2022北京顺义高一（下）期末物理试卷含答案.pdf

2022北京顺义高一（下）期末物 理第一部分选择题（共 60分）一、选 择 题（本题共20小题、在每小题给出的四个选顶中只有一个是符合题意的。每小题3 分，共 60分）请阅读下述文字，完成试题。一个钢球在水平面上做直线运动。从不同方向给它施加力，例如在钢球运动路线的旁边放一块磁铁，如图所示。1.观察钢球的运动轨迹为图中弯曲虚线。钢球做曲线运动时.，下列说法正确的是（）A.速度一定不变 B.合力一定不变C.合力一定不为零 D.加速度一定不变2.通过观察，可以发现（）A.钢球做曲线运动时，钢球所受合力一定与运动轨迹垂直B.钢球做曲线运动时，钢球所受合力一定不与运动轨迹垂直C.钢球做曲线运动时，钢球所受合力方向一定与其运动方向相同D.钢球做曲线运动时，钢球所受合力方向一定与其运动方向不在同一直线上3.钢球做曲线运动时，下列图示中口点的速度y 方向可能正确的是（虚线是曲线上过口点的切线）（）请阅读下述文字，完成试题。一个质量为机的小球在长为L 的细线牵引下，绕光滑桌面上的图钉以角速度切做匀速圆周运动。4.如图所示。小球在运动过程中保持不变的物理量是（）A.速度B.合外力C.加速度 D.速率5.关于小球所做的匀速圆周运动下列说法正确的是（）A.匀速圆周运动是匀加速曲线运动B.若细线的长度一定，则线速度与角速度成反比C.如果小球在0.1s内转过30。角，则小球运动的角速度为3（X）rad/sD.因为在相等的时间内通过的圆弧长度相等，所以小球运动的线速度大小恒定6.关于小球的受力情况下列说法在确的是（）A.小球受到的拉力不变B.小球受到的拉力大小F =mco2LC.小球受到重力、支持力、拉力和向心方的作用D.若小球运动的角速度不断增大。则小球所受拉力不断减小请阅读下述文字，完成试题。在图所示的装置中，斜槽M 末端水平。将钢球从斜槽中某一位置由静止释放，钢球从斜槽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倾斜挡板N,钢球飞出后，落到挡板上。实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹.上下调节挡板N,通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。最后，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就可得到钢球做平抛运动的轨迹。7.做实验时，下列操作中不必要的是（）A.在斜槽轨道上涂抹润滑油，以利于减小钢球与轨道之间的摩擦B.每次实验时，将钢球从斜槽轨道的同一位置由静止释放C.调节斜槽出口端呈水平状态D.调节背板呈竖直状态8.对于钢球离开斜槽后做平抛运动的过程，下列说法正确的是（）A.钢球只受重力作用，是a =g 的匀变速运动B.钢球落到挡板N 时的水平位移与平抛运动的初速度无关C.钢球在斜槽上的释放点位置越高，做平抛运动的时间越长差D.钢球落到挡板N 时的水平位移与斜槽末端到挡板N 的竖直高度无关9.若钢球水平抛出的初速度大小为%,落到挡板N 时的速度大小为也 重力加速度为g,则钢球在空中做平抛运动的时间为（不计空气阻力）（）A=B.4 C.D.Jg g g 8请阅读下述文字，完成试题在长为/的细线下端拴一个质量为m的小球，细线不可伸长且小球质量远大于细线的质量。将细线的上端固定在天花板上，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线沿圆锥面旋转形成圆锥摆。已知细线长为/,重力加速度为g。1 0 .当细线跟竖直方向的夹角为，时，则（）A.小球做匀速圆周运动的向心力指向OB.小球做匀速圆周运动的向心力由重力提供C.小球做匀速圆周运动的向心力大小为mg t a n 0D.小球做匀速圆周运动向心加速度大小为g s i n 01 1.下列说法中正确的是（）A.摆球的重力不做功，绳的拉力做功B.摆球的重力做功，绳的拉力不做功C.摆球的重力和绳的拉力都不做功D.摆球的重力和绳的拉力都做功1 2.如果改变小球的初速度，使小球在另一个较高的水平面内做匀速圆周运动（即摆角6变大，绳长不变），下列说法正确的是（）A.小球运动的周期变小B.小球运动线速度变小C.小球的向心加速度变小D.细线对小球的拉力变小请阅读下述文字，完成试题。为了加快建设海洋强国，根 据 中国民用空间基础设施中长期发展规划和 海洋卫星业务发展“十三五 规划，我国将研创和发射海洋卫星共十余颗。其中两颗海洋卫星。、匕在地球赤道平面内的轨道上绕地球做匀速圆周运动如图所示，已知海洋卫星。的周期为1 2h，海洋卫星人是地球静止同步卫星，运动的周期与地球的自转周期相同，均为24h。某时刻海洋卫星久 匕 恰 好相距最近。13.下列说法正确的是（）A.卫星。运转频率小于卫星b的运转频率B.卫星。的角速度小于卫星匕的角速度C.卫星a的线速度大于卫星b的线速度D.卫星。的加速度小于卫星人的加速度14.关于地球静止同步卫星说法正确的是（）A.入轨后可以处于北京正上方B.入轨后的速度一定大于第一宇宙速度C.若地球半径为R,则地球静止同步卫星Z7的轨道半径约为5RD.地球赤道上随地球自转物体的向心加速度比静止同步卫星的向心加速度小15.下列说法正确的是（）A.卫星。的运行速度一定大于第一宇宙速度B.卫星人的运行速度一定大于第二宇宙速度C.卫星”的机械能一定大于卫星b的机械能D.经过48h卫星。和卫星h可能再次相距最近请阅读下述文字，完成试题。“平安北京，绿色出行“，地铁已成为北京的主要绿色交通工具之一。如图所示为地铁安检场景，另一图是安检时的传送带运行的示意图，某乘客把一质量为团的书包无初速度地放在水平传运带的入口A 处，书包随传送带从出口B处运出，入口A 到出口B 的距离为L，传送带始终绷紧并以速度U匀速运动，书包与传送带间的滑动摩擦因数为4。16.关于传送带对书包的做功情况，下列说法正确的是（A.始终不做功B.可能始终做负功)C.可能先做正功，后做负功D.可能先做正功，后不做功17.若书包运动距离S后与传送带速度相同（S v=gg/s i i?。COS0当小球在另一个较高的水平面内做匀速圆周运动时，8变大，T 变小，n 变大，A正确，B错误;C.小球的向心加速度大小为a-g t a n O8变大，a 变大，C错误;D.细线对小球的拉力大小为T =ScosO。变大，T 变大，D错误。故选A o请阅读下述文字，完成试题。为了加快建设海洋强国，根 据 中国民用空间基础设施中长期发展规划和 海洋卫星业务发展“十三五”规划，我国将研创和发射海洋卫星共十余颗。其中两颗海洋卫星。、b在地球赤道平面内的轨道上绕地球做匀速圆周运动如图所示，己知海洋卫星。的周期为1 2 h，海洋卫星人是地球静止同步卫星，运动的周期与地球的自转周期相同,均为2 4 h。某时刻海洋卫星a、力恰好相距最近。1 3.下列说法正确的是（）A.卫星。的运转频率小于卫星匕的运转频率B.卫星。的角速度小于卫星Z 7 的角速度C.卫星。的线速度大于卫星Z 7 的线速度D.卫星。的加速度小于卫星Zj的加速度14.关于地球静止同步卫星说法正确的是（）A.入轨后可以处于北京正上方B.入轨后的速度一定大于第一宇宙速度C.若地球半径为R,则地球静止同步卫星力的轨道半径约为5RD.地球赤道上随地球自转物体的向心加速度比静止同步卫星的向心加速度小15.下列说法正确的是（）A.卫星。的运行速度一定大于第一宇宙速度B.卫星匕的运行速度一定大于第二宇宙速度C.卫星a的机械能一定大于卫星b的机械能D.经过48h卫星。和卫星b可能再次相距最近【答案】13.C 14.D 15.D【解析】【13题详解】A.根据依题意Ta fb故 A 错误；B C D.根据GMm v2 2 z =m-=mtor=mara rb解得匕%，口 4即故 BD错误；C 正确。故选C。【14题详解】A.地球静止同步卫星，相对地面静止，处于赤道平面内，入轨后不可以处于北京正上方。故A错误；B.第一宇宙速度是地球人造卫星的最大环绕速度，所以地球静止同步卫星入轨后的速度一定小于第一宇宙速度。故B错误；C.根据GMm 4/-=mrr2 T2又GMm =mS联立，可得r 6.6/?故C错误；D.根据a=arr依题意，地球赤道上随地球自转物体的轨道半径比静止同步卫星的轨道半径小，可知地球赤道上随地球自转物体的向心加速度比静止同步卫星的向心加速度小。故D正确。故选D。【1 5题详解】A.第一宇宙速度是地球人造卫星的最大环绕速度，卫星”的运行速度一定小于第一宇宙速度。故A错误；B.第二宇宙速度是地球人造卫星的脱离地球的最小速度，所以卫星人的运行速度一定小于第二宇宙速度。故B错误；C.卫星由低轨变到高轨要加速，机械能增加，但二者质量关系不明，所以无法比较卫星。和卫星力的机械能大小。故c错误；D.设卫星。和卫星b再次相距最近经过时间为f,则-n(n=1,2,3)Ta Tb V)解得f =2 4 h (=1,2,3 )当 =2时，f =4 8 h。故D正确。故选D 请阅读下述文字，完成试题。“平安北京，绿色出行“，地铁已成为北京的主要绿色交通工具之一。如图所示为地铁安检场景，另一图是安检时的传送带运行的示意图，某乘客把一质量为优的书包无初速度地放在水平传运带的入口A处，书包随传送带从出口8处运出，入口A到出口B的距离为L，传送带始终绷紧并以速度V匀速运动，书包与传送带间的滑动摩擦因数为1 6.关于传送带对书包的做功情况，下列说法正确的是（）A.始终不做功B.可能始终做负功C.可能先做正功，后做负功D.可能先做正功，后不做功1 7.若书包运动距离S 后与传送带速度相同（S L）,重力加速度为g。在书包从A 运动到B的过程中（）A.摩擦力对书包做的功为B.摩擦力对书包做功为z g SC.传送带克服摩擦力做的功为 2g LD.电动机为传送书包额外消耗的能量为3m g S1 8 .对于书包由静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是（）A.书包的动能变化量为,加丫22B.摩擦力对传送带做功为工“22C.书包与传送带摩擦产生的热量为加g LD.电动机增加的平均功率为【答案】1 6.D 1 7.B 1 8.A【解析】【1 6 题详解】书包无初速度地放在水平传运带的入口4处，若书包先加速后匀速，则传动带对书包先做正功后不做功，若书包始终加速，传送带对书包做正功。故选D。【1 7题详解】A B.摩擦力对书包做的功为W-jumgSA 错误，B正确；C.书包加速过程的位移可表示为则该过程传送带的位移为S =vt=2S传送带克服摩擦力做的功为W =/umg-2SC错误；D.电动机为传送书包额外消耗的能量为E =m v2+叫（S，-S）=2/mgSD错误。故选B。【1 8题详解】1 ,A.书包从静止加速至打 书包的动能变化量为一 2,A正确；2B.对书包由动能定理可得C 1 2jumgS=mv摩擦力对传送带做的功为W =-/Jmg-2S=-m v2B错误；C.书包与传送带摩擦产生的热量为Q W-W p m g SC错误；D.书包加速过程的时间为f,有S=-t2电动机增加的平均功率为-E 3P=D错误。故选Ao请阅读下述文字，完成试题。如图所示，用一根长为L的 细 绳（不可伸长）与质量为用的小球连接，悬挂于一固定点O,将细绳拉直并处于水平状态由静止释放小球，重力加速度为g,不计空气阻力。19.下列说法正确的是（）A.小球运动到最低点的速度为2夜B.小球运动到最低点时的加速度为4gC.小球运动到最低点时，细绳受到的拉力为3mgD.由于小球受到细绳的拉力，所以小球的机械能不守恒20.下列表示细绳拉力尸的大小与小球下落的竖直高度之间关系的图像中，正确的是（）【解析】【19题详解】A.根据机械能守恒定律可知mgL-g mv2解得小球运动到最低点的速度为V=yj2gL选项A 错误；B.小球运动到最低点时V2a=j=2g即加速度为2 g,选项B 错误;C.小 球运动到最低点时，细绳受到的拉力为T=mg+ma=31ng选项C正确；D.由于细绳的拉力对小球不做功，所以小球的机械能守恒，选项D错误。故选C。【20 题详解】小球下落/?时细线的拉力为V2F-mg c o s 6-m 此时的速度vyflghc o s 0n=hL解得F=*L可知图像A 正确。故选A。第二部分非选择题（共 4 0 分）二、填 空 题（本题共3 小题。每小题4 分，共 1 2分）21 .平抛运动的物体，在竖直方向做 运动，在水平方向做 运动。【答案】.自由落体.匀速直线【解析】【详解】平抛运动的物体，在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀速直线运动。22.用质量为0 1 k g 的重锤自由下落的过程来验证机械能守恒定律，通过实验得到的纸带如图所示，。是打下的第一个点，A、8、。为连续相邻的计时点，A、5、。三点与。点间的距离图中已标注，单位是cm,重力加速度g取9.8 m/s 2,打点时间间隔T =0.0 2 s。打点计时器打下计时点B 时，物体的速度以=m/s；从起点。到打下计时点8的过程中。重力势能的减少量A E p 的数值为 J o打点计时器-纸带夹子重物【答案】.0.9 7 (2).0.0 48【解析】【详解】UJ根据匀变速直线运动中间时刻速度等于这段时间的平均速度，打点计时器打下计时点8时，物体的速度为(7.0 2-3.1 3)x 1 0-2-m/s 0.9 7 m /s2x0.02 从起点。到打下计时点B的过程中。重力势能的减少量为A p=mghB=0.1 x 9.8 x 4.8 6 x 1 0-2 J 0.0 48 J2 3.利用如图所示的装置可以探究影响向心力大小的因素。将小球放置在横臂的挡板处，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，两小球随之做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供了小球做匀速圆周运动的向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，可显示两小球所受向心力的大小情况。已知长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等。若将甲、乙两个相同小球分别置于挡板A和挡板C处，匀速转动手柄，稳定后两小球所需向心力大小之比耳：8=1 ：4,则两小球的角速度之比例：g=。此时传动皮带所连接的左、右两塔轮半径之比为4：r2=。若两个钢球的质量和半径都相同，则 是 在 研 究 向 心 力 的 大 小 尸 与 (选填下列选项前的字母)的关系;A.钢球质量加 B.运动半径R C.角速度【答案】1：2 .2:1.C【解析】【详解】对两个小球列向心力方程两塔轮为皮带传动装置，二者线速度相同，即匕=%又因为v=(or所以:为=2:1 3 若两个钢球的质量和半径都相同，则是在研究向心力的大小E与角速度切的关系。故选C。三、计算论述题(本题共5 小题，共 2 8 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。2 4.如图所示，用水平拉力尸使质量m=2.0 k g 的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动，加速度为5 m/s2o求：(1)水平拉力产的大小；(2)物体开始运动后，通过前1 0 m 的位移所经历的时间上【答案】(1)F =1 0 N；(2)f =2 s【解析】【详解】(1)根据牛顿第二定律可得E =/m =5 x 2 N=l()N(2)根据匀变速直线运动位移与时间的关系可得2 5 .汽车转弯时如果速度过大，容易发生侧滑。因此，汽车转弯时不允许超过规定的速度。如图所示，一辆质量切=2.0 x 1 (Pk g 的汽车(可视为质点)在水平公路的弯道上行驶，速度的大小v =1 0 m/s,其轨迹可视为半径，=5 0 m 的圆弧。(1)求这辆汽车转弯时需要向心力的大小长(2)请你从道路设计者或驾驶员的角度，提出一条可避免汽车在弯道处侧滑的措施。【答案】(l)4 0 0 0 N；(2)从驾驶员的角度：汽车在水平道路上转弯时，向心力由静摩擦力提供，为了防止最大静摩擦力小于所需的向心力，发生侧滑，转弯时要减速。【解析】【详解】(1)汽车转弯时需要向心力大小 mv2 2.0 x l 03 x l O2 X T“八F=-=-N =4 0 0 0 Nr 5 0(2)从驾驶员的角度：汽车在水平道路上转弯时，向心力由静摩擦力提供，为了防止最大静摩擦力小于所需的向心力，发生侧滑，转弯时要减速。2 6.如图所示，竖直平面内的一半径R=0.5 m 的光滑圆弧槽B C D,B点与圆心。等高，质量机=O.l k g 的小球(可看作 质 点)从 8点正上方H=0.7 5 m 高处的A点自由下落，由8点进入圆弧轨道，从。点飞出，不计空气阻力，(g=1 0 m/s2)求：(1)小球经过B点时的动能；(2)小球经过最低点C时对轨道的压力大小。【答案】(1)0.7 5 J；(2)6 N【解析】【分析】【详解】(1)小球从A点到B点，根据机械能守恒定律得mgH=Ek代入数据解得Ek=0.7 5 J(2)小球从A点到C点，设经过C点速度为根据机械能守恒定律得mg(+/?)=g mv代入数据解得V 1 =5 m/s在 C点，小球受到的支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得A代入数据解得稣=6N由牛顿第三定律有小球对轨道压力的大小娟=6N2 7.假如将来的某一天你成为了一名优秀的宇航员，并成功登上了月球。当你乘宇宙飞船绕月球表面附近做匀速圆周运动时，测得宇宙飞船的周期为T；已知引力常量为G,月球半径为R,忽略月球的自转。根据以上信息，求：(1)月球的质量；(2)月球表面的重力加速度；(3)月球上的第一宇宙速度。4万)Rs 4 2冗R【答 案】%=；8月=产式；(3)v =Y【解析】【分析】【详解】(1)根据G灯J n”RR2 T-可得月球的质量,_ 4兀2H3月 GT2(2)忽略月球的自转时，有即G 笈月可得月球表面的重力加速度_ 4无2g月=干口 由R2 R可得月球上的第一宇宙速度2兀R2 8.将传感器安装在蹦极运动员身上，可以测量出运动员在不同时刻下落的高度及速度，如图甲所示。运动员及所携带装备的总质量为5 0 k g,弹性绳原长为8m。运动员从蹦极台自由下落，根据传感器测到的数据，得到如图乙所示的速度一位移图像。(g取9.8 m/s 2)(1)运动员下落过程中受到的空气阻力是否能忽略不计？写出你的理由。(2)运动员下落过程中最大动能是多少？指出该位置运动员受力的特点。(3)简述运动员下落过程中运动情况。(4)运动员下落过程中动能最大时和落到最低点时，绳的弹性势能分别是多少？Av/(m-s-)20图甲15【答案】可以忽，理由见解析；(2)5 6 2 5 J,合力 零；(3)见解析：(4)1 7 2 5 J,1 2 5 4 4 J【解析】【详解】(1)空气阻力可以忽略。假设运动不受空气阻力，则下落5m的过程为自由落体运动，根据自由落体运动公式得v=12gh=9.9 m/s与图乙中得到的数据相同，假设成立。(2)下落1 5 m时运动员动能最大，为1 ,E.=mv=5 6 2 5 Jk,2该位置运动员受到的合力为零。(3)运动员下落过程中，0 8m做自由落体运动，8 m-l 5 m做加速度减少的加速运动；1 5 m-2 5.6 m做加速度增加的减速运动。(4)根据机械能守恒定律，速度最大时1 9 1EM=mg%-w v；=5 0 x9.8 xl5-x5 0 xl52=1 7 2 5 J根据机械能守恒定律，在最低点有E 2=mgh,=5 0 x9.8 x2 5.6 =1 2 5 4 4 J