2022北京東城區(qū)高一下學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選項中，只有一個選項是符合題意的）1121.質量約為地球質量的，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.以下說法正確的是（）A.互成角度的兩個直線運動的合運動一定是直線運動B.物體做圓周運動，其加速度一定指向圓心C.做勻速圓周運動物體所受合力可能為零D.平拋運動的物體在任意時間內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的鏈條相連，它們的邊緣有三個點、、，如圖所示，下列說法正確的是（）A.B兩點線速度大小不等B.C兩點周期不同D.B點的向心加速度比C點的大C.A點的角速度比B點的角速度小4.質量為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，汽車發(fā)動機輸出的實際功率是（A.B.36kW5.如圖所示，把一個小球放在玻璃漏斗中，晃動漏斗，可以使小球在短時間內沿光滑的漏斗壁在某一水平面內做勻速圓周運動，關于小球的受力，下列說法正確的是（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，在空中達到的最高點2的高度為h，由位置2運動到位置3經歷的時間為，重力加速度為g。6.下列用來描述足球運動的物理量中是標量的為（）A.B.C.D.加速度7.下列說法正確的是（）A.足球由位置1運動到位置2的過程中，重力做功為mghB.足球由位置1運動到位置2過程中，動能增加了mghC.足球由位置2運動到位置3的過程中，重力做功的平均功率是mghtD.足球由位置2運動到位置3的過程中，重力勢能增加了mgh8.下列說法正確的是（A.足球被踢出的過程中，人對球做的功是mghB.足球在位置2的瞬時速度沿水平方向C.足球在位置3落地時的速度沿豎直方向D.足球由位置1運動到位置2所用的時間一定也為t9.用起重機將一個質量為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，在這個過程中，以下說法錯誤的是（）．．A.起重機對物體的拉力大小為maC.物體的動能增加了B.物體的重力勢能增加了mgH?mgHD.物體的重力做功為10.研究表明，地球自轉在逐漸變慢，3億年前地球自轉的周期約為小時．假設這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來人類發(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，一質量為m的小球沿軌道做完整的圓周運動，已知小球剛好能通過軌道的最高點，軌道半徑為R，重力加速度大小為g，則小球在最低點時對軌道的壓力大小為（）（不考慮空氣阻力的影響，小球可視為質點）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，途中經過位置B時彈簧正好處于自由狀態(tài)，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.從A到B的過程中，彈簧彈力做負功B.從A到B的過程中，小球的機械能一直增大C.從A到B的過程中，小球的動能一直增大D.從A到C的過程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能一直增大13.2021年5月日，“天問一號”著陸器成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區(qū)，我國首次火星探測任務著陸火星取得圓滿成功。如圖，將火星與地球繞太陽的運動簡化為在同一平面、沿同一方向的勻速圓周運動，圖中的橢圓軌道表示“天問一號”的地火轉移軌道。下列說法正確的是（）A.火星的公轉周期小于地球的公轉周期B.地球公轉的向心加速度小于火星公轉的向心加速度C.“天問一號”在A點要通過加速才能從地球公轉軌道到地火轉移軌道D.“天問一號”從A點運動到C點的過程中處于加速狀態(tài)14.如圖所示，一條輕繩跨過定滑輪，繩的兩端各系一個小球a和，用手托住球，當繩剛好被拉緊時，球a靜止于地面，球b離地面的高度為，h為繩長度的13，已知球a的質量為mb的質量為2m，重力加速度為g。定滑輪的質量及輪與軸間的摩擦均不計?，F(xiàn)無初速度釋放球b，假設球b碰到地面以后速度立刻減小到零，忽略空氣阻力，則下列說法正確的是（）A.b下落過程中，球a所受拉力大小為24B.球a可達到的離地最大高度為h3C.b下落過程中，球a的機械能在減小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、實驗題（共16分）15.采用如圖所示實驗裝置做探究平拋運動的特點”的實驗。（1）實驗時不需要下列哪個器材______A．彈簧測力計B．重垂線．打點計時器D．坐標紙（2）以下是實驗過程中的一些做法，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．每次小球應從同一高度由靜止釋放D．為描出小球的運動軌跡，描繪的點可以用折線連接（3）在白紙上描出小球平拋運動的軌跡并測量了相關數(shù)據(jù)，標在圖上，其中O點為物體的拋出點。根據(jù)v=______m/sg取10ms2圖中數(shù)據(jù)，物體做平拋運動的初速度，計算結果保留兩位有效數(shù)字）0m=1.00kg的重物自由下落，打點計時器在16.在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，使質量為紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖乙所示，O為第一個點，ABC為從合適位0.02s打一個點，當?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)，應取圖中O點到______點來驗證機械能守恒定律；（3O點到（2）問中所取的點，重物重力勢能的減少量Ep=______J（4）某同學想利用該實驗裝置測定當?shù)氐闹亓铀俣龋虺隽艘粭l紙帶后，利用紙帶測量出了各計數(shù)1點到打點計時器打下的第一個點的距離，算出了各計數(shù)點對應的速度vh為橫軸，以v2為縱軸畫2出了如圖丙所示的圖線。由于圖線沒有過原點，他又檢查了幾遍，發(fā)現(xiàn)測量和計算都沒有出現(xiàn)問題，其原因可能是______。能否用該圖線測出重力加速度呢？請從理論上分析，若測出該圖線的斜率為，不考慮各種阻力，當?shù)氐闹亓铀俣萠_____k（選填“”“等于或小于三、論述、計算題（共42分）17.已知某中子星的質量為M，半徑為，萬有引力常量為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動。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，長度為l的輕繩上端固定在O點，下端系一質量為m的小球，小球在水平拉力作用下保持靜止時，輕繩與豎直方向的夾角為，由此位置無初速度釋放小球（不考慮空氣阻力，小球可視為質點，重力加速度用g（1）水平拉力的大??；（2）小球通過最低點時速度的大小；（3）小球通過最低點時，輕繩對小球拉力的大小F。T19.如圖所示，ABCD是一個盆式容器，盆內側與盆底的連接處都是一段與相切的圓弧。水平，其長度d=0.50m，盆邊緣的高度h=0.20mA處放一個質量為m=的小物塊并讓其自由下滑．已知盆內側壁是光滑的，而盆底面與小物塊間的動摩擦因數(shù)=0.10，小物塊在盆內來回滑動，最后停下來，g=10ms2。求：（1）小物塊第一次滑到C點時的動能E。k（2）小物塊最終停下的地點到B的距離。20.如圖所示為一個不透明的儲水罐，在其側壁靠近底部的位置有一小孔，在小孔處沿水平方向有一細管作為出水口。將裝有水的儲水罐放在距地面一定高度的水平桌面上，松開出水口，水由出水口射出，落向地面。重力加速度用g表示。（1）若測量得到出水口到地面高度y和水柱的水平射程，請寫出水離開管口時的初速度v的表達式0（2）水離開管口時的速度v與儲水罐內水面距管口的深度h有關。在忽略一切阻力的情況下，請猜測v與h明；儲水罐水面上方空氣與大氣聯(lián)通）（3）請設計一個不用打開容器蓋子，就能測量容器內液面深度的方法，并對測量方法進行說明。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選項中，只有一個選項是符合題意的）1.【答案】A【解析】【詳解】假定火星質量為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故錯誤，A正確。故選A。2.【答案】D【解析】【詳解】A．合運動是否是直線運動其依據(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直線運動合速度與其合力不共線，則為曲線運動，故A錯誤；B．物體做勻速圓周運動，其加速度一定指向圓心；如果物體做變速圓周運動，則其加速度方向不指向圓心，故B錯誤；C．做勻速圓周運動的物體有向心加速度，根據(jù)牛頓運動定律，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錯誤；D．平拋運動的物體因只受重力，其加速度為重力加速度，則在任意時間內的速度變化量為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兩點是鏈條傳動，線速度大小相等，故A錯誤；BBC兩點是同軸轉動，角速度、周期相等，故B錯誤；Cv=r可知，A點的半徑大，所以A點的角速度比B點的角速度小，故C正確；Dan=r2可知，B點的半徑小，所以B點的向心加速度比C點的小，故D錯誤。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)動機的功率P=Fv=1.8103故選B。5.【答案】D【解析】【詳解】對小球受力分析如圖所示小球受到重力、支持力兩個力作用，靠兩個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錯誤；B．動能沒有方向，遵循代數(shù)加減法，屬于標量，故B正確。故選B?！?題詳解】?mghA錯誤；A．足球由位置1運動到位置2的過程中，重力做功為B．足球由位置1運動到位置2的過程中，只受重力和空氣阻力、且重力和空氣阻力均做負功，則動能減少不會增加，故B錯誤；C．足球由位置2運動到位置3的過程中，用時為、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運動到位置3的過程中，高度下降，重力做正功mgh、重力勢能減少了mghD錯誤。故選C。【8題詳解】AB．位置2足球運動過程中最高點，所以豎直速度為0、只有水平向右速度，設其為，由1到2克服空氣阻力做功為Wf，人對球做的功W，根據(jù)動能定理有1W?W?mgh=22f2可得人對球做的功W為故A錯誤，B正確；1W=W++f2C．依題圖可知，足球在位置3落地時的速度方向為沿該點軌跡的切線方向、即斜向下，故C錯誤；D．依題意，足球由位置2運動到位置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，因分運動與合運動等時性可知，依題意有1fh=(g?t22m足球由位置1運動到位置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)對稱性可知，足球由位置1運動到位置2所用的時間等同于以相同的加速度從2運動到1所用時間，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運動到位置2所用的時間小于由位置2到位置3所用時間，即一定小于D錯誤。故選B。9.【答案】A【解析】【詳解】A．設起重機對物體的拉力，由牛頓第二定律得F?=即F=m(g+a)A錯誤，符合題意；C．由動能定理得E=F=maHk合C正確，不符合題意；BD．物體上升H，則重力做功W=?重力做負功，重力勢能增加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周期，根據(jù)萬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，所以地球自轉變慢后，同步衛(wèi)r2rT2星需要在更高的軌道上運行，選項A正確；BCD．而此時萬有引力減小，所以向心加速度減小、線速度減小，角速度減小，故選項錯誤．【答案】D【解析】【詳解】小球剛好通過圓周軌道的最高點時，根據(jù)牛頓第二定律有0R2=小球由最高點到最低點過程，根據(jù)機械能守恒定律有112R=2?2022聯(lián)立解得v=5gR在最低點時v2N?mg=mR解得N=6mg由牛頓第三定律知，小球在最低點時對軌道的壓力大小為mg，方向豎直向下。故選D。12.【答案】B【解析】【詳解】ABA運動到B的過程中，彈簧彈力一直做正功，故機械能一直增大。故A錯誤，B正確；CA運動到B的過程中，在某一位置，重力與彈力相平衡，速度出現(xiàn)最大值，其后合力向下開始減速，故小球的動能先增加然后減小，故C錯誤；DA到C的過程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)只有重力和系統(tǒng)內彈力做功，所以系統(tǒng)機械能守恒，故D錯誤。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=可得火星的公轉周期大于地球的公轉周期，故A錯誤；BMmG=ma2r得GMa=r2可知地球公轉的向心加速度大于火星公轉的向心加速度，故B錯誤；C．“天問一號”在A點要通過加速，做離心運動，才能從地球公轉軌道到地火轉移軌道，故C正確；D．“天問一號”從A點運動到C點的過程中，萬有引力做負功，所以做減速運動，故D錯誤。故選C。14.【答案】B【解析】【詳解】A．在球b下落和a球上升過程中，兩球加速度大小相等，則有2?=對a球由牛頓第二定律可得T?mg=ma解得4T=3故A錯誤；BD．由靜止到b球落地過程由機械能守恒有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a有v2hx==2g343球a可達到的離地最大高度為h，故B正確，DC．在球b下落過程中，繩子的拉力對小球a做正功，則小球機械能增加，故C錯誤。故選B。第二部分非選擇題（共58分）二、實驗題（共16分）15.【答案】①.AC②.C.1.6【解析】）[1]A．該實驗不需要測量小球的重力，所以不需要彈簧測力計，故A錯誤；B．實驗時需要重錘線確定y軸，故B正確；C．該實驗不需要打點計時器來測量時間和位移，故C錯誤；D．該實驗需要坐標紙確定點跡間的距離，故D正確；故選AC；（2）[2]A．本實驗中為了使小球飛出軌道時做平拋運動，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小球，即能保證小球做平拋運動的初速度相同，所以軌道不一定要光滑，故A錯誤；BC．為了能保證小球做平拋運動的初速度相同，要求每次從同一位置由靜止放開小球，故B錯誤，C正確；D．為描出小球的運動軌跡，描繪的點應用平滑的曲線連接，故D錯誤。故選C；1y=gt2（3）由圖中數(shù)據(jù)結合平拋運動規(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動，由圖乙可知，紙帶的左端與重物相連；（2）要驗證機械能守恒，則要知道重物的動能即速度，所以應取圖中OB點來驗證機械能守恒定律；（3）重物重力勢能的減少量E=mgh=1.009.80.1925J1.89Jp（4）根據(jù)機械能守恒可知11mgh=mv2?mv2022整理得1212v2=gh+v02不過坐標原點就是打第一個點時速度不為零，可能的原因是先釋放重物，再接通電源；1212v2=gh+v[5]由可知，當?shù)氐闹亓铀俣?2g