北京市各地区2021-2022学年高一下学期物理期末试题汇编-01解答题

北京市各地区2021-2022高一下学期物理期末试题汇编-01解答题 一、解答题 1．（2022春·北京东城·高一统考期末）已知某中子星的质量为M，半径为R，万有引力常量为G。贴近中子星表面，有一颗小卫星环绕中子星沿圆轨道运动。求： （1）此中子星表面的自由落体加速度g； （2）小卫星的速度v。 2．（2022春·北京东城·高一统考期末）如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球，小球在水平拉力作用下保持静止时，轻绳与竖直方向的夹角为，由此位置无初速度释放小球（不考虑空气阻力，小球可视为质点，重力加速度用g表示）。求： （1）水平拉力的大小F； （2）小球通过最低点时速度的大小v； （3）小球通过最低点时，轻绳对小球拉力的大小。 3．（2022春·北京东城·高一统考期末）如图所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧。BC水平，其长度，盆边缘的高度．在A处放一个质量为的小物块并让其自由下滑．已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数，小物块在盆内来回滑动，最后停下来，。求： （1）小物块第一次滑到C点时的动能。 （2）小物块最终停下的地点到B的距离l。 4．（2022春·北京东城·高一统考期末）如图所示为一个不透明的储水罐，在其侧壁靠近底部的位置有一小孔，在小孔处沿水平方向有一细管作为出水口。将装有水的储水罐放在距地面一定高度的水平桌面上，松开出水口，水由出水口射出，落向地面。重力加速度用g表示。 （1）若测量得到出水口到地面的高度y和水柱的水平射程x，请写出水离开管口时的初速度的表达式（不计空气阻力）。 （2）水离开管口时的速度v与储水罐内水面距管口的深度h有关。在忽略一切阻力的情况下，请猜测v与h满足的关系式是什么，并利用必修二中所学的力学知识进行证明。（请对证明过程中所设的物理量进行说明；储水罐水面上方空气与大气联通） （3）请设计一个不用打开容器盖子，就能测量容器内液面深度的方法，并对测量方法进行说明。 5．（2022春·北京西城·高一统考期末）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。 6．（2022春·北京西城·高一统考期末）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。 7．（2022春·北京西城·高一统考期末）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。 8．（2022春·北京西城·高一统考期末）“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。 9．（2022春·北京朝阳·高一统考期末）首钢滑雪大跳台（图1）是2022年冬奥会自由式滑雪和单板滑雪的比赛场地，滑道简化图如图2所示。某滑雪运动员从滑道上的A点由静止滑下，从跳台O点以速率沿水平方向飞出，然后落在斜坡上的B点。已知O点是斜坡的起点，A点与O点的竖直高度为h，斜坡的倾角为，运动员的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力。求： （1）由A点到O点阻力对运动员所做的功； （2）从O点运动到B点的过程中； a．运动员经过的时间； b．运动员速度的变化量。 10．（2022春·北京朝阳·高一统考期末）节能混合动力汽车是一种可以利用汽油发动机及电动机作为动力来源的汽车。有一混合动力轿车，在平直公路上以的速度匀速行驶，此时电动机不工作，汽油发动机的输出功率为。某时刻开始该轿车提速行驶，这个过程汽油发动机输出功率不变，电动机开始工作且输出功率为。设全程阻力不变。 （1）轿车以的速度匀速行驶时，求所受阻力的大小； （2）求轿车提速行驶过程中所达到的最大速度的大小； （3）在图中作出轿车提速过程的图像。 11．（2022春·北京朝阳·高一统考期末）某弹射装置如图所示，一轻质弹簧左端固定在p点处，半径的竖直半圆形光滑轨道bdc与水平面pab相切，d点与圆心O等高。一质量为的小滑