2022北京東城區(qū)高一下學(xué)期期末物理試題和答案

2022北京東城高一（下）期末物理第一部分選擇題（共42分）一、選擇題（本題共小題，每小題3分，共42分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的）1121.質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，半徑約為地球半徑的，則同一物體在火星表面與在地球表面受到的引力大小的比值約為（A.）B.0.8C.2.0D.2.以下說(shuō)法正確的是（）A.互成角度的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)B.物體做圓周運(yùn)動(dòng)，其加速度一定指向圓心C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體所受合力可能為零D.平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)間內(nèi)的速度變化量方向都是豎直向下的3.自行車的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑不一樣，其中小齒輪與后輪共軸，大齒輪和小齒輪被不可伸長(zhǎng)的鏈條相連，它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)、、，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.B兩點(diǎn)線速度大小不等B.C兩點(diǎn)周期不同D.B點(diǎn)的向心加速度比C點(diǎn)的大C.A點(diǎn)的角速度比B點(diǎn)的角速度小4.質(zhì)量為1.53的汽車在水平路面上勻速行駛，速度為20ms，受到的阻力大小為1.810時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率是（A.B.36kW5.如圖所示，把一個(gè)小球放在玻璃漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以使小球在短時(shí)間內(nèi)沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于小球的受力，下列說(shuō)法正確的是（3N。此）C.90kWD.300kW）A.小球受到重力、支持力和向心力B.小球的向心力是由支持力提供的C.小球的向心力是由重力提供的D.小球所受重力和支持力的合力在水平方向如圖，質(zhì)量為m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中達(dá)到的最高點(diǎn)2的高度為h，由位置2運(yùn)動(dòng)到位置3經(jīng)歷的時(shí)間為，重力加速度為g。6.下列用來(lái)描述足球運(yùn)動(dòng)的物理量中是標(biāo)量的為（）A.B.C.D.加速度7.下列說(shuō)法正確的是（）A.足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2的過(guò)程中，重力做功為mghB.足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2過(guò)程中，動(dòng)能增加了mghC.足球由位置2運(yùn)動(dòng)到位置3的過(guò)程中，重力做功的平均功率是mghtD.足球由位置2運(yùn)動(dòng)到位置3的過(guò)程中，重力勢(shì)能增加了mgh8.下列說(shuō)法正確的是（A.足球被踢出的過(guò)程中，人對(duì)球做的功是mghB.足球在位置2的瞬時(shí)速度沿水平方向C.足球在位置3落地時(shí)的速度沿豎直方向D.足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2所用的時(shí)間一定也為t9.用起重機(jī)將一個(gè)質(zhì)量為m的物體以加速度a豎直向上勻加速提升高度H，重力加速度為，在這個(gè)過(guò)程中，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）．．A.起重機(jī)對(duì)物體的拉力大小為maC.物體的動(dòng)能增加了B.物體的重力勢(shì)能增加了mgH?mgHD.物體的重力做功為10.研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為小時(shí)．假設(shè)這種趨勢(shì)會(huì)持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來(lái)人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比（）A.距地面的高度變大C.線速度變大B.向心加速度變大D.角速度變大如圖，光滑圓軌道固定在豎直面內(nèi)，一質(zhì)量為m的小球沿軌道做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，已知小球剛好能通過(guò)軌道的最高點(diǎn)，軌道半徑為R，重力加速度大小為g，則小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為（）（不考慮空氣阻力的影響，小球可視為質(zhì)點(diǎn)）3mg4mg5mg6mgD.A.B.C.12.如圖所示，把一小球放在豎立的輕彈簧上，并把小球往下按至A位置，迅速松手后，彈簧把小球彈起，小球升至最高位置，途中經(jīng)過(guò)位置B時(shí)彈簧正好處于自由狀態(tài)，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A.從A到B的過(guò)程中，彈簧彈力做負(fù)功B.從A到B的過(guò)程中，小球的機(jī)械能一直增大C.從A到B的過(guò)程中，小球的動(dòng)能一直增大D.從A到C的過(guò)程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能一直增大13.2021年5月日，“天問(wèn)一號(hào)”著陸器成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)著陸火星取得圓滿成功。如圖，將火星與地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為在同一平面、沿同一方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圖中的橢圓軌道表示“天問(wèn)一號(hào)”的地火轉(zhuǎn)移軌道。下列說(shuō)法正確的是（）A.火星的公轉(zhuǎn)周期小于地球的公轉(zhuǎn)周期B.地球公轉(zhuǎn)的向心加速度小于火星公轉(zhuǎn)的向心加速度C.“天問(wèn)一號(hào)”在A點(diǎn)要通過(guò)加速才能從地球公轉(zhuǎn)軌道到地火轉(zhuǎn)移軌道D.“天問(wèn)一號(hào)”從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中處于加速狀態(tài)14.如圖所示，一條輕繩跨過(guò)定滑輪，繩的兩端各系一個(gè)小球a和，用手托住球，當(dāng)繩剛好被拉緊時(shí)，球a靜止于地面，球b離地面的高度為，h為繩長(zhǎng)度的13，已知球a的質(zhì)量為mb的質(zhì)量為2m，重力加速度為g。定滑輪的質(zhì)量及輪與軸間的摩擦均不計(jì)?，F(xiàn)無(wú)初速度釋放球b，假設(shè)球b碰到地面以后速度立刻減小到零，忽略空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是（）A.b下落過(guò)程中，球a所受拉力大小為24B.球a可達(dá)到的離地最大高度為h3C.b下落過(guò)程中，球a的機(jī)械能在減小D.球b落地前瞬間速度大小為2第二部分非選擇題（共58分）二、實(shí)驗(yàn)題（共16分）15.采用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置做探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要下列哪個(gè)器材______A．彈簧測(cè)力計(jì)B．重垂線．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D．坐標(biāo)紙（2）以下是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些做法，其中合理的有_______A．要求斜槽軌道保持水平且光滑B．每次小球釋放的初始位置可以任意選擇C．每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放D．為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，描繪的點(diǎn)可以用折線連接（3）在白紙上描出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡并測(cè)量了相關(guān)數(shù)據(jù)，標(biāo)在圖上，其中O點(diǎn)為物體的拋出點(diǎn)。根據(jù)v=______m/sg取10ms2圖中數(shù)據(jù)，物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）0m=1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在16.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖乙所示，O為第一個(gè)點(diǎn)，ABC為從合適位0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8ms2，那么：（）紙帶的______端（填“左”或右）與重物相連；（2）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到______點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；（3O點(diǎn)到（2）問(wèn)中所取的點(diǎn)，重物重力勢(shì)能的減少量Ep=______J（4）某同學(xué)想利用該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋虺隽艘粭l紙帶后，利用紙帶測(cè)量出了各計(jì)數(shù)1點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度vh為橫軸，以v2為縱軸畫(huà)2出了如圖丙所示的圖線。由于圖線沒(méi)有過(guò)原點(diǎn)，他又檢查了幾遍，發(fā)現(xiàn)測(cè)量和計(jì)算都沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，其原因可能是______。能否用該圖線測(cè)出重力加速度呢？請(qǐng)從理論上分析，若測(cè)出該圖線的斜率為，不考慮各種阻力，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_____k（選填“”“等于或小于三、論述、計(jì)算題（共42分）17.已知某中子星的質(zhì)量為M，半徑為，萬(wàn)有引力常量為G。貼近中子星表面，有一顆小衛(wèi)星環(huán)繞中子星沿圓軌道運(yùn)動(dòng)。求：（1）此中子星表面的自由落體加速度g；（2）小衛(wèi)星的速度。18.如圖所示，長(zhǎng)度為l的輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為m的小球，小球在水平拉力作用下保持靜止時(shí)，輕繩與豎直方向的夾角為，由此位置無(wú)初速度釋放小球（不考慮空氣阻力，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度用g（1）水平拉力的大?。唬?）小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度的大??；（3）小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，輕繩對(duì)小球拉力的大小F。T19.如圖所示，ABCD是一個(gè)盆式容器，盆內(nèi)側(cè)與盆底的連接處都是一段與相切的圓弧。水平，其長(zhǎng)度d=0.50m，盆邊緣的高度h=0.20mA處放一個(gè)質(zhì)量為m=的小物塊并讓其自由下滑．已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.10，小物塊在盆內(nèi)來(lái)回滑動(dòng)，最后停下來(lái)，g=10ms2。求：（1）小物塊第一次滑到C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能E。k（2）小物塊最終停下的地點(diǎn)到B的距離。20.如圖所示為一個(gè)不透明的儲(chǔ)水罐，在其側(cè)壁靠近底部的位置有一小孔，在小孔處沿水平方向有一細(xì)管作為出水口。將裝有水的儲(chǔ)水罐放在距地面一定高度的水平桌面上，松開(kāi)出水口，水由出水口射出，落向地面。重力加速度用g表示。（1）若測(cè)量得到出水口到地面高度y和水柱的水平射程，請(qǐng)寫(xiě)出水離開(kāi)管口時(shí)的初速度v的表達(dá)式0（2）水離開(kāi)管口時(shí)的速度v與儲(chǔ)水罐內(nèi)水面距管口的深度h有關(guān)。在忽略一切阻力的情況下，請(qǐng)猜測(cè)v與h明；儲(chǔ)水罐水面上方空氣與大氣聯(lián)通）（3）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)不用打開(kāi)容器蓋子，就能測(cè)量容器內(nèi)液面深度的方法，并對(duì)測(cè)量方法進(jìn)行說(shuō)明。參考答案第一部分選擇題（共42分）一、選擇題（本題共小題，每小題3分，共42分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的）1.【答案】A【解析】【詳解】假定火星質(zhì)量為M、半徑為R，根據(jù)引力定律，依題意同一物體放在火星表面與地球表面所受引力大小分別為R21=G10(2R)22=G則同一物體在火星表面與在地球表面受到的引力大小的比值約為F:F=0.412故錯(cuò)誤，A正確。故選A。2.【答案】D【解析】【詳解】A．合運(yùn)動(dòng)是否是直線運(yùn)動(dòng)其依據(jù)是合速度方向與合力方向是否共線，如果互成角度的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)合速度與其合力不共線，則為曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其加速度一定指向圓心；如果物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)，則其加速度方向不指向圓心，故B錯(cuò)誤；C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體有向心加速度，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，必有向心力、且向心力為其合力，所以其合力不可能為零，故C錯(cuò)誤；D．平拋運(yùn)動(dòng)的物體因只受重力，其加速度為重力加速度，則在任意時(shí)間內(nèi)的速度變化量為v=gt可知速度變化量與重力加速度方向相同，均豎直向下，故D正確。故選D3.【答案】C【解析】【詳解】A兩點(diǎn)是鏈條傳動(dòng)，線速度大小相等，故A錯(cuò)誤；BBC兩點(diǎn)是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度、周期相等，故B錯(cuò)誤；Cv=r可知，A點(diǎn)的半徑大，所以A點(diǎn)的角速度比B點(diǎn)的角速度小，故C正確；Dan=r2可知，B點(diǎn)的半徑小，所以B點(diǎn)的向心加速度比C點(diǎn)的小，故D錯(cuò)誤。故選C。4.【答案】B【解析】【詳解】汽車勻速行駛，則牽引力與阻力平衡F=f=1.810N3汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P=Fv=1.8103故選B。5.【答案】D【解析】【詳解】對(duì)小球受力分析如圖所示小球受到重力、支持力兩個(gè)力作用，靠?jī)蓚€(gè)力的合力提供向心力，且小球所受重力和支持力的合力在水平方向，由于向心力是效果力，受力分析時(shí)不能分析向心力。故選D。【答案】6.B【解析】7.C8.B【6題詳解】ACD．因位移、速度、加速度這三個(gè)物理量均有大小和方向、且遵循平行四邊形法則，屬于矢量，故ACD錯(cuò)誤；B．動(dòng)能沒(méi)有方向，遵循代數(shù)加減法，屬于標(biāo)量，故B正確。故選B?！?題詳解】?mghA錯(cuò)誤；A．足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2的過(guò)程中，重力做功為B．足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2的過(guò)程中，只受重力和空氣阻力、且重力和空氣阻力均做負(fù)功，則動(dòng)能減少不會(huì)增加，故B錯(cuò)誤；C．足球由位置2運(yùn)動(dòng)到位置3的過(guò)程中，用時(shí)為、重力做功為mgh，依題意則重力的平均功率為mghP=t故C正確；D．足球由位置2運(yùn)動(dòng)到位置3的過(guò)程中，高度下降，重力做正功mgh、重力勢(shì)能減少了mghD錯(cuò)誤。故選C?！?題詳解】AB．位置2足球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最高點(diǎn)，所以豎直速度為0、只有水平向右速度，設(shè)其為，由1到2克服空氣阻力做功為Wf，人對(duì)球做的功W，根據(jù)動(dòng)能定理有1W?W?mgh=22f2可得人對(duì)球做的功W為故A錯(cuò)誤，B正確；1W=W++f2C．依題圖可知，足球在位置3落地時(shí)的速度方向?yàn)檠卦擖c(diǎn)軌跡的切線方向、即斜向下，故C錯(cuò)誤；D．依題意，足球由位置2運(yùn)動(dòng)到位置3在豎直方向上受到向下的重力與向上空氣阻力，豎直方向上其加速度小于重力加速度，假定其豎直方向上平均空氣阻力為，因分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)等時(shí)性可知，依題意有1fh=(g?t22m足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2，在豎直方向上空氣阻力與重力均向下，其加速度大于重力加速度；根據(jù)對(duì)稱性可知，足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2所用的時(shí)間等同于以相同的加速度從2運(yùn)動(dòng)到1所用時(shí)間，假定其豎f直方向上平均空氣阻力為，在豎直方向上有1fh=(g+122m可知所以足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2所用的時(shí)間小于由位置2到位置3所用時(shí)間，即一定小于D錯(cuò)誤。故選B。9.【答案】A【解析】【詳解】A．設(shè)起重機(jī)對(duì)物體的拉力，由牛頓第二定律得F?=即F=m(g+a)A錯(cuò)誤，符合題意；C．由動(dòng)能定理得E=F=maHk合C正確，不符合題意；BD．物體上升H，則重力做功W=?重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加mgH正確，不符合題意。故選A。10.A【解析】【詳解】A．同步衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律v24π2G=m=ω2r=mr可知，衛(wèi)星的周期越大，軌道半徑越大，所以地球自轉(zhuǎn)變慢后，同步衛(wèi)r2rT2星需要在更高的軌道上運(yùn)行，選項(xiàng)A正確；BCD．而此時(shí)萬(wàn)有引力減小，所以向心加速度減小、線速度減小，角速度減小，故選項(xiàng)錯(cuò)誤．【答案】D【解析】【詳解】小球剛好通過(guò)圓周軌道的最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有0R2=小球由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)過(guò)程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有112R=2?2022聯(lián)立解得v=5gR在最低點(diǎn)時(shí)v2N?mg=mR解得N=6mg由牛頓第三定律知，小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為mg，方向豎直向下。故選D。12.【答案】B【解析】【詳解】ABA運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，彈簧彈力一直做正功，故機(jī)械能一直增大。故A錯(cuò)誤，B正確；CA運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，在某一位置，重力與彈力相平衡，速度出現(xiàn)最大值，其后合力向下開(kāi)始減速，故小球的動(dòng)能先增加然后減小，故C錯(cuò)誤；DA到C的過(guò)程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，所以系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故D錯(cuò)誤。故選B。13.【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知，火星的軌道半徑大于地球的軌道半徑，由公式2G=mrr2T2得r3T=可得火星的公轉(zhuǎn)周期大于地球的公轉(zhuǎn)周期，故A錯(cuò)誤；BMmG=ma2r得GMa=r2可知地球公轉(zhuǎn)的向心加速度大于火星公轉(zhuǎn)的向心加速度，故B錯(cuò)誤；C．“天問(wèn)一號(hào)”在A點(diǎn)要通過(guò)加速，做離心運(yùn)動(dòng)，才能從地球公轉(zhuǎn)軌道到地火轉(zhuǎn)移軌道，故C正確；D．“天問(wèn)一號(hào)”從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，萬(wàn)有引力做負(fù)功，所以做減速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。14.【答案】B【解析】【詳解】A．在球b下落和a球上升過(guò)程中，兩球加速度大小相等，則有2?=對(duì)a球由牛頓第二定律可得T?mg=ma解得4T=3故A錯(cuò)誤；BD．由靜止到b球落地過(guò)程由機(jī)械能守恒有1(2?mg)h=(2m+m)v22解得23v=gh由于a球具有向上的速度，b球落地后繩中拉力為，對(duì)a有v2hx==2g343球a可達(dá)到的離地最大高度為h，故B正確，DC．在球b下落過(guò)程中，繩子的拉力對(duì)小球a做正功，則小球機(jī)械能增加，故C錯(cuò)誤。故選B。第二部分非選擇題（共58分）二、實(shí)驗(yàn)題（共16分）15.【答案】①.AC②.C.1.6【解析】）[1]A．該實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量小球的重力，所以不需要彈簧測(cè)力計(jì)，故A錯(cuò)誤；B．實(shí)驗(yàn)時(shí)需要重錘線確定y軸，故B正確；C．該實(shí)驗(yàn)不需要打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)測(cè)量時(shí)間和位移，故C錯(cuò)誤；D．該實(shí)驗(yàn)需要坐標(biāo)紙確定點(diǎn)跡間的距離，故D正確；故選AC；（2）[2]A．本實(shí)驗(yàn)中為了使小球飛出軌道時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)，要求斜槽軌道末端保持水平，但只要每次從同一位置由靜止放開(kāi)小球，即能保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，所以軌道不一定要光滑，故A錯(cuò)誤；BC．為了能保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，要求每次從同一位置由靜止放開(kāi)小球，故B錯(cuò)誤，C正確；D．為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，描繪的點(diǎn)應(yīng)用平滑的曲線連接，故D錯(cuò)誤。故選C；1y=gt2（3）由圖中數(shù)據(jù)結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得，即有22y20.45t==s=g10初速度xt0.480==m/s=1.6m/s0.316.【答案】①.左②.B③.1.89④.先釋放重物，再接通電源⑤.等于【解析】）[1]由于紙帶向下做加速運(yùn)動(dòng)，由圖乙可知，紙帶的左端與重物相連；（2）要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，則要知道重物的動(dòng)能即速度，所以應(yīng)取圖中OB點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；（3）重物重力勢(shì)能的減少量E=mgh=1.009.80.1925J1.89Jp（4）根據(jù)機(jī)械能守恒可知11mgh=mv2?mv2022整理得1212v2=gh+v02不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)就是打第一個(gè)點(diǎn)時(shí)速度不為零，可能的原因是先釋放重物，再接通電源；1212v2=gh+v[5]由可知，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?2g