北京市东城区（南片）2022-2022学年下学期高一期末考试物理试卷本试卷共4道大题，24道小题，满分100分。考试时间100分钟。一、单项选择题(本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题所给的四个选项中，只有一个选项符合题意。)1.做匀速圆周运动的物体在运动过程中保持不变的物理量是A.速度B.加速度C.动能D.合外力2.在变速运动中，物体的速度由0增加到v，再由v增加到2v，合外力做功分别为W和W，则W与W之比为A.1：1B.1：2C.1：3D.1：43.如图所示，半径为r的圆筒绕其竖直中心轴OO以角速度ω匀速转动，质量为m的小物块(可视为质点)在圆筒的内壁上相对圆筒静止，小物块受到静摩擦力大小为f，弹力大小为N，则A.N=0f=mgB.N=mgf=0C.N=mgf=nωrD.N=mωrf=mg4.如图所示，在平坦的垒球场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球在空中飞行一段时间后落地。若不计空气阻力，则下列说法中正确的是A.垒球在空中运动过程中速度、加速度时刻改变B.垒球落地时速度的方向可以竖直向下C.垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定D.垒球落地点与击球点的水平距离仅由初速度决定5.做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径是20m的圆周运动了100m，则下列说法中正确的是11\nA.线速度大小是10m/sB.角速度大小是10rad/sC.物体的运动周期是2sD.向心加速度的大小是2m/s6.如图所示，自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连，而后轮与小齿轮绕共同的轴转动。在自行车正常行驶时A.后轮边缘点与小齿轮边缘点的线速度相等B.后轮边缘点与小齿轮边缘点的角速度相等C.大齿轮边缘点与后轮边缘点的线速度相等D.大齿轮边缘点与小齿轮边缘点的角速度相等7.如图所示，长0.5m的轻质细杆，其一端固定于O点，另一端固定有质量为1kg的小球。小球在竖直平面内绕O点做圆周运动。已知小球通过最高点时速度大小为2m/s，运动过程中小球所受空气阻力忽略不计，g取10m/s。关于小球通过最高点时杆对小球的作用力，下列说法中正确的是A.杆对小球施加向上的支持力，大小为2NB.杆对小球施加向上的支持力，大小为18NC.杆对小球施加向下的拉力，大小为2ND.杆对小球施加向下的拉力，大小为18N8.某人造地球卫星在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为M，地球半径为R，卫星质量为m，引力常量为G。则卫星在圆形轨道上运行时A.线速度大小B.线速度大小C.角速度大小D.角速度大小9.如图所示，游乐场中一位小朋友沿滑梯加速下滑，在此过程中他的机械能不守恒，其原因是11\nA.因为小朋友做加速运动，所以机械能不守恒B.因为小朋友做曲线运动，所以机械能不守恒C.因为小朋友受到了除重力以外的其他力作用，所以机械能不守恒D.因为除重力做功外还有其它力做功，所以机械能不守恒10.质量为m的物体静止在水平地面上，起重机将其竖直吊起，上升高度为h时，物体的速度为v此过程中A.重力对物体做功为B.起重机对物体做功为mghC.合外力对物体做功为D.合外力对物体做功为+mgh11.“蹦极”是一项很有挑战性的运动。如图所示，蹦极者将一根有弹性的绳子系在身上，另一端固定在跳台上。蹦极者从跳台跳下，落至图中a点时弹性绳刚好被拉直，下落至图中b点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等，图中c点是蹦极者所能达到的最低点。在蹦极者从离开跳台到第一次运动到最低点的过程中，下列说法正确的是A.在a点时，蹦极者的动能最小B.在b点时，弹性绳的弹性势能最小C.从a点运动到c点的过程中，蹦极者的动能一直在增加D.从a点运动到c点的过程中，蹦极者的机械能不断减小12.如图所示，质量为M的木块静止在光滑水平面上，质量为m的子弹以水平速度v射入木块，并留在木块里。已知在子弹射入木块的过程中子弹发生的位移为s，木块发生的位移为s，子弹进入木块深度为s，子弹受到阻力大小恒为f，子弹射入木块后二者的共同速度为v，不计空气阻力影响，下列说法中不正确的是11\nA.B.C.D.二．多项选择题(本题共3小题，每小题3分，共9分。在每小题所给的四个选项中，至少有一个选项符合题意。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的不得分。)13.如图所示，杂技演员在表演“水流星”节目时，用细绳系着的盛水的杯子可以在竖直平面内做圆周运动，甚至当杯子运动到最高点时杯里的水也不流出来。下列说法中正确的是A.在最高点时，水对杯底一定有压力B.在最高点时，盛水杯子的速度一定不为零C.在最低点时，细绳对杯子的拉力充当向心力D.在最低点时，杯中的水不只受重力作用14.甲、乙两颗人造卫星都绕地球做匀速圆周运动，甲为地球同步卫星，乙为近地卫星。关于这两颗卫星，下列说法中正确的是A.甲的运行速度一定大于乙的运行速度B.甲的运行周期一定大于乙的运行周期C.甲卫星在运行时不可能经过北京的正上方D.两卫星的运行速度均可以等于第一宇宙速度15.质量为1kg的小球在空中自由下落，与水平地面相碰后立即被反弹，之后又上升到某一高度处。此过程中小球的速度随时间变化规律的图像如图所示。不计空气阻力，g取10m/s。下列说法中正确的是11\nA.小球在下落过程中重力做功12.5JB.小球在上升过程中重力势能增加8JC.小球与地面接触过程中机械能损失8JD.小球刚与地面接触时重力的瞬时功率为50w三、填空题(本题共4小题，16、17题每题2分，18、19题每题8分，共20分)16.如图所示，光滑水平面上放置一条形磁铁，小铁球在运动过程中由于受到磁铁的吸引而做曲线运动，请你说明小铁球做曲线运动的原因是：________________________________。17.利用如图所示的装置可以研究影响向心力大小的因素。转动手柄1，使长槽4和短槽5分别随变速塔轮2和3匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8。标尺8上露出的等分格子的多少可以显示出__________________________。18.小张同学采用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。(1)请将下列主要实验步骤补充完整：A.让小球多次从____________位置开始运动，记下小球运动过程中经过的一系列位置。B.安装器材，使斜槽末端切线____________，记下平抛起点O点和过O点的竖直线。C.测出曲线上某点的坐标x、y，用公式计算出平抛的初速度。11\nD.取下记录纸，以平抛的起点O为原点，以过O点的竖直线为纵轴建立坐标系，用平滑曲线描绘出小球运动轨迹。(2)上述实验步骤的合理顺序是____________________________________。(3)他在得到的小球运动轨迹上，选取了横坐标x=10.00cm，纵坐标y=4.90cm的点，据此计算出小球运动的初速度为____________m/s。(取g=9.80m/s)19.小李同学用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验，其中电源未画出。(1)下列操作中正确的是________________________。A.用秒表测出重物下落时间。B.将打点计时器接到直流电源上。C.先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落。(2)如图2所示，小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带，把打点计时器所打的第一个点记作O，另选取连续三个点A、B、C作为测量点。若测得的A、B、C各点到O点的距离分别用s，s，s表示，重物的质量用m表示，当地的重力加速度为g，打点计时器所用电源的频率为f。为了方便，他可以利用图2中O点到________(选填“A”、“B”、“C”)点所代表的过程来验证机械能守恒定律；此过程中重物重力势能的减少量________，动能的增加量________。四．计算题(本题共5小题，共35分。解答时应画出必要的受力图，写出必要的文字说明和原始方程。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中要明确写出数值和单位。)20.11\n(5分)铁路出行是人们外出旅行的一种重要方式。如图所示，为了使火车在转弯处减轻轮缘对内外轨的挤压，修筑铁路时转弯处外轨略高于内轨，即内外轨存在高度差。已知火车转弯半径为R，车厢底面与水平面间的夹角为θ。在转弯处当火车按规定速度行驶时轮缘不挤压内外轨，画出必要的受力示意图并求此规定行驶速度v。21.(7分)神舟飞船是我国自主研制的载人宇宙飞船系列，达到国际领先水平。某飞船发射升空进入预定轨道后，绕地球做匀速圆周运动。已知飞船用t秒时间绕地球运行了n圈，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，求飞船绕地球飞行时距地面的高度h。22.(7分)如图所示，质量m=2.0kg的金属块(可视为质点)静止在高h=1.8m的光滑水平台面上。现用水平恒力F=9.0N拉动金属块，当金属块向右运动s=4.0m时撤去拉力F，之后金属块在台面上滑行一段距离后飞离台面。空气阻力忽略不计，g取10m/s。求：(1)金属块离开台面时的速度大小v；(2)金属块落地点距台面边缘的水平距离L；(3)金属块落地时速度方向与竖直方向的夹角θ。23.(7分)如图所示为固定在竖直平面内的光滑轨道ABCD，其中ABC部分为半径R=0.9m的半圆形轨道，CD部分为水平轨道。一个质量m=1kg的小球沿水平方向进入轨道，通过最高点A时对轨道的压力为其重力的3倍。小球运动过程中所受空气阻力忽略不计，g取10m/s2。(1)画出小球在A点时的受力示意图：(2)求出小球在A点时的速度大小v；(3)求出小球经过C点进入半圆形轨道时对轨道的压力N。24.(9分)一辆汽车的质量是5×10kg，发动机的额定功率为60kW，汽车所受阻力恒为2000N，如果汽车从静止开始以2m/s的加速度做匀加速直线运动，功率达到最大后汽车又以额定功率运动了一段距离达到了最大速度，在整个过程中汽车运动了100m。下面是甲、乙两位同学关于此过程中汽车牵引力做功的解法：11\n甲同学的解法：①W=Pt=6×10×10J=6×10J②乙同学的解法：F=ma+f=5×10×2+2000=1.2×10N③W=Fs=1.2×10×100J=1.2×10J④请对上述两位同学的解法做出评价并说明理由。若你认为两同学的解法都不正确，请给出你的解法。11\n【试题答案】一、单项选择题(每题3分，共36分。错选、多选不得分)题号123456789101112答案CCDCABABDCDD二、多项选择题(每题3分，共9分。选对但不全者得2分，错选，不选者不得分)题号131415答案BDBCACD三、填空题(共20分)题号答案分值题号答案分值16小球所受合外力方向(加速度方向)与速度方向不在同一直线上2分18(1)同一水平4分(2)BADC2分(3)1.002分17小球所受向心力的大小2分19(1)C2分(2)B2分mgs22分2分四、计算题(共35分)20.(5分)解：受力意示图(略)……………………………………………………………………………1分在转弯处火车按规定速度行驶时，火车所需要的向心力由重力和支持力的合力提供F=mgtanθ…………………………………………………………………………………1分根据牛顿第二定律有：………………………………………………2分解得火车规定行驶速度…………………………………………………1分21.(7分)解：设地球质量为M，飞船质量为m，飞船运行时万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律有………………………………………………………………2分飞船运行周期为……………………………………………………………………1分11\n质量为m的物体在地面有………………………………………………2分解得飞船距地面高度…………………………………………………2分11\n11
