最小，在两极重力加速度最大，可知物体在孝感的重力加速度大于其在赤道的重力加速度，选项C正确；故选BC.点睛：此题关键要知道在地球表面上各处的角速度都相同，线速度和向心加速度均与转动半径成正比；知道在地球的赤道上重力加速度最小.11、BD【解析】

A.点电荷在从M到O的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，越过O点后，所受的电场力方向竖直向上，根据对称性知粒子运动到关于M点对称的位置时速度减至零，然后，向上运动到M点，再周而复始，所以粒子将一直沿中垂线MO做往复直线运动，故A项不符合题意；B.整个运动过程中，粒子在O点时，电场力为零，加速度为零，速度最大，故B项符合题意；C.整个运动过程中，电场力做正功时电势能减小，电场力做负功，电势能增加，其电势能并不是保持不变，故C不符合题意；D.从M到O的过程中，电场线分布情况不清楚，电场强度的大小变化不清楚，粒子受到的电场力可能一直减小，则加速度一直减小，速度越来越大，故D项符合题意。12、BD【解析】

由题意可知，经过时间t、通过位移L后，动量为p、动能为，由动量定理可知，由动能定理得，设物体质量为m；当位移为2L时，物体的动能，物体的动量，故A错误D正确；当时间为2t时，动量，物体的动能，故B正确C错误．二．填空题(每小题6分，共18分)13、69.6120【解析】

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