北京市汇文中学2023-2024学年高一物理第二学期期末联考模拟试题含解析

北京市汇文中学2023-2024学年高一物理第二学期期末联考模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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)一个质量为m的物体以a＝2g的加速度竖直向下加速运动，则在物体下降h高度的过程中物体的A．重力势能减少了2mgh B．合外力做功为mgh C．合外力做功为2mgh D．动能增加了mgh2、(本题9分)2019年春节期间热映的电影《流浪地球》被称为中国科幻电影的里程碑，影片中提到利用赤道发动机反向喷射使地球停止自转，可见赤道的地理位置很特殊．发射人造卫星一般也将发射场选择在尽可能靠近赤道的地方，这样选址是因为在赤道附近A．重力加速度较大B．地球的引力较大C．地球自转角速度较大D．地球自转线速度较大3、(本题9分)某行星绕一恒星运行的椭圆轨道如图所示，E和F是椭圆的两个焦点，O是椭圆的中心，行星在B点的速度比在A点的速度大．则该恒星位于A．O点 B．B点 C．E点 D．F点4、研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比A．距地面的高度变大B．向心加速度变大C．线速度变大D．角速度变大5、(本题9分)如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内的两颗人造卫星．B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．则以下判断正确的是A．卫星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度B．A、B的线速度大小关系为vA＞vBC．周期大小关系为TA＝TC＞TBD．B、C的线速度大小关系为vC＞vB6、关于地球的第一宇宙速度，下列说法正确的是：A．第一宇宙速度与地球的质量无关B．第一宇宙速度大小为11.2km/sC．达到第一宇宙速度的物体的质量应该非常小D．第一宇宙速度是物体在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的速度7、(本题9分)如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达线，有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以为圆心的半圆,，赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大),则(

)A．选择路线①,赛车经过的路程最短B．选择路线②,赛车的速率最小C．选择路线③,赛车所用时间最短D．①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等8、(本题9分)质量为的汽车发动机额定输出功率为P，当它在平直的公路上以加速度由静止开始匀加速启动时，其保持匀加速运动的最长时间为，汽车运动中所受的阻力大小恒定，则()A．若汽车在该平直的路面上从静止开始以加速度匀加速启动，其保持匀加速运动的最长时间为B．若汽车以加速度a由静止开始在该路面上匀加速启动，经过时间发动机输出功率为C．汽车保持功率P在该路面上运动可以达到的最大速度为D．汽车运动中所受的阻力大小为9、(本题9分)如图所示，物体A和B分别固定于地球北纬60°和赤道上的某处，下列说法正确的是A．A、B两物体的角速度大小相等B．A、B两物体的线速度大小相等C．A、B两物体的向心加速度大小相等D．A、B两物体的转动周期大小相等10、(本题9分)如图所示为某汽车在水平路面启动时，发动机功率随时间变化的图象，图中为发动机的额定功率，若已知汽车的最大速度为，据此可知A．汽车匀速运动时所受的阻力等于B．时间内发动机做功为C．时间内汽车做匀速运动D．时间内发动机做功为11、下列说法中正确的是A．机械能守恒定律的发现，确认了永动机的不可能性B．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律C．牛顿认为力是物体运动状态改变的原因，而不是维持物体运动的原因D．伽利略根据小球在斜面上的运动合理外推得出自由落体的运动规律，这采用了实验和逻辑推理相结合的方法12、(本题9分)一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，则（）A．物体在空中运动的时间是B．物体在空中运动的时间是C．物体抛出时的竖直高度是D．物体抛出时的竖直高度是二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某中学实验小组采用如图1所示的装置探究功与速度的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50Hz.(1)实验中木板略微倾斜，这样做________；A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为了增大小车下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条，，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同-位置再释放小车，把第1次只挂1条橡皮筋对小车做的功记为W，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W，......；橡皮筋对小车做功后而获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出，根据第4次实验的纸带(如图2所示，图2中的点皆为计时点)求得小车获得的速度为________m/s(保留三位有效数字)．14、(本题9分)如图所示，某同学在做“探究求合力的方法”实验，三个细绳套L1、L2、L3共系于一个结点，另一端分别系于轻质弹簧测力计A、B和重物M上，A挂于固定点P。手持B拉动细绳，使结点静止于O点。(1)某次实验中A的指针位置如图所示，其读数为_____N.(2)下列实验要求中必要的是________(填选项前的字母)．A．弹簧测力计需要在实验前进行校零B．细绳套方向应与木板平面平行C．需要用弹簧测力计测量重物M的重力D．弹簧测力计B始终保持水平15、(本题9分)探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：a．设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……；b．分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、……；c．作出W-v草图；d．分析W-v图像．如果W-v图像是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系．(1)以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是___________．A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……．所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……．B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜．C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算．(2)在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答：_________．(3)对于该实验，下列操作中属于实验要求的是_______．（填写选项前的序号）A．小车每次都应从静止开始释放B．实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力C．必须测量出小车的质量三．计算题(22分)16、（12分）如图所示，一真空示波管的电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电场加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，偏转电场的右端距离荧光屏的距离为l，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力。（1）求电子穿过A板时的速度大小v0；（2）求电子从偏转电场射出时的侧移量y；（3）求OP的距离Y；（4）电子从偏转电场射出时的侧移量y和偏转电压U2的比叫做示波器的灵敏度，分析说明可采用哪些方法提高示波器的灵敏度。17、（10分）如图，一很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量是m，b球质量是2m，a球静置于地面，用手托住b，此时b离地面高度为h，轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，空气阻力忽略不计，求：（1）b下落h时（落地前的瞬间）速度为多大？（2）a可以达到的最大高度为多少？

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】

A.物体下降h高度的过程中，重力做功mgh，则重力势能减小mgh，故A错误；BCD.根据牛顿第二定律知，合力为2mg，根据动能定理知，合力做功为2mgh，则动能增加2mgh，故C正确，BD错误。2、D【解析】

A、赤道处向心加速度最大，重力加速度最小，故A错误；B、由万有引力定律可知物体在地球表面各点所受的引力大小相等，故B错误；C、在地球上各点具有相同的角速度，故C错误；D、赤道处相对于地心具有的初速度大，发射时所需能源少，故D正确．故选D3、C【解析】

AB.根据开普勒第一定律，恒星应该位于椭圆的焦点上，故AC错误；CD.根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积．则行星在离恒星较近的位置速率较大，在远离恒星的位置速率较小，因为行星在B点的速度比在A点的速度大．则恒星位于E点，故C正确，D错误．4、A【解析】

A．同步卫星的周期等于地球的自转周期，根据万有引力定律和牛顿第二定律可知，卫星的周期越大，轨道半径越大，所以地球自转变慢后，同步卫星需要在更高的轨道上运行，选项A正确；BCD．而此时万有引力减小，所以向心加速度减小、线速度减小，角速度减小，故选项BCD错误．5、C【解析】根据万有引力提供向心力：,解得：，C的轨道半径大于B的轨道半径，则vB＞vC，故D错误；第一宇宙速度指的是r=R时的速度，B的轨道半径为r=2R，由上可知卫星B的速度小于地球的第一宇宙速度，故A错误；A、C的角速度相等，根据v=rω知，vC＞vA，所以vB＞vA，故B错误；A、C的角速度相等，则A、C的周期相等，根据知，C的周期大于B的周期，故C正确．所以C正确，ABD错误．6、D【解析】

AC.由万有引力提供向心力，，得：，可知第一宇宙速度与地球的质量有关，而与发射物体的质量无关；故A，C均错误.B.由，代入数据可得地球的第一宇宙速度；故B错误.D.第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度；故D正确.7、ACD【解析】试题分析：选择路线①，经历的路程s1=2r+πr，选择路线②，经历的路程s2=2πr+2r，选择路线③，经历的路程s3=2πr，可知选择路线①，赛车经过的路程最短，故A正确．根据得，，选择路线①，轨道半径最小，则速率最小，故B错误．根据知，通过①、②、③三条路线的最大速率之比为，根据，由三段路程可知，选择路线③，赛车所用时间最短，故C正确．根据知，因为最大速率之比为，半径之比为1：2：2，则三条路线上，赛车的向心加速度大小相等．故D正确．故选ACD。考点：圆周运动；牛顿第二定律8、BC【解析】

当汽车以恒定的加速度启动时，利用牛顿第二定律求的加速度，利用运动学公式求的速度和时间；直到最后牵引力和阻力相等；【详解】A、当以加速度a加速运动时有：F-f=ma，F=f+ma，加速达到的最大速度为：，故所需时间为：，当加速度为2a时，F′-f=2ma，F′=f+2ma，故加速达到最大速度为：，所需时间为：，故A错误．B、时刻速度为，故功率为：，汽车的额定功率为：P=（f+ma）at，则，故B正确．C、根据P=（f+ma）at得：，当牵引力等于阻力时速度最大为：，故C正确，D错误．故选BC．【点睛】本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉9、AD【解析】

A．A、B两点共轴，角速度相同，故A正确；B．位于赤道上的物体B与位于北纬60°的物体A，可知A的半径与B的半径相比为Rcos60°：R，由公式v=rω得，A、B两点线速度大小之比cos60°：1．故B错误；C．根据a=ω2r可知它们的加速度不同．故C错误；D．根据可知，A、B两物体的转动周期大小相等，选项D正确；故选AD．10、AD【解析】

A．当时速度最大，则：故A正确；B．时间内发电机的功率没达到额定功率，所以时间内发动机做的功小于．故B错误．C．时间内汽车做匀加速直线运动，时刻发动机达到额定功率，根据，速度增大，牵引力减小，则加速度减小，时间内汽车做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，即牵引力等于阻力，汽车速度达到最大，故C错误；D．根据功的公式，可知图线与时间轴之间所围成的面积可以表示发动机的功，所以时间内发动机做的功为，故D正确．故选AD。11、AD【解析】

A.永动机违背能量守恒定律，则机械能守恒定律的发现，确认了永动机的不可能性，选项A正确；B.开普勒在第谷对行星的观测数据的基础上，导出了行星运动的规律，选项B错误；C.伽利略认为力是物体运动状态改变的原因，而不是维持物体运动的原因，选项C错误；D.伽利略根据小球在斜面上的运动合理外推得出自由落体的运动规律，这采用了实验和逻辑推理相结合的方法，选项D正确；12、BD【解析】

AB．物体在竖直方向做自由落体运动，因此竖直方向速度再根据得故A错误，B正确；CD．物体在竖直方向做自由落体运动，因此竖直方向速度再根据得故C错误，D正确。故选BD。二．填空题(每小题6分，共18分)13、（1）CD（2）2.00【解析】(1)使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力的分量大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动；小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故AB错误，CD正确；故选CD.(2)各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，由图可知，两个相邻的点之间的距离是4.00cm时做匀速直线运动，t=1/f=1/50=0.02s，利用公式：v=x/t可得：v=0.04/0.02=2.00m/s.点睛：根据实验原理橡皮筋做的功等于小车增加的动能，要消除摩擦力带了的影响．分析答题；根据纸袋上的数据可以判定，各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，利用公式：v＝x/t可得出结论．14、2.00ABC【解析】（1）弹簧测力计读数，每1N被分成10格，则1格就等于0.1N．所以读数为：2.00N．

（2）弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零，故A正确；拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性，故B正确；实验中弹簧秤可以直接测量出重物的重力，故C正确；该题中需要验证弹簧A、B拉力的合力，是否与绳l3的拉力（或者说M重力）等大反向，B弹簧不一定非要保持水平，故D错误．故选ABC.

点睛：对于中学中的实验，同学们尽量亲自动手做一下，这样对于实验原理、实验步骤、注意事项、数据处理、误差分析等才有深刻的认识，在该题中考查了弹簧测力计读数、减小实验误差的方法，对弹簧测力计读数时要先确定其分度值，然后再读数，读数时视线要与刻度线垂直．15、D毫米刻度尺AB【解析】

(1)A．当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算；因此我们要设法回避求变力做功的具体数