北京市房山区2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题（Word版无答案）

北京市房山区2022-2023学年高一下学期期末考试
物理
本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回，试卷自行保存。
一、单项选择题（共20小题，每小题3分，共60分）
请阅读下述文字，完成第1题、第2题、第3题。
排球运动是大家非常喜爱的一种球类运动。如图1所示，在比赛中，运动员会将排球击打过网。不计空气阻力，重力加速度g取。
1.以地面为参考系，排球被水平击出后，在空中做（ ）
A.平抛运动 B.自由落体运动
C.匀速直线运动 D.匀减速直线运动
2.排球被水平击出后约0.80s落地，排球被击打时距地面的高度约为（ ）
A.1.6m B.2.4m C.3.2m D.6.4m
3.排球被水平击出后，从被击出到落地的过程中（ ）
A.排球动能一直减小 B.排球重力势能一直增大
C.排球机械能逐渐减小 D.排球落地时间与水平初速度无关
请阅读下述文字，完成第4题、第5题、第6题。
一个钢球在水平面上做直线运动。从不同方向给它施加力，例如在钢球运动路线的旁边放一块磁铁，如图2所示。
4.观察钢球的运动轨迹为图2中弯曲虚线。钢球做曲线运动时，下列说法正确的是（ ）
A.速度一定不变 B.合力一定不变
C.合力一定不为零 D.加速度一定不变
5.通过观察，可以发现：做曲线运动时钢球所受合力方向（ ）
A.一定与运动轨迹垂直 B.一定不与运动轨迹垂直
C.一定与其运动方向相同 D.一定与其运动方向不在同一直线.上
6.钢球沿曲线MN由M向N运动，途经P点时的速度为v，虚线是曲线上过P点的切线，图3中P点速度方向表示正确的是（ ）
A B C D
请阅读下述文字，完成第7题、第8题、第9题。
如图4所示，质量为m的足球从地面的1位置被踢出，在空中达到最高点2位置时的高度为h，落地时到达3位置。由位置2运动到位置3经历的时间为t，重力加速度为g。
7.下列用来描述足球运动的物理量中是标量的是（ ）
A.动能 B.位移 C.速度 D.加速度
8.下列说法正确的是（ ）
A.足球由1到2的过程中，重力做功为mgh
B.足球由1到2的过程中，动能增加了mgh
C.足球由2到3的过程中，重力做功的平均功率是mgh
D.足球由2到3的过程中，机械能增加了mgh
9.下列说法正确的是（空气阻力不能忽略）（ ）
A.足球被踢出的过程中，人对球做的功是mgh
B.足球在2位置的瞬时速度沿水平方向
C.足球在3位置落地时的速度沿竖直方向
D.足球由1到2所用的时间一定也为t
请阅读下述文字，完成第10题、第11题。
如图5所示，用一根长为L的细绳（不可伸长）与质量为m的小球相连，悬挂于一固定点O，将细绳拉直并处于水平状态，由静止释放小球，重力加速度为g，不计空气阻力。
10.小球运动到最低点时，（ ）
A.速度为 B.加速度为g
C.细绳受到的拉力为2mg D.小球的动能为mgL
11.从静止释放小球，到小球运动到最低点（ ）
A.小球受重力、细绳的拉力和向心力
B.细绳的拉力对小球做正功，使小球动能增加
C.重力对小球做正功，小球的重力势能减少
D.小球的机械能增加
12.把石块从高处抛出，初速度大小，抛出高度为h，方向与水平方向夹角为，如图6所示，石块最终落在水平地面上。若空气阻力可忽略，对于不同的抛射角，下列说法正确的是（ ）
A.石块落地的时间可能相同 B.石块落地时的动能一定相同
C.石块落地时的机械能可能不同 D.石块落地时重力的功率可能相同
13.如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面，bc段距离坡底高度为h。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（ ）
A.汽车在ab段的输出功率比bc段的大
B.在ab段汽车的输出功率逐渐增大
C.汽车在ab段受到的合力比cd段受到的合力大
D.汽车在cd段的输出功率比bc段的大
14.2022年3月的“天宫课堂”上，航天员做了一个“手动离心机”，该装置模型如图8所示，快速摇转该装置完成了空间站中的水油分离实验，下列说法正确的是（ ）
A.转速越小越容易实现水油分离
B.水油分离是因为水的密度较大更容易离心而分离
C.任天宫中摇晃试管使水和油混合，静置一小段时间后水和油也能分离
D.若在地面上利用此装置进行实验，将无法实现水油分离
15.中国自行研制、具有完全知识产权的“神舟”飞船某次发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由“长征”运载火箭送人近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，在B点通过变轨进入预定圆轨道，如图9所示。则（ ）
A.飞船在B点通过加速从椭圆轨道进入预定圆轨道
B.在B点变轨进入预定圆轨道后，飞船的机械能比在椭圆轨道上的小
C.在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的加速度比B点的小
D.在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的速度比B点的小
16.空间站在距地面高度约为400km的轨道绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A.空间站处于平衡状态
B.空间站内的航天员处于完全失重状态
C.空间站绕地球运动的速度应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
D.空间站绕地球运动的加速度比它在地面上的重力加速度大
17.如图10所示，小球从直立轻质弹簧的正上方A处由静止自由下落，到B点与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短，然后又被弹回。若不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A.小球在C点时速度为零，加速度也为零
B.小球在B点速度最大
C.小球从A点到C点，弹簧的弹性势能增加量与小球重力势能的减少量相等
D.小球在由B点运动到C点的过程中，小球、地球与弹簧组成系统的机械能减小
18.铅球掷出后，在空中运动的轨迹如图11所示。a、b、c、d、e为轨迹上5个点，c为轨迹的最高点，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A.铅球从a点运动到c点和从c点运动到e点速度变化方向相同
B.铅球从d点到e点的过程比从口点到b点的过程中速度变化快
C.铅球运动到c点时重力的功率最小，但不为零
D.铅球从a点运动到e点，合外力做的功小于重力势能的减少量
19.如图12所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方有一钉子C，把悬线另一端的小球A拉到跟悬点在同一水平面处无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线与钉子C相碰，开始绕钉子运动。不计空气阻力和细绳与钉子相碰时的能量损失，以下说法正确的是（ ）
A.碰到钉子的瞬间，悬线拉力的功率最大
B.钉子C越靠近O点悬线越容易断
C.碰钉子的瞬间悬线拉力做正功，所以小球的速度迅速增大
D.从开始释放到悬线碰钉子之前，小球重力的功率先增大后减小
20.我国研制的隐身战机“歼20”在航展上进行飞行表演。其中一架飞机从水平平飞经一段圆弧转入竖直向上爬升，如图13所示。假设飞机沿圆弧运动时速度大小不变，发动机推力方向沿轨迹切线，飞机所受升力垂直于机身，空气阻力大小不变，则飞机沿圆弧运动时（ ）
A.空气对飞机的作用力不变 B.飞机发动机推力大小保持不变
C.飞机克服重力做功的功率保持不变 D.飞机发动机推力做功的功率逐渐增大
二、填空题（每小题2分，共12分）
21.（6分）某实验小组做“研究平抛运动”的实验，实验装置如图14甲所示.
（1）实验时如果斜槽表面比较粗糙，对实验结果______（填“有”或“没有”）影响。
（2）安装器材应注意斜槽末端水平和平板竖直，检测斜槽末端水平的方法是______。
（3）用频闪相机拍摄小的平抛运动，每隔时间T闪光一次，得到的照片如图14乙所示，图中每个小方格的边长为L，实验时小球抛出时的初速度为______，当地重力加速度的大小为______。
22.（6分）图15为利用重物自由下落，“验证机械能守恒定律”的实验装置。
（1）关于该验，下列做法正确的有______。
A.打点计时器的两限位孔必须在同一竖直线上
B.实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直
C.实验前，应测量重物的质量
D.数据处理时应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
（2）实验中，先接通电源，再由静止开始释放重物，得到一条点迹清晰的纸带。O为起点，在纸带上选取几个连续打出的点，其中三个连续点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、，如图16所示。已知重物质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期T，从O点到B点过程中，重物的动能增加量______J；重物的重力势能减少量______J。
（3）某同学在计算与B点对应的重物的瞬时速度时采用公式（h表示OB距离），这种做法是否可行？说出你的理由。
三、计算论证题（共28分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。
23.（6分）如图17所示，体育课上，甲同学在距离地面高处将排球击出，球的初速度沿水平方向，大小为；乙同学在离地处将排球垫起，重力加速度g取。不计空气阻力。求：
（1）排球被垫起前在水平方向飞行的距离x；
（2）排球被垫起前瞬间的速度大小v；
24.（6分）如图18所示，某人把一个质量的小球从高处以60°角斜向上抛出，初速度，不计空气阻力，取地面为零势能面。重力加速度g取。求：
（1）抛出过程中，人对小球做的功；
（2）小球落地时速度大小；
25.（7分）如图19所示，有一辆质量为的汽车（可看做质点）驶上半径为的圆弧拱形桥。重力加速度g取。求：
（1）当汽车以一定速度通过拱形桥顶时（汽车与桥面之间始终有相互作用），画出此时汽车在竖直方向受力的示意图；
（2）当该汽车以速率通过拱形桥顶时，汽车对桥的压力是多大？并判断此时汽车是处于超重状态还是失重状态；
（3）汽车通过桥顶时对桥面的压力过小是不安全的。请你通过分析说明：在设计拱形桥时，对于同样的车速，拱形桥圆弧的半径是大些比较安全还是小些比较安全。
26.（9分）牛顿运用其运动定律并结合开普勒定律，通过建构物理模型研究天体的运动，建立了万有引力定律。请你选用恰当的规律和方法解决下列问题：
（1）某质量为m的行星绕太阳运动的轨迹为椭圆，若行星在近日点与太阳中心的距离为，在远日点与太阳中心的距离为。求行星在近日点和远日点的加速度大小之比；
（2）实际上行星绕太阳的运动轨迹非常接近圆，其运动可近似看做匀速圆周运动。设行星与太阳的距离为r，请根据开普勒第三定律及向心力的相关知识，证明太阳对行星的作用力F与r的平方成反比；
（3）我们知道，地球表面不同位置的重力加速度大小略有不同，若已知地球质量为M，自转周期为T，引力常量为G。将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响。设在赤道地面附近重力加速度大小为，在北极地面附近重力加速度大小为，求比值的表达式。