北京市东城区汇文中学2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题（选考）(无答案)

汇文中学2022-2023学年高一下学期期末考试
物理学科（选考）
本试卷共4页，共100分。
考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。
一、单选题
1、关于物体运动情况的描述，以下说法不正确的是（ ）
A. 当物体做曲线运动时，所受的合外力一定不为零
B. 平抛运动是加速度不变的运动
C. 匀速圆周运动是速度不变的运动
D. 当物体速度为零时，加速度可能不为零
2、如图所示，水平转台上放着一个纸箱A，当转台匀速转动时，纸箱相对转台静止。关于这种情况下纸箱A的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A. 受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力
B. 受重力、台面的支持力和静摩擦力
C. 受重力和台面的支持力
D. 受重力、台面的支持力和向心力
3、我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a上运行，也可以在离月球比较远的圆轨道b上运行。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在a上运行的线速度小于在b上运行的线速度
B. 卫星在a上运行的周期大于在b上运行的周期
C. 卫星在a上运行的角速度小于在b上运行的角速度
D. 卫星在a上运行时受到的万有引力大于在b上运行时的万有引力
4、如图是向心力演示仪的示意图，用以探究物体做圆周运动向心力大小的影响因素. 两个塔轮为传动皮带提供了三个档位：转速比分别是1：1、1：2和1：3。现在要用控制变量法探究向心力与质量的关系，需要把质量比为1：2的两个球分别放在演示仪上合适的位置并选取适当的转速比，下列正确的是（ ）
A. 球分别放在位置、B，转速比选1：3档位
B. 球分别放在位置、，转速比选1：1档位
C. 球分别放在位置、，转速比选1：2档位
D. 球分别放在位置，B，转速比选1：1档位
5、如图所示，在注满清水的竖直密封玻璃管中，红蜡块R正以较小的速度沿y轴匀速上浮，与此同时玻璃管沿水平x轴正方向做匀速直线运动。从红蜡块通过坐标原点O开始计时，直至蜡块运动到玻璃管顶端为止。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 红蜡块做匀速直线运动
B. 红蜡块做变速曲线运动
C. 红蜡块的速度与时间成正比
D. 仅增大玻璃管运动的速度，红蜡块将更快运动到顶端
6、如图，从空中以3m/s的初速度平抛一质量m=2kg的物体，物体在空中运动0. 4s落地，不计空气阻力，，则物体下落过程中的重力做功的平均功率和落地前瞬间重力的瞬时功率分别为（ ）
A. 50W，100W B. 40W，100W C. 50W，80W D. 40W，80W
7、汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力F和加速度a的变化情况是（ ）
A. F逐渐减小，a也逐渐减小 B. F逐渐增大，a逐渐减小
C. F逐渐减小，a逐渐增大 D. F逐渐增大，a也逐渐增大
8、一物体沿固定在地面上的半圆形滑梯的A位置（与圆心等高）以沿切线方向的初速度释放，圆的半径为R，假设滑动过程中阻力大小恒为f，从A运动到B的过程中，下面说法正确的是（ ）
A. 重力对物体做功为2mgR
B. 重力对物体做功的瞬时功率先增后减
C. 摩擦力对物体做功为
D. 支持力对物体先做正功后做负功
9、如图所示，“嫦娥三号”从M点进入环月圆轨道I，运行4天后再从M点进入椭圆轨道II，N为椭圆轨道II的近月点（可视为紧贴月球表面），则“嫦娥三号”（ ）
A. 在两轨道上运行的周期相同
B. 在两轨道上运行的机械能相同
C. 在N点的速度大于月球的第一宇宙速度
D. 从N到M的过程机械能不断增加
10、某同学将手中的弹簧笔竖直向下按压在水平桌面上，如图所示，当他突然松手后弹簧笔将竖直向上弹起，其上升过程中的图像如图所示，则下列判斯正确的是（ ）
A. 弹簧原长为
B. 弹簧最大弹性势能大小为
C. 0到之间弹簧的弹力先增加再减小
D. 到之间弹簧笔的弹性势能和动能之和减小
二、计算题
11、如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点衔接，导轨半径为R，一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处。小球从A处由静止释放被弹开后，经过B点进入轨道的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，求：
（1）小球在最高点C的速度；
（2）小球在最低点B的速度；
（3）释放小球前弹簧的弹性势能；
（4）小球由B到C克服阻力做的功。
12、如图所示，传送带在电动机的带动下保持2m/s的速率顺时针转动。现将质量m=0. 5kg的物体（可视为质点）轻放在传送带的a点，设物体与传送带间的动摩擦因数，a、b间的距离L=3m，g取，物体从a点运动到b点，求：
（1）通过计算分析，物体到达b点前速度能否达到2m/s？
（2）物体从a运动到b点所经历的时间；
（3）物体相对传送带移动的距离；
（4）如果电动机的工作效率为80%，传送带为传送此物体至少需要多消耗多少电能。
能力测试
三、单选题
13、如图所示为某弹簧振子在0～5s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（ ）
A. 振动周期为2s，振幅为16cm
B. 第2s末，振子的加速度为正向最大値
C. 第3s末，振子的速度为零，机械能最小
D. 从第1s末到第2s末，振子在做加速运动
14、在如图所示的xOy坐标系中，一条弹性绳沿x轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为a。t=0时，x=0处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 时，质点P4的速度最大
B. 时，质点P3和P5速度相同
C. t=0时，质点沿y轴负方向运动
D. 该列绳波的波速为
15、随着科幻电影《流浪地球》的热映，“引力弹弓效应”进入了公众的视野。“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。为了分析这个过程，可以提出以下两种模式：探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星，分别因相互作用改变了速度。如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的速度为u，探测器的初速度大小为，在图示的两种情况下，探测器在远离行星后速度大小分别为和。探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律做类比。那么下列判断中正确的是（ ）
A. B. C. D.
16、如图所示，足够长的小平板车B的质量为M，以水平速度向右在光滑水平面上运动，与此同时，质量为m的小物体A从车的右端以水平速度沿车的粗糙上表面向左运动。若物体与车面之间的动摩檫因数为，重力加速度大小为g，则在足够长的时间内（ ）
A. 若M>m，物体A相对地面向左的最大位移是
B. 若MC. 无论M与m的大小关系如何，摩擦力对平板车的冲量均为
D. 无论M与m的大小关系如何，摩擦力的作用时间均为
四、实验题
17、用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。
（1）组装单摆时，应在下到器材中选用__________（选填选项前的字母）。
A. 长度为1m左右的细线 B. 长度为30cm左右的细线
C. 直径为1. 8cm的塑料球 D. 直径为1. 8cm的钢球
（2）某同学准备好相关实验器材后，让小球静止悬挂，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，待稳定后应由__________（选填“释放点”或“平衡位置”）开始计时；
（3）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=__________（用L、n、t表示）。
（4）用多组实验数据作出图象，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是__________（选填选项前的字母）。
A. 出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B. 出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C. 图线c对应的g值小于图线b对应的g值
18、用如图1所示的装置，来完成“验证动量守恒定律”的实验。实验中使用的小球1和2半径相等，用天平测得质量分别为、，且。在木板上铺一张白纸，白纸上面铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。先不放小球2，使小球1从斜槽上某一点S由静止滚下，落到水平地面P点。再把小球2静置于斜槽轨道末端，让小球1仍从S处由静止滚下，小球1和小球2碰撞后分别落在复写纸上，在白纸上留下各自落点的痕迹。实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，可以通过测量小球做平抛运动的射程来解决这个问题。确定碰撞前后落点的位置P、M、N，用刻度尺测量出水平射程OP、OM、ON。
（1）本实验必须满足的条件是__________。
A. 斜槽轨道必须是光滑的
B. 斜槽轨道末端必须是水平的
C. 小球1每次必须从同一高度由静止释放
（2）若两球相碰前后的动量守恒，实验中的测量量应满足的关系式为：____________________。
（3）在上述实验中换用不同材质的小球，其它条件不变，可以改变小球的落点位置。如图2所示的三幅图中，可能正确的落点分布是__________。
五、计算题
19、动能定理和动量定理不仅适用于质点在恒力作用下的运动，也适用于质点在变力作用下的运动，这时两个定理表达式中的力均指平均力，但两个定理中的平均力的含义不同，在动量定理中的平均力是指合力对时间的平均值，动能定理中的平均力是合力指对位移的平均值。
（1）质量为1. 0kg的物块，受变力作用下由静止开始沿直线运动，在2s的时间内运动了2. 5m的位移，速度达到了2m/s。分别应用动量定理和动能定理求出平均力和的值。
（2）如图1所示，质量为m的物块，在外力作用下沿直线运动，速度由变化到v时，经历的时间为t，发生的位移为x。分析说明物体的平均速度与、v满足什么条件时，和是相等的。
（3）质量为m的物块，在如图2所示的合力作用下，以某—初速度沿x轴运动，当由位置x=0运动至x=A处时，速度恰好为0，此过程中经历的时间为，求此过程中物块所受含力对时间t的平均值。
20、摆动是生活中常见的运动形式，秋千、钟摆的运动都是我们熟悉的摆动。摆的形状各异，却遵循着相似的规律。
（1）如图1所示，一个摆的摆长为L，小球质量为m，拉起小球使摆线与竖直方向夹角为θ时将小球由静止释放，忽略空气阻力。
a. 求小球运动到最低点时绳对球的拉力的大小F。
b. 如图2所示，当小球运动到摆线与竖直方向夹角为时，求此时小球的角速度。
（2）如图3所示，长为L的轻杆，一端可绕固定在O点的光滑轴承在竖直平面内转动，在距O点为和L处分别固定一个质量为m、可看作质点的小球，忽略轻杆的质量和空气阻力。
a. 将杆与小球组成的系统拉到与竖直方向成θ角的位置由静止释放，当系统向下运动到与竖直方向夹角为时，求此时系统的角速度大小。
b. 若θ较小，系统的运动可看作简谐运动，对比和的表达式，参照单摆的周期公式，写出此系统做简谐运动的周期的表达式，并说明依据。