北京市石景山區(qū)2021-2022學(xué)年高一（下）期末物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1石景山區(qū)2021—2022學(xué)年第二學(xué)期高一期末試卷物理本試卷共8頁(yè)，100分?？荚嚂r(shí)長(zhǎng)90分鐘?？忌鷦?wù)必將〖答案〗答在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。考試結(jié)束后，將答題卡交回。第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。請(qǐng)閱讀下述文字，完成下列小題。如圖所示，油畫中描述了伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)設(shè)計(jì)的斜面實(shí)驗(yàn)。他讓銅球沿傾斜的長(zhǎng)直軌道從靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，利用滴水計(jì)時(shí)記錄銅球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，研究銅球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。1.下列描述銅球運(yùn)動(dòng)的物理量，屬于標(biāo)量的是（）A.位移 B.時(shí)間 C.速度 D.加速度2.在沿軌道向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，銅球的速度（）A.先增大后減小 B.逐漸減小C.保持不變 D.逐漸增大3.在沿軌道向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，銅球?qū)壍赖膲毫蛙壍缹?duì)銅球的支持力（）A.大小相等，方向相同 B.大小不等，方向相反C.大小不等，方向相同 D.大小相等，方向相反4.在沿軌道向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，銅球的重力勢(shì)能（）A.逐漸減小 B.先減小后增大C.逐漸增大 D.保持不變5.在沿軌道向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，銅球的重力對(duì)銅球（）A.做正功 B.先做正功后做負(fù)功C.做負(fù)功 D.不做功〖答案〗1.B2.D3.D4.A5.A〖解析〗【1題】位移、速度和加速度都是矢量，時(shí)間是標(biāo)量，故選B；【2題】在沿軌道向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，加速沿軌道向下，則銅球的速度逐漸增加，故選D；3題】在沿軌道向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，銅球?qū)壍赖膲毫蛙壍缹?duì)銅球的支持力是一對(duì)相互作用力，則兩者總是大小相等、方向相反，故選D；【4題】在沿軌道向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，銅球的重力做正功，則重力勢(shì)能逐漸減小，故選A；【5題】在沿軌道向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，銅球的重力與位移的夾角為銳角，則銅球的重力對(duì)銅球做正功，故選A。請(qǐng)閱讀下述文字，完成下列小題。2019年女排世界杯賽中，中國(guó)女排以十一場(chǎng)全勝的成績(jī)第五次獲得世界杯冠軍。如圖所示，在某次比賽中，運(yùn)動(dòng)員朱婷將排球沿水平方向擊出。若排球從被擊出到落至水平地面所用時(shí)間約為0.80s。不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2。6.以地面為參考系，排球沿水平方向被擊出后，在空中做（）A.平拋運(yùn)動(dòng) B.自由落體運(yùn)動(dòng)C.勻速直線運(yùn)動(dòng) D.勻減速直線運(yùn)動(dòng)7.在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，排球的動(dòng)能（）A.逐漸減小 B.先減小后增大C.逐漸增大 D.保持不變8.在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，排球的機(jī)械能（）A.逐漸減小 B.先減小后增大C.逐漸增大 D.保持不變9.排球被擊出時(shí)，距地面的高度約為（）A.0.64m B.0.84m C.3.2m D.6.4m10.排球被擊出后，經(jīng)0.80s落至水平地面的豎直分速度為（）A.0.80m/s B.6.4m/s C.8.0m/s D.10m/s〖答案〗6.A7.C8.D9.C10.C〖解析〗【6題】運(yùn)動(dòng)員朱婷將排球沿水平方向擊出，排球有水平速度，受到重力作用，所以在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A?！?題】在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，排球做加速運(yùn)動(dòng)，所以排球的動(dòng)能增加，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C?！?題】在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，保持不變，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D?！?題】排球從被擊出到落至水平地面所用時(shí)間約為0.80s，則排球被擊出時(shí)，距地面的高度約為故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C?！?0題】經(jīng)0.80s落至水平地面的豎直分速度為故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。11.電梯轎廂地板上靜置一質(zhì)量為m的物體，電梯轎廂在鋼索拉力作用下，由靜止開(kāi)始向上加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上升高度為H時(shí)，速度達(dá)到v，對(duì)此過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A.轎廂地板對(duì)物體的支持力做的功等于B.轎廂地板對(duì)物體的支持力做的功等于mgHC.轎廂鋼索的拉力做的功等于D.合力對(duì)物體做的功等于〖答案〗D〖解析〗ABD．以物體為研究對(duì)象，對(duì)物體上升H的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得解得故AB錯(cuò)誤，D正確；C．設(shè)轎廂的質(zhì)量為M，以系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)系統(tǒng)上升H的過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得解得故C錯(cuò)誤。故選D。12.假設(shè)太陽(yáng)系中，地球和火星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，把火星和地球都視為質(zhì)量均勻分布的球體。已知地球半徑約為火星半徑的2倍，地球質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍?；鹦堑教?yáng)的距離約為地球到太陽(yáng)的距離的1.5倍，由這些數(shù)據(jù)可知（）

A.地球公轉(zhuǎn)周期大于火星的公轉(zhuǎn)周期B.地球公轉(zhuǎn)的線速度大于火星公轉(zhuǎn)的線速度C.地球表面的重力加速度小于火星表面的重力加速度D.地球的第一宇宙速度小于火星的第一宇宙速度〖答案〗B〖解析〗AB．兩天體運(yùn)動(dòng)均為萬(wàn)有引力提供向心力，即解得火星到太陽(yáng)的距離約為地球到太陽(yáng)的距離的1.5倍，即v地>v火T地<T火故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)星球表面物體重力等于萬(wàn)有引力可得解得由可得地球半徑約為火星半徑的2倍，地球質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍，則地球表面的重力加速度大于火星表面的重力加速度，地球的第一宇宙速度大于火星的第一宇宙速度，故CD錯(cuò)誤。故選B。13.雙人花樣滑冰比賽是一項(xiàng)極具觀賞性的項(xiàng)目。比賽中，女運(yùn)動(dòng)員有時(shí)會(huì)被男運(yùn)動(dòng)員拉著離開(kāi)冰面在空中做水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。通過(guò)目測(cè)估計(jì)男運(yùn)動(dòng)員的手臂與水平冰面的夾角約為，女運(yùn)動(dòng)員與其身上的裝備總質(zhì)量約為，重力加速度g取。僅根據(jù)以上信息，可估算（）A.女運(yùn)動(dòng)員旋轉(zhuǎn)的向心加速度約為 B.女運(yùn)動(dòng)員旋轉(zhuǎn)的角速度約為C.男運(yùn)動(dòng)員對(duì)女運(yùn)動(dòng)員的拉力約為 D.男運(yùn)動(dòng)員對(duì)冰面的壓力約為〖答案〗A〖解析〗女運(yùn)動(dòng)員做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，由對(duì)女運(yùn)動(dòng)員受力分析可知，受到重力、男運(yùn)動(dòng)員對(duì)女運(yùn)動(dòng)員的拉力，豎直方向合力為零，由Fsin45°=mg解得水平方向的合力提供勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有Fcos45°=ma向解得a向=g=10m/s2假設(shè)角速度為，則有可得轉(zhuǎn)動(dòng)半徑過(guò)小與實(shí)際情況不符，對(duì)男演員受力分析可得故選A。14.固定于豎直平面內(nèi)的光滑大圓環(huán)上套有一個(gè)小環(huán)，小環(huán)從大圓環(huán)頂端P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下滑，在下滑過(guò)程中，小環(huán)的速率正比于（）

A.它滑過(guò)的弧長(zhǎng)B.它下降的高度C.它到P點(diǎn)的距離D.它與P點(diǎn)的連線掃過(guò)的面積〖答案〗C〖解析〗如圖所示設(shè)圓環(huán)下降的高度為，圓環(huán)的半徑為，它到P點(diǎn)的距離為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得由幾何關(guān)系可得聯(lián)立可得可得故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C第二部分本部分共7題，共58分。15.某同學(xué)做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)。

（1）該同學(xué)先用上圖所示的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他用小錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛出，同時(shí)B球被松開(kāi)，做自由落體運(yùn)動(dòng)，改變小球距地面的高度和打擊小球的力度，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，均可以觀察到A、B兩球同時(shí)落地。關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)B.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)C.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以同時(shí)說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（2）為了在（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，該同學(xué)用如圖所示的器材繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，描繪出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。然后，以小球的拋出點(diǎn)O為原點(diǎn)，水平方向?yàn)閤軸，豎直方向?yàn)閥軸建立坐標(biāo)系。該同學(xué)在軌跡上測(cè)量出A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（x1，y1）、（x2，y2）和（x3，y3）。如果縱坐標(biāo)___________，說(shuō)明小球拋出后在O、A、B、C相鄰兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷了相等的時(shí)間間隔。同時(shí)，如果橫坐標(biāo)___________，那么證明小球的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。

〖答案〗（1）B（2）1:4:91:2:3〖解析〗（1）A．實(shí)驗(yàn)不能證明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做什么運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．B球做自由落體運(yùn)動(dòng)，AB同時(shí)落地，所以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)，故B正確；C．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象只能說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故C錯(cuò)誤。故選B。（2）由自由落體運(yùn)動(dòng)的位移公式可得如果平拋運(yùn)動(dòng)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以相同時(shí)間的水平位移相同，所以有16.向心力演示器可以探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力F的大小與質(zhì)量m、角速度ω、軌道半徑r之間的關(guān)系，裝置如圖所示，兩個(gè)變速塔輪通過(guò)皮帶連接。實(shí)驗(yàn)時(shí)，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨相應(yīng)的變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的金屬小球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)小球的壓力提供向心力，小球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)金屬球所受向心力的比值。

（1）探究小球所受向心力大小與小球質(zhì)量之間關(guān)系的是圖1中的___________（選填“甲”“乙”“丙”）。（2）探究小球所受向心力大小與小球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之間關(guān)系的是圖1中的___________（選填“甲”“乙”“丙”）?！即鸢浮剑?）乙（2）丙〖解析〗（1）探究小球所受向心力大小與小球質(zhì)量之間關(guān)系時(shí)要求小球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑和角速度相同，小球質(zhì)量不相等，故選圖乙。（2）探究小球所受向心力大小與小球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之間關(guān)系時(shí)要求小球質(zhì)量和角速度相同，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不同，故選圖丙。17.利用圖示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。

（1）除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、交流電源、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有___________。（選填器材前的字母）A.大小合適鐵質(zhì)重錘B.秒表C.刻度尺D.天平（2）下圖是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶。在紙帶上選取五個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)得A、B、C三點(diǎn)到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC，已知重錘的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重錘重力勢(shì)能的減少量ΔEp=___________（選填“mghB”或者“”），動(dòng)能的增加量ΔEk=___________（選填“”或者“”）。

〖答案〗（1）AC#CA（2）mghB〖解析〗（1）A．除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、交流電源、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，還需要大小合適的鐵質(zhì)重錘，故A正確；B．計(jì)時(shí)器就是計(jì)時(shí)的儀器，不需要秒表，故B錯(cuò)誤；C．需要用刻度尺測(cè)量紙帶上兩點(diǎn)間距離，故C正確；D．實(shí)驗(yàn)中只要證明即能證明機(jī)械能守恒，不需要知道物體質(zhì)量，故D錯(cuò)誤。故選AC（2）從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重物下降高度為hB，重錘重力勢(shì)能的減少量打下B點(diǎn)的速度為動(dòng)能的增加量18.如圖甲所示，質(zhì)量m=1.0kg的物體靜止在光滑水平地面上，從t=0時(shí)起，受到水平力F作用，力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，向右為正方向，摩擦阻力忽略不計(jì)，重力加速度m/s2。求：（1）物體前3s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的加速度大小a；（2）物體在前3s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移大小x；（3）物體在第6s末的速度大小v?！即鸢浮剑?）a=4m/s2；（2）x=18m；（3）0〖解析〗（1）由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可得a=4m/s2（2）由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得x=18m（3）3s后物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為方向向左，則物體在第6s末的速度大小19.如圖所示，宇航員在半徑為R，質(zhì)量分布均勻的某星球表面，以初速度v0水平拋出一個(gè)小球，測(cè)得經(jīng)過(guò)時(shí)間t，小球垂直撞在一傾角為θ的斜坡上。（1）小球落到斜坡上時(shí)的速度大小v；（2）該星球表面附近的重力加速度g'；（3）在該星球表面發(fā)射一顆質(zhì)量為m的人造衛(wèi)星，繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求人造衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ek?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）由速度關(guān)系（2）由速度關(guān)系（3）由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律20.宇航員到達(dá)一半徑為R的星球表面后，為測(cè)定該星球的質(zhì)量M，做了如下實(shí)驗(yàn)：取一細(xì)線穿過(guò)光滑的細(xì)直管，細(xì)線一端拴一質(zhì)量為m的砝碼，另一端接在一固定的測(cè)力計(jì)上，手握細(xì)管輪動(dòng)砝碼，使它在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，停止輪動(dòng)，砝碼可繼續(xù)在同一豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。此時(shí)觀察測(cè)力計(jì)，得到當(dāng)砝碼運(yùn)動(dòng)到圓周的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)兩位置時(shí)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)差為ΔF。不計(jì)摩擦阻力。（1）若砝碼運(yùn)動(dòng)到圓周的最高點(diǎn)時(shí)速度大小為v1，砝碼圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，星球表面重力加速度為g'，求此時(shí)細(xì)線對(duì)砝碼的拉力T1；（2）若星球表面重力加速度為g'，證明砝碼運(yùn)動(dòng)到圓周的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)兩位置時(shí)細(xì)線對(duì)砝碼拉力的大小之差ΔF=6mg'；（3）已知引力常量為G，試根據(jù)星球半徑R、砝碼質(zhì)量m、測(cè)力計(jì)讀數(shù)差ΔF表示出星球的質(zhì)量M?！即鸢浮剑?）；（2）見(jiàn)〖解析〗；（3）〖解析〗（1）由牛頓運(yùn)動(dòng)定律（2）由機(jī)械能守恒定律最低點(diǎn)得（3）由即21.在研究某些復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，常常采用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法。（1）一滑塊靜置在xy水平面上的坐標(biāo)原點(diǎn)，其質(zhì)量m=1.0kg，從t=0開(kāi)始，滑塊受到水平力F的作用，F(xiàn)=2N保