北京市西城三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编2-多选题、实验题

这是一份北京市西城三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编2-多选题、实验题，共16页。试卷主要包含了多选题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、多选题
1．（2020春·北京西城·高一期末）下列物理量属于标量的是（ ）
A．线速度B．周期C．动能D．功率
2．（2020春·北京西城·高一期末）如图所示，运动员跳伞经历（打开伞前）加速下降和（打开伞后）减速下降两个过程，空气阻力不可忽略。下列说法中正确的是（ ）
A．加速下降过程中，重力势能的减少量大于动能的增加量
B．加速下降过程中，重力势能的减少量小于动能的增加量
C．减速下降过程中，重力势能的减少量大于机械能的减少量
D．减速下降过程中，重力势能的减少量小于机械能的减少量
3．（2020春·北京西城·高一期末）小清同学可以用手机的传感器记录他运动到某位置的高度和速度等信息。他到游乐场玩了摩天轮、过山车、激流勇进等项目，他用手机分别记录了四个项目进行过程中某两个位置的信息，整理如下（h12 = h1 − h2）。其中机械能可能守恒的选项是（ ）
A．v1 = 1 m/s，v2 = 1 m/s，h12 = 24 m
B．v1 = 16 m/s，v2 = 8 m/s，h12 = −9.6 m
C．v1 = 3 m/s，v2 = 9 m/s，h12 = 3.6 m
D．v1 = 2 m/s，v2 = 3 m/s，h12 = −0.5 m
4．（2020春·北京西城·高一统考期末）如图，人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯经过以下过程：两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力，力的大小均为300N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面 50cm 时人停止施力，之后重物先上升，再自由下落把地面砸深 10cm。已知重物的质量为 40 kg， g 取 10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs37°＝0.8。忽略空气阻力，则（ ）
A．绳子对重物所做的功为180J
B．重物距离地面的最大高度为 60 cm
C．从人停止施力到重物接触地面之前的过程，重物的机械能守恒
D．重物对地面平均冲击力的大小为 2000 N
5．（2021春·北京西城·高一统考期末）物体做曲线运动时，下列说法中正确的是（ ）
A．速度大小不一定变化B．速度方向一定是变化的
C．合力一定是变化的D．加速度一定是变化的
6．（2022春·北京西城·高一期末）绳子的一端拴一个小球。手握绳子，使小球在水平面内做匀速圆周运动，下列四个图可能实现的是（ ）
A．B．
C．D．
7．（2022春·北京西城·高一期末）太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示。根据表中信息，可以判断（ ）
A．火星相邻两次冲日的时间间隔大于两年
B．某些地外行星一年中可能会出现两次冲日现象
C．天王星相邻两次冲日的时间间隔约为土星的一半
D．地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短
8．（2022春·北京西城·高一期末）如图，某地铁出站口设有高7.5 m的步行梯和自动扶梯，步行梯每级的高度是 0.15 m，自动扶梯与水平面的夹角为 37°，并以0.5 m/s的速度匀速运行。质量均为50kg的甲、乙两位同学分别从步行梯和自动扶梯的等高起点同时上楼，甲在步行梯上每秒上两级台阶，乙在自动扶梯上站立不动，最后都到达同一高度的地面层。g取10 m/s2，sin37°= 0.6，cs37°= 0.8。下列判断正确的是（ ）
A．甲在步行梯上用时25s到达地面层
B．乙重力做功的功率为-200W
C．上行全过程，甲克服重力所做的功为3750J
D．甲、乙同时到达地面层
9．（2022春·北京西城·高一统考期末）2022年第24届冬奥会在北京-张家口成功举办，图甲为在张家口的国家跳台滑雪中心“雪如意”, 图乙为跳台滑雪的示意图。质量为m的运动员从长直倾斜的助滑道AB的A处由静止滑下，为了改变运动员的速度方向，在助滑道AB与起跳台D之间用一段弯曲滑道相切衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧，圆弧轨道半径为R。A与C的竖直高度差为H，弯曲滑道末端即起跳台D与滑道最低点C的高度差为h，重力加速度为g。不计空气阻力及摩擦，则运动员（ ）
A．到达C点时的动能为mgH
B．到达C点对轨道的压力大小为
C．到起跳台D点的速度大小为
D．从C点到D点重力势能增加了mg(H-h)
二、实验题
10．（2020春·北京西城·高一期末）“探究平抛运动的特点”实验有以下几步。
(1)用如图所示竖落仪装置探究平抛运动竖直分运动的特点：
用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动，下列说法中正确的是___和___；
A．两球的体积、材料和质量可以任意选择，对实验结果没有影响
B．改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，可以改变两球在空中的运动时间和A球的水平初速度大小
C．如果两球总是同时落地，则可以验证平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
D．通过该实验装置也能研究平抛运动的水平分运动特点
(2)用如图所示平抛仪装置探究平抛运动水平分运动的特点。以下是关于本实验的一些做法，其中不合理的选项有______和______。
A．调整斜槽，使小球放置在轨道末端时，不左右滚动
B．将坐标纸上竖线与重垂线平行
C．将小球静止在斜槽末端位置时重心位置在背板上的投影记录为坐标原点
D．不断改变挡片P的位置，使小球从斜槽上不同位置释放
E．不断改变水平挡板的位置，记录下小球落到挡板上的位置
F．将坐标纸上确定的点用直线依次连接
11．（2020春·北京西城·高一期末）如图所示，已知当地的重力加速度为g，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重物，此外还必需要的器材是_______________和_______________；
A．天平及砝码 B．毫米刻度尺 C．直流电源 D．交流电源
(2)得到图所示的一条纸带。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。已知打点计时器打点的周期为T。打出B点时，重物的瞬时速度大小_________，从起始点下落的高度为__________。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量_____________，动能变化量______________。
12．（2021春·北京西城·高一期末）利用图1所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有______。（选填器材前的字母）
A．大小合适的铁质重锤
B．体积较大的木质重锤
C．刻度尺
D．天平
E．秒表
（2）图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取五个连续打出的点A、B、C、D、E，测得A、B、C三点到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量ΔEp＝______，动能的增加量ΔEk＝______。
（3）在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是______。
A．释放重锤前，手捏住纸带上端并使纸带保持竖直
B．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放连结重锤的纸带
C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，需要先测量该点到O点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度
D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度
（4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，然后利用正确的方法测量并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。若忽略阻力因素，那么本实验的v2-h图像应该是下图中的______。
A、 B、 C、 D、
（5）对于上述的实验探究方法，有的同学认为：探究机械能守恒过程的起点必须选定在纸带开始运动时的起点，即O点。你同意这种看法吗？如果不同意，请根据图2所示的纸带，给出验证机械能守恒的方法。要求：①说明需要测量的物理量；②给出物理量应该满足的关系式______。
13．（2022春·北京西城·高一期末）“探究平抛运动的特点”实验有以下几步。
（1）用如图甲所示竖落仪装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，发现：两球总是同时落地。由此可以得到的结论是________。
（2）在（1）的基础上，用如图乙所示平抛仪装置继续探究平抛运动的规律。得到了小球在竖直平面xOy上的一条运动轨迹，如图丙平面直角坐标系中的 OP 曲线所示，Ox为水平方向，Oy为竖直方向。为了分析小球在水平方向是否做匀速直线运动，下列操作正确的是_______
A．在OP图线上取四点，让它们在y方向上的距离间隔相等，看它们在x方向上的距离间隔是否近似相等
B．在OP图线上取四点，让它们在y方向上的距离间隔相等，看它们在x方向上的相邻间隔的位移差是否近似相等
C．在OP图线上取四点，让它们在x方向上的距离间隔相等，看它们在y方向上的距离间隔是否近似相等
D．在OP图线上取四点，让它们在x方向上的距离间隔相等，看它们在y方向上的相邻间隔的位移差是否近似相等
14．（2022春·北京西城·高一期末）如图所示，小贵利用此装置，用重物带动纸带从静止开始自由下落，做“验证机械能守恒定律”的实验。已知当地的重力加速度为g。
（1）下列实验准备及操作和数据处理正确的是_________。
A．还必须需要的器材有交流电源、刻度尺
B．使纸带限位孔在竖直方向，固定打点计时器
C．做实验时，先释放连接重物的纸带，再接通打点计时器的电源
D．为测量打点计时器打下某点时重物的速度v，需要先测量该点到起始点的距离h，再根据公式计算得出
（2）小贵得到如下图所示的一条纸带。在纸带上选取五个连续打出的点A、B、C、D、E，测得它们到起始点O的距离分别为、、、、。已知打点计时器打点的周期为T，重物的质量为，从打B点到打D点的过程中，重物的重力势能减少量________，动能增加量________。
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径R/AU
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
参考答案：
1．BCD
【详解】A．既有大小又有方向的物理量叫矢量，线速度是有大小，又有方向的物理量，属于矢量，不符合题意，A错误；
BCD．只有大小没有方向的物理量叫标量，周期、动能、功率这三个物理量只有大小，没有方向，属于标量，符合题意，BCD正确。
故选BCD。
．
2．AD
【详解】AB.减小的重力势能转化为动能和内能，可见重力势能的减少量大于动能的增加量，故A正确，B错误；
CD．减速下降过程中，减小的重力势能和减小的动能均转化为内能，重力势能的减少量小于机械能的减少量，故C错误，D正确。
故选AD。
3．BC
【详解】若满足机械能守恒，就必须满足方程
即要求位置的高度和速度满足
A．若满足机械能守恒，则
故A错误；
B．若满足机械能守恒，则
故B正确；
C．若满足机械能守恒，则
故C正确；
D．若满足机械能守恒，则
故D错误。
故选BC。
4．BC
【详解】A. 绳子拉力对重物所做的功为
A错误；
B.重物从离开地面到最高点，由动能定理
解得
B正确；
C. 从人停止施力到重物接触地面之前的过程中，重物只受重力作用，所以重物的机械能守恒，C正确；
D.重物从离开地面到把地面砸深停在坑中，整体过程，由动能定理
解得
由牛顿第三定律，重物对地面平均冲击力的大小为
D错误。
故选BC。
5．AB
【详解】A．物体做曲线运动时，速度大小不一定变化，例如做匀速圆周运动，速度大小不变方向变化，A正确；
B．物体做曲线运动时，速度的方向是轨迹上该点的切线方向，所以速度方向一定是变化的，B正确；
CD．物体做曲线运动时，合力可以不变化，加速可以不变化，例如做平抛运动的物体，只受重力是恒力，加速度是重力加速度不变，CD错误。
故选AB。
6．AD
【详解】小球在水平面内做匀速圆周运动时，绳子的张力与重力的合力必须指向圆心，AD图所示情况，合力指向圆心，BC图所示情况，合力不指向圆心，故AD正确，BC错误。
故选AD。
7．AD
【详解】根据开普勒第三定律有
可得，火星的公转周期为
同理可得，木星、土星、天王星和海王星的公转周期分别为
如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，故有
可得，火星相邻两次冲日的时间间隔为
同理可得，木星、土星、天王星和海王星相邻两次冲日的时间间隔为
故选AD。
8．ACD
【详解】AD．甲在步行梯上每秒上两级台阶，则甲竖直向上的速度为，故甲在步行梯上运动的时间为
乙沿自动扶梯上升，则扶梯的长度为
则乙在自转扶梯运动的时间为
则有
故AD正确；
B．乙克服重力做功的功率为
故B错误；
C．上行全过程，甲克服重力所做的功为
故C正确。
故选ACD。
9．AC
【详解】A．由A到C机械能守恒，则到达C点时的动能为
Ek=mgH
选项A正确；
B．根据
解得
则到达C点对轨道的压力大小为
选项B错误；
C．从A到D由机械能守恒定律
解得到起跳台D点的速度大小为
选项C正确；
D．从C点到D点重力势能增加了mgh，选项D错误。
故选AC。
10． B C D F
【详解】(1)[1][2]A．实验中为了减小空气阻力影响，两球尽量选择密度大，体积小的金属球，故A错误；
B．平抛运动在竖直方向为自由落体运动，则有得
则改变小球距地面的高度，可改变两球在空中的运动时间，改变小锤击打的力度则可改变A球的水平初速度大小，故B正确；
C．在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动。结果同时落地，则说明A球在竖直方向是自由落体运动，故C正确；
D．通过该实验装置不能研究平抛运动的水平分运动特点，故D错误。
故选BC；
(2)[3][4]A．调整斜槽，使小球放置在轨道末端时，不左右滚动，则说明斜槽末端水平，故A正确；
B．应使坐标纸上竖线与重垂线平行，这样在确定坐标轴和长度的测量更方便、准确，故B正确；
C．小球对应的球心位置为平抛运动的坐标原点位置，故C正确；
D．为了研究同一平抛运动，不能改变挡片P的位置，使小球从斜槽上同一位置释放，故D错误；
E．为了得到平抛运动水平位移，应不断改变水平挡板的位置，记录下小球落到挡板上的位置，故E正确；
F．将球的位置标在纸上后，取下纸，用平滑曲线连接得到平抛运动的轨迹，故F错误。
由于选不正确的，故选DF。
11． B D
【详解】(1)[1][2]除了题目中提出的器材，还需要毫米刻度尺测长度，打点计时器需要交流电源。所以选BD。
(2)[3]重物在B点的瞬时速度为
[4]根据题图可知，从起始点下落的高度为；
[5]从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为
[6]动能的变化量为
12． AC mghB ABD A 不同意；见详解
【详解】(1)[1] AB．为了减小空气阻力的影响，选用大小合适的铁质重锤，故A正确，B错误；
C．需要用刻度尺测量重锤下落的高度，故C正确；
D．实验中不需要测量重锤的质量，不需要天平，故D错误；
E．打点计时器就是计时仪器，不需要秒表，故E错误。
故选AC；
(2)[2]从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量
[3]打下B点时，重锤的速度为
动能的增加量
(3)[4] A．释放重锤前，手捏住纸带上端并使纸带保持竖直，尽量减小纸带跟打点计时器的摩擦，故A正确；
B．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放连结重锤的纸带，以保证打第一个点时，重锤速度为零，故B正确；
C．不能用公式计算，否则就默认了机械能守恒，失去了验证的意义，故C错误；
D．重力势能的减少量跟下降的高度有关，所以利用公式mgh计算重力势能的减少量时，需用刻度尺测量某点到O点的距离h，且g应取当地的重力加速度，故D正确。
故选ABD；
(4)[5] 若忽略阻力因素，则机械能守恒，有
则可得
即v2与h成正比，故A正确，BCD错误；
故选A；
(5)[6]不同意这位同学的说法；可以测量AB、BC、CD、DE的距离hAB、hBC、hCD、hDE，求出打B、D两点时，重锤的速度
如果在误差允许的范围内，重力势能减少量等于动能的增加量
也可以验证机械能守恒。
13． 平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动 D
【详解】（1）[1] 两球总是同时落地，而时间是由竖直方向的高度决定，则两球在竖直方向上的高度相等，由此可以得出的结论平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动；
（2）[2] 在OP图线上取四点，让它们在x方向上的距离间隔相等，根据
因平抛初速度不变，则时间t相等，而平抛运动在y方向的分运动是自由落体运动，则相邻间隔的位移差近似相等，即可验证。
故选D。
14． AB##BA
【详解】（1）[1]A．还必须需要的器材有交流电源给打点计时器提供交流电压和刻度尺用来测量点迹间的距离。故A正确；
B．使纸带限位孔在竖直方向，固定打点计时器，可以减小实验过程中纸带所受摩擦阻力。故B正确；
C．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放连接重物的纸带。故C错误；
D．由于实验过程中不可避免地存在阻力作用，重锤的实际加速度小于当地的重力加速度，所以应该利用匀变速直线规律中的平均速度等于中间时刻的速度来求打下某点时重锤的速度。故D错误。
故选AB。
（2）[2]从打B点到打D点的过程中，重物的重力势能减少量为
[3]根据一段时间内平均速度等于中间时刻的速度，可得
，
动能增加量为
解得