北京市昌平区2022-2023学年高一下学期期末考试物理试卷（Word版附解析）

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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. 请阅读下述文字，完成下列小题：
自然界中，物体的运动是多种多样、丰富多彩的。可以根据其运动轨迹的特点，归入直线运动或曲线运动。曲线运动是十分常见的运动。当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
（1）做曲线运动的物体，其物理量一定变化的是（ ）
A. 速率B. 速度C. 加速度D. 合力
（2）某物体（可看做质点）做曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A. 该物体可能不受力
B. 该物体可能处于平衡状态
C. 该物体加速度一定不为0
D. 该物体的加速度可能为0
（3）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
（4）图中能正确描述平抛运动水平位移与时间关系的是（ ）
A. B.
C. D.
2. 请阅读下述文字，完成下列小题。
如图所示，三个质量相同的小球，从同一高度由静止释放，其中a球沿竖直方向自由下落，b球沿光滑且固定的斜面下滑，c球沿光滑且固定的圆弧下滑。不计空气阻力。

（1）从释放到运动至地面的过程中，a、b和c三个小球所受重力做的功分别为Wa、Wb、Wc，则（ ）
A. Wa>Wb>WcB. WaC. Wa=Wb=WcD. Wa（2）b小球从释放到运动至地面的过程中（ ）
A. 动能增加，机械能不变
B. 动能减少，机械能增加
C. 动能增加，机械能增加
D. 动能减少，机械能减少
（3）从释放到运动至地面的过程中，c小球所受重力的瞬时功率（ ）
A. 变小B. 变大C. 不变D. 先变大后变小
3. 请阅读下述文字，完成下列小题
2023年5月17日10时49分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星。这颗卫星属于地球静止轨道卫星，是我国北斗三号工程的首颗备份卫星，入轨并完成在轨测试后，将接入北斗卫星导航系统。这颗卫星绕地球的运动可看作匀速圆周运动，其轨道与地球赤道在同一平面内，从地面上看，卫星在一定高度处静止不动。已知地球半径为R，第56颗北斗导航卫星轨道半径为r。
（1）地球自转的周期为T1，第56颗北斗导航卫星的周期为T2，则（ ）
A. B.
C. D.
（2）赤道上某点随地球自转的线速度大小为v1，第56颗北斗导航卫星运动的线速度大小为v2，则为（ ）
A. B. C. D.
（3）关于第56颗北斗导航卫星，下列说法正确的是（ ）
A. 该卫星可以停留在北京的上空
B. 该卫星绕地球运行时处于平衡状态
C. 该卫星的运行速度一定大于第二宇宙速度
D. 该卫星的运行速度一定小于第一宇宙速度
4. 请阅读下述文字，完成下列小题
体育运动可以提高人们的身体素质和生活质量，其中，球类运动是身体和技术的结合，趣味性强，深受大家喜爱。
（1）如图所示，在某次比赛中，运动员将排球沿水平方向击出。不计空气阻力，以地面为参考系，排球被击出后，在空中做（ ）

A. 平抛运动B. 自由落体运动
C. 匀速直线运动D. 匀减速直线运动
（2）某同学练习定点投篮，其中有两次篮球垂直撞击在竖直篮板上，篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。两次抛出的篮球在空中的运动时间为t1和t2，篮球撞击篮板前的瞬时速度为v1和v2。不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）

A ，B. ，
C. ，D. ，
（3）在足球场上罚任意球时，运动员有时会踢出“香蕉球”，足球会绕过“人墙”转弯进入球门，足球运动轨迹如图甲中曲线所示。运动员踢出球时，一方面使球向前运动，另一方面又使它绕轴旋转。如图乙所示，若球从右向左运动，并做顺时旋转，图丙为其俯视图。由于足球的自转，紧贴着足球表面的一层空气被球带动做同一旋向的转动。结果，造成足球A侧附近空气的流速大于B侧附近空气的流速。根据流体速度与压强的关系可知，足球A、B两侧存在压力差，形成方向由B指向A的力F，F称为马格努斯力。根据图甲中香蕉球的轨迹，下列说法正确的是（ ）

A. 该足球射出后顺时针旋转，且受到马格努斯力方向指向轨迹右侧
B. 该足球射出后顺时针旋转，且受到马格努斯力方向指向轨迹左侧
C. 该足球射出后逆时针旋转，且受到马格努斯力方向指向轨迹右侧
D. 该足球射出后逆时针旋转，且受到马格努斯力方向指向轨迹左侧
5. 请阅读下述文字，完成下列小题
如图所示，一漏斗以一定角速度绕竖直轴匀速转动，一质量为m的小物块落入漏斗内，经过一段时间后，小物块随漏斗一起转动且相对漏斗内壁静止。重力加速度大小为g，漏斗壁倾斜角为θ。

（1）若漏斗内壁光滑，关于小物块受力情况下列说法正确的是（ ）
A. 小物块可能只受重力的作用
B. 小物块受重力和支持力的作用
C. 小物块受重力和向心力的作用
D. 小物块受重力、支持力和向心力的作用
（2）若漏斗内壁光滑，小物块随漏斗做圆周运动的向心力（ ）
A. 大小为，方向为竖直向下
B. 大小为，方向沿漏斗内壁向下
C. 大小为，方向与漏斗内壁垂直且指向其竖直轴
D. 大小为，方向沿水平方向且指向漏斗的竖直轴
（3）若漏斗内壁粗糙，漏斗静止时，小物块可以静止在漏斗内壁上，现使漏斗从静止开始转动，转动的角速度缓慢增大，小物块仍相对漏斗保持静止。当角速度达到ωm时，小物块将要与漏斗发生相对滑动。在角速度从0缓慢增大到ωm的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 物块所受的摩擦力随角速度ω增大，一直增大
B. 物块所受的摩擦力随角速度ω增大，一直减小
C. 物块所受的支持力随角速度ω增大，一直增大
D. 物块所受的支持力随角速度ω增大，先减小后增大
6. 请阅读下述文字，完成下列小题
图甲为荡秋千的情景，某同学在秋千上以固定姿势摆动的过程可以简化为：质量为m的小球用细线悬于O点，小球大小可忽略不计，小球在竖直平面内左右摆动。从A点开始运动,此时细线与竖直方向夹角为θ，到达最低点B后，摆到另一侧最高点C，A点与C点等高，如图乙所示。重力加速度大小为g，不计空气阻力，不计秋千的质量。

（1）当秋千摆动到最低点B时，秋千对该同学的作用力（ ）
A. 等于mgB. 大于mgC. 小于mgD. 等于零
（2）该同学在荡秋千过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 从A运动到B的过程中，秋千对该同学的作用力做正功
B. 从A运动到B的过程中，秋千对该同学的作用力做负功
C. 从B运动到C的过程中，秋千对该同学的作用力做正功
D. 从B运动到C的过程中，秋千对该同学的作用力不做功
（3）想要测量该同学摆到最低点B时的动能Ek，甲、乙、丙同学观点如下：
甲同学：需再测得秋千绳的长度l、摆到最低点时秋千对该同学的作用力T，则
求得
乙同学：只需再测得秋千绳的长度l，则
丙同学：荡秋千的过程中，该同学体内的化学能转化为系统的机械能，还需要测量这部分化学能。列说法正确的是（ ）
A. 只有甲同学的观点是正确的
B. 只有乙同学的观点是正确的
C. 只有丙同学的观点是正确的
D. 甲、乙同学的观点是正确的
（4）若该同学到达最低点B时突然站起来，并保持站立姿势摆到另一侧的最高点D，此时细线与竖直方向夹角为θ'，其中D点和角θ'未画出，假定人在最低点站起前后摆动速度大小不变。下列说法正确的是（ ）
A. ，该同学从A到D的过程中机械能不守恒
B. ，该同学从A到D的过程中机械能不守恒
C. ，该同学从A到D的过程中机械能守恒
D. ，该同学从A到D的过程中机械能守恒
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。
7. 用向心力演示器探究影响向心力大小的因素，仪器结构如图所示。

（1）本实验采用的科学研究方法是________。
A．微元法 B．理想实验法
C．等效替代法 D．控制变量法
（2）某同学把两个质量相同的铁球分别放在两槽半径相同的横臂挡板处，依次调整塔轮上皮带的位置，匀速转动手柄，观察两个弹簧测力筒露出的标尺，记录数据。根据以上操作分析，该同学探究的实验是向心力大小与________的关系。
8. 某同学用数码相机研究平抛运动，用一张画有小方格的纸记录小球做平抛运动的轨迹。若小球在运动途中的几个位置如图中A、B、C、D所示。已知，小方格边长为l，重力加速度为g。则小球做平抛运动的初速度大小为______。小球竖直下落距离y与水平运动距离x的关系式为y=______。

9. 利用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。通过比较重物在某两点间动能增加量ΔEk与重力势能减少量ΔEp就能验证机械能是否守恒。实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。重物的质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打O点到打B点的过程中，重物的ΔEp=___________；ΔEk=___________。

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。
10. 如图所示，一质量为m的汽车行驶在圆弧半径为R的拱桥上．重力加速度为g．
（1）当汽车到达桥顶时速度为v，求此时汽车对桥面的压力大小．
（2）汽车以多大速度经过桥顶时，恰好对桥面没有压力？
11. 在农田旁离地一定高度处架有一水管，如图所示。某同学测出水平管口距落点的竖直高度为h，管口的直径为d，水落点距管口的水平距离为l。重力加速度为g。假设水从管口沿水平方向均匀流出。请估算：
（1）水离开管口时速度大小v；
（2）水管排出水的流量（单位时间内流出水的体积）Q。

12. 一空间探测器进入某行星的引力范围后，绕该行星做匀速圆周运动，已知该行星的半径为R，探测器运行轨道在其表面上空高为h处，运行周期为T，引力常量为G。求：
（1）该探测器的角速度ω；
（2）该行星的质量M；
（3）若在该行星表面发射一颗绕其做圆周运动的卫星，最小的发射速度v。
13. 在物理学中，把做功和路径无关的力称为保守力，做功与路径有关的力称为非保守力或耗散力。保守力做功会引起相应势能发生变化。
（1）如图所示，物体从A点以一定速度冲上固定的粗糙斜面，到达B点后又滑回到A点。
a.请在这个过程中分析物体的受力情况、说明各个力做功情况，并指出一个耗散力。
b.已知，物体质量为m，重力加速度为g，A、B两点距地面的高度分别为h1、h2。若以位置A所在平面为零势能参考面，求小球在位置B时的重力势能Ep。
（2）万有引力为保守力，其做功与路径无关。取距地心无穷远处的引力势能为0，质量为m的物体由于受到地球引力具有的引力势能为，其中M为地球质量，G为万有引力常量。一质量为m0的人造地球卫星在半径为r1的轨道上做圆周运动，如图所示，若该卫星受到稀薄空气阻力的作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为r2，求此过程中因空气阻力而产生的热量Q。