北京市东城区2021年高一下期末统一检测物理试卷（含答案）

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1、北京市东城区北京市东城区 20202020- -20212021 学年高一下期末统一检测物理试题学年高一下期末统一检测物理试题 第一部分第一部分 选择题（共选择题（共 48 分）分） 一、单项选择题（本题共一、单项选择题（本题共 16 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，只有分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的）一个选项是符合题意的） 1. 如图所示， 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。 无人机沿水平方向匀速飞行， 在某时刻释放了一个小球。忽略空气阻力的影响。以地面为参考系，离开无人机后，小球在空中做（ ） A. 平抛运动 B. 自由

2、落体运动 C. 匀速直线运动 D. 匀减速直线运动 【答案】A 2. 如图所示， 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。 无人机沿水平方向匀速飞行， 在某时刻释放了一个小球。忽略空气阻力的影响。小球在空中运动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小球的速度方向始终沿竖直方向 B. 小球加速度方向始终沿竖直方向 C. 小球的速度方向和加速度方向都在不断变化 D. 小球的速度方向与加速度方向之间的夹角始终为 90 【答案】B 3. 如图所示，一圆盘在水平面内匀速转动，在盘面上有一小物块，随圆盘一起运动关于小物块的受力情况，下列说法正确的是（ ） A. 只受重力 B. 只受重力和支持力 C. 受重力、支持

3、力和摩擦力 D. 受重力、支持力、摩擦力和向心力 【答案】C 4. 如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上有一个小物体随圆盘一起做匀速圆周运动。若圆盘转动的角速度为4rad/s，小物体距圆盘中心距离为 0.10m，则（ ） A. 小物体的运动周期为 2s B. 小物体的运动周期为 0.5s C. 小物体的线速度大小为0.4m/s D. 小物体的线速度大小为40m/s 【答案】C 5. 如图所示，跳伞员在降落伞打开一段时间以后，在空中做匀速运动，直至落地。在无风时，跳伞员竖直匀速下落，着地速度大小是4m/s。当有自东向西吹来的风时，他在水平方向获得3m/s的速度，在竖直方向的运动情况与无风

4、时相同，则跳伞员着地时的速度（ ） A. 大小5m/s，方向偏东 B. 大小为5m/s，方向偏西 C. 大小为7m/s，方向偏东 D. 大小为7m/s，方向偏西 【答案】B 6. 如图所示，一辆质量32.0 10 kgm 的汽车（可视为质点）在水平公路的弯道上行驶。当汽车沿曲线由M 向 N行驶时，速度逐渐增大。下图中画出的汽车转弯时所受合力 F 的方向正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 7. 如图所示，一辆质量32.0 10 kgm 的汽车（可视为质点）在水平公路的弯道上行驶。汽车转弯时如果速度过大，容易发生侧滑。因此，汽车转弯时不允许超过规定的速度。已知轮胎与路面间的最大静摩

5、擦力为41.0 10 N，当汽车经过半径为 80m的弯道时，汽车的行驶速度最大不能超过（ ） A. 20m/s B. 40m/s C. 60m/s D. 80m/s 【答案】A 8. 甲物体静止在赤道上某处，乙物体静止在北京某处（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1v、2v表示，角速度分别用1、2表示，则（ ） A. 12 B. 12 C. 12vv D. 12vv 【答案】A 9. 根据开普勒第一定律可知：火星绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。火星绕太阳运行过程中，下列说法正确的是（ ） A. 火星绕太阳运行的速度方向始终指向太阳 B.

6、 太阳对火星的万有引力大小始终保持不变 C. 火星运动到近日点时，太阳对火星的万有引力最大 D. 太阳对火星的万有引力始终不做功 【答案】C 10. 如图所示， 质量为m的物体由A点竖直向下运动到水平地面上的B点。 已知A点距水平桌面的高度为1h，桌面距水平地面的高度为2h，重力加速度为 g。 下列说法正确的是（ ） A. 物体在 A 点具有的重力势能不可能为 0 B. 物体在 A 点具有重力势能一定为1mgh C. 以桌面为参考平面，物体在 A点具有的重力势能为2mgh D. 以地面为参考平面，物体在 A点具有的重力势能为12mg hh 【答案】D 11. 如图所示， 质量为m的物体由A点竖

7、直向下运动到水平地面上的B点。 已知A点距水平桌面的高度为1h，桌面距水平地面的高度为2h， 重力加速度为 g。物体由A点竖直向下运动到B点的过程中， 其重力势能 （ ） A. 增加1mgh B. 增加2mgh C. 减少12mg hh D. 减少12mg hh 【答案】D 12. 如图所示，修筑铁路时在转弯处外轨略高于内轨，高度差要根据弯道的半径和规定的行驶速度确定，这样可以使火车在转弯处减轻轮缘对内外轨的挤压。下列说法正确的是（ ） A. 外轨对轮缘的弹力是火车转弯所需向心力的主要来源 B. 转弯时规定速度的大小随火车总质量的改变而改变 C. 若火车转弯时的速度低于规定速度，轮缘不会挤压内

8、外轨 D. 若火车转弯时的速度超过规定速度，外轨对轮缘会有挤压作用 【答案】D 13. 如图所示，一个质量为 m 的小球用一根长为 l的细绳吊在天花板上，给小球一水平初速度，使小球在水平面内做匀速圆周运动。已知细绳与竖直方向的夹角为，重力加速度为 g。则（ ） A. 细绳对小球的拉力大小等于tanmg B. 细绳对小球的拉力大小等于sinmg C. 小球所需向心力大小等于tanmg D. 小球所需向心力大小等于sinmg 【答案】C 14. 如图所示，一台起重机将质量为31.0 10 kg的货物从静止开始沿竖直方向匀加速吊起，在 2s 末货物的速度为4.0m/s，不计空气阻力，g取210m/s

9、。在此过程中（ ） A. 合外力做功44.8 10 J B. 钢绳拉力做功44.8 10 J C. 货物的重力势能减少44.0 10 J D. 货物的机械能增加44.0 10 J 【答案】B 15. 如图所示，某人将质量为 0.5kg 的石块从 10m高处以 30角斜向上方抛出，初速度0v的大小为6m/s。不计空气阻力，g取210m/s。下列说法正确的是（ ） A. 石块被抛出时水平分速度大小为3m/s B. 人在抛出石块过程中做功为50J C. 石块在空中运动过程中机械能减少9J D. 石块在落地前瞬时具有的动能为59J 【答案】D 16. 把小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至 A 的位

10、置，如图甲所示。迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置 C，途中经过位置 B 时弹簧正好恢复原长，如图乙所示。已知 A、B、C三点距离水平地面的高度分别为1h、2h、3h。弹簧质量和空气阻力均可忽略，g 取210m/s。下列说法正确的是（ ） A. 小球位于位置 A时，弹簧弹性势能最大，其值为31mg hh B. 小球经过位置 B时，小球的动能最大，其值为32mg hh C. 由 A 点运动到 C 点的过程中，小球的机械能守恒 D. 由 A 点运动到 C 点的过程中，小球重力势能的增加量小于弹簧弹性势能的减少量 【答案】A 第二部分第二部分 非选择题（共非选择题（共 52 分）分） 二、

11、填空题（本题共二、填空题（本题共 3 小题，共小题，共 20分）分） 17. 利用如图所示的装置可以探究影响向心力大小的因素。 将小球放置在横臂的挡板处，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，两小球随之做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供了小球做匀速圆周运动的向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，可显示两小球所受向心力的大小情况。已知长槽横臂的挡板 A和短槽横臂的挡板 C到各自转轴的距离相等。若将甲、乙两个相同小球分别置于挡板 A和挡板 C处，匀速转动手柄，稳定后两小球所需向心力大小之比12:1:4F F ，则两小球的角速度之比12:_。此时

12、传动皮带所连接的左、右两塔轮半径之比为12:r r _。 【答案】 . 1:2 . 2:1 18. 根据把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路， 平抛运动可以看作是在竖直方向和水平方向的两个分运动的合运动。 为了研究平抛运动的特点， 用频闪照相的方法记录做平抛运动的小球每隔相等时间 T的位置， 如图甲所示。以左边第一个小球（平抛起始点）的中心为原点，沿水平向右竖直向下的方向建立直角坐标系，用平滑曲线把这些位置连接起来，如图乙所示，其中1M、2M、3M为图甲中记录的小球的位置。已知重力加速度为 g。 （1）根据_可以判断小球在水平方向上做_运动。 （2）有同学进一步猜测，小球在竖直方

13、向做自由落体运动，请你利用题中所给信息，提出一种判断该同学的猜测是否成立的方法：_。 （3）若（2）中猜测成立，测得某小球中心点的横坐标为 x，纵坐标为 y，据此可以计算出小球的初速度大小为_。 【答案】 . 相邻两点间的水平距离相等 . 匀速直线 . 根据自由落体公式，算出相应纵坐标的值，与图中相应的值对比 . 02gvxy 19. 某同学利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。 （1）他按照图示装置安装实验器材后进行了如下操作，其中不必要的步骤是_，操作不当的步骤是_。 A将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上 B.用天平测出重物的质量 C.先接通电源，后释放纸带 （2）正确进行实验操

14、作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图乙所示。在纸带上选取三个连续打出的点 A、B、C，测得它们到起始点 O的距离分别为Ah、Bh、Ch。设重物质量为 m，当地重力加速度为 g，打点计时器打点周期为 T。为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从打 O点到打 B 点的过程中，重物重力势能的减少量pE_，动能的增加量kE_（用题中所给字母表示） 。 （3）实验结果显示，重物重力势能的减少量略大于动能的增加量，其主要原因是_。 【答案】 . B . A . Bmgh . 21()22CAhhmT . 空气阻力作用和打点计时器与纸带之间的摩擦作用。 三、计算论证题（本题共三、计算论证题（本

15、题共 5 小题，共小题，共 32分）分） 20. 如图所示，用5.0NF 的水平拉力，使质量1.0kgm 的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求： （1）2.0s末物体的动能kE； （2）前 2.0s 拉力的功 W。 【答案】(1) 50J； (2) 50J 21. 如图所示，固定光滑弧形轨道MN的下端与固定光滑竖直圆轨道平滑连接，圆形轨道的半径为 R，P为圆轨道的最高点。将质量为 m 的小球 （可视为质点）从弧形轨道上某处由静止释放，小球可以进入圆轨道。已知重力加速度为 g。 （1）求小球恰好能通过 P点时的速度大小Pv； （2）将小球从弧形轨道距地面高3.5hR处由静止释放。请你

16、通过计算，说明小球能否通过 P 点。 【答案】 （1）gR ；（2）P3vgRv 能过 P 点 22. 如图所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A 球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时 B 球被释放，做自由落体运动。测得两球经过 0.5s 同时落地，A球落地点到抛出点的水平距离为 1.5m。忽略空气阻力对两小球运动的影响，210m/sg 。 （1）求 A球抛出点距地面的高度 h； （2）求 A球抛出时的速度大小0v； （3）请你通过分析，比较 A、B两球落地速度大小。 【答案】 （1）1.25mh； （2）03m/sv ； （3）ABvv 23. 某型号汽车质量为 m， 发动机的额定功率为0P

17、。 假设汽车在某水平路段行驶时， 受到的阻力大小恒为F阻。 （1）求发动机在额定功率下，汽车在此路段匀速行驶的速度。 （2）某段时间内，汽车在此路段行驶时的v t图像如图所示，已知 t时刻速度为 v。求0t时间内发动机实际功率的最大值。 【答案】 （1）0PF阻； （2）2mvF vt阻 24. 2020年 5 月 27日，中国珠峰高程测量登山队 8名队员成功登顶珠穆朗玛峰，标志着我国珠峰高程测量取得关键性胜利。 （1）本次珠峰高程测量依托北斗卫星导航系统进行了峰顶位置的精确测量。北斗卫星导航系统中，有一颗质量为1m的卫星 A，它的轨道与地球赤道在同一平面内，从地面上看，它在一定高度处静止不动。另一颗质量为2m的卫星 B，离地面高度为 h。两颗卫星都绕地球做近似的匀速圆周运动。已知地球质量为m地，地球半径为 R，地球自转周期为0T，引力常量为 G。 求：卫星 A 运行的角速度大小； 卫星 B 运行的线速度大小。 （2）本次珠峰高程测量还在珠峰北坡地区开展广泛高精度航空重力测量以及峰顶重力测量，获得有史以来精度最高的珠峰高程测量成果。 若将地球视为半径为 R，质量均匀分布一个球体，地球表面海平面处的重力加速度大小为1g。与峰顶等高处的重力加速度大小为2g。不考虑地球自转的影响。请根据所学的知识推导珠穆朗玛峰高度的表达式。 【答案】 （1）02T，gRRh； （2）12(1)gRg