2020-2020学年北京市东城区高一下学期期末考试物理试卷(word版)
时间：2021-02-10 16:40:06 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
北京市东城区2018～2019学年度第二学期期末统一检测
物理
一、单项选择题
1.下列物理量中属于标量的是 A. 位移 B. 功
C. 线速度
D. 向心加速度
【答案】B
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. 2F B. 4F
C.
2
F D.
4
F 【答案】D
3.将人造地球卫星环绕地球的运动视为圆周运动，比较在不同轨道上运行的人造卫星，轨道半径越大的卫星，其
A. 速度越小，周期越短
B. 速度越大，周期越短
C. 速度越小，周期越长
D. 速度越大，周期越长
【答案】C
4.如图所示，在匀速转动的水平圆盘边缘处轻放一个小物块，小物块随着圆盘做匀速圆周运动，对小物块之后情况说法正确的是
A. 小物块仅受到重力和支持力的作用
B. 小物块受到重力、支持力和向心力的作用
C. 小物块受到的摩擦力产生了向心加速度
D. 小物块受到的摩擦力一定指向圆盘外侧 【答案】C
5.让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同的初速度运动，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，小钢珠的运动轨迹不同，图中a 、b 、c 、d 为其中四条运动轨迹，下列说法正确的是
A. 磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹如图中c所示
B. 磁铁放在位置B时，小钢珠的运动轨迹如图中b所示
C. 通过这个实验可以研究曲线运动的速度方向
D. 通过这个实验可以探究物体做曲线运动的条件
【答案】D
6.某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，运动员的速率不断增大，下列说法正确的是
A. 沿AB下滑过程中机械能变化量等于重力做的功
B. 沿AB下滑过程中动能变化量等于合外力做的功
C. 沿AB下滑过程中运动员受到的摩擦力大小不变
D. 滑到B点时运动员受到的支持力与其所受重力大小相等
【答案】B
7.在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动过程中
A. 速度和加速度都在不断变化
B. 速度与竖直方向的夹角不变
C. 位移与竖直方向夹角不变
D. 在相等的时间间隔内，速度的变化量相等
【答案】D
8.如图所示，用大小为12N，沿水平方向的恒力F作用在质量为2kg的木箱上，使木箱在水平地面上沿直线运动，已知木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.50，g取10m/s2，当木箱从静止开始运动了12m时
A. 力F做的功W1= 120J
B. 重力做的功W2= 240J
C. 克服摩擦力做的功W3=120J
D. 合力做的功W合= 0
【答案】C
9.从距地面高度为H处，将质量为m的铅球无初速释放，铅球落入沙坑后，在沙坑中下落的距离为h，重力加速度用g表示，不计空气阻力，则
A. 从释放到铅球落入沙坑的全过程机械能守恒
B. 铅球刚要落入沙坑时的动能为m g h
C. 沙坑中的沙子对铅球的平均阻力的大小为mgH h
D. 沙坑中的沙子对铅球做的功为―m g(H+h)
【答案】D
10.如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则：
A. 卫星在P点的加速度比在Q点的加速度小
B. 卫星在同步轨道Ⅱ上的机械能比在椭圆轨道Ⅰ上的机械能大
C. 在椭圆轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度小于在Q点的速度
D. 卫星在Q点通过减速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
【答案】B
11.一根弹簧的弹力F-伸长量（位移）x图象如图所示，当弹簧的伸长量块由3.0cm变到6.0cm的过程中
A. 弹力所做的功是0.45J，弹性势能减少了0.45J
B. 弹力所做的功是0.6J，弹性势能减少了0.6J
C. 弹力所做的功是-0.45J，弹性势能增加了0.45J
D. 弹力所做的功是-45J，弹性势能增加了45J
【答案】C
12.某质点在xoy平面上运动，其沿x轴和y轴上的分运动的速度随时间变化的关系均可用图表示（两分运动图像坐标轴的分度可能不同）。则
A. 此质点一定做直线运动
B. 此质点一定做曲线运动
C. 此质点的轨迹不可能是圆周
D. 此质点的轨迹可能与平抛运动物体的轨迹相同
【答案】C
二、实验题
13.如图所示的实验装置，可用来研究平抛物体的运动。
（1）关于实验过程中的一些做法，以下合理的有______；
A．安装斜槽轨道，使其末段保持水平
B．调整木板，使之与小球下落的竖直面平行
C．每次小球应从同一位置由静止释放
D．用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹
（2）某同学实验操作时发现，将小钢球轻轻放在斜槽末端时，小球能自动滚下。他应该如何调整：
__________________________________；
（3）以抛出点为坐标原点O，利用水平位移x和竖直位移y的多组数据做出小球的运动轨迹图，如右图所示。在图线上取一点P，其坐标如图所示。则小球从O运动到P的时间t=_______s；小球初速度的大小v0=_________m/s（重力加速度g取10m/s2）。
【答案】(1). （1）ABC(2). （2）调节斜槽末段水平(3). （3）0.3(4). 1
14.我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A 的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。
（1）当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，塔轮边缘处的__________相等（选填“线速度”或“角速度”）；
（2）探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板__________和挡板__________处（选填“A”或“B”或“C”）。
【答案】(1). （1）线速度(2). （2）A(3). C
15.利用如图所示的装置可验证机械能守恒定律：用轻质细绳的一端与一个质量为m（已知）的小球相连，另一端系在力传感器的挂钩上，整个装置位于竖直面内，将细绳拉离竖直方向一定角度，将小球由静止释放，与传感器相连的计算机记录的绳的拉力F随时间t变化的图线如图所示，读出图中A点的值为F1，图中B点的值为F2。
（1）要利用小球从A 到B 的运动过程验证机械能守恒定律只需要再测量一个量的数值，这个量是___________________ ；
（2）小球从A 到B 的过程中，重力势能改变量的大小为_______________；动能改变量的大小为_____________（请用“F 1”、“F 2”、重力加速度g 及第（1）问中需要再测量的那个量的符号表示）。 【答案】 (1). （1）悬点到球心的距离L (2). （2）1()mg F L - (3).
2()2
L
F mg - 三、计算题
16.一辆质量为m 的汽车通过一座拱桥，拱桥桥面的侧视图可视为半径为R 的圆弧的一部分，重力加速度用g 表示，汽车可视为质点。
（1）求汽车以大小为v 的速度通过桥顶（桥的最高点）时汽车受到的支持力的大小F N ； （2）要保证汽车不脱离桥面，汽车的速度不得超过多大？
【答案】（1）2N v F mg m R
=- （2【解析】
【详解】解：(1)对汽车,根据牛顿第二定律可得：2
N v mg F m R
-=
解得：2
N v F mg m R
=-
(2)在当汽车受到的支持力0N F =时，汽车刚好要脱离桥面，此时有：2
mv mg R
=
解得：v =
17.如图所示，小物体沿光滑弧形轨道从高为h 处由静止下滑，它在水平粗糙轨道上滑行的最远距离为s ，
重力加速度用g 表示，小物体可视为质点，求：
（1）求小物体刚刚滑到弧形轨道底端时的速度大小v ； （2）水平轨道与物体间的动摩擦因数均为μ。
【答案】（1（2）h s
【解析】
【详解】解：(1)小物体沿弧形轨道下滑的过程，根据机械能守恒定律可得：21
2
mgh mv =
解得小物体刚滑到弧形轨道底端时的速度大小：v (2)对小物体从开始下滑直到最终停下的过程，根据动能定理则有：0mgh mgs μ-= 解得水平轨道与物体间的动摩擦因数：h s
μ=
18.请用“牛顿第二定律”推导“动能定理”。（要说明推导过程中所出现的各物理量的含义） 【答案】证明过程见解析； 【解析】
【详解】解：设某物体质量为m ，在与运动方向相同的恒力F 的作用下发生了一段位移x ，速度由1v 增大到2v
这个过程中力F 做的功为W Fx = 根据牛顿第二定律则有：F ma =；
由运动学公式222
1
2v v ax -=可得：22
212v v x a
-=
将F 和x 分别代入W Fx =，就得到：222111
22
W mv mv =-
19.设地球质量为M ，自转周期为T ，万有引力常量为G 。将地球视为半径为R 、质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响。若把一质量为m 的物体放在地球表面的不同位置，由于地球自转，它对地面的压力会有所不同。
（1）若把物体放在北极地表，求该物体对地表压力的大小F 1；
（2）若把物体放在赤道的地表，求该物体对地表压力的大小F 2；
（3）假设要发射一颗卫星，要求卫星定位于第（2）问所述物体的上方，且与物体间距离始终不变，请说明该卫星的轨道特点并求出卫星距地面的高度h 。
【答案】（1）2GMm R （2）22224Mm F G m R R T π=-（3）h R = 【解析】
【详解】解：(1) 物体放在北极的地表，根据万有引力等于重力可得：2
Mm
G mg R = 物体相对地心是静止的则有：1F mg =，因此有：12Mm
F G
R
= (2)放在赤道表面的物体相对地心做圆周运动，根据牛顿第二定律：2
2
224Mm G
F m
R R
T
π-=
解得： 2
2224Mm F G m R R T
π=-
(3)为满足题目要求，该卫星的轨道平面必须在赤道平面内，且做圆周运动的周期等于地球自转周期T 以卫星为研究对象，根据牛顿第二定律：2
2
24()()
Mm G
m
R h R h T
π=++
解得卫星距地面的高度为：h R =
20.如图甲所示，在高为h 的山坡上，发射一颗质量为m 的炮弹。炮弹离开炮膛时的初速度大小为v 0，方向与水平方向夹角为θ。重力加速度用g 表示。
（1）a. 请将初速度v 0沿水平方向和竖直方向正交分解，求出水平分量v 0x 和竖直分量v 0y ；
b. 在不考虑炮弹在飞行过程中受到空气阻力的情况下，求炮弹从发射直至达到最高点的过程中通过的水平位移x ；
（2）实际情况中炮弹在飞行中受到的阻力对炮弹的运动影响很大，假设炮弹所受阻力的大小f 满足f =kE k ，
其中E k 为某时刻炮弹的动能，k 为已知的常数，阻力的方向与炮弹运动方向相反，若炮弹的飞行轨迹如图乙中虚线所示，此轨迹不是一条抛物线，且在落地前，炮弹几乎是在竖直方向上匀速运动。求：炮弹从发射到落地过程中由于空气阻力产生的热量Q 。
【答案】（1）a.00cos x v v θ= 0y 0s i n v v θ= b. 20sin 22v g θ（2）2012mg mv mgh k
+-
【解析】
【详解】解：(1)a 、初速度0v 沿水平方向和竖直方向正交分解 则水平分量：00cos x v v θ= 竖直分量：00sin y v v θ=
B 、炮弹在竖直方向做竖直上抛运动：0sin y g v v t θ=- 当0y v =时，则：0sin v t g
θ
=
水平方向上的位移：200sin 2cos 2v x v t g
θ
θ==
(2)由题意知，落地时可认为炮弹做匀速直线运动，设末速度为2v ，根据平衡条件可得：2212
mg k mv = 解得：
2212mg
mv k
=
根据能量守恒得：222020111222mg
Q mv mgh mv mv mgh k
=+-=+-
