2021年北京清華附中高一（上）期末物理試卷和答案

高中PAGE1高中2021北京清華附中高一（上）期末物理（清華附中高20級）2021.01一、單選題。本題共10小題，每小題3分，共30分。在每個小題給出的四個選項中只有一個是符合題意的。1.下列物理量單位屬于國際單位制中基本單位的是（）A.千克 B.千米 C.牛頓 D.小時2.關(guān)于牛頓運動定律的理解，下列說法正確的是（）A.力是維持物體運動的原因 B.物體做直線運動，一定受恒力作用C.物體做曲線運動，一定受變力作用 D.物體加速度的方向與合外力方向始終相同3.一質(zhì)點做勻速圓周運動過程中，下列物理量保持不變的是（）A.線速度 B.周期 C.加速度 D.合外力4.地球的同步衛(wèi)星是指相對于地面靜止不動的人造衛(wèi)星（）A.它可以在地面上任一點的正上方，且離地心距離可按需要選擇不同的值B.它可以在地面上任一點的正上方，但離地心距離是一定的C.它只能在赤道的正上方，但離地心的距離可按需要選擇不同的值D.它只能在赤道的正上方，且離地心的距離是一定的5.如圖所示為一皮帶傳動裝置，左輪的圓心為，右輪的圓心為。在左輪邊緣有一點P，離圓心稍近處有一點M，在右輪邊緣有一點Q，在傳動過程中，皮帶不打滑。則下列說法中正確的是（）A.P點與M點的線速度大小相等 B.P點與M點的加速度大小相等C.P點與Q點的線速度大小相等 D.P點與Q點的加速度大小相等6.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊從半徑為R的半球形碗邊向碗底滑動，滑到最低點時的速率為v，若物塊與軌道的動摩擦因數(shù)為，則物塊滑到最低點時受到的摩擦力是（重力加速度為g）（）A. B. C. D.7.物理考試期間，小明利用單位分析法檢查了計算題的計算結(jié)果，認定有一道題結(jié)果肯定錯了，應(yīng)該是下列四項的哪一項（）A.小球的加速度，其中F代表力。B.衛(wèi)星的角速度，其中R代表長度。C.地面的滑動摩擦系數(shù)，其中a代表加速度。D.小球平拋運動的時間，其中v，代表速度。8.質(zhì)量為的物體靜止在水平面上，受到水平拉力作用而開始做勻加速直線運動，加速度，運動一段時間后若突然撤去拉力，物體的加速度大小為（）A.0 B. C. D.9.如圖所示，某同學(xué)用一個小球在O點對準(zhǔn)前方的一塊豎直放置的擋板，O與A在同一高度，小球的水平初速度分別是，不計空氣阻力。打在擋板上的位置分別是B、C、D，且。則之間的正確關(guān)系是（）A. B.C. D.10.平方反比律適用于萬有引力或由一個局域的源向周圍空間均勻蔓延的所有現(xiàn)象：例如蠟燭發(fā)出的光、從一塊鈾發(fā)出的輻射和從小喇叭發(fā)出的聲音?？紤]多根蠟燭火焰的光，每根蠟燭發(fā)出相同的光亮。下面情況進入你眼睛最亮的是（）A.從遠處看1根蠟燭 B.從遠處看2根蠟燭C.從遠處看3根蠟燭 D.從遠處看4根蠟燭二、雙選題。本題共8小題，每小題3分，共24分。在每個小題給出的四個選項中有且只有二個是符合題意的。漏選得2分。錯選多選不得分。11.下列實例屬于超重現(xiàn)象的是（）A.汽車駛過豎直面內(nèi)凸拱形橋頂端B.蕩秋千的小孩通過最低點C.跳水運動員被跳板彈起，離開跳板向上運動過程中D.火箭點火后加速升空12.將兩個質(zhì)量不同的物體同時從同一地點水平拋出，不計空氣阻力，二者最后都落回水平地面。則（）A.兩個物體同時著地 B.初速度小的物體先落地C.質(zhì)量小的物體飛出的水平距離遠 D.初速度大的物體飛出的水平距離遠13.物體做勻速圓周運動，半徑為R，線速度大小為v，角速度大小為，經(jīng)過一段時間t，速度的變化量大小為，向心加速度大小為a，以下關(guān)系式正確的是（）A. B. C. D.14.如圖所示，一個小球從豎立在地面上的輕彈簧正上方某處自由下下落，接觸彈簧將后彈簧壓縮，忽略空氣阻力，在壓縮的全過程中（）A.小球一直減速運動B.小球先加速然后減速C.小球速度最大時彈簧彈力大小等于小球重力大小D.彈簧的壓縮量最大時小球加速度為零15.如圖所示，平臺上的汽車用一根不可伸長的輕繩通過定滑輪牽引重物上升，平臺足夠長，汽車始終保持勻速運動，在重物未達到定滑輪高度之前，下列說法正確的是（）A.重物加速上升 B.重物減速上升C.繩子拉力大于重物重力 D.繩子拉力小于重物重力16.某人站在水平地面上，用手握住細繩的一端，繩的另一端拴住一石頭，手的位置固定。石頭以手為圓心在豎直面內(nèi)做變速率圓周運動，越接近最低點，速度越大。則（）A.石頭在最高點的向心加速度可以小于gB.石頭所受合力方向總是指向圓心C.石頭速度方向總是沿各點軌跡的切線方向D.石頭運動到最低點時比到最高點時人對地面的壓力大17.宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用相互繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)。在浩瀚的銀河系中，多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng)。設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如圖所示。若AO>OB，則（）A.星球A的質(zhì)量一定大于星球B的質(zhì)量B.星球A的線速度一定大于星球B的線速度C.雙星間距離一定，雙星的質(zhì)量越大，其轉(zhuǎn)動周期越大D.雙星的質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動周期越大18.土星的衛(wèi)星很多，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)達數(shù)十顆，下表是有關(guān)土衛(wèi)五和土衛(wèi)六兩顆衛(wèi)星的一些參數(shù)，二者都視為球體。則兩顆衛(wèi)星相比較，下列判斷正確的是（）衛(wèi)星距土星距離半徑km質(zhì)量kg發(fā)現(xiàn)者發(fā)現(xiàn)日期土衛(wèi)五527000765卡西尼1672年土衛(wèi)六12220002575惠更斯1655年A.土衛(wèi)五的公轉(zhuǎn)周期大 B.土星對土衛(wèi)六的萬有引力大C.土衛(wèi)六表面的重力加速度小 D.土衛(wèi)六的公轉(zhuǎn)速度小三、作圖題。每圖3分，共6分。說明：重力、彈力、摩擦力分別用G、N、f表示19.如圖所示，一名同學(xué)站在自動扶梯上隨扶梯勻加速上升，不計空氣阻力。扶梯的臺階水平。請作出該同學(xué)受力的示意圖。20.如圖所示，在一內(nèi)壁光滑環(huán)狀管道位于豎直面內(nèi)，其管道口徑很小，環(huán)半徑為R（比管道的口徑大得多）。一小球直徑略小于管道口徑，可視為質(zhì)點。此時小球滑到達管道的頂端，速度大小為，重力加速度為g。請作出小球的受力示意圖。四、實驗題：每空3分，共18分。21.在做“研究平拋物體的運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡。（1）為了能較準(zhǔn)確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，你認為正確的是___________。A．通過調(diào)節(jié)使斜槽末端的切線保持水平B．實驗所用斜槽的軌道必須是光滑的C．每次必須由靜止釋放小球而釋放小球的位置可以不同D．將球的位置標(biāo)在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線（2）如圖所示，在研究平拋物體運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長為l，若小球在平拋運動中先后經(jīng)過的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為___________（用l、g表示）。22.實驗小組的同學(xué)在“驗證牛頓第二定律“實驗中，使用了如圖所示的實驗裝置，(1)在下列測量工具中，本次實驗需要用的測量儀器有______（選填測量儀器前的字母）A.游標(biāo)卡尺B.刻度尺C.秒表D.天平(2)實驗中，為了可以將細線對小車的拉力看成是小車所受的合外力，某同學(xué)先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行。接下來還需要進行的一項必須且正確的操作是_______。（選填選項前的字母）A.將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調(diào)節(jié)砂和砂桶的總質(zhì)量的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動B.將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋屝≤囘B著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推一下小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動C.將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋啡ゼ垘б约吧昂蜕巴?，輕推一下小車，觀察判斷小車是否做勻速運動(3)某同學(xué)在做保持小車質(zhì)量不變，驗證小車的加速度與其合外力成正比的實驗時，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出如圖所示的圖線，所得的圖線既不過原點，又不是直線，原因可能是_______。（選填選項前的字母）A.木板右端所墊物體較低，使得木板的傾角偏小B.木板右端所墊物體較高，使得木板的傾角偏大C.小車質(zhì)量遠大于砂和砂桶的質(zhì)量D.砂和砂桶的質(zhì)量不滿足遠小于小車質(zhì)量(4)在某次利用上述已調(diào)整好裝置進行實驗中，保持砂和砂桶的總質(zhì)量不變，小車自身的質(zhì)量為M且保持不變，改變小車中砝碼的質(zhì)量m，并測出小車中不同砝碼質(zhì)量時所對應(yīng)的加速度a，以m為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出如圖所示的關(guān)系圖線，實驗結(jié)果驗證了牛頓第二定律。如果圖中縱軸上的截距為b，則小車受到的拉力大小為___________。五、論述與計算題。共4小題，共22分。解題要求：寫出必要的示意圖、文字說明、方程式和演算步驟。有數(shù)值計算的題目，答案必須寫出數(shù)值和單位。23.如圖所示，在一傾角為斜坡的上方，以初速度向斜坡水平拋出一個小球。經(jīng)過一段時間，小球垂直落在斜坡上的C點，重力加速度為g，求：（1）小球落到斜坡上時的速度大小v；（2）小球飛行的時間t。24.假設(shè)地球為均勻球體，忽略自轉(zhuǎn)，已知地球半徑為R，表面重力加速度大小為g，萬有引力常量為G。請用上述字母推導(dǎo)：（1）地球質(zhì)量M；（2）地球的第一宇宙速度v。25.如圖所示，質(zhì)量m＝2.2kg的金屬塊放在水平地板上，在與水平方向成θ＝37°角斜向上、大小為F＝10N的拉力作用下，以速度v＝5.0m/s向右做勻速直線運動。（cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，取g＝10m/s2）求：(1)金屬塊與地板間的動摩擦因數(shù)；(2)如果從某時刻起撤去拉力，撤去拉力后金屬塊在水平地板上滑行的最大距離。26.鐵路轉(zhuǎn)彎處彎道半徑r是根據(jù)地形決定的。彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h的設(shè)計不僅與r有關(guān)，還取決于火車在彎道上的行駛速率。下圖表格中是鐵路設(shè)計人員技術(shù)手冊中彎道半徑r及與之對應(yīng)的軌道的高度差h。灣道半徑660330220165132110內(nèi)外軌高度差50100150200250300（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，推斷求出當(dāng)時，h的設(shè)計值為多少毫米；（2）鐵路建成后，火車通過彎道時，為保證絕對安全，要求內(nèi)外軌道均不向車輪施加側(cè)向壓力，又已知我國鐵路內(nèi)外軌的間距設(shè)計值為，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，算出我國火車的轉(zhuǎn)彎速率v；（以為單位，結(jié)果取整數(shù)；路軌傾角很小時，正弦值按正切值處理，）（3）隨著人們生活節(jié)奏加快，對交通運輸?shù)目旖萏岢隽烁叩囊蟆榱颂岣哌\輸力，國家對鐵路不斷進行提速，這就要求鐵路轉(zhuǎn)彎速率也需要提高。請根據(jù)上述計算原理和上述表格分析提速時應(yīng)采取怎樣的有效措施。（說出一條措施即可）

2021北京清華附中高一（上）期末物理參考答案一、單選題。本題共10小題，每小題3分，共30分。在每個小題給出的四個選項中只有一個是符合題意的。1.【答案】A2.【答案】D3.【答案】B4.【答案】D5.【答案】C6.【答案】C7.【答案】B8.【答案】B9.【答案】C10.【答案】A二、雙選題。本題共8小題，每小題3分，共24分。在每個小題給出的四個選項中有且只有二個是符合題意的。漏選得2分。錯選多選不得分。11.【答案】BD12.【答案】AD13.【答案】AC14.【答案】BC15.【答案】AC16.【答案】CD17.【答案】BD18.【答案】BD三、作圖題。每圖3分，共6分。說明：重力、彈力、摩擦力分別用G、N、f表示19.【答案】20.【答案】四、實