北京市房山区2022-2023学年高一下学期期末考试物理试题

更新时间：2023-10-30 浏览次数：29 类型：期末考试

一、单项选择题（共20小题，每小题3分，共60分）

1. (2023高一下·房山期末) 排球运动是大家非常喜爱的一种球类运动。如图所示，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 $\text{[math]}$ 。
1. （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. （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. （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
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2. (2023高一下·房山期末) 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，如图所示。
1. （1）观察钢球的运动轨迹为图中弯曲虚线。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
2. （2）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
3. （3）钢球沿曲线MN由M向N运动，途径P点时的速度为v，虚线是曲线上过P点的切线，图中P点速度方向表示正确的是（　　）
  
  A . B . C . D .
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3. (2023高一下·房山期末) 如图所示，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。
1. （1）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
2. （2）下列说法正确的是（　　）
  
  A . 足球由1到2的过程中，重力做功为 $\text{[math]}$ B . 足球由1到2的过程中，动能增加了 $\text{[math]}$ C . 足球由2到3的过程中，重力做功的平均功率是 $\text{[math]}$ D . 足球由2到3的过程中，机械能增加了 $\text{[math]}$
3. （3）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 $\text{[math]}$ 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
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4. (2023高一下·房山期末) 如图所示，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。
1. （1）小球运动到最低点时，（　　）
  
  A . 速度为 $\text{[math]}$ B . 加速度为g C . 细绳受到的拉力为2mg D . 小球的动能为mgL
2. （2）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
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5. (2023高一下·房山期末) 把石块从高处抛出，初速度大小v₀ ，抛出高度为h，方向与水平方向夹角为θ（0 ≤θ <90º），如图所示，石块最终落在水平地面上．若空气阻力可忽略，下列说法正确的是（）

A . 对于不同的抛射角θ，石块落地的时间可能相同 B . 对于不同的抛射角θ，石块落地时的动能一定相同 C . 对于不同的抛射角θ，石块落地时的机械能可能不同 D . 对于不同的抛射角θ，石块落地时重力的功率可能相同

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6. (2023高一下·房山期末) 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

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7. (2023高一下·房山期末) 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 . 在天宫中摇晃试管使水油混合，静置一小段时间后水油也能分离 D . 若在地面上利用此装置进行实验，将无法实现水油分离

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8. (2023高一下·房山期末) 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

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9. (2023高一下·房山期末) 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

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10. (2023高一下·房山期末) 如图所示，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

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11. (2023高一下·房山期末) 铅球掷出后，在空中运动的轨迹如图所示。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a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

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12. (2023高一下·房山期末) 如图所示，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

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13. (2023高一下·房山期末) 2016年11月，我国研制的隐身喷气式战机“歼20”在航展上飞行表演，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

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二、填空题（每小题2分，共12分）

14. (2023高一下·房山期末) 某实验小组做“研究平抛运动”实验，实验装置如图甲所示。
1. （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. （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. （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。
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15. (2023高一下·房山期末) 如图为利用重物自由下落，“验证机械能守恒定律”的实验装置。
1. （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. （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 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，如图所示。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 $\text{[math]}$ J；重物的重力势能减少量 $\text{[math]}$ J。
3. （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 $\text{[math]}$ （h表示OB距离），这种做法是否可行？说出你的理由。
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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。

16. (2023高一下·房山期末) 如图所示，体育课上，甲同学在距离地面高 $\text{[math]}$ 处将排球击出，球的初速度沿水平方向，大小为 $\text{[math]}$ ；乙同学在离地 $\text{[math]}$ 处将排球垫起，重力加速度g取 $\text{[math]}$ 。不计空气阻力。求：
1. （1）排球被垫起前在水平方向飞行的距离 $\text{[math]}$ ；
2. （2）排球被垫起前瞬间的速度大小 $\text{[math]}$ 。
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17. (2023高一下·房山期末) 如图所示，某人把一个质量 $\text{[math]}$ 的小球从 $\text{[math]}$ 高处以60°角斜向上抛出，初速度 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力，取地面为零势能面。重力加速度g取 $\text{[math]}$ 。求
1. （1）抛出过程中，人对小球做的功；
2. （2）小球落地时速度大小。
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18. (2023高一下·房山期末) 如图所示，有一辆质量为m的汽车（可看做质点）驶上半径为R的圆弧拱形桥。
1. （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. （2）已知m = 1500kg、R = 50m，重力加速度g取10m/s² ，当该汽车以速率v = 5m/s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. （3）汽车通过桥顶时对桥面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。
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19. (2023高一下·房山期末) 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运动，建立了伟大的万有引力定律。请你选用恰当的规律和方法解决下列问题：
1. （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 $\text{[math]}$ ，在远日点与太阳中心的距离为 $\text{[math]}$ 。求行星在近日点和远日点的加速度大小之比；
2. （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（ $\text{[math]}$ ）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. （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，万有引力常量为 $\text{[math]}$ 。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 $\text{[math]}$ ，在北极地面附近重力加速度大小为 $\text{[math]}$ ，求比值 $\text{[math]}$ 的表达式。
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