北京市西城区2021-2022学年高一下学期期末物理试题（原卷版）

这是一份北京市西城区2021-2022学年高一下学期期末物理试题（原卷版），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．做匀速圆周运动的物体，下列物理量中发生改变的是（ ）
A．动能B．向心加速度
C．周期D．频率
2．两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍，那么它们之间万有引力的大小变为
A．B．C．D．
3．如图照片中实线为单板滑雪大跳台运动员在空中的运动轨迹，P是轨迹的最高点。运动员经过P点时的速度方向，图中所示正确的是（ ）
A．PAB．PBC．PCD．PD
4．质点做平抛运动的初速度为v1，3s末时的速度为v2。下列四个图中能够正确反映抛出时刻1s末、2s末、3s末速度矢量的示意图是（ ）
A．B．C．D．
5．把行星绕太阳的运动看作是匀速圆周运动，由开普勒第三定律（行星公转半径的三次方与公转周期的平方成正比，即）和匀速圆周运动向心加速度的大小，可以推得行星绕太阳公转的向心加速度的大小（ ）
A．与行星公转半径成正比
B．与行星公转半径成反比
C．与行星公转周期的平方成反比
D．与行星公转周期的三分之四次方成反比
6．如图为我国高速铁路使用的“复兴号”动车组，假设动车组运行过程中受到的阻力与速度的平方成正比。若动车以120km/h的速度匀速行驶，发动机的功率为P。 当动车以速度240km/h匀速行驶，则发动机的功率为（ ）
A．PB．2PC．4PD．8P
7．质点在xOy平面内从O点开始运动，其轨迹在xOy平面直角坐标系中的方程为y=2x，则质点可能做（ ）
A．在Ox方向上做2m/s的匀速运动，在Oy方向做1m/s的匀速运动
B．在Ox方向上做初速度为零的2m/s2的匀加速运动，在Oy方向做2m/s的匀速运动
C．在Ox方向上做1m/s的匀速运动，在Oy方向做初速度为零的2m/s2的匀加速运动
D．在Ox方向上做初速度为零的1m/s2的匀加速运动，在Oy方向做初速度为零的2m/s2的匀加速运动
8．地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的7倍，地球赤道上的物体随地球自转做匀速圆周运动的线速度大小约为0.4km/s，地球第一宇宙速度的大小约为8 km/s，则可推得地球同步卫星线速度的大小约为（ ）
A．1 km/sB．2 km/sC．3km/sD．4 km/s
9．质量为m的足球在地面1的位置以速度v1被踢出后，以速度v3落到地面3的位置，飞行轨迹如图所示。足球在空中达到最高点2的速度为v2，高度为h，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（ ）
A．足球由位置1到位置2，重力做功为mgh
B．足球由位置1到位置2，空气阻力做功为
C．足球由位置2到位置3，重力势能减少了
D．足球由位置 1到位置 3，外力所做的总功为
10．小祝在家帮妈妈做家务劳动，她在擦拭油烟机时看到了上面贴有如图所示的铭牌。她想测算出这台吸油烟机将电能转化为机械能的效率。请你帮她分析一下，为达成这个目的，除了知道空气的密度ρ，至少还应该再去获取的信息有（ ）
A．吸油烟机排风口的直径D
B．吸油烟机内腔的容积V
C．吸油烟机排风口的直径D、吸油烟机内腔的容积V
D．吸油烟机的质量M、吸油烟机底部距离地面的高度H
二、多选题
11．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．
12．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
13．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
14．2022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)
三、实验题
15．“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
16．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________。
四、解答题
17．木星有4颗卫星。若已知木卫二绕木星做匀速圆周运动的轨道半径r、木星的质量M，以及万有引力常量G，请推导木卫二绕木星运动周期T的表达式。
18．如图，质量为m的物体，从相对地面高度为h0的A处做平抛运动，初速度大小为v0；经过一段时间后，物体下落到相对地面高度为ht的位置B处，速度大小为vt。不计空气阻力，选地面为重力势能的参考平面。请根据“动能定理”、“重力做功与重力势能的关系”，论证：物体在A处的机械能与在B处的机械能相等。
19．如图，对质量为m的物体施加平行于斜面向上的恒定拉力，使物体在斜面上上升高度h。已知斜面的倾角为θ，物体与斜面间的动摩擦因数为µ，重力加速度为g。
（1）若使物体沿斜面匀速缓慢上升，求利用斜面将物体提升高度h的机械效率η。
（2）若使初速度为v0的物体沿斜面匀加速上升，当物体提升高度h时的速度为vt。求这一过程拉力做的功。
20．“天宫课堂”中有利用旋转的方法将油水分离，化工中也常使用离心分离器，将微小颗粒快速从液体中沉淀析出。如图，试管中装有密度为1的液体，内有密度为2、体积为V的微小颗粒，2>1。请分析：当忽略重力，离心分离器带着试管以角速度ω高速旋转时，微小颗粒为什么会在液体中“沉”到试管底部。
产品名称
吸油烟机
额定电压
220V~
额定频率
50Hz
绝缘等级
E级
噪音
60dB
风量
13.51m3/min
额定输入总功率
230W
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．B
2．A
3．B
4．D
5．D
6．D
7．D
8．C
9．B
10．A
11．AD
12．AD
13．ACD
14．AC
15． 平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动 D
16． AB##BA
17．
18．见解析
19．（1）η=；（2）WF =m vt2-m v02+ mgh+µ mgh ctθ
20．见解析