2022年北京市昌平区高一下学期期末物理试卷含答案.pdf

1/72022 北京昌平高一（下）期末物理本试卷共 8 页，共 100 分。考试时长 90 分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡收回。第一部分（选择题共 60 分）一、单项选择题。本题共 20 小题，每小题 3 分，共 60 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，选出符合题目要求的一项。1.物体做曲线运动的条件是（）A.所受合力为恒力B.所受合力为变力C.所受合力的方向与它的速度方向在同一条直线上D.所受合力的方向与它的速度方向不在同一条直线上2.下列运动属于匀变速曲线运动的是（）A.自由落体运动B.竖直上抛运动C.平抛运动D.匀速圆周运动3.做平抛运动的物体，每秒速度的增量总是（）A.大小相等，方向相同B.大小不等，方向不同C.大小相等，方向不同D.大小不等，方向相同4.做斜上抛运动的物体，不计空气阻力，到达最高点时（）A.速度和加速度均为零B.速度为零，加速度竖直向下C.速度和加速度均沿水平方向D.速度沿水平方向，加速度竖直向下5.如图所示，一块橡皮用不可伸长的细线悬挂于 O点，用铅笔靠着细线的左侧从O 点开始水平向右匀速移动，运动过程中始终保持悬线竖直。在铅笔向右匀速移动过程中，橡皮运动的速度（）。A.大小和方向均不变B.大小不变，方向改变C.大小改变，方向不变D.大小和方向均改变6.如图所示，圆盘在水平面内绕竖直中心轴匀速转动，圆盘上 P点有一小物体随圆盘一起转动且相对圆盘静止。下列说法正确的是（）A.小物体仅受重力作用B.小物体仅受重力、支持力作用C.小物体受重力、支持力和向心力作用D.小物体受重力、支持力和静摩擦力作用2/77.如图所示，半径为 R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O 的对称轴 OO重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为 m 的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为 0，且它和 O点的连线与 OO之间的夹角为，重力加速度为 g。下列说法正确的是（）A.小物块做圆周运动的向心力由陶罐的支持力提供，方向指向 O 点B.小物块做圆周运动的向心力大小为tanmg，方向与 OO垂直C.小物块做圆周运动的角速度大小为tangRD.如果转台的转速稍稍增大，小物块相对陶壁有向下的运动趋势8.轨距是铁路轨道两条铁轨之间的距离，目前我国铁路的标准轨距是 1.435m。某处铁路弯道的半径为300m，规定火车通过这里的速度为 72km/h。已知当角较小时，tansin。要想火车按规定速度通过此处时内外轨均不受轮缘的侧向挤压，内外轨的高度差约为（）A.0.2mB.0.4mC.0.6mD.0.8m9.汽车以相同的速率分别通过半径相同的圆弧形凸桥和凹桥，汽车通过凸桥顶点时对桥面的压力是车重的一半；则通过凹桥最低点时，对桥面的压力是车重的（）A.0.5 倍B.1 倍C.1.5 倍D.2 倍10.图为小明荡秋千情景。已知小明的质量为 m，重力加速度为 g。当秋千摆动到最高点时，秋千对小明的作用力（）A.等于 mgB.小于 mgC.等于零D.大于 mg11.2021 年 4 月 29 日，中国空间站天和核心舱成功发射入轨，标志着中国航天正式进入空间站时代。飞船在进入预定圆轨道之前，由“长征”运载火箭送入近地点为 M、远地点为N 的椭圆轨道上，如图所示。则（）A.飞船在 M 点所受的万有引力比 N 点的小B.飞船在 M 点的加速度比 N 点的小C.飞船在 M 点的线速度比 N 点的大D.从 M 到 N，地球引力对飞船做正功12.2021 年 2 月 10 日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。若“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动的轨道半径为 r，引力常量为 G，火星的质量为 M，则“天问一号”环绕火星运动的线速度大小为（）A.2GMrB.2GMrC.GMrD.GMr3/713.如图所示，我国航天员在“天宫课堂”演示喝再生水的过程中，我们看到水滴呈球形漂浮在空间站内，处于完全失重状态。下列在地面上运动过程中的物体也处于此状态的是（）A.沿水平方向抛出的小钢球B.沿水平面加速行驶的火车C.沿斜面匀速滑下的小木块D.沿竖直方向减速下降的电梯14.2020 年 11 月 24 日，中国在文昌航天发射场用长征五号遥五运载火箭成功发射“嫦娥五号”探测器，顺利将探测器送入环月轨道，并于 12 月 17 日携月表样品成功返回。已知地球质量大约是月球质量的 81 倍，地球半径大约是月球半径的 4 倍。下列说法正确的是（）A.“嫦娥五号”在环月时不会坠落是因为不受力B.“嫦娥五号”在环月时不会坠落是因为受到平衡力的作用C.样品在地球表面受到的重力等于在月球表面受到的重力D.样品在地球表面受到的重力大于在月球表面受到的重力15.2021 年 10 月 14 日，我国成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”，实现我国太阳探测零的突破，这标志着我国正式步人“探日”时代。“羲和号”卫星运行于离地高度517h公里的太阳同步轨道，该轨道是经过地球南北极上空且圆心在地心的圆周。“羲和号”卫星与离地高度35786H公里的地球静止轨道同步卫星相比，下列说法正确的是（）A.“羲和号”卫星的轨道平面可能与同步卫星的轨道平面重合B.“羲和号”卫星绕地球做匀速圆周运动的周期小于同步卫星的周期C.“羲和号”卫星绕地球做匀速圆周运动的加速度小于同步卫星的加速度D.“羲和号”卫星的线速度与同步卫星的线速度大小之比等于Hh16.物体在力 F 的作用下水平发生了一段位移 l，甲、乙、丙三种情形下力 F 和位移 l 的大小均相等，角的大小如图所示。下列说法正确的是（）A.三种情形中力 F 对物体均做正功B.三种情形中力 F 对物体均做负功C.图甲和图丙中力 F 对物体做正功，图乙中力 F 对物体做负功D.图乙和图丙中力 F 对物体做正功，图甲中力 F 对物体做负功4/717.跳台滑雪运动员沿雪道加速下滑过程中，其（）。A.动能增加，重力势能减小B.动能减小，重力势能增加C.动能减小，重力势能减小D.动能增加，重力势能增加18.运动员将质量为 400g的足球踢出后，某人观察它在空中飞行情况，估计上升的最大高度是 5m，在最高点的速度为 20m/s。不考虑空气阻力，g 取 10m/s2。运动员踢球时对足球做的功约为（）A.120JB.100JC.80JD.20J19.如图所示，汽车从静止开始先加速后匀速通过一段平直上坡路面 ab，整个过程中汽车的输出功率保持不变，忽略空气阻力。下列说法正确的是（）。A.加速运动过程中汽车所受牵引力逐渐增大B.加速运动过程中汽车所受牵引力不变C.匀速运动过程中汽车所受牵引力大于摩擦阻力D.匀速运动过程中汽车所受牵引力大小等于摩擦阻力20.将一个小球竖直向上抛出，假设小球在运动过程中受到大小不变的空气阻力作用，经过一段时间后小球又返回至出发点。关于小球从抛出到返回原位置的过程，下列说法正确的是（）A.小球上升过程中的加速度小于下落过程中小球的加速度B.小球上升过程中克服重力做的功大于下落过程中重力做的功C.小球上升过程中的机械能的变化大于下落过程中机械能的变化D.小球上升过程中所受重力做功的平均功率大于下落过程中重力做功的平均功率第二部分（非选择题共 40 分）二、填空题。本题共 3 小题，每小题 4 分，共 12 分。21.某实验小组用如图所示装置研究平抛运动。钢球从某一高度沿斜槽 M 滚下，从末端飞出后做平抛运动。在装置中有一个水平放置的可上下调节的挡板 N，钢球飞出后，落到挡板上。由于挡板靠近竖直背板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会通过复写纸在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（1）下列实验条件必须满足的有_；A斜槽轨道光滑B斜槽轨道末端水平C每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球D移动挡板时，挡板高度等间距变化（2）如图，得到平抛运动轨迹后，在轨迹上取 A、B、C 三个点，A、B 和 B、C 的水平间距相等且均为 x，测得 A、B 和 B、C 的竖直间距分别是1y和2y。已知当地重力加速度为 g。由此可求得钢球做平抛运动的初速度大小为_。5/722.用如图所示的实验装置探究向心力的大小 F 与质量 m、角速度和半径 r 之间的关系。转动手柄 l使长槽 4 和短槽 5 分别随变速轮塔 2、3 匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂 6 的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒 7 下降，从而露出标尺 8，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。（1）在探究向心力的大小 F 与半径 r的关系时，要保持_相同；A和 rBm和Cm 和 rDm 和 F（2）某次实验研究向心力的大小 F 与角速度的关系，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为 14，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为_。23.为了验证机械能守恒定律，某实验小组用如图所示的气垫导轨装置进行实验。将气垫导轨一端垫高，在导轨上选择两个适当的位置 A、B 安装光电门、，并连接数字计时器。测得遮光条的宽度 d，A、B 点到水平桌面的高度分别为1h、2h。将滑块从光电门左侧某处由静止开始释放，测出滑块通过光电门、的时间分别为1t和2t。（1）滑块通过光电门的瞬时速度大小1v_;（2）在误差允许范围内，若12hh=_（用 d、1t、2t以及重力加速度 g 表示），则可认为滑块下滑过程中机械能守恒。6/7三、计算论证题。本题共 4 小题，共 28 分。解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。24.如图所示，某救援小组利用无人机进行救援演习。无人机在距离水平地面高度 h 处，以速度0v水平匀速飞行并释放一救生包裹，不计空气阻力，重力加速度为 g。求：（1）包裹释放点到落地点的水平距离 x；（2）包裹落地时的速度 v 的大小。25.如图所示，某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施，其基本装置是将绳子上端固定在转盘上，绳子下端连接座椅，游客坐在座椅上随转盘在水平面内旋转。若将游客与座椅看成质点，轻绳长为 L，游客与座椅的总质量为 m，转盘静止时游客与转轴之间的距离为 d。转盘先加速运动，经过一段时间后转速保持稳定，此时绳与竖直方向之间的夹角为且保持不变。重力加速度为 g，不计空气阻力，绳子不可伸长。求：（1）转盘匀速转动时，游客和座椅整体所受向心力大小 Fn；（2）转盘匀速转动时的角速度大小。26.电影流浪地球中，由于太阳即将毁灭，人类为了生存，给地球装上推进器，“驾驶”地球逃离太阳系，飞向比邻星系定居，泊入比邻星轨道，成为这颗恒星的卫星。地球绕比邻星做圆周运动的轨道半径为 r，周期为 T，比邻星的半径为 R，引力常量为 G(忽略其他星球对地球的影响)，求：(1)比邻星的质量 M；(2)比邻星表面的重力加速度 g；(3)比邻星的第一宇宙速度 v1。7/727.某同学利用如图所示的阿特伍德机装置研究物理规律。该装置的基本结构是在跨过定滑轮的轻绳两端悬挂两个质量相等的物块 A和 B，当在物块 B上附加另一小物块 C 时，B、C 拖动 A从静止开始做匀加速运动，经过一段时间后设法使附加物块 C 脱离 B，随后 A、B 做匀速运动。已知物块 A、B 质量均为 M，C 的质量未知。实验中，测得 B 和 C 从静止开始向下加速运动的距离为 h 时 C 脱离 B，此后 A、B 做匀速运动的速度为 v。不计绳的伸长、绳和滑轮的质量、摩擦阻力和空气阻力。重力加速度为 g。（1）求加速过程中绳子的拉力对 A 做的功；（2）某同学认为，若将 A、B、C和地球视为一个系统，从将 B、C 由静止释放到 C 刚脱离 B 的过程中，系统的机械能守恒。你是否同意，简要说明理由。（3）求 C 的质量 m。1/32022 北京昌平高一（下）期末物理参考答案一、单项选择题。本题共 20 小题，每小题 3 分，共 60 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，选出符合题目要求的一项。1.D2.C3.A4.D5.A6.D7.B8.A9.C10.B11.C12.D13.A14.D15.B16.C17.A18.B19.C20.D二、填空题。本题共 3 小题，每小题 4 分，共 12 分。21.BC#CB.21gxyy22.B.2123.1dt.22221112dgtt三、计算论证题。本题共 4 小题，共 28 分。解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。24.（1）02hvg；（2）202vgh解：（1）由题意，救生包被释放后做平抛运动，运动时间为2htg包裹释放点到落地点的水平距离为002hxv tvg（2）包裹落地时的竖直分速度大小为2yvgh根据速度的合成可得包裹落地时的速度大小为222002yvvvvgh25.（1）mgtan；（2）tansingLd解：（1）如图所示，由几何关系可知，人和座椅所受的向心力，则有2/3ntanFmg（2）设人和座椅稳定转速时与转轴之间的水平距离为 D，由几何关系可知sinDdL解得sinDLd人和座椅所受的合力提供向心力，则有22tansinmgmDmLd解得角速度大小为tansingLd26.(1)2324rMGT；(2)23224rgR T；(3)23124rvRT解：(1)地球绕比邻星运动，万有引力提供圆周运动向心力有2224MmGmrrT可得比邻星的质量2324rMGT(2)在比邻星表面重力与万有引力相等有2MmGmgR可得比邻星表面的重力加速度232224GMrgRR T(3)第一宇宙速度是近比邻星卫星的环绕速度，根据万有引力提供圆周运动向心力有212vMmGmRR可得第一宇宙速度3/323124GMrvRRT27.（1）212MvMgh；（2）同意，理由见解析；（3）2222Mvghv解：（1）设加速过程中绳子的拉力对 A 做的功为W，对物块 A 由动能定理得212WMghMv得212WMvMgh（2）同意该同学的观点。设 C 的质量 m，加速下降过程中，对 BC 由动能定理得21()()2Mm gh WMm v解得2122mghMm v()对 ABC 组成的系统，从将 B、C 由静止释放到 C刚脱离 B 的过程中pEmgh减2k1(2)2EMm v增则pkEE 减增对 ABC 组成的系统，从将 B、C 由静止释放到 C刚脱离 B 的过程中，机械能守恒。（3）由机械能守恒定律得2122mghMm v()可得2222Mvmghv