北京市豐臺(tái)區(qū)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期末考試物理試卷2

豐臺(tái)區(qū)2023~2024學(xué)年度第二學(xué)期期末練習(xí)高一物理考生須知：1.答題前，考生務(wù)必先將答題卡上的學(xué)校、班級(jí)、姓名、教育ID號(hào)用黑色字跡簽字筆填寫清楚，并認(rèn)真核對(duì)條形碼上的教育ID號(hào)、姓名，在答題卡的“條形碼粘貼區(qū)”貼好條形碼。2.本次練習(xí)所有答題均在答題卡上完成。選擇題必須使用2B鉛筆以正確填涂方式將各小題對(duì)應(yīng)選項(xiàng)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦除干凈后再選涂其它選項(xiàng)。非選擇題必須使用標(biāo)準(zhǔn)黑色字跡簽字筆書寫，要求字體工整、字跡清楚。3.請(qǐng)嚴(yán)格按照答題卡上題號(hào)在相應(yīng)答題區(qū)內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效，在練習(xí)卷、草稿紙上答題無(wú)效。4.本練習(xí)卷滿分共100分，作答時(shí)長(zhǎng)90分鐘。第一部分選擇題（共48分）一、單項(xiàng)選擇題（本題共13小題。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。每小題3分，共39分）請(qǐng)閱讀下述文字，完成下列小題：如圖所示，質(zhì)量的小球從離桌面高h(yuǎn)1=1.2m處的點(diǎn)由靜止下落到地面上的點(diǎn)。桌面離地面高h(yuǎn)2=0.8m，空氣阻力不計(jì)，重力加速度取1.若選桌面為參考平面，下列說(shuō)法正確是（）A.小球經(jīng)桌面時(shí)的重力勢(shì)能為0B.小球經(jīng)桌面時(shí)的重力勢(shì)能為2JC.小球落至B點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為0D.小球在A點(diǎn)的重力勢(shì)能為20J2.關(guān)于小球下落過(guò)程中重力做功和重力勢(shì)能的變化，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球從A點(diǎn)下落至桌面的過(guò)程，重力做正功，重力勢(shì)能增加B.小球從桌面下落至B點(diǎn)的過(guò)程，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能減少C.小球從A點(diǎn)下落至B點(diǎn)的過(guò)程，重力勢(shì)能的減少量與參考平面的選取有關(guān)D.小球從A點(diǎn)下落至B點(diǎn)的過(guò)程，重力做功的多少與參考平面的選取無(wú)關(guān)3.如圖所示，物體在力F的作用下沿水平方向發(fā)生了一段位移，圖中力F對(duì)物體做負(fù)功的是（）A. B. C. D.4.如圖為“天問(wèn)一號(hào)”環(huán)繞火星運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的兩條軌道的示意圖，“天問(wèn)一號(hào)”在1、2兩條軌道上的運(yùn)動(dòng)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)?！疤靻?wèn)一號(hào)”在軌道2上的（）A.線速度更大 B.向心加速度更小C.運(yùn)行周期更長(zhǎng) D.角速度更小5.某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑是r，周期是T，已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，萬(wàn)有引力常量為G，則地球的質(zhì)量為（）A. B. C. D.6.如圖所示，人和雪橇的總質(zhì)量為m，受到與水平方向成角的斜向上方的拉力F，在水平地面上加速移動(dòng)一段距離L，已知雪橇與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。則下列說(shuō)法正確的是（）A.拉力對(duì)人和雪橇做功為B.支持力對(duì)人和雪橇做的功為mgLC.滑動(dòng)摩擦力對(duì)人和雪橇做的功為D.因?yàn)槿撕脱┣料鄬?duì)靜止，所以雪橇對(duì)人不做功7.如圖所示，在高速公路上，質(zhì)量為m的汽車以速度v定速巡航（即保持汽車的速率不變）通過(guò)路面abc。其中ab段為平直上坡路面，bc段為水平路面。不考慮整個(gè)過(guò)程中空氣阻力和摩擦阻力的大小變化，重力加速度為g。關(guān)于汽車在各段的輸出功率，下列說(shuō)法正確的是（）A.在ab段汽車的輸出功率逐漸增大B.在bc段汽車的輸出功率不變C.在ab段汽車的輸出功率比bc段的小D.在ab段汽車的輸出功率與bc段的相等8.洗衣機(jī)是家庭中常用的電器。波輪洗衣機(jī)中的脫水筒如圖所示，在脫水時(shí)可以認(rèn)為濕衣服緊貼在筒壁上隨筒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若波輪洗衣機(jī)在運(yùn)行脫水程序時(shí)，有一枚硬幣被甩到筒壁上，隨筒壁一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，脫水筒的轉(zhuǎn)速，直徑，下列說(shuō)法正確的是（）A.硬幣做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由筒壁對(duì)硬幣的彈力提供B.硬幣做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為C.硬幣做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為D.如果脫水筒的轉(zhuǎn)速增加，則硬幣與筒壁之間的摩擦力增大請(qǐng)閱讀下述文字，完成下列小題：足球運(yùn)動(dòng)深受廣大民眾喜愛。如圖所示，質(zhì)量為m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面5的位置。足球上升的最大高度為h，在最高點(diǎn)的速度大小為v，2、4兩位置的高度相同，重力加速度為g。9.選最高點(diǎn)所在平面為參考平面，則足球在最高點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為（）A.0 B.C. D.10.足球運(yùn)動(dòng)到位置2時(shí)，所受合力F與速度v的關(guān)系可能正確的是（）A. B.C. D.11.關(guān)于足球的能量，下列說(shuō)法正確的是（）A.在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，足球的動(dòng)能一直減小B.在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，足球的機(jī)械能先增大后減小C.足球在位置2時(shí)的動(dòng)能等于足球在位置4時(shí)的動(dòng)能D.踢球時(shí)，足球獲得的機(jī)械能一定大于12.某同學(xué)用腳進(jìn)行顛球訓(xùn)練，某次足球離開腳后豎直向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)后又落回地面。若足球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力與其速率成正比，以豎直向上為正方向，則在足球從開始上拋至最高點(diǎn)過(guò)程中，下列關(guān)于足球的速度v、重力勢(shì)能Ep隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系和動(dòng)能、機(jī)械能E隨位移x的變化關(guān)系中可能正確的是（）A. B.C. D.13.一個(gè)物體在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其速度方向如圖中的v所示。從A點(diǎn)開始，它受到向前但偏右（觀察者沿著物體前進(jìn)的方向看，下同）的外力F；到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，這個(gè)外力的方向突然變?yōu)榕c前進(jìn)方向相同；到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，外力的方向又突然改為向前但偏左；物體最終到達(dá)D點(diǎn)。則關(guān)于物體由A點(diǎn)到D點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，下列選項(xiàng)中可能正確的是（）A. B.C. D.二、多項(xiàng)選擇題（本題共3小題，每小題3分，共9分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有兩個(gè)選項(xiàng)符合題意，少選得2分，錯(cuò)選不得分）14.在下面列舉的實(shí)例中，可以認(rèn)為機(jī)械能守恒的是（）A.跳傘運(yùn)動(dòng)員帶著張開的降落傘在空中勻速下落B.擲出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)C.蘋果從樹上由靜止開始下落的過(guò)程D.小球在黏性較大的液體中由靜止開始下落的過(guò)程15.如圖所示，將輕質(zhì)彈簧的一端固定在水平桌面上O點(diǎn)，當(dāng)彈簧處于自由狀態(tài)時(shí)，彈簧另一端在A點(diǎn)。用一個(gè)金屬小球擠壓彈簧至B點(diǎn)，由靜止釋放小球，隨即小球被彈簧豎直彈出，已知C點(diǎn)為AB的中點(diǎn)，則（）A.從B到A過(guò)程中，小球的動(dòng)能一直增加B.從B到A過(guò)程中，小球機(jī)械能一直增加C.從B到A過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小D.從B到C彈簧彈力對(duì)小球做的功大于從C到A彈簧彈力對(duì)小球做的功16.如圖所示，一條不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪，繩的兩端各系一個(gè)小球A和B，已知小球A的質(zhì)量為m，用手托住B球，輕繩剛好被拉緊時(shí)，B球離地面的高度為h，A球靜止于水平地面上?，F(xiàn)釋放B球，落地時(shí)的速度為。定滑輪的質(zhì)量及輪與軸間的摩擦均不計(jì)，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A.B球的質(zhì)量為4mB.A球上升h的過(guò)程中，輕繩對(duì)A球的拉力做的功為mghC.B球從釋放至落地，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.A球從地面開始上升的最大高度為1.6h第二部分非選擇題（共52分）三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共14分）17.某興趣小組探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，嘗試將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的分運(yùn)動(dòng)和豎直方向的分運(yùn)動(dòng)。（1）為了探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，用如圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。用小錘擊打彈性金屬片，A球水平拋出，做平拋運(yùn)動(dòng)；同時(shí)B球被釋放，自由下落，做自由落體運(yùn)動(dòng)。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中必要的是__________。A.所用兩球的質(zhì)量必須相等B.需要改變小球下落的高度進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)C.每次實(shí)驗(yàn)中要保證小錘擊打彈性金屬片的力度相同（2）用如圖乙所示裝置做進(jìn)一步探究。每次都將小球從斜槽軌道的同一位置無(wú)初速度釋放，并從斜槽末端水平飛出。改變水平檔板的高度，就改變了小球在板上落點(diǎn)的位置，從而可描繪出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。實(shí)驗(yàn)中將水平檔板依次放在如圖乙1、2、3的位置，且1與2的間距等于2與3的間距，小球從拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的水平位移依次是、、，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是__________。A. B.C. D.無(wú)法判斷（3）為計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)初速度，甲同學(xué)取平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，建立以水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系。而乙同學(xué)認(rèn)為不需要記錄平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)，可按下述方法處理數(shù)據(jù)求出初速度：如圖丙所示，在軌跡上取O、C、D三點(diǎn)，OC和CD的水平間距相等且均為x，測(cè)得OC和CD的豎直間距分別是和，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。你認(rèn)為乙同學(xué)的觀點(diǎn)是否正確？若正確，請(qǐng)求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度；若不正確，請(qǐng)說(shuō)明理由________。18.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置安裝好后，用手提住紙帶上端，接通電源后讓重物由靜止開始下落。（1）除圖甲所示器材外，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有__________。A.直流電源 B.交流電源C.天平及砝碼 D.刻度尺（2）某次實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m=0.1kg，打出的紙帶如圖乙所示，0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，1、2、3、4是連續(xù)打的四個(gè)點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)間時(shí)間間隔為0.02s，根據(jù)紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)，從打下點(diǎn)0至打下點(diǎn)2的過(guò)程中，重物動(dòng)能的增加量為__________J。（結(jié)果保留3（3）小明同學(xué)利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到了重物重力勢(shì)能減少量和動(dòng)能增加量分別與重物下降高度h的關(guān)系，如圖丙所示。圖丙中實(shí)線表示重物__________（選填“重力勢(shì)能減少量”或“動(dòng)能增加量”）。由圖丙可知，隨著h增加，兩條曲線在縱向的間隔逐漸變大，主要原因是__________。四、計(jì)算論證題（本題共4小題。第19題、第20題各9分，第21題、第22題各10分，共38分）解題要求：寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和結(jié)果。有數(shù)值計(jì)算的題，結(jié)果必須明確寫出數(shù)值和單位。19.如圖所示，某同學(xué)站在山坡上從距地面20m的高處，將一石塊以10m/s的速度水平拋出至落地。不計(jì)空氣阻力，g取。求：（1）石塊從拋出至落地的時(shí)間t；（2）石塊從拋出至落地的水平位移x的大??；（3）石塊落地時(shí)速度的大小和方向（方向用落地速度的方向與水平方向夾角的正切值表示）。20.如圖甲所示，一圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是2rad/s。盤面上距圓盤中心0.50m的位置有一質(zhì)量為0.20kg的小物塊隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。重力加速度g取。（1）請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出小物塊的受力示意圖；（2）求小物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要向心力的大??；（3）現(xiàn)使小物塊隨圓盤一起做減速運(yùn)動(dòng)直至停止，求摩擦力對(duì)小物塊做的功。21.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定于O點(diǎn)，另一端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球，在O點(diǎn)的正下方某一點(diǎn)A釘一個(gè)釘子?，F(xiàn)將小球拉至B點(diǎn)靜止釋放，小球通過(guò)最低點(diǎn)C點(diǎn)時(shí)的速度為。已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力和釘子與繩子碰撞時(shí)的能量損失。求：（1）B、C兩點(diǎn)間的高度差H；（2）小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，繩子與釘子碰撞前瞬間小球受到的拉力F；（3）繩子能夠承受的最大拉力為11mg，設(shè)A點(diǎn)與C點(diǎn)之間的距離為x，為保證繩子與釘子碰撞后小球能夠在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，且繩子不斷，求x的取值范圍。22.利用物理模型對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，是重要的科學(xué)思維方法。（1）已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，求地球的第一宇宙速度v。（2）開普勒第三定律指出：所有行星軌道的半長(zhǎng)軸a的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方的比都相等，即，比值k是一個(gè)對(duì)所有行星都相同的常量。已知月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為、周期為；探月衛(wèi)星繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為、周期為。小明認(rèn)為，若不計(jì)周圍其他天體的影響，根據(jù)開普勒第三定律可以得到。請(qǐng)通過(guò)推導(dǎo)分析小明的觀點(diǎn)是否正確。（3）物體間由于存在萬(wàn)有引力而具有的勢(shì)能稱為引力勢(shì)能。若取物體距離地心無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零，質(zhì)量為m的物體距離地心為r時(shí)的引力勢(shì)能，式中M為地球的質(zhì)量，G為引力常量