北京市东城区2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷

东城区2023一2024学年度第二学期期未统一检测 高一物理 2024.7 本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。劣生分必将答案答在答题卡上，在 试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目 要求的一项。 1.关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是 A,开普物在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B.开普物在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 C.开普物总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规徘运动的原因 D.开普物总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 2.关于平抛运动，下列说法正确的是 A.速度方向不断改变，不可能是匀变速运动 B.在任意相等时间内的速度变化量都相等 C.在任意相等时间内的位移都相等 D.加速度随时间逐渐增大 3.如图所示，将一蜡块置于注满清水的长玻璃管中，封闭管口后将玻璃管竖直倒置，在 蜡块以速度匀速上浮的同时，使玻璃管以速度)水平向右匀速移动，蜡块由管口 上升到顶端。如果玻璃管以2的水平速度移动，当蜡块由管口上升到顶端时，下列 说法正确的是 A蜡块速度增大 B.蜡块速度不变 C.蜡块位移诚小 D.蜡块位移不变 4.某手机品牌推出了一种特殊的手机，在电池能量耗尽时，摇晃手机就能产生电能维持 使用。摇晃手机的过程将机被能转化为电能，摇见该手机一次，相当于将所受亚力为 1.0以的亚物匀速举高0.2m,若每秒摇2次，则摇见手机的平均功帛为 A.0.04W B.0.4W C.4 W D.40W 高一物里第1页（共8页） 5.将质量均为m的两个小球从相同高度以相同大小的速度抛出，一个小球竖直下抛， 另一个小球沿光滑固定斜面向下抛出，如图所示，不计空气阻力。由抛出到落地的过 程中，下列说法正确的是 八.重力对两球做的功不相等 B.正力的平均功率相等 C.落地时重力的瞬时功率相等 77777777777777>77 D.落地时两球的机械能相等 6.一柄汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，图中分别画出 了汽车转弯所受合力F的四种方向，其中可能正确的是 A B 7.如图所示，质量为m的小球用细线悬于P点，使小球在水平面内 做匀速圆周运动，若保持轨迹的圆心O到悬点P的距离不变，重 力加速度为g。下列关于小球做匀速圆周运动的角速度仙与绳长 【关系的图像和绳对小球的拉力F与绳长！关系的图像中正确 的是 o/rad.s-I w/rad-s-I m m /m /m A D ,8.北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统，建成后 的北斗卫星导航系统包括5颗地球同步静止轨道卫星和若干颗一般轨道卫星。关于 这些卫星，下列说法正确的是 A.地球同步静止轨道卫星的轨道半径都相同 B.一般轨道卫星的运行轨道必定在同一平面内 C.导航系统所有卫星的运行速度一定都大于第一宇宙速度 D.导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大其周期越小 高一物里第2页（共8百） 9.2022年3月23日15时40分，中国航天“天宫课堂”第二课开课了，这次在距离地面 约，400km的中国载人空间站“天官”上进行了太空科学探究。如图所示，授课期问航 天员汶示了将冰墩墩抛出的“太空抛物实验”等，下列说法正的是 八在“天官”中航天员因为没有受到地球引力而处于漂浮 状态 B.“天宫”的运行速度介于第一宇宙速度与第二宇宙逃度 之间 C.在“天宫”中做“太空抛物实验”时，冰墩墩被抛出后相对于航天员做平抛运动 D.在“天宫”中做“太空抛物实验”时，冰墩墩被抛出后相对于航天员做匀速直线运动 10.如图所示，某人从距山脚高为H处将质量为m的石子以速率。抛出。不计空气阻 力，亚力加速度大小为g。当石子下落到距地面高为h处时，其动能为 AmgH-为 o B.mgH+号mw-mg动 H C.mgH-mgh D.mgH+2mw+mg动 11.如图所示，半径为R的半球形陶罐和陶罐内的物块（视为质点）绕竖直轴OO'从静止 开始级慢加速转动，当达到某一角速度时，物块受到的摩擦力诚为零，此时物块和陶 锥球心O点的连线与O0'之间的夹角为0，此后保持该角速度做匀速圆周运动，重 力加速度大小为g,下列说法正确的是 A.物块匀速转动的周期为 2π gsin 0 R 陶 B.物块匀速转动的线速度大小为， gtnn 0 转台 R C,若诚小转台的转速，物块在陶能中的位置不变，则陶都对物块的支持力将变小 D.若继续增大转台的转速，物块有下滑的趋势 高一物理第3页（北8页） 12.利用风能发电慨保护环境，又可创造很高的经济价值。如图所示，风力发电机的叶 片转动时可形成半径为R的圆面。某段时问内该区域的风速大小为，风向恰好与 叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为P,风力发电机的发电效率为。下列说法 错误的是 A.单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为pruR B此风力发电机发电的功率为行Pm心R? C.若仅风速增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的8倍 D.若仅叶片转动的半径增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的8倍 13.由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实 线所示。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，O、a、b、c、d为弹 道曲线上的五点，其中O点为发射点，d点为落地点，b点为轨迹的最高点，a、c为运 动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是 A.到达b点时，炮弹的速度为零 B.到达b点时，炮弹的加速度为零 抛物线 b C.炮弹经过a点时的速度大于经过c点时的速度 a 弹道曲线 D.炮弹由O点运动到b点的时间大于由b点运动到d 点的时间 14,新能源汽车是指采用非常规的燃料作为动力来源的汽车。为了测试某品牌新能源 汽车的性能，使新能源汽车在实验路段上以某种方式加速行驶到最大速度，通过计 算机采集实验数据，绘出了汽车牵引力F与车速v的倒数之间的关系图线ABC,如 图所示，线段AB平行于横轴，A点对应的横坐标数值为，线段BC延长线过坐标 原点，汽车行驶时所受总阻力为车和驾驶员总重力的0.1倍，g取10m/s2。根据图 像可知 A.汽车整个运动过程中功率保持不变，大小为 ↑FN B 6×10时 60 kW B.汽车在AB段做匀加速运动，加速度大小为 2×10 (sm) 3m/s2 30 C.汽车在AB段行驶的路程为30m D.若汽车在BC段所用的时间为20s,则在BC段汽车行驶的路程为200m 高一物厘第4页（共8页） 第二部分 本部分共6题，共58分。 15.(9分)用频闪服相记录平地小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。 (1)关于实险，下列做法正确的是 (选填选项前的字母)。 入.选择体积小、质量大的小球 B.借助亚锈线确定竖直方向 C.先抛出小球，再打开频闪仪 D.水平抛出小球 (2)图甲所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上 述运动过程。图乙为某次实验的频闪照片。在误差允许范围内，根据任意时刻A、 B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做 运动：根据 ,可 判断A球水平方向做匀速直线运动。 899过8用 …⊙ ⊙ 7777777777 …⊙… 甲 乙 丙 (3)某同学使小球从高为0.8m的桌面水平飞出，用频闪仪拍摄小球的平抛运动（每 秒频闪25次)，最多可以得到小球在空中运动的 个位置。 (4)实验后，同学得到平抛小球在坐标纸上的部分位置信息，如图丙所示。图中坐标纸的 正方形小格的边长为10cm。g取10m/s。根据实验数据，小球抛出时的水平初速 度功= m/s,小球抛出后经过B点时的瞬时速度 m/s。 16.(9分)用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。亚 锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计 打点 时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，进行数 计时器 纸带 据处理后，即可验证机械能是否守恒。已知当地亚力加递 度大小为g。 夹子 自-亚锤 (1)除图甲中所示的装置之外，还必须使用的器材是 A.直流电源，天平（含砝码） B.直流电源，刻度尺 C.交流电源、天平（含砝码） D.交流电源、刻度尺 甲 高一物理第5页（共8页） (2)下面列举了该实验的几个操作步骤， A,按服图甲所示安装好实验器材并连接好电源 B.先打开夹子释放纸带，再接通电源开关打出一条纸带 C.测量纸带上亚锤下落过程中所选的两点间的距离 D.根据测量及计算的结果比较亚锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加 的动能 其中操作不当的步骤是 (选填步骤前的字母)。 (3)如图乙所示，根据打出的纸带，选取纸带上迩续的五个点A、B、C、D,E,量得点 A距起始点O的距离为5o,点A、C间的距离为31，点C、E间的距离为s2,若相邻 两点的打点时间间隔为T,设亚锤的质量为m,根据这些条件写出亚锤下落OC 高度时的重力势能减少量的表达式△E。= 动能增加量的表达式 △E= 气垫导轨光电门2 光电门1遮光条 定 a滑块h 滑。 轮 50 总刻度尺 连气源 钩码 调节旋钮P 调节旋钮Q 乙 丙 (4)某同学利用如图丙所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒，在气垫导轨上安 装了两个光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相 连。调整气垫导轨水平后，挂上细线和钩码进行实验。测出光电门1、2间的距 离L,遮光条的宽度d,滑块和遮光条的总质量M,钩码质量m。由数字计时器 测出遮光条通过光电门1,2的时间、2，则遮光条通过光电门1时的速度 :若系统机械能守恒，则得到的表达式为 (用L、d、M、m、、红、 g表示)。 .(9分)如图所示，一条小河两岸的高度差h=5m,一辆摩托车（可看作质点）以= 20m/s的水平速度向河对岸飞出（恰好越过小河。g取10m/s2,求： (1)摩托车在空中的飞行时间： (2)小河的宽度d. 高一物理第6页（共8页） 18.(9分)AB是竖直平而内的四分之一光滑圆弧轨道，在下端B与水平长直轨道相切， 如图所示。一小木块（可视为质点）自A点起山师止开始沿轨道下滑。已知圆弧轨 道半径为R小木块的质量为m,与水平轨道问的动啤擦因数为μ，亚力加速度大小 为g。求： (1)小木块运动到B点时的速度大小V: (2)小木块在圆弧轨道的B点时对轨道的压力大小F: (3)小木块在水平轨道上滑行的距离5。 19.(10分)利用万有引力定律可以测量天体的质量。 (1)测量地球的质量 英国物理学家卡文迪什，在实验室里巧妙地利用扭秤装置，比铰精确地测量 出了引力常量的数值，他把自己的实验说成是“称量地球的质量” 已知地球表面重力加速度大小为g,地球半径为R,引力常量为G。若忽略 地球自转的影响，求地球的质量M; (2)测量“双星系统”的总质量 所谓“双星系统”，是指双星在相互间引力的作用下，绕连线上某点O做匀 速圆周运动的两个星球A和B,为维持双星的稳定，两个星球A和B做圆周运 动的角速度必须相同，如图所示。已知A、B球心间的距离为L,A、B绕O点运 动的周期均为T,引力常量为G求A、B的总质量(M十M): (3)测月球的质量 若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成“双星系统”，月球和地球都 绕它们连线上的某点O,做匀速圆周运动，它们的周期均为T,月球、地球球心 问的距离为L。请俐用(1)(2)中的信息，求月球的质量M,. 高一物理第7页（共8页） 20.(12分) 如图所示，弹资的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计。物块（可视为质 点)的质量为，在水平桌面上沿x轴运动，与桌面间的动摩擦因数为4。以弹领原 长时物块的位置为坐标原点O,当弹簧的仰长量为x时，物块所受弹资弹力大小为 F=kx,k为常量。重力加速度大小为g。 F 00000000 O x1x1 x) (1)请画出F随x变化的示意图：并根据F-x图像求物块沿x轴从O点运动到位置 x的过程中弹力所做的功W,并据此求弹性势能的变化量△E: (2)若物块以一定的初速度从x1向右运动，经x2最远到达x1,然后由x返回到x2, 在这个过程中： a.分别求出物块由x向右第一次到达x2过程及全过程弹力所做的功W1、W,; b.分别求出物块由x1向右第一次到达x2过程及全过程滑动摩擦力所做的功 W、W,,并与弹力做功比较，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势 能”的概念； c.求返回到x2时物块的速度大小v, :高·物理第8页（共8页） 东城区2023一2024学年度第二学期期末统一检测 高一物理参考答案及评分标准 2024.7 第一部分共14小题，每小题3分，共42分。 题号 1 2 3 4 -5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 B B A B D D D B C D C D 第二部分共6小题，共58分。 15.(9分) (1)ABD (2)自由落体A球任意相邻位置的水平间距相等 (3)11(或10)(4)22.5 16.(9分) (1)D(2)B (3)mg(s十s1) m(s十2)2 32T (4)4 2mgLt12t22=(M+m)d2(t12-t22) 17.(9分) (1)摩托车做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，有 6号g 2解得：t=1s (2)摩托车水平方向做匀速直线运动，有d=t解得：d=20m 18.(9分) (1)根据动能定理mgR=号， v 得：v=√2gR (2)小木块在B点时，根据牛顿第二定律F一mg=m尺 解得：F=3mg 根据牛顿第三定律Fa=F=3mg (3)全过程，根据动能定理mgR一mgs=0解得：s=尽 19.(10分) (1)地球的质量为M,设地球表面某物体质量为，忽略地球自转的影响 GMm 2 =mg 解得M= G (2)设星球A的质量为M1,星球A到点O的距离为r1; 星球B的质量为M2,星球B到点O的距离为r2。 GM.M:-M(2) 高一物理参考答案及评分标准第1页（共2页） 2=M,()r 又 L=r1+十r2 解得 M:+M.-4r'L GT (3)设月球的质量为M 由(2)可知M,+M=4L, GT 由(1)可知M=gR 4π2L,3_gR 解得M= GT G 20.(12分) (1)F-x图像如答图1。 物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中，弹力做负功：F-x图线下 的面积等于弹力做功的多少。 答图1 弹力做功W=一2·kx·x=一 弹性势能的变化量△E。=一W=)k (2)a.物块由x1向右运动到x2的过程中，弹力做功 W,=-2·(k+kr)(-)=2x2-2kr 物块由x向右运动到x3的过程中，弹力做功 W=- (kz:+k). 物块由x向左运动到x2的过程中，弹力做功 wa=含（十a-)=2x- 整个过程中，弹力做功 W:-Wn+Wx-zkr,'-Zkr.' b.物块由x1向右运动到x2的过程中，摩擦力做功 W3=-amg·(x2一x） 整个过程中，摩擦力做功 W,=-umg·(2x3一x1一x2) 与弹力做功比较：弹力做功与无关，即与实际路径无关，只与始末位置有关，所以， 我们可以定义一个由物体之间的相互作用力（弹力）和相对位置决定的能量一弹性 势能。而摩擦力做功与x3有关，即与实际路径有关，所以，不可以定义与摩擦力对应 的“摩擦力势能”。 C.物块由x3向左运动到x2的过程中，由动能定理得 m2-0=W+W 1 将Wm=2-2 Wg2=一umg(xg一x2） 代人得：=√层-)-2g- 高一物理参考答案及评分标准 第2页（共2页）