2024北京朝陽(yáng)區(qū)高一（下）期末物理試題和答案

試題PAGE1試題2024北京朝陽(yáng)高一（下）期末物理2024.7（考試時(shí)間90分鐘滿(mǎn)分100分）一、本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。1．下列物理量不能取負(fù)值的是A．功 B．動(dòng)能 C．勢(shì)能D．機(jī)械能2．如圖所示，物體僅在恒力F作用下沿曲線(xiàn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，突然使力F反向，已知BD為曲線(xiàn)AB上B點(diǎn)的切線(xiàn)，則該物體A．可能沿曲線(xiàn)BE運(yùn)動(dòng)B．可能沿直線(xiàn)BD運(yùn)動(dòng)C．可能沿曲線(xiàn)BC運(yùn)動(dòng)D．可能沿原曲線(xiàn)由B返回A3．下列說(shuō)法符合物理學(xué)史實(shí)的是A．第谷觀測(cè)并記錄了行星的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，最后總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)三大定律B．笛卡爾的“月-地檢驗(yàn)”表明地面物體與月球受地球的吸引力是同種性質(zhì)力C．牛頓提出了萬(wàn)有引力定律，并計(jì)算出了地球的質(zhì)量D．卡文迪什測(cè)出了引力常量G，被譽(yù)為“稱(chēng)量地球質(zhì)量的人”4．若不計(jì)空氣阻力，下列運(yùn)動(dòng)過(guò)程物體機(jī)械能一定增加的是A．物體做平拋運(yùn)動(dòng) B．用豎直繩子拉著物體勻減速豎直上升C．物體在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) D．物體沿固定的光滑斜面自由下滑5．某同學(xué)利用無(wú)人機(jī)玩“投彈”游戲。無(wú)人機(jī)以水平速度v1向右勻速飛行，在某時(shí)刻釋放了一個(gè)小球，小球落地時(shí)的速度為v2，不計(jì)空氣阻力。下圖中能表示小球不同時(shí)刻速度的是AABCD6．2024年3月長(zhǎng)征八號(hào)火箭成功發(fā)射，將鵲橋二號(hào)直接送入預(yù)定地月轉(zhuǎn)移軌道。如圖所示，鵲橋二號(hào)進(jìn)入近月點(diǎn)P、遠(yuǎn)月點(diǎn)A的月球捕獲軌道開(kāi)始繞月飛行。經(jīng)過(guò)多次軌道控制，鵲橋二號(hào)最終進(jìn)入近月點(diǎn)P和遠(yuǎn)月點(diǎn)B的環(huán)月軌道。則鵲橋二號(hào)A．離開(kāi)火箭時(shí)的速度大于地球的第二宇宙速度B．在捕獲軌道運(yùn)行的周期等于在環(huán)月軌道運(yùn)行的周期 C．在捕獲軌道經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)需點(diǎn)火加速才能進(jìn)入環(huán)月軌道D．在捕獲軌道經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度等于在環(huán)月軌道經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度如圖甲所示，為航天員做超重環(huán)境訓(xùn)練時(shí)的離心機(jī)，其工作時(shí)實(shí)驗(yàn)艙繞豎直軸快速轉(zhuǎn)動(dòng)，可以產(chǎn)生水平方向較大的加速度，從而模擬超重環(huán)境。一般人只能承受2~3g的加速度（g為重力加速度的大?。?，超過(guò)4g就會(huì)感到呼吸困難、視力模糊、無(wú)法交流，而航天員通過(guò)訓(xùn)練可以承受8~10g的加速度。如圖乙所示，某次訓(xùn)練中，質(zhì)量為m的航天員躺坐在實(shí)驗(yàn)艙的座椅上，隨離心機(jī)在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其加速度為8g。下列說(shuō)法正確的是A．航天員在實(shí)驗(yàn)艙中所受的重力大小為8mgB．航天員所受實(shí)驗(yàn)艙的作用力大小超過(guò)8mgC．航天員所受實(shí)驗(yàn)艙的作用力方向水平指向圓周運(yùn)動(dòng)的圓心D．若離心機(jī)處于減速過(guò)程，則航天員所受的合力與其運(yùn)動(dòng)方向相反8．水稻播種時(shí)某次同時(shí)拋出的谷粒中有兩顆運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，其軌跡在同一豎直平面內(nèi)，拋出點(diǎn)均為O，且軌跡交于P點(diǎn)，拋出時(shí)谷粒1和谷粒2的初速度大小分別為v1和v2，且v1=v2，v1方向水平，v2方向斜向上。兩顆谷粒質(zhì)量相同。不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是A.谷粒1和谷粒2在P點(diǎn)相遇 B.谷粒1在P點(diǎn)的速度大于谷粒2在P點(diǎn)的速度C. 從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過(guò)程中，谷粒1的速度變化量小于谷粒2的D.從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過(guò)程中，谷粒1的動(dòng)能變化量小于谷粒2的9．滾筒洗衣機(jī)在運(yùn)行脫水程序時(shí)，有一硬幣（可視為質(zhì)點(diǎn)）被單獨(dú)甩到滾筒的筒壁上，隨筒壁一起做豎直平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。圖中A、C兩點(diǎn)分別為滾筒的最高和最低位置，B、D兩點(diǎn)分別為與滾筒水平中心軸等高的位置。則A．硬幣在A點(diǎn)所受合力不小于其自身重力B．硬幣在B、D兩點(diǎn)的加速度相同C．從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，硬幣所受合力逐漸增大D．從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，硬幣所受的合力做正功10．小明用額定功率為1200W、最大拉力為300N的提升裝置，把靜置于地面的質(zhì)量為20kg的重物豎直提升到高為85.2m的平臺(tái)，先加速再勻速，最后做加速度大小不超過(guò)5m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)平臺(tái)速度剛好為零。不計(jì)空氣阻力。重力加速度g=10m/s2。下列說(shuō)法正確的是A．為使提升重物用時(shí)最短，最初應(yīng)保持提升裝置的額定功率不變進(jìn)行加速B．為使提升重物用時(shí)最短，應(yīng)使重物先勻加速再勻速最后再勻減速運(yùn)動(dòng)C．為使提升重物用時(shí)最短，提升裝置的額定功率保持不變的時(shí)間為13.5sD．提升重物所用的最短時(shí)間為15.1s二、本題共4小題，每小題3分，共12分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有錯(cuò)選的得0分。11．如圖所示，是探究向心力大小F與質(zhì)量m、角速度ω和圓周運(yùn)動(dòng)半徑r之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可使兩側(cè)變速塔輪以及長(zhǎng)槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。皮帶分別套在左右兩塔輪上的不同圓盤(pán)上，可使兩個(gè)槽內(nèi)的小球分別以各自的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由擋板對(duì)小球的支持力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧κ箯椈蓽y(cè)力筒下降露出標(biāo)尺。下列說(shuō)法正確的是A．根據(jù)標(biāo)尺露出的等分標(biāo)記，可粗略計(jì)算出兩小球所受向心力的比值B．探究向心力的大小F與角速度ω的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持質(zhì)量m和半徑r相同C．利用該裝置只能探究向心力大小F與m、ω和r之間的關(guān)系D．利用本實(shí)驗(yàn)可粗略得到F與m、ω和r之間的關(guān)系為12．2024年5月太陽(yáng)爆發(fā)大級(jí)別耀斑，引發(fā)地磁暴，使得近地空間氣體密度增大，航天器的運(yùn)行阻力隨之增加，我國(guó)空間站的軌道高度在5月11日當(dāng)天下降了約1公里。假定軌道降低前后空間站均可視為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則與軌道降低前相比，軌道降低后空間站的A．加速度減小B．動(dòng)能減小C．周期減小D．機(jī)械能減小13．質(zhì)量為0.2kg的物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，其兩個(gè)正交分速度隨時(shí)間的變化圖像如圖所示，則A．0~6s內(nèi)物體始終做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B．0~4s內(nèi)物體的位移大小為8mC．0~4s內(nèi)物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，4s末物體的速度與加速度方向相反D．0~4s內(nèi)物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，4~6s內(nèi)物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)14．釣魚(yú)時(shí)甩竿是一關(guān)鍵技巧。圖中a至b位置的過(guò)程為甩竿過(guò)程的示意圖，甩竿過(guò)程中魚(yú)鉤和魚(yú)餌（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“鉤餌”）可近似認(rèn)為始終在竿的末端。釣魚(yú)者在a位置開(kāi)始甩竿，鉤餌運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)b時(shí)，迅速釋放魚(yú)線(xiàn)，鉤餌被水平拋出，最后落在距b位置水平距離為s的水面上。甩竿過(guò)程可視為竿在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)了θ角，O點(diǎn)離水面高度為h、到竿末端的距離為L(zhǎng)。鉤餌從b點(diǎn)拋出后在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，不計(jì)魚(yú)線(xiàn)對(duì)其作用。不計(jì)空氣阻力。鉤餌質(zhì)量為m。重力加速度為g。則A．鉤餌在b點(diǎn)拋出時(shí)的速度大小為B．甩竿過(guò)程中，鉤餌、魚(yú)線(xiàn)和魚(yú)竿構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能增加C．甩竿過(guò)程中，鉤餌所受的合力做功D．釋放魚(yú)線(xiàn)后，鉤餌在落到水面前其速率隨時(shí)間均勻增加三、本題共2小題，共18分。把答案填在答題紙相應(yīng)的橫線(xiàn)上。15．（8分）如圖甲所示，某同學(xué)采用重物自由下落的方法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為f，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是________。A．重物的體積越大越好B．實(shí)驗(yàn)前必須用天平測(cè)出重物的質(zhì)量C．實(shí)驗(yàn)時(shí)先通電，打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶（2）以下是實(shí)驗(yàn)相關(guān)的操作步驟：A．根據(jù)圖示安裝實(shí)驗(yàn)器材B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上C．測(cè)量重物下落的距離D．更換紙帶，重做幾次其中不正確的步驟有__________。（3）若已知重物的質(zhì)量為m，按實(shí)驗(yàn)要求正確選出紙帶，用毫米刻度尺測(cè)量連續(xù)三個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C到起始點(diǎn)O的距離如圖乙所示，從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量ΔEp=__________，動(dòng)能的增加量ΔEk=__________。16．（10分）三位同學(xué)采用不同的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。（1）甲同學(xué)采用圖1所示的裝置。用小錘擊打彈性金屬片，金屬片把a(bǔ)球沿水平方向彈出，同時(shí)b球被松開(kāi)自由下落，觀察到兩球同時(shí)落地。多次改變裝置的高度，同時(shí)改變小錘打擊的力度，兩球仍然同時(shí)落地，這說(shuō)明________。A．a(chǎn)球豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)B．a(chǎn)球水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C．a(chǎn)球運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)（2）乙同學(xué)采用圖2所示的裝置。兩個(gè)相同的弧形軌道M、N，上端分別裝有電磁鐵C、D，軌道右端切線(xiàn)均水平、且位于同一條豎直線(xiàn)上，其中N的末端可看作與光滑的水平板相切。調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使CA=DB，將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩鐵球同時(shí)從軌道M、N的末端以相同的水平初速度v0射出，實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是_________________________________________________________________，初步說(shuō)明。（3）丙同學(xué)采用圖3所示的裝置。通過(guò)描點(diǎn)在坐標(biāo)紙上記錄下小球平拋運(yùn)動(dòng)中時(shí)間間隔相等的三個(gè)位置A、B、C，但沒(méi)有記錄平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)位置，如圖4所示。已知坐標(biāo)紙每小格的邊長(zhǎng)為5.0cm，不計(jì)空氣阻力，則該相等的時(shí)間間隔Δt＝______s，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=______m/s。取重力加速度g=10m/s2。（4）丙同學(xué)將實(shí)驗(yàn)方案做了改變，如圖5所示，他把桌子搬到墻的附近，調(diào)整好儀器，使從斜槽軌道固定位置P滾下的小球能夠打在正對(duì)的墻上，把白紙和復(fù)寫(xiě)紙附著在墻上，記錄小球的落點(diǎn)。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中僅水平移動(dòng)桌子，使固定于斜槽末端的重錘線(xiàn)依次處于圖中1、2、3的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，1與2的水平間距等于2與3的水平間距。通過(guò)三次實(shí)驗(yàn)，記錄到小球在白紙上同一豎直線(xiàn)上的三個(gè)落點(diǎn)，則下列三幅圖中圖可能正確。四、本題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。把解答過(guò)程填在答題紙相應(yīng)的空白處。17．（8分）某人騎摩托車(chē)越過(guò)一個(gè)壕溝，壕溝兩側(cè)的高度差h=0.8m。摩托車(chē)后輪離開(kāi)地面后失去動(dòng)力，可視為平拋運(yùn)動(dòng)，后輪落到壕溝對(duì)面才算安全。若摩托車(chē)恰好越過(guò)這個(gè)壕溝的初速度為v0=12m/s，重力加速度g=10m/s2。求：（1）摩托車(chē)在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；（2）壕溝兩側(cè)的水平距離x；（3）摩托車(chē)恰好越過(guò)壕溝落地前瞬間的速度大小v。18．（10分）運(yùn)動(dòng)員在自由式滑雪U型場(chǎng)地技巧賽中，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程可視為如圖所示的模型，U型場(chǎng)地可視為半徑R=5.0m的半圓，其直徑AB水平。運(yùn)動(dòng)員從高出U型場(chǎng)地頂端H=2.2m處自由下落，從A點(diǎn)切入U(xiǎn)型場(chǎng)地。已知運(yùn)動(dòng)員及裝備（可視為質(zhì)點(diǎn)）總質(zhì)量為m=50kg，重力加速度g=10m/s2。（1）若不計(jì)一切阻力，求：a．運(yùn)動(dòng)員滑到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小v；b．運(yùn)動(dòng)員滑到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)U型場(chǎng)地的壓力大小F。（2）若考慮阻力作用，運(yùn)動(dòng)員滑到B點(diǎn)時(shí)速度恰好減為零，求運(yùn)動(dòng)員從開(kāi)始下落到B點(diǎn)的過(guò)程中克服阻力所做的功W。19．（10分）生活中常見(jiàn)的許多運(yùn)動(dòng)，摩擦力在其中都起著重要的作用。例如，自行車(chē)在水平路面拐彎時(shí)，所受的側(cè)向摩擦力為其提供向心力。（1）情境1：如圖甲所示，假定場(chǎng)地自行車(chē)的賽道坡面與水平面的夾角為。運(yùn)動(dòng)員騎自行車(chē)（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知自行車(chē)和運(yùn)動(dòng)員的總質(zhì)量為m。不計(jì)空氣阻力。重力加速度為g。取。a．若使自行車(chē)不受側(cè)向摩擦力作用，求自行車(chē)和運(yùn)動(dòng)員的速度大小v0；b．若運(yùn)動(dòng)員騎自行車(chē)的速度v1=v0，求自行車(chē)所受側(cè)向摩擦力的大小f。（2）情境2：一固定的、內(nèi)表面均粗糙的豎直圓筒，筒底水平。一小滑塊（圖中未畫(huà)）貼著筒內(nèi)壁在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。關(guān)于小滑塊的位置及受力，小強(qiáng)認(rèn)為：小滑塊不可能在筒底貼著內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)，只可能在筒側(cè)壁上某一高度處運(yùn)動(dòng)；小滑塊受三個(gè)力，重力、筒側(cè)壁施加的支持力和摩擦力。請(qǐng)分析說(shuō)明小強(qiáng)的上述說(shuō)法是否正確。20．（12分）螺旋星系中有大量的恒星和星際物質(zhì)，主要分布在半徑為R的球體內(nèi)，球體外僅有極少的恒星。球體內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量為M，可認(rèn)為均勻分布，球體內(nèi)外的所有恒星都繞星系中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，恒星到星系中心的距離為r，引力常量為G。（1）求區(qū)域的恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小ω與r的關(guān)系；（2）已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的萬(wàn)有引力為零。求區(qū)域的恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小ω0；（3）科學(xué)家根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，得到此螺旋星系中不同位置的恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小ω隨的變化關(guān)系圖像，如圖所示。根據(jù)在范圍內(nèi)的恒星角速度大小與距離r的倒數(shù)成正比，科學(xué)家預(yù)言螺旋星系周?chē)ǎ┐嬖谝环N特殊物質(zhì)，稱(chēng)之為暗物質(zhì)。暗物質(zhì)與通常的物質(zhì)有引力相互作用，并遵循萬(wàn)有引力定律，求內(nèi)暗物質(zhì)的質(zhì)量。

參考答案本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。題號(hào)12345678910答案BADBCDBCAC本題共4小題，每小題3分，共12分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。題號(hào)11121314答案ABDCDBCAB三、本題共2小題，共18分。把答案填在答題紙相應(yīng)的橫線(xiàn)上。15．（8分）（1）C（2分）（2）B（2分）（3）mgh2；（4分）16．（10分）（1）A（2分）（2）鐵球P、Q同時(shí)到達(dá)水平軌道上同一位置相碰；鐵球P的水平分運(yùn)動(dòng)為勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（2分）（3）0.10；2.0（4分）（4）B（2分）四、本題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。把解答過(guò)程填在答題紙相應(yīng)的空白處。17．（8分）（1）平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，有得s（3分）（2）平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，有得x=4.8m（2分）（3）豎直方向的分速度為落地速度為得m/s（3分）18．（10分）（1）a．運(yùn)動(dòng)員從開(kāi)始下落到最低點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有得v=12m/s（3分）b．運(yùn)動(dòng)員在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有得F'=1940N根據(jù)牛頓第三定律得壓力F=F′=1940N（4分）（2）運(yùn)動(dòng)員從開(kāi)始下落到B點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有得W=1100J（3分）19．（10分）（1）a．自行車(chē)和運(yùn)動(dòng)員所受重力與支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有得