北京市大兴区2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题(无答案)

北京市大兴区2022-2023学年高一下学期期末考试
物理
考生须知：
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.本试卷共8页，分为三道大题，共100分。第一道大题为单项选择题，共16小题（共48分）；第二道大题为填空题，共3小题（共18分）；第三道大题为论述计算题，共5小题（共34分）。
3.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一道大题必须用2B铅笔作答；第二道、第三道大题必须用黑色字迹的签字笔作答，作图时必须使用2B铅笔。
4.考试结束后，考生应将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
第一部分 选择题（共48分）
一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。）
请阅读下述文字，完成第1题、第2题、第3题、第4题。
如图所示，网球运动员将网球沿水平方向击出，网球越过球网落到对方场地。已知网球被击出时距地面的高度为，网球从被击出到落地的水平位移为。重力加速度取，不计空气阻力。
1.以地面为参考系，网球沿水平方向被击出后，在空中做（ ）
A.自由落体运动 B.平抛运动
C.匀速直线运动 D.匀减速直线运动
2.网球从被击出到落地所用时间为（ ）
A. B. C. D.
3.网球被击出时的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
4.从被击出到落地的过程中，网球的（ ）
A.动能逐渐减小 B.动能保持不变
C.机械能逐渐变大 D.机械能保持不变
5.两个分别带有电荷量和的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其放回原处，则两球间的库仑力大小为（ ）
A. B. C. D.
6.用绝缘柱支撑着贴有小金属箔的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，贴在它们下部的并列平行双金属箔是闭合的。现将带正电荷的物体C移近导体A，发现金属箔都张开一定的角度，如图所示，则（ ）
A.B下部的金属箔感应出负电荷
B.A和B下部的金属箔都感应出正电荷
C.A和B下部的金属箔都感应出负电荷
D.A和B下部的金属箔分別感应出负电荷和正电荷
7.物体1静止在赤道上某处，物体2静止在北京某处（纬度约为北纬40°）。两物体随地球自转做匀速圆周运动的线速度大小分别用、表示，角速度分别用、表示，则（ ）
A. B. C. D.
8.如图所示，飞船从轨道1变轨至轨道2。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的（ ）
A.运行速度大 B.向心加速度大 C.运行周期长 D.角速度大
9.在国际单位制中，功和能量的单位都是焦耳。焦耳与基本单位米、千克、秒之间的关系正确的是（ ）
A. B. C. D.
请阅读下述文字，完成第10题、第11题。
如图所示，质量为的物体由点静止释放，竖直向下运动到水平地面上的点。已知点距水平桌面的高度为，桌面距水平地面的高度为，重力加速度为，不计空气阻力。
10.下列说法正确的是（ ）
A.物体在点具有的重力势能不可能为0
B.物体在点具有的重力势能一定为
C.以桌面为参考平面，物体在点具有的机械能为
D.以地面为参考平面，物体在点具有的机械能为
11.物体由点竖直向下运动到点的过程中，其动能（ ）
A.增加 B.增加
C.增加 D.增加
12.有质量相同的三个小物体a、b、c。现将小物体a从高为的光滑斜面的顶端由静止释放，同时小物体b、c分别从与a等高的位置开始做自由落体运动和平抛运动，如图所示。有关三个物体的运动情况，下列判断正确的是（ ）
A.三个物体同时落地
B.从释放到落地的过程，重力对三个物体做功相同
C.三个物体落地前瞬间，动能相同
D.a、b物体落地前瞬间，重力的功率相等
13.如图1所示，若将一正电荷从点处由静止释放，只在电场力的作用下，沿直线由点运动到点，其速度—时间图像如图2所示。该电场可能是（ ）
A.匀强电场 B.正点电荷的电场
C.负点电荷的电场 D.带负电金属球的电场
14.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（ ）
A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的
B.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的
C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的
D.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的
15.如图所示，某人将质量为的石块从高处以30°角斜向上方抛出，初速度的大小为。不计空气阻力，取。下列说法正确的是（ ）
A.石块被抛出时水平分速度大小为
B.人在抛出石块过程中做功为
C.石块在落地前瞬时具有的动能为
D.石块在空中运动过程中机械能减少
16.某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为的圆面。某段时间内该区域的风速大小为，风恰好与叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，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
B.此风力发电机发电的功率为
C.若仅风速减小为原来的，发电的功率将减小为原来的
D.若仅叶片半径增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的4倍
第二部分 非选择题（共52分）
二、填空题（本题共3小题，共18分）
17.（4分）如图所示，一带正电的导体球M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N挂在横杆上。当小球N静止时，丝线与竖直方向成角，由此推断小球N带电荷______（选填“正”或“负”）。若把导体球M靠近带电小球N，则丝线与竖直方向的夹角将______（选填“变大”或“变小”）。
18.（6分）如图，一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在黏性较大的油中由静止开始下落。它们都由高度为的地方下落到高度为的地方。在这两种情况下，重力做的功______（选填“相等”“不相等”），重力势能的变化______（选填“相等”“不相等”），动能的变化______（选填“相等”“不相等”）
19.（8分）如图1所示，铁架台放在水平桌面上，在铁架台上固定一打点计时器。纸带竖直穿过打点计时器限位孔，下端用铁夹与重物相连，使重物带动纸带从静止开始自由下落。利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）除图中的实验器材外，下列器材中还必须使用的两种器材是______。
A.天平 B.交流电源 C.秒表 D.刻度尺
（2）某实验小组利用上述装置按正确操作得到了一条完整的纸带。如图2所示，点为纸带上打出的第一个点，、、是打点计时器连续打出的计时点，其中、之间还有若干计时点未画出。测出、、三点到点的距离、、，已知当地的重力加速度为，打点计时器打点的周期为。
①为了验证打点到打点的过程重物的机械能是否守恒，该小组需要计算打点计时器打下点时重物的速度，则计算式为______（用已知量和测量量表示）
②若打点计时器打下点时重物的速度已通过正确方法计算得出，如果满足和近似相等，即可验证重物下落过程中机械能守恒______。（用、已知量和测量量表示）
③实验结果显示，重锤重力势能的减少量大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是______。
A.该误差属于偶然误差，主要由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的
B.该误差属于偶然误差，主要由于没有采用多次实验取平均值的方法造成的
C.该误差属于系统误差，主要由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的
D.该误差属于系统误差，主要由于没有采用多次实验取平均值的方法造成的
三、论述计算题（本题共5小题，共34分）
20.（6分）
如图所示，在匀强电场中，、为同一条电场线上的两点，、两点间的距离。电荷量的试探电荷放在点，受到的静电力大小。
（1）求该匀强电场的电场强度大小；
（2）若把该试探电荷的电荷量减小为原来的一半，点的电场强度是否发生变化，请说明理由；
（3）若将试探电荷由点移到点，求在此过程中静电力对试探电荷所做的功。
21.（7分）
有一辆质量为的小汽车驶上圆弧半径为的拱桥，如图所示。汽车到达桥顶时速度为。取重力加速度。
（1）画出汽车经过桥顶时，在竖直方向上的受力示意图；
（2）求汽车经过桥顶时，汽车对桥的压力的大小；
（3）汽车对桥面的压力过小是不安全的，请分析说明汽车在经过该拱桥时，速度大些比较安全，还是小些比较安全。
22.（6分）
2023年5月30日，神舟十六号载人飞船发射成功，飞船入轨后与空间站天和核心舱成功对接，成为一个组合体。已知对接后的组合体距地球的距离为，地球半径为，地球表面的重力加速度为，引力常量为。求：
（1）地球的质量；
（2）组合体环绕地球运行的周期。
23.（7分）
把一个质量为的小球用细线悬挂起来，让小球在某一竖直面内来回摆动，就成为一个摆。已知摆长（悬点到球心的距离）为，最大偏角为，重力加速度为，如果阻力可以忽略，求：
（1）小球运动到最低点时的速度大小；
（2）小球运动到最低点时细线对小球的拉力大小；
（3）小球运动到最低点时若将细线剪断，则细线剪断后小球做什么运动
24.（8分）
在电荷的周围存在电场，我们用电场强度来描述电场的强弱；类似地，在地球的周围存在引力场，我们可以用引力场强度描述引力场的强弱。已知静电力常量为，地球质量为，半径为，引力常量为。
（1）请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷在距其为处的场强大小；
（2）类比电场强度的定义式，可以定义引力场强度。若用描述地球表面引力场的强弱，求的大小；
（3）若规定两质点相距无穷远时引力势能为零，则质量分别为、的两个质点相距为时的引力势能。在地球表面附近发射卫星的速度达到某一值时，卫星刚好能脱离地球的引力束缚（但还无法脱离太阳对它的引力），请推导这个速度的表达式。