北京市昌平區(qū)2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期期末質(zhì)量抽測物理試題

昌平區(qū)2022—2023學(xué)年第二學(xué)期高一年級期末質(zhì)量抽測物理試卷第一部分（選擇題：共60分）一、單項選擇題。本題共20小題，每小題3分，共60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，選出符合題目要求的一項。1.請閱讀下述文字，完成下列小題：自然界中，物體的運(yùn)動是多種多樣、豐富多彩的?？梢愿鶕?jù)其運(yùn)動軌跡的特點(diǎn)，歸入直線運(yùn)動或曲線運(yùn)動。曲線運(yùn)動是十分常見的運(yùn)動。當(dāng)物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時，物體做曲線運(yùn)動。（1）做曲線運(yùn)動的物體，其物理量一定變化的是（）A.速率 B.速度 C.加速度 D.合力（2）某物體（可看做質(zhì)點(diǎn)）做曲線運(yùn)動，下列說法正確的是（）A.該物體可能不受力B.該物體可能處于平衡狀態(tài)C.該物體加速度一定不為0D.該物體的加速度可能為0（3）下列運(yùn)動屬于勻變速曲線運(yùn)動的是（）A.自由落體運(yùn)動 B.豎直上拋運(yùn)動C.平拋運(yùn)動 D.勻速圓周運(yùn)動（4）圖中能正確描述平拋運(yùn)動的水平位移與時間關(guān)系的是（）A. B.C. D.【答案】（1）B（2）C（3）C（4）B【解析】【小問1詳解】A．做曲線運(yùn)動的物體的速率大小不一定發(fā)生變化，例如勻速圓周運(yùn)動，速度大小不變，速度方向發(fā)生改變，故A錯誤；B．做曲線運(yùn)動的物體，速度方向沿切線方向，可知，做曲線運(yùn)動的物體的速度方向在時刻發(fā)生變化，即速度一定發(fā)生變化，故B正確；D．做曲線運(yùn)動的物體，所受合力不一定發(fā)生變化，例如平拋運(yùn)動，物體僅受到重力作用，合力恒定不變，故D錯誤；C．根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合上述可知，做曲線運(yùn)動的物體，加速度不一定發(fā)生變化，故C錯誤。故選B?！拘?詳解】做曲線運(yùn)動的物體的速度時刻發(fā)生變化，即速度的變化量不為0，根據(jù)，可知該物體加速度一定不為0，則該物體的合力一定不為0，即該物體不可能處于平衡狀態(tài)。故選C?！拘?詳解】A．自由落體運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動，故A錯誤；B．豎直上拋運(yùn)動時勻變速直線運(yùn)動，故B錯誤；C．平拋運(yùn)動僅僅受到重力作用，加速度恒定，則平拋運(yùn)動時勻變速曲線運(yùn)動，故C正確；D．勻速圓周運(yùn)動的加速度大小一定，加速度方向時刻發(fā)生變化，則勻速圓周運(yùn)動不是勻變速曲線運(yùn)動，故D錯誤。故選C?！拘?詳解】平拋運(yùn)動的水平方向做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)可知平拋運(yùn)動水平方向的位移與時間關(guān)系圖像是一條過原點(diǎn)的傾斜直線。故選B。2.請閱讀下述文字，完成下列小題。如圖所示，三個質(zhì)量相同的小球，從同一高度由靜止釋放，其中a球沿豎直方向自由下落，b球沿光滑且固定的斜面下滑，c球沿光滑且固定的圓弧下滑。不計空氣阻力。（1）從釋放到運(yùn)動至地面的過程中，a、b和c三個小球所受重力做的功分別為Wa、Wb、Wc，則（）A.Wa>Wb>Wc B.Wa<Wb<WcC.Wa=Wb=Wc D.Wa<Wb=Wc（2）b小球從釋放到運(yùn)動至地面的過程中（）A.動能增加，機(jī)械能不變B.動能減少，機(jī)械能增加C.動能增加，機(jī)械能增加D.動能減少，機(jī)械能減少（3）從釋放到運(yùn)動至地面的過程中，c小球所受重力的瞬時功率（）A.變小 B.變大 C.不變 D.先變大后變小【答案】（1）C（2）A（3）D【解析】【小問1詳解】重力做功均為小球初末位置高度差相等，重力做功相等。故選C?！拘?詳解】小球下滑過程中只有重力做功，也重力做正功，所以小球動能增加，機(jī)械能不變。故選A?！拘?詳解】在初始位置，小球速度為零，所以重力的瞬時功率為零，而到達(dá)底端時，速度方向與重力方向垂直，重力的瞬時功率仍然為零，所以c小球所受重力的瞬時功率應(yīng)先增大后減小。故選D。3請閱讀下述文字，完成下列小題2023年5月17日10時49分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這顆衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星，是我國北斗三號工程的首顆備份衛(wèi)星，入軌并完成在軌測試后，將接入北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。這顆衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動可看作勻速圓周運(yùn)動，其軌道與地球赤道在同一平面內(nèi)，從地面上看，衛(wèi)星在一定高度處靜止不動。已知地球半徑為R，第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星軌道半徑為r。（1）地球自轉(zhuǎn)的周期為T1，第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的周期為T2，則（）A. B.C. D.（2）赤道上某點(diǎn)隨地球自轉(zhuǎn)線速度大小為v1，第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星運(yùn)動的線速度大小為v2，則為（）A. B. C. D.（3）關(guān)于第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A.該衛(wèi)星可以停留在北京的上空B.該衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時處于平衡狀態(tài)C.該衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定大于第二宇宙速度D.該衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定小于第一宇宙速度【答案】（1）C（2）A（3）D【解析】【小問1詳解】第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星，故衛(wèi)星的周期與地球的自轉(zhuǎn)周期是相同的，即故選C?！拘?詳解】赤道上某點(diǎn)隨地球自轉(zhuǎn)的角速度與第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的角速度相同，由得故選A。【小問3詳解】A．由于第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是地球靜止軌道衛(wèi)星，運(yùn)行軌道與赤道平面共面，不可以停留在北京的上空，A錯誤；B．該衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時處于勻速圓周運(yùn)動狀態(tài)，合力提供向心力，受力不平衡，不是平衡狀態(tài)，B錯誤；CD．由衛(wèi)星繞地球運(yùn)動過程，由地球的萬有引力提供向心力得衛(wèi)星的運(yùn)行速度隨著軌道半徑的增大，運(yùn)行速度減小，故該衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定小于第一宇宙速度，又由于第二宇宙速度大于第一宇宙速度，故該衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定小于第二宇宙速度，C錯誤，D正確。故選D。4.請閱讀下述文字，完成下列小題體育運(yùn)動可以提高人們的身體素質(zhì)和生活質(zhì)量，其中，球類運(yùn)動是身體和技術(shù)的結(jié)合，趣味性強(qiáng)，深受大家喜愛。（1）如圖所示，在某次比賽中，運(yùn)動員將排球沿水平方向擊出。不計空氣阻力，以地面為參考系，排球被擊出后，在空中做（）A.平拋運(yùn)動 B.自由落體運(yùn)動C.勻速直線運(yùn)動 D.勻減速直線運(yùn)動（2）某同學(xué)練習(xí)定點(diǎn)投籃，其中有兩次籃球垂直撞擊在豎直籃板上，籃球的軌跡分別如圖中曲線1、2所示。兩次拋出的籃球在空中的運(yùn)動時間為t1和t2，籃球撞擊籃板前的瞬時速度為v1和v2。不計空氣阻力，下列說法中正確的是（）A.， B.，C.， D.，（3）在足球場上罰任意球時，運(yùn)動員有時會踢出“香蕉球”，足球會繞過“人墻”轉(zhuǎn)彎進(jìn)入球門，足球運(yùn)動軌跡如圖甲中曲線所示。運(yùn)動員踢出球時，一方面使球向前運(yùn)動，另一方面又使它繞軸旋轉(zhuǎn)。如圖乙所示，若球從右向左運(yùn)動，并做順時旋轉(zhuǎn)，圖丙為其俯視圖。由于足球的自轉(zhuǎn)，緊貼著足球表面的一層空氣被球帶動做同一旋向的轉(zhuǎn)動。結(jié)果，造成足球A側(cè)附近空氣的流速大于B側(cè)附近空氣的流速。根據(jù)流體速度與壓強(qiáng)的關(guān)系可知，足球A、B兩側(cè)存在壓力差，形成方向由B指向A的力F，F(xiàn)稱為馬格努斯力。根據(jù)圖甲中香蕉球的軌跡，下列說法正確的是（）A.該足球射出后順時針旋轉(zhuǎn)，且受到馬格努斯力方向指向軌跡右側(cè)B.該足球射出后順時針旋轉(zhuǎn)，且受到馬格努斯力方向指向軌跡左側(cè)C.該足球射出后逆時針旋轉(zhuǎn)，且受到馬格努斯力方向指向軌跡右側(cè)D.該足球射出后逆時針旋轉(zhuǎn)，且受到馬格努斯力方向指向軌跡左側(cè)【答案】（1）A（2）A（3）A【解析】【小問1詳解】運(yùn)動員將排球沿水平方向擊出，不計空氣阻力，以地面為參考系，排球被擊出后，豎直方向上受重力作用，水平方向上有初速度，故排球做平拋運(yùn)動。故選A?！拘?詳解】將籃球的運(yùn)動反向處理，視為平拋運(yùn)動，曲線1、2對應(yīng)的水平位移相等，豎直位移曲線1大于2，由豎直方向運(yùn)動規(guī)律可有可知水平方向是勻速直線運(yùn)動，水平初速度有可知故選A?！拘?詳解】由題可知，球從右向左運(yùn)動，并做順時旋轉(zhuǎn)，足球A、B兩側(cè)存在壓力差，形成方向由B指向A的力F，故F方向指向軌跡右側(cè)。故選A。5.請閱讀下述文字，完成下列小題如圖所示，一漏斗以一定角速度繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，一質(zhì)量為m的小物塊落入漏斗內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，小物塊隨漏斗一起轉(zhuǎn)動且相對漏斗內(nèi)壁靜止。重力加速度大小為g，漏斗壁傾斜角為θ。（1）若漏斗內(nèi)壁光滑，關(guān)于小物塊受力情況下列說法正確的是（）A.小物塊可能只受重力的作用B.小物塊受重力和支持力的作用C.小物塊受重力和向心力的作用D.小物塊受重力、支持力和向心力的作用（2）若漏斗內(nèi)壁光滑，小物塊隨漏斗做圓周運(yùn)動的向心力（）A.大小為，方向為豎直向下B.大小為，方向沿漏斗內(nèi)壁向下C.大小為，方向與漏斗內(nèi)壁垂直且指向其豎直軸D.大小為，方向沿水平方向且指向漏斗的豎直軸（3）若漏斗內(nèi)壁粗糙，漏斗靜止時，小物塊可以靜止在漏斗內(nèi)壁上，現(xiàn)使漏斗從靜止開始轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度緩慢增大，小物塊仍相對漏斗保持靜止。當(dāng)角速度達(dá)到ωm時，小物塊將要與漏斗發(fā)生相對滑動。在角速度從0緩慢增大到ωm的過程中，下列說法正確的是（）A.物塊所受的摩擦力隨角速度ω增大，一直增大B.物塊所受的摩擦力隨角速度ω增大，一直減小C.物塊所受的支持力隨角速度ω增大，一直增大D.物塊所受的支持力隨角速度ω增大，先減小后增大【答案】（1）B（2）D（3）C【解析】【小問1詳解】小物塊隨漏斗一起做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)漏斗內(nèi)壁光滑時，小物塊受重力、支持力兩個力的作用，故ACD錯誤，B正確；故選B?！拘?詳解】小物塊隨漏斗一起做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)漏斗內(nèi)壁光滑時，小物塊受重力、支持力兩個力的作用，合力提供所需向心力，有方向沿水平方向且指向漏斗的豎直軸，故選D?！拘?詳解】AB．在角速度從0緩慢增大到的過程中，對小物塊受力分析可知，開始時，受到的摩擦力沿斜面向上，最后沿斜面向下，故摩擦力先減小后增大，故AB錯誤；CD．當(dāng)角速度較小時，此時摩擦力沿斜面向上，在豎直方向根據(jù)共點(diǎn)力平衡可知由于角速度逐漸增大，逐漸減小，故逐漸增大。當(dāng)角速度較大時，摩擦力沿斜面向下時，根據(jù)共點(diǎn)力平衡有隨角速度的增大，逐漸增大，故隨角速度增大而增大。綜上所述，物塊所受的支持力隨角速度ω增大，一直增大；C正確，D錯誤；故選C。6.請閱讀下述文字，完成下列小題圖甲為蕩秋千的情景，某同學(xué)在秋千上以固定姿勢擺動的過程可以簡化為：質(zhì)量為m的小球用細(xì)線懸于O點(diǎn)，小球大小可忽略不計，小球在豎直平面內(nèi)左右擺動。從A點(diǎn)開始運(yùn)動,此時細(xì)線與豎直方向夾角為θ，到達(dá)最低點(diǎn)B后，擺到另一側(cè)最高點(diǎn)C，A點(diǎn)與C點(diǎn)等高，如圖乙所示。重力加速度大小為g，不計空氣阻力，不計秋千的質(zhì)量。（1）當(dāng)秋千擺動到最低點(diǎn)B時，秋千對該同學(xué)的作用力（）A.等于mg B.大于mg C.小于mg D.等于零（2）該同學(xué)在蕩秋千過程中，下列說法正確的是（）A.從A運(yùn)動到B的過程中，秋千對該同學(xué)的作用力做正功B.從A運(yùn)動到B的過程中，秋千對該同學(xué)的作用力做負(fù)功C.從B運(yùn)動到C的過程中，秋千對該同學(xué)的作用力做正功D.從B運(yùn)動到C的過程中，秋千對該同學(xué)的作用力不做功（3）想要測量該同學(xué)擺到最低點(diǎn)B時的動能Ek，甲、乙、丙同學(xué)觀點(diǎn)如下：甲同學(xué)：需再測得秋千繩的長度l、擺到最低點(diǎn)時秋千對該同學(xué)的作用力T，則求得乙同學(xué)：只需再測得秋千繩的長度l，則丙同學(xué)：蕩秋千的過程中，該同學(xué)體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的機(jī)械能，還需要測量這部分化學(xué)能。列說法正確的是（）A.只有甲同學(xué)觀點(diǎn)是正確的B.只有乙同學(xué)的觀點(diǎn)是正確的C.只有丙同學(xué)的觀點(diǎn)是正確的D.甲、乙同學(xué)的觀點(diǎn)是正確的（4）若該同學(xué)到達(dá)最低點(diǎn)B時突然站起來，并保持站立姿勢擺到另一側(cè)的最高點(diǎn)D，此時細(xì)線與豎直方向夾角為θ'，其中D點(diǎn)和角θ'未畫出，假定人在最低點(diǎn)站起前后擺動速度大小不變。下列說法正確的是（）A.，該同學(xué)從A到D的過程中機(jī)械能不守恒B.，該同學(xué)從A到D的過程中機(jī)械能不守恒C.，該同學(xué)從A到D的過程中機(jī)械能守恒D.，該同學(xué)從A到D的過程中機(jī)械能守恒【答案】（1）B（2）D（3）D（4）B【解析】【小問1詳解】在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得解得故選B?！拘?詳解】AB．從A運(yùn)動到B的過程中，秋千對同學(xué)的支持力的方向與同學(xué)的運(yùn)動方向始終垂直，所以秋千對該同學(xué)的作用力不做功，故AB錯誤；CD．從B運(yùn)動到C的過程中，秋千對同學(xué)的支持力的方向與同學(xué)的運(yùn)動方向垂直，所以秋千對該同學(xué)的作用力不做功，故C錯誤，D正確。故選D?！拘?詳解】根據(jù)牛頓第二定律得又因為解得再測得秋千繩的長度l、擺到最低點(diǎn)時秋千對該同學(xué)的作用力T，就可以測量最低點(diǎn)的動能，甲同學(xué)說法正確；從B點(diǎn)到C點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律只需再測得秋千繩的長度l，就可以測量最低點(diǎn)的動能，乙同學(xué)說法正確；人站起來后，以最低點(diǎn)人的重心為零勢能面，人上擺的過程中機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律只需再測得秋千繩的長度l，就可以測量最低點(diǎn)的動能，不需要測量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的化學(xué)能，丙同學(xué)的說法是錯誤的。故選D。【小問4詳解】從A點(diǎn)到B點(diǎn)，只有重力做功，人的機(jī)械能守恒；同學(xué)到達(dá)最低點(diǎn)B時突然站起來，站起前后擺動速度v大小不變，動能不變，人體內(nèi)的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為人的重力勢能，重力勢能增加，人站起來的過程，機(jī)械能增加；從B點(diǎn)到D點(diǎn)，只有重力做功，機(jī)械能守恒；所以該同學(xué)從A到D的過程中機(jī)械能不守恒，機(jī)械能增加；站起前，從B點(diǎn)到C點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律站起后，重心升高h(yuǎn)，站起來后的機(jī)械能為從B點(diǎn)到D點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律解得故選B。第二部分（非選擇題：共40分）二、填空題。本題共3小題，每小題4分，共12分。7.用向心力演示器探究影響向心力大小的因素，儀器結(jié)構(gòu)如圖所示。（1）本實驗采用的科學(xué)研究方法是________。A．微元法B．理想實驗法C．等效替代法D．控制變量法（2）某同學(xué)把兩個質(zhì)量相同的鐵球分別放在兩槽半徑相同的橫臂擋板處，依次調(diào)整塔輪上皮帶的位置，勻速轉(zhuǎn)動手柄，觀察兩個彈簧測力筒露出的標(biāo)尺，記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)以上操作分析，該同學(xué)探究的實驗是向心力大小與________的關(guān)系。【答案】①.D②.角速度【解析】【詳解】（1）[1]本實驗采用的科學(xué)研究方法為控制變量法，即研究向心力大小與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)保持小球的轉(zhuǎn)動半徑和轉(zhuǎn)動角速度不變。故選D。（2）[2]根據(jù)題意，兩個小球質(zhì)量相等，轉(zhuǎn)動半徑相同，調(diào)整塔輪上皮帶的位置，從而改變小球轉(zhuǎn)動的角速度，由此可知，該同學(xué)探究的是向心力大小與角速度的關(guān)系。8.某同學(xué)用數(shù)碼相機(jī)研究平拋運(yùn)動，用一張畫有小方格的紙記錄小球做平拋運(yùn)動的軌跡。若小球在運(yùn)動途中的幾個位置如圖中A、B、C、D所示。已知，小方格邊長為l，重力加速度為g。則小球做平拋運(yùn)動的初速度大小為______。小球豎直下落距離y與水平運(yùn)動距離x的關(guān)系式為y=______。【答案】①.②.【解析】【詳解】[1]小球水平方向做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)圖像可知，相鄰點(diǎn)跡之間的時間間隔相等，則有豎直方向上，根據(jù)根據(jù)圖像可知解得[2]小球做平拋運(yùn)動，則有，結(jié)合上述解得9.利用如圖甲所示裝置做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗。通過比較重物在某兩點(diǎn)間動能增加量ΔEk與重力勢能減少量ΔEp就能驗證機(jī)械能是否守恒。實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到如圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。重物的質(zhì)量用m表示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計時器打點(diǎn)的周期為T。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的ΔEp=___________；ΔEk=___________?！敬鸢浮竣?mghB②.【解析】【詳解】[1]重力勢能減少量[2]動能的增加量又因為解得三、計算論證題。本題共4小題，共28分。解題要求：寫出必要的文字說明、方程式和結(jié)果。有數(shù)值計算的題，結(jié)果必須明確寫出數(shù)值和單位。10.如圖所示，一質(zhì)量為m的汽車行駛在圓弧半徑為R的拱橋上．重力加速度為g．（1）當(dāng)汽車到達(dá)橋頂時速度為v，求此時汽車對橋面的壓力大小．（2）汽車以多大速度經(jīng)過橋頂時，恰好對橋面沒有壓力？【答案】（1）（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)汽車到達(dá)橋頂時橋?qū)ζ嚨闹С至镹，由得根據(jù)牛頓第三定律汽車對橋面的壓力大小FN等于橋?qū)ζ嚨闹С至Υ笮，即（2）當(dāng)汽車對橋面沒有壓力時，設(shè)此時速度為v0由得11.在農(nóng)田旁離地一定高度處架有一水管，如圖所示。某同學(xué)測出水平管口距落點(diǎn)的豎直高度為h，管口的直徑為d，水落點(diǎn)距管口的水平距離為l。重力加速度為g。假設(shè)水從管口沿水平方向均勻流出。請估算：（1）水離開管口時的速度大小v；（2）水管排出水的流量（單位時間內(nèi)流出水的體積）Q?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）水由管口流出后可近似認(rèn)為做平拋運(yùn)動，則解得（2）排出水的流量其中解得12.一空間探測器進(jìn)入某行星的引力范圍后，繞該行星做勻速圓周運(yùn)動，已知該行星的半徑為R，探測器運(yùn)行軌道在其表面上空高為h處，運(yùn)行周期為T，引力常量為G。求：（1）該探測器