北京市怀柔区2022-2023学年高一下学期7月期末考试物理试题(无答案)

北京市怀柔区2022-2023学年高一下学期7月期末考试
物理 试 题
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷1至4页，第Ⅱ卷4至6页，共100分。考试时间90分钟。
第Ⅰ卷（选择题部分）
一、单项选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。）
1． 排球是大家很熟悉的一项体育运动。在国际赛事中，中国女排姑娘们凭借着团结协作、顽强拼搏的女排精神创造了一个又一个辉煌，极大地激发了中国人的自豪、自尊和自信。如图所示，在排球场上发球运动员将排球斜向上击出，排球运动一段时间后落至点。已知排球在空中运动轨迹的最高点为点，排球可视为质点，忽略空气阻力的影响。关于排球运动过程中速度方向和受力方向，下列图中正确的是( )
A. B.
C. D.
2．红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图2中的：
A.直线P B．曲线Q
C．曲线R D．无法确定
3. 牛顿发现了万有引力定律，却没有给出引力常量。在年，卡文迪什巧妙地利用扭秤装置，第一次比较准确地测出了引力常量的值，实验装置如图所示，在实验中卡文迪什主要运用的科学研究方法是( )
A. 微元法 B. 控制变量法
C. 理想模型法 D. 微小形变放大法
4.某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度是0.76m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼（图5.2-3）。该楼层高4.56m。正确的（ ）
A.甲顾客先到达楼上 B.乙顾客先到达楼上
C.甲上楼用了14s D.乙上楼用了12s
5．如图5所示，在风力推动下，风叶带动发电机发电，M、N为同一
个叶片上的两点，下列说法中正确的是
A．M点的线速度等于N点的线速度
B．M点的角速度小于N点的角速度
C．M点的向心加速度小于N点的向心加速度
D．M点的周期大于N点的周期
6．汽车以恒定的速率通过一圆弧形拱桥，当它位于拱桥顶部时，下列说法中正确的是
A．汽车处于超重状态
B．汽车对拱桥的压力等于其重力
C．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用
D．汽车受到的重力和支持力的合力提供它所需的向心力，方向指向圆弧的圆心
7.世界一级方程式锦标赛新加坡大奖赛赛道单圈长5.067公里，共有23个弯道，如图所示，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，则以下说法正确的是(　　)
A.是由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道的
B.是由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时减速才造成赛车冲出跑道的
C.是由于赛车行驶到弯道时.运动员没有及时加速才造成赛车冲出跑道的
D.由公式F＝mω2r可知，弯道半径越大，越容易冲出跑道
8.平抛物体的运动规律可以概括为两点：① 水平方向作匀速运动，② 竖直方向作自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验；如图7所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面。这个实验（ ）
A. 只能说明上述实验中的第①条
B. 只能说明上述实验中的第②条
C. 不能说明上述实验中的任何一条
D. 能同时说明上述实验中的两条
图7
9．若某星球的质量和半径均为地球的2倍，那么质量约为50 kg的宇航员在该星球上的重力是地球上重力的
A．4倍 B．2倍 C． D．
10. 中国北斗卫星导航系是继美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗导航系统中有几颗卫星是地球同步卫星，导航系统是由周期约为12小时卫星群组成。则北斗导航系统的同步卫星与导航卫星相比( )
A. 北斗导航系统的同步卫星的角速度大 B. 北斗导航系统的同步卫星的轨道半径小
C. 导航卫星的线速度大 D. 导航卫星的向心加速度小
11． 如图所示，人造地球卫星发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道。先将卫星发射至近地圆轨道Ⅰ；然后在点近地点点火加速，卫星做离心运动进入椭圆轨道Ⅱ；在点远地点再次点火加速进入圆形轨道Ⅲ。下列说法正确的是( )
A. 轨道Ⅱ上点的速度一定不超过第一宇宙速度
B. 如果圆轨道Ⅲ是地球同步卫星轨道，则在该轨道上运行的任何卫星，其角速度和北京“鸟巢”的角速度相同
C. 在赤道上顺着地球自转方向发射卫星可节省能量，所以卫星发射场必须建在赤道上
D. 卫星在圆轨道Ⅰ上运行时的周期和向心加速度小于在圆轨道Ⅲ上的周期和向心加速度
12. 在2015年世界蹦床锦标赛中，中国队包揽了女子单人蹦床比赛的金牌和银牌. 对于运动员身体保持直立状态由最高点下落至蹦床的过程（如图10所示），若忽略空气阻力，关于运动员所受重力做功、运动员的重力势能，下列说法中正确的是
A．重力做正功，重力势能减少
B．重力做负功，重力势能减少
C．重力做负功，重力势能增加
D．重力做正功，重力势能增加
13汽车爬坡时，驾驶员的操作是加大油门，同时将变速器换成低速挡。加大油门是使发动机发挥最大的功率，换用低速挡是为了减速。那么，在爬坡时，减小汽车的速度是为了（　）
A.保证安全 B.获取更大的牵引力 C.省油 D.增大惯性
14．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离，如图所示。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法不正确的是( )
A. 运动员到达最低点前重力势能始终减小
B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加
C. 蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
D. 蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
15．如图12所示，某人在山上将一质量为m的石块以初速度v0抛出，抛出时石块距地面的高度为H，到达P点时距地面的高度为h （H > h）。不计空气阻力，重力加速度为g．则石块到达P点时的动能为
A． B．
C．mgH-mgh D．
16一定的距离钉4个钉子，将三合板弯曲成拱桥形卡入钉内，三合板上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，这样玩具惯性车就可以在桥面上跑起来了。把这套系统放在电子秤上，关于电子秤的示数下列说法正确的是(　　)
A.玩具车静止在拱桥顶端时的示数小一些
B.玩具车运动通过拱桥顶端时的示数大
C.玩具车运动通过拱桥顶端时处于超重状态
D.玩具车运动通过拱桥顶端时速度越大(未离开拱桥)，示数越小
第II卷（非选择题 共5题 共52分）
二、填空题（本题共1小题，每空2分，共12分）
17．（12分）利用图13所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。已知打点计时器打点周期T=0.02s，重力加速度为g。
（1）甲同学在做实验时进行了如下操作，其中操作不当的步骤是 （选填选项前的字母）。
A．将打点计时器接到直流电源上
B．应选择体积小、质量大的重物
C．释放纸带前，纸带应保持竖直
（2）甲同学从打出的纸带中选出符合要求的一条纸带，如图14所示（其中一段纸带图中未画出）。图中O点为打出的起始点，且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F作为计数点。测出C、D、E点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3，由此可计算出打点计时器打下D点时重物下落的瞬时速度vD= m/s（结果保留三位有效数字）。用m表示重物的质量，在误差允许的范围内，若满足表达式mgh2= ，则可认为重物下落过程中机械能守恒(用给出的已知物理量的符号表示)。
（3）乙同学在进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏，找不到起始点了，于是他利用剩余的纸带，用（2）中方法进行数据处理并进行验证。如图15所示，重新任选某点为O，选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F作为计数点，测量出C、D、E点到O点的距离分别为h1、h2、h3，用（2）中表达式进行验证。发现表达式左侧mgh2的数值比表达式右侧的数值小了很多，最可能的原因是 。
（4）丙同学设想采用另一种方法研究机械能是否守恒：在图15中的纸带上，先分别测量出从O点到A、B、C、D、E、F点的距离h，再计算对应B、C、D、E各点的重物速度v。请帮助丙同学在图16中画出v2-h图像的示意图，并说明如何利用该图像判断重物下落过程中机械能是否守恒。
三、 计算题（本题共5小题，共40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
18．（6分）某款儿童滑梯如图18所示，其滑面可视为与水平地面夹角θ = 37°的平直斜面，滑面顶端距离地面高度h = 3.0 m。一质量m = 20 kg的儿童从滑面顶端由静止开始下滑至底端，已知儿童与滑梯间的动摩擦因数μ = 0.30，儿童沿滑梯下滑的过程，可以看做质点沿斜面直线运动。已知sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，取重力加速度g = 10 m/s2，忽略空气阻力的影响。求：
（1）儿童下滑过程中，所受摩擦力的大小f；
（2）儿童下滑的整个过程中，重力对其做的功W；
（3）儿童下滑至底端时，重力的瞬时功率P。
．19（6分）追寻守恒量是物理学的重要研究内容，在高中阶段我们探索守恒量时，除了实验手段，也常借助已有理论来进行分析。已知重力加速度为g。
如图22所示，A和B两位置分别距离地面高度为hA和hB，质量为m的物体（可视为质点）在A和B两位置的速度大小分别为vA和vB。
1．以地面为参考平面，分别写出物体在A和B两位置的机械能EA和EB；
2．利用动能定理和重力做功的特点，证明沿光滑曲面下滑的物块在A位置的机械能与在B位置的机械能相等。
20.（9分）长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动 ，这种运动通常称为圆锥摆运动，重力加速度为g，如图所示。当细线与竖直方向的夹角是α时，求：
(1)线的拉力F大小；
(2)小球运动的线速度的大小；
(3)若保持圆心o到o点距离h不变，改变绳长L，求小球做匀速圆周运动角速度ω与绳长L的关系。
21．（9分）环保人员在一次检查时发现，有一根排污管正在沿水平方向向河道内排出大量污水，如图16所示。水流稳定时，环保人员测出了管口中心到河面的高度H，喷出污水的水平射程为L，管口的直径为D（D远小于H）。设污水充满整根管道，管口横截面上各处水的速度相同，忽略空气阻力，已知重力加速度为g。求：
（1）污水从排污管喷出时初速度的大小：
（2）污水落至河面时速度的大小；
（3）由管口至河面间空中污水的体积A。
22．（10分） 2020年12月17日，嫦娥五号返回器携带月球样品在预定区域安全着陆，探月工程取得圆满成功。若已知月球质量为M月，月球半径为R月，地球质量为M地，地球半径为R地，月球中心与地球中心的距离为L，引力常量为G。在以下问题的讨论中，将地球、月球均视为质量分布均匀的球体，不考虑月球和地球自转的影响。
（1）嫦娥五号带回了月球样品，某样品在月球表面附近所受重力大小为F月，在地球表面附近所受重力大小为F地，求比值F月/ F地的表达式。
（2）若将月球绕地球的公转视为一个质点绕地球做匀速圆周运动，其公转周期为T。
请写出月球绕地球公转的向心加速度a与T之间的关系式。
（3）经查阅资料，可知地球半径约为R地= 6400 km，月球与地球中心的距离L约为地球半径R地的60倍，取地球表面附近自由落体加速度g = 9.8 m/s2。
牛顿在思考行星间的引力时，猜想“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，最终他利用“月—地检验”证实了自己的猜想。根据牛顿的猜想，推导并写出月球受地球引力产生的加速度a 的表达式（用g、R地、L表示）；为确定牛顿的猜想是否正确，请写出还需查阅本题信息中哪个物理量的具体数值。