2022北京东城区高一下学期期末物理试题含解析

东城区2021-2022学年度第二学期期末统一检测

高一物理

第一部分  选择题（共42分）

一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42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）

1. 火星质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力大小的比值约为（　　）

A. 0.4 B. 0.8 C. 2.0 D. 2.5

2. 以下说法正确的是（　　）

A. 互成角度的两个直线运动的合运动一定是直线运动

B. 物体做圆周运动，其加速度一定指向圆心

C. 做匀速圆周运动物体所受合力可能为零

D. 平抛运动的物体在任意时间内的速度变化量方向都是竖直向下的

3. 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，其中小齿轮与后轮共轴，大齿轮和小齿轮被不可伸长的链条相连，它们的边缘有三个点A、B、C，如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. A、B两点线速度大小不等 B. B、C两点周期不同

C. A点的角速度比B点的角速度小 D. B点的向心加速度比C点的大

4. 质量为的汽车在水平路面上匀速行驶，速度为，受到的阻力大小为。此时，汽车发动机输出的实际功率是（　　）

A. 30W B. 36kW C. 90kW D. 300kW

5. 如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，关于小球的受力，下列说法正确的是（　　）

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

如图，质量为m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中达到的最高点2的高度为h，由位置2运动到位置3经历的时间为t，重力加速度为g。

6. 下列用来描述足球运动的物理量中是标量的为（　　）

A. 位移 B. 动能 C. 速度 D. 加速度

7. 下列说法正确的是（　　）

A. 足球由位置1运动到位置2的过程中，重力做功为mgh

B. 足球由位置1运动到位置2过程中，动能增加了mgh

C. 足球由位置2运动到位置3的过程中，重力做功的平均功率是

D. 足球由位置2运动到位置3的过程中，重力势能增加了mgh

8. 下列说法正确的是（　　）（空气阻力不能忽略）

A. 足球被踢出的过程中，人对球做的功是mgh

B. 足球在位置2的瞬时速度沿水平方向

C. 足球在位置3落地时的速度沿竖直方向

D. 足球由位置1运动到位置2所用的时间一定也为t

9. 用起重机将一个质量为m的物体以加速度a竖直向上匀加速提升高度H，重力加速度为g，在这个过程中，以下说法错误的是（　　）

A. 起重机对物体的拉力大小为ma B. 物体的重力势能增加了mgH

C. 物体的动能增加了maH D. 物体的重力做功为

10. 研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比（　　）

A. 距地面的高度变大 B. 向心加速度变大

C. 线速度变大 D. 角速度变大

11. 如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动，已知小球刚好能通过轨道的最高点，轨道半径为R，重力加速度大小为g，则小球在最低点时对轨道的压力大小为（　　）（不考虑空气阻力的影响，小球可视为质点）

A.  B.  C.  D.

12. 如图所示，把一小球放在竖立的轻弹簧上，并把小球往下按至A位置，迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C，途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 从A到B的过程中，弹簧弹力做负功

B. 从A到B的过程中，小球的机械能一直增大

C. 从A到B的过程中，小球的动能一直增大

D. 从A到C的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能一直增大

13. 2021年5月15日，“天问一号”着陆器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。如图，将火星与地球绕太阳的运动简化为在同一平面、沿同一方向的匀速圆周运动，图中的椭圆轨道表示“天问一号”的地火转移轨道。下列说法正确的是（　　）

A. 火星的公转周期小于地球的公转周期

B. 地球公转的向心加速度小于火星公转的向心加速度

C. “天问一号”在A点要通过加速才能从地球公转轨道到地火转移轨道

D. “天问一号”从A点运动到C点的过程中处于加速状态

14. 如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，用手托住球b，当绳刚好被拉紧时，球a静止于地面，球b离地面的高度为h，h为绳长度的，已知球a的质量为m，球b的质量为，重力加速度为g。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计。现无初速度释放球b，假设球b碰到地面以后速度立刻减小到零，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A. 在球b下落过程中，球a所受拉力大小为

B. 球a可达到的离地最大高度为

C. 在球b下落过程中，球a的机械能在减小

D. 球b落地前瞬间速度大小为

第二部分  非选择题（共58分）

二、实验题（共16分）

15. 采用如图所示实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。

（1）实验时不需要下列哪个器材______；（填器材前的字母）

A．弹簧测力计        B．重垂线        C．打点计时器        D．坐标纸

（2）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_______

A．要求斜槽轨道保持水平且光滑

B．每次小球释放的初始位置可以任意选择

C．每次小球应从同一高度由静止释放

D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

（3）在白纸上描出小球平抛运动的轨迹并测量了相关数据，标在图上，其中O点为物体的抛出点。根据图中数据，物体做平抛运动的初速度______m/s。（g取，计算结果保留两位有效数字）

16. 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图乙所示，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为，那么：

（l）纸带的______端（填“左”或“右”）与重物相连；

（2）根据图上所得的数据，应取图中O点到______点来验证机械能守恒定律；

（3）从O点到（2）问中所取的点，重物重力势能的减少量______J（结果取三位有效数字）。

（4）某同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度．他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图丙所示的图线。由于图线没有过原点，他又检查了几遍，发现测量和计算都没有出现问题，其原因可能是______。能否用该图线测出重力加速度呢？请从理论上分析，若测出该图线的斜率为k，不考虑各种阻力，当地的重力加速度g______k（选填“大于”“等于”或“小于”）。

三、论述、计算题（共42分）

17. 已知某中子星的质量为M，半径为R，万有引力常量为G。贴近中子星表面，有一颗小卫星环绕中子星沿圆轨道运动。求：

（1）此中子星表面的自由落体加速度g；

（2）小卫星的速度v。

18. 如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球，小球在水平拉力作用下保持静止时，轻绳与竖直方向的夹角为，由此位置无初速度释放小球（不考虑空气阻力，小球可视为质点，重力加速度用g表示）。求：

（1）水平拉力的大小F；

（2）小球通过最低点时速度的大小v；

（3）小球通过最低点时，轻绳对小球拉力的大小。

19. 如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧。BC水平，其长度，盆边缘的高度．在A处放一个质量为的小物块并让其自由下滑．已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数，小物块在盆内来回滑动，最后停下来，。求：

（1）小物块第一次滑到C点时的动能。

（2）小物块最终停下的地点到B的距离l。

20. 如图所示为一个不透明的储水罐，在其侧壁靠近底部的位置有一小孔，在小孔处沿水平方向有一细管作为出水口。将装有水的储水罐放在距地面一定高度的水平桌面上，松开出水口，水由出水口射出，落向地面。重力加速度用g表示。

（1）若测量得到出水口到地面高度y和水柱的水平射程x，请写出水离开管口时的初速度的表达式（不计空气阻力）。

（2）水离开管口时的速度v与储水罐内水面距管口的深度h有关。在忽略一切阻力的情况下，请猜测v与h满足的关系式是什么，并利用必修二中所学的力学知识进行证明。（请对证明过程中所设的物理量进行说明；储水罐水面上方空气与大气联通）

（3）请设计一个不用打开容器盖子，就能测量容器内液面深度的方法，并对测量方法进行说明。