2023北京平谷區(qū)高一下學期期末物理試題及答案

2023北京平谷高一（下）期末物理注意事項1．本試卷共8頁，包括三道大題，20道小題，滿分為100分?？荚嚂r間分鐘。2．在答題卡上準確填寫學校名稱、班級和姓名。3．試題答案一律填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。4．在答題卡上，選擇題、作圖題用2B鉛筆作答，其他試題用黑色字跡簽字筆作答。5．考試結(jié)束，請將答題卡交回。第一部分選擇題（共42分）一、單項選擇題（本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只．．．．1.下列物理量中，屬于矢量的是（）A.功B.功率C.動能D.速度2.甲、乙兩物體的質(zhì)量分別為m和m，且m>m，若兩物體同時從同一高度處自由下落，則下列說甲乙甲乙法正確的是（）A.甲比乙先落地B.甲、乙同時落地C.甲比乙的加速度小D.乙比甲的末速度大3.下列情形中，物體機械能守恒的是（A.在空中做自由落體運動的小球C.在水平路面上勻加速運動的汽車）B.沿斜面勻速下滑的木箱D.加速上升的無人機4.向斜上方拋出的石子，會做曲線運動。關(guān)于石子做曲線運動的原因，下列說法最合理的是（A.石子的初速度不為零）B.石子所受的合力不為零C.石子所受重力的方向豎直向下D.石子所受合力的方向與石子速度的方向不在同一條直線上5.如圖所示，體育課上學生用繩拉著輪胎進行負重跑以訓練體能。若某同學拉著質(zhì)量為m的輪胎做勻速直線運動，該同學對輪胎的拉力F為恒力且與水平方向夾角為，輪胎與地面間的動摩擦因數(shù)為。下列說法正確的是（）A.輪胎受到的支持力大小為mgB.輪胎受到的支持力大小為FsinmgC.輪胎受到的摩擦力大小為Fcos6.某同學乘升降式電梯上樓，經(jīng)歷了先加速，后勻速，再減速的運動過程，關(guān)于電梯對該同學的支持力做功情況，下列說法正確的是（D.輪胎受到的摩擦力大小為）A.電梯加速運動時支持力對該同學做正功B.電梯勻速運動時支持力對該同學不做功C.電梯減速運動時支持力對該同學做負功D.電梯對該同學的支持力在整個運動過程中都不做功7.質(zhì)量為m的羽毛球，從距地面h）A.羽毛球的動能增加了mghC.羽毛球的機械能減少了mghB.羽毛球的重力勢能減少了mghD.羽毛球的機械能保持不變8.轉(zhuǎn)籃球是現(xiàn)在中學生喜愛的一項娛樂項目。如圖所示，某同學讓籃球在他的手指正上方勻速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）A.籃球上各點做圓周運動的圓心均在球心處B.籃球上離轉(zhuǎn)動軸距離相等的各點速度相同C.籃球上各點做圓周運動的角速度不相等D.籃球上各點離轉(zhuǎn)軸越近，做圓周運動的向心加速度越小9.自行車大小齒輪的示意圖如圖所示，大齒輪半徑為2rB點位于大齒輪邊緣上，C點在大齒輪上且到輪心的距離為r，小齒輪半徑為r，A是其邊緣上的一點。在齒輪轉(zhuǎn)動的過程中，下列說法正確的是（）:=1:1v:v=1:2A.A、B兩點的角速度之比為C.B、C兩點的線速度之比為B.A、B兩點的線速度之比為ABABv:v=2:1a:a=2:1D.A、C兩點的向心加速度之比為BCAC10.2023年5月17日10時49分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射第顆北斗導航衛(wèi)星。這顆衛(wèi)星屬于地球同步衛(wèi)星中的靜止衛(wèi)星，是我國北斗三號工程的首顆備份衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星的發(fā)射對推廣北斗系統(tǒng)特色服務、支撐北斗系統(tǒng)規(guī)模應用具有重要意義。關(guān)于這顆衛(wèi)星，下列說法正確的是（A.該衛(wèi)星繞地球運動的速度大于7.9km/s）B.該衛(wèi)星繞地球運動的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同C.該衛(wèi)星可以經(jīng)過北京的正上方D.該衛(wèi)星繞地球運動的方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反木星有多顆衛(wèi)星，下表列出了其中兩顆衛(wèi)星的軌道半徑和質(zhì)量，兩顆衛(wèi)星繞木星的運動均可看作勻速圓周運動。由表中數(shù)據(jù)可知（）衛(wèi)星軌道半徑r/km衛(wèi)星質(zhì)量m/kg4.2171058.93104.8010木衛(wèi)一木衛(wèi)二5A.木星對木衛(wèi)一的萬有引力小于木星對木衛(wèi)二的萬有引力B.木衛(wèi)一繞木星運動的線速度小于木衛(wèi)二繞木星運動的線速度C.木衛(wèi)一繞木星運動的向心加速度大于木衛(wèi)二繞木星運動的向心加速度D.木衛(wèi)一繞木星運動的周期大于木衛(wèi)二繞木星運動的周期12.用如圖所示的向心力演示器可以探究向心力與物體質(zhì)量、角速度以及半徑的關(guān)系。實驗時，勻速轉(zhuǎn)動手柄使變速塔輪、長槽、短槽和槽內(nèi)的小球隨之勻速轉(zhuǎn)動，使小球做勻速圓周運動的向心力由擋板對小球的彈力提供。球?qū)醢宓姆醋饔昧κ箯椈蓽y力套筒下降，從而露出標尺，根據(jù)標尺上露出的標記，可以粗略計算出兩個球所受向心力的比值。長槽上的擋板B到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A到轉(zhuǎn)軸距離的2倍，長槽上的擋板A和短槽上的擋板C到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等。下列說法正確的是（）A.將傳動皮帶套在兩塔輪的不同輪盤上，可以改變兩個槽內(nèi)的小球做圓周運動的半徑B.探究向心力和質(zhì)量的關(guān)系時，需將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處C.探究向心力和角速度的關(guān)系時，需將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處D.探究向心力和半徑的關(guān)系時，需將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板B和擋板C處EEp13.一滑塊從固定光滑斜面的頂端由靜止釋放，沿斜面下滑的過程中，滑塊的動能、重力勢能與運動k時間t）A.B.C.D.14.很多智能手機都有加速度傳感器，能通過圖像顯示加速度情況。用手掌托著手機，打開加速度傳感器，手掌從靜止開始迅速上下運動，得到如圖所示的豎直方向上加速度隨時間變化的圖像，該圖像以豎直向上為正方向。由此可判斷出（）A.在t~時間內(nèi)手機處于超重狀態(tài)，在t2~t時間內(nèi)手機處于失重狀態(tài)3tB.手機在時刻運動到最高點2C.手機在t時刻改變運動方向3D.手機可能離開過手掌第二部分非選擇題（共58分）二、填空題（本題共2小題，共分）15.用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。重物從高處由靜止開始下落，重物拖著紙帶通過打點計時器，打出一系列的點，對紙帶上點跡間的距離進行測量，可驗證機械能守恒定律。（1）利用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律。實驗時打點計時器應該連接的電源是________（填正A．直流電源B．交流電源（2）關(guān)于本實驗的實驗誤差，下列說法正確的是________A．體積和形狀相同時，選用質(zhì)量較大的重物有利于減小誤差B．體積和形狀相同時，選用質(zhì)量較小的重物有利于減小誤差C．重物質(zhì)量的稱量不準確，會造成較大的誤差（3）某次實驗中，得到如圖乙所示的一條點跡清晰的紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，hhBh、。已知重物的質(zhì)量為m，重力加速度為g。在打下O點到C測得它們到起始點O的距離分別為、AEp=打下B點的過程中，重物的重力勢能減少量________EE，出現(xiàn)這一結(jié)果p（4）在一次測量中，某同學發(fā)現(xiàn)重物動能的增加量的原因可能是________略小于重物重力勢能減少量kA．存在空氣阻力和摩擦力B．接通電源前釋放了紙帶1（5）根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點速度v，測量出下落距離h，以圖中的________。v2為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應該是下216.某同學做“探究平拋運動的特點”實驗。（1）用圖甲所示裝置研究平拋運動豎直分運動的特點。A、B為兩個完全相同的小球，用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向飛出，同時B球自由下落。兩球在空中運動的過程中，下列說法正確的是________A．A球的運動時間比較長B．只改變小錘擊打的力度，不會影響兩小球的運動時間C．只改變兩小球距地面的高度，不會影響兩小球的運動時間（2）用頻閃照相的方法研究平拋運動水平分運動的特點。圖乙所示的頻閃照片中記錄了做平拋運動的小球每隔相等時間的位置。有同學認為，小球在水平方向做勻速直線運動，其判斷依據(jù)是照片中任意相鄰小球間的________A．水平距離B．豎直距離（3）圖丙是某同學根據(jù)實驗畫出的小球做平拋運動的一段軌跡，O點為小球的拋出點。在軌跡上取兩點y=0.05m1y=0.20m，A、B兩點間的水平距離2A、B，分別測得A點的縱坐標為，B點的縱坐標為x=x?x=0.4mv。g取10m/s，則小球的初速度為________m/s。0221（4）某同學看見校園內(nèi)的工人正在用手拿著噴水管為草地澆水。他觀察發(fā)現(xiàn)，水沿水平方向噴出，出水口的橫截面是圓形。他想利用所學的平拋知識估測水的流量Q已知出水口的內(nèi)徑為D，當?shù)氐闹亓铀俣葹椋垖懗鏊€需要測量哪些物理量，并推導出流量Q的計算公式（所需字母自行設(shè)定）_______。三、計算題（本題共4小題，共分）=的水平拉力，使質(zhì)量m=2.0kg的物體由靜止開始沿水平地面向右做勻加速直17.如圖所示，用F8N=0.30，取重力加速度g=10s，空氣阻力忽略不2線運動。已知物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)計。（1）求物體加速度a的大?。唬?）物體由靜止開始沿水平地面向右運動x=8m的過程中，求：a．拉力F對物體做的功W；Eb．物體的末動能。k18.北京時間2023年5月10日21時分，搭載天舟六號貨運飛船的長征七號運載火箭，在我國文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射，發(fā)射取得圓滿成功。天舟六號貨運飛船與在軌運行的空間站組合體進行交會對接。已知地球的質(zhì)量M，地球半徑為R，引力常量為G。忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。（1）空間站的運行軌道可以看作圓軌道，其軌道半徑為r。求空間站繞地球運動的速度v的大?。唬?）求地球表面重力加速度g的大?。唬?）若貨運飛船與空間站組合體交會對接前沿如圖所示的橢圓軌道運行。關(guān)閉動力后的貨運飛船由近地點A向遠地點B運動的過程中，速度會逐漸減小，請你從做功與能量變化的關(guān)系出發(fā)，分析其速度減小的原因。19.如圖所示為半徑R0.80m的四分之一豎直光滑圓弧軌道，軌道末端B點的切線水平，且距水平地面=的高度h=0.45m。質(zhì)量m=0.2的小球從圓弧軌道頂端A由靜止釋放，到達軌道底端B點后沿水平方向飛出。忽略空氣阻力，g取10m/s2。（1）求小球從B點飛出時速度的大小；（2）求小球運動到圓弧軌道底端B點時對軌道壓力的大?。唬?）物理學中把質(zhì)量和速度的乘積mv定義為物體的動量，用字母p表示，即p=mv，單位是kgm/s，動量是矢量，動量的方向與速度的方向相同。求小球落地時動量p的大小和方向。20.一位同學做了這樣一個實驗：手握輕繩的一端，另一端系一金屬小球，小球下方吸附一塊小磁鐵，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。該同學經(jīng)過反復嘗試發(fā)現(xiàn)，當小球速度達到某一值時，小磁鐵將被甩脫。（1）他將上述過程簡化為如下模型：伸長的輕繩一端系一金屬小球，小球下方吸附一質(zhì)量為m的小磁鐵，輕繩的另一端固定在O點，測得O1點離地面的高度為d，繩長為d。使吸附著小磁鐵的小球（可以將小球和小磁鐵組成的整體看作質(zhì)點）4在豎直平面內(nèi)繞O點做圓周運動。若小球某次運動到最低點時，磁鐵恰好脫離小球沿水平方向飛出，通過3d后落地。已知重力加速度為g，忽略空氣阻力。水平距離2a．求磁鐵脫離前瞬間的速度大小v及小球與磁鐵之間的相互作用力大小F；b．保持O點的高度不變，改變繩長，使球重復上述運動，若磁鐵仍運動到最低點時恰好脫離小球沿水平方向飛出，要使磁鐵拋出的水平距離最大，繩長應是多少？（2）實際上，為了使小球轉(zhuǎn)動得越來越快，握繩的手也是運動的，而且繩子牽引小球的方向并不與小球的運動方向垂直。以上實驗中，改變小球運動速度的力主要是繩子的牽引力，為簡化問題和研究方便，我們可以忽略在該問題中起次要作用的重力。請分析：使小球加速轉(zhuǎn)動時，繩子牽引小球的方向與小球的運動方向不垂直，原因是什么。參考答案第一部分選擇題（共42分）一、單項選擇題（本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只．．．．1.【答案】D【詳解】A．功只有大小，無方向，是標量，A不符合題意；B．功率只有大小，無方向，是標量，B不符合題意；C．動能只有大小，無方向，是標量，C不符合題意；D．速度即有大小，又有方向，是矢量，D符合題意。故選D。2.【答案】B【詳解】由題知，兩物體同時從同一高度處自由下落，則甲、乙做自由落體運動，故甲、乙的加速度均為g，且甲、乙同時落地，落地速度相同。故選B。3.【答案】A【詳解】A．在空中做自由落體運動的小球，由于只受到重力作用，小球機械能守恒，A正確；B．沿斜面勻速下滑的木箱，由于受到沿斜面向上的阻力作用，機械能不守恒，B錯誤；C．在水平路面上勻加速運動的汽車，受到水平方向的牽引力與阻力作用，且合力不為零，機械能不守恒，C錯誤；D．加速上升的無人機，重力勢能增大，動能增大，機械能增大，機械能不守恒，D錯誤。故選A。4.【答案】D【詳解】物體做曲線運動的條件是，物體所受合外力不為，且合外力方向與速度不在同一直線上，故石子做曲線運動的原因是：石子所受合力的方向與石子速度的方向不在同一條直線上。故選D。5.【答案】C【詳解】AB．由于輪胎做勻速直線運動，輪胎豎直方向受力平衡有N+Fsin=即輪胎受到的支持力大小為N=?FsinAB錯誤；CD．輪胎水平方向受力平衡有Fcos=f又由f=N得f=(Fsin)?C正確，D錯誤；故選C。6.【答案】A【詳解】A．電梯加速運動時支持力向上，則對該同學做正功，選項A正確；B．電梯勻速運動時支持力向上，對該同學做正功，選項B錯誤；C．電梯減速運動時支持力也向上，對該同學也做正功，選項C錯誤；D．電梯對該同學的支持力在整個運動過程中都做正功，選項D錯誤。故選A。7.【答案】B【詳解】A．由于空氣阻力的影響不可忽略，則對羽毛球有mgh－Wf=Ek則羽毛球的動能增加了mgh－WfA錯誤；B．羽毛球下落過程中重力做正功，重力勢能減少了mghB正確；CD．羽毛球下落過程中有阻力做功，羽毛球的機械能減少，且減少了Wf，故CD錯誤。故選B。8.【答案】D【詳解】A．只有籃球上運動半徑最大的點做圓周運動的圓心才在球心處，其他點做圓周運動的圓心都不在球心處，A錯誤；B．籃球上離軸距離相同的各點速度大小相同，方向不同，B錯誤；C．籃球上各點為同軸轉(zhuǎn)動，籃球上各點做圓周運動的角速度相等，C錯誤；D．根據(jù)圓周運動公式a=2r同軸運動，角速度一樣，半徑越小向心加速度越小，D正確。故選D。9.【答案】C【詳解】AB．A、B兩點的線速度大小都等于鏈條的速度大小，則A、B兩點的線速度之比為v:v=1:1AB根據(jù)v=r可知A、B兩點的角速度之比為:=r:r=2:1ABBA故AB錯誤；C．B、C兩點在同一輪子上，則角速度相等，根據(jù)v=r可知B、C兩點的線速度之比為v:v=r:r=2:1BCBC故C正確；D．A、C兩點的角速度之比為:=:=2:1ACAB根據(jù)a=2r由于A、C兩點的半徑相等，則A、C兩點的向心加速度之比為a:a=2A:C=4:12AC故D錯誤。故選C。10.【答案】B【詳解】A．第一宇宙速度是近地衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的速度，根據(jù)v2=mr2r可得GMrv=該同步衛(wèi)星的軌道半徑大于地球半徑，所以其線速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；B．地球同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，故B正確；C．地球同步衛(wèi)星的軌道在赤道正上方，故C錯誤；D．地球同步衛(wèi)星繞地球的運動方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相同，故D錯誤。故選B?！敬鸢浮緾【詳解】A．根據(jù)萬有引力表達式MmF=Gr2可知木衛(wèi)一質(zhì)量大、軌道半徑小，所以木星對木衛(wèi)一的萬有引力大于木星對木衛(wèi)二的萬有引力，故A錯誤；B．由牛頓第二定律v2G=mr2r可得GMrv=因為木衛(wèi)一的軌道半徑小于木衛(wèi)二的軌道半徑，所以木衛(wèi)一繞木星運動的線速度大于木衛(wèi)二繞木星運動的線速度，故B錯誤；C．由牛頓第二定律MmG=ma2r可得Ma=Gr2因為木衛(wèi)一的軌道半徑小于木衛(wèi)二的軌道半徑，所以木衛(wèi)一繞木星運動的向心加速度大于木衛(wèi)二繞木星運動的向心加速度，故C正確；D．由牛頓第二定律2G=mrr2T2可得r23T=GM因為木衛(wèi)一的軌道半徑小于木衛(wèi)二的軌道半徑，所以木衛(wèi)一繞木星運動的周期小于木衛(wèi)二繞木星運動的周期，故D錯誤。故選C。12.【答案】Cv【詳解】A．將傳動皮帶套在兩塔輪的不同輪盤上，由于皮帶邊緣的線速度大小相等，由=可知，根據(jù)r皮帶所套塔輪的半徑可改變兩個槽內(nèi)的小球做圓周運動的角速度，A錯誤；B．探究向心力和質(zhì)量的關(guān)系時，需將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量不相同的小球分別放在擋板A和擋板C處，B錯誤；C．探究向心力和角速度的關(guān)系時，需將傳動皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處，C正確；D．探究向心力和半徑的關(guān)系時，需將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處，D錯誤。故選C。13.【答案】D【詳解】AC．設(shè)斜面夾角為，滑塊沿斜面下滑過程中mgsina==gsinm根據(jù)速度公式滑塊的動能v==sin12sin22E=2=t2k2故AC錯誤；BD．滑塊下滑的高度11h=xsin=at2sin=gt2sin222E設(shè)斜面的高度為H，重力勢能與運動時間t的關(guān)系為p1E=mg(H?h)=mgH?mg2t2sin2p2故B錯誤，D正確。故選D。14.【答案】D【詳解】A．由圖可知，在t~t時間內(nèi)手機的加速度方向豎直向上，手機處于超重狀態(tài)；在t~t時間內(nèi)23手機的加速度方向仍為豎直向上，手機處于超重狀態(tài)，故A錯誤；t~t2t2B．在時間內(nèi)手機有向上的加速度，速度方向與加速度方向相同，可知手機在時刻未運動到最高3點，故B錯誤；C．手機在t時刻有豎直向上的速度，不為零，故沒有改變運動方向，故C錯誤；3tD．由圖可知，在時刻之后有一段時間內(nèi)手機的加速度等于重力加速度，則手機與手掌沒有力的作用，4手機可能離開過手掌，故D正確。故選D。第二部分非選擇題（共58分）二、填空題（本題共2小題，共分）15.【答案】①.B②.A.mghB④.A⑤.D）[1]實驗時打點計時器應該連接的電源是交流電源，A錯誤，B正確。故選B。（2）[2]A．體積和形狀相同時，選用質(zhì)量較大的重物，可以減小摩擦阻力的影響，有利于減小誤差，A正確；B．體積和形狀相同時，選用質(zhì)量較小的重物會增大摩擦阻力的影響，不利于減小誤差，B錯誤；C．驗證機械能守恒定律，驗證時重物的質(zhì)量可消去，質(zhì)量與產(chǎn)生的誤差無關(guān)，C錯誤。故選A。（3）[3]在打下O點到打下B點的過程中，重物的重力勢能減少量Ep=BEE，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是存在空p（4）[4]A．重物動能的增加量略小于重物重力勢能減少量kEE不p氣阻力和摩擦力的作用，使重物的下落速度減小，重物動能的增加量減小，重力勢能的減少量k變，A正確；B．接通電源前釋放了紙帶，打第一個點時速度不為零，則會導致動能增加量大于重力勢能減小量，B錯誤。故選A。（5）[5]由機械能守恒定律可得1mv=mgh22則有v2=gh2v2?h圖像是一條經(jīng)過坐標原點的傾斜的直線，ABC錯誤，D正確?？芍?故選D。16.【答案】①.B②.A.4.0④.見解析）[1]A．平拋運動在豎直方向的分運動為自由落體運動，而分運動與小球A的實際運動具有等時性，該實驗中小球A做平拋運動的同時讓小球B從與小球A等高處做自由落體運動，根據(jù)1h=22解得2ht=g可知兩球運動時間相同，故A錯誤；B．改變小錘擊打的力度，相當于改變了小球A做平拋運動的初速度，而平拋運動在水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，根據(jù)2ht=g可知，在高度一定的情況下，平拋運動的時間由下落高度決定，因此只改變小錘擊打的力度，不會影響兩小球的運動時間，故B正確；C．根據(jù)以上分析可知，兩小球落地的時間由下落高度決定，因此改變兩小球距地面的高度，兩小球的落地時間也將改變，故C錯誤。故選B。（2）[2]判斷平拋運動在水平方向做勻速直線運動的依據(jù)是照片中任意相鄰小球的水平距離相等。故選A。（3）[3]小球在豎直方向做自由落體運動，根據(jù)題意，O點為小球的拋出點，設(shè)小球運動到A點的時間為t1Bt2，運動到點的時間為，則有11y=gt21y=22，2122解得1=t=，2而平拋運動在水平方向做勻速直線運動，則根據(jù)已知條件可得x2?x0.40==1==4.0m/sΔtt210.1?（4）[4]根據(jù)題意，出水口的流量Q=0橫截面積DS=()22x=0t1水平位移豎直位移h=22聯(lián)立解得D2xgQ=42hx根據(jù)以上出水口流量的計算式可知，還需測量的物理量為出水口到落水點的水平距離和出水口距地面的高度h。三、計算題（本題共4小題，共分）17.1）1m/s2（2）①64J；②16J）根據(jù)牛頓第二定律F?m