試題PAGE1試題2024北京朝陽高一（下）期末物理2024.7（考試時間90分鐘滿分100分）一、本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的。1．下列物理量不能取負值的是A．功 B．動能 C．勢能D．機械能2．如圖所示，物體僅在恒力F作用下沿曲線從A點運動到B點時，突然使力F反向，已知BD為曲線AB上B點的切線，則該物體A．可能沿曲線BE運動B．可能沿直線BD運動C．可能沿曲線BC運動D．可能沿原曲線由B返回A3．下列說法符合物理學史實的是A．第谷觀測并記錄了行星的運動數據，最后總結出了行星運動三大定律B．笛卡爾的“月-地檢驗”表明地面物體與月球受地球的吸引力是同種性質力C．牛頓提出了萬有引力定律，并計算出了地球的質量D．卡文迪什測出了引力常量G，被譽為“稱量地球質量的人”4．若不計空氣阻力，下列運動過程物體機械能一定增加的是A．物體做平拋運動 B．用豎直繩子拉著物體勻減速豎直上升C．物體在豎直面內做勻速圓周運動 D．物體沿固定的光滑斜面自由下滑5．某同學利用無人機玩“投彈”游戲。無人機以水平速度v1向右勻速飛行，在某時刻釋放了一個小球，小球落地時的速度為v2，不計空氣阻力。下圖中能表示小球不同時刻速度的是AABCD6．2024年3月長征八號火箭成功發射，將鵲橋二號直接送入預定地月轉移軌道。如圖所示，鵲橋二號進入近月點P、遠月點A的月球捕獲軌道開始繞月飛行。經過多次軌道控制，鵲橋二號最終進入近月點P和遠月點B的環月軌道。則鵲橋二號A．離開火箭時的速度大于地球的第二宇宙速度B．在捕獲軌道運行的周期等于在環月軌道運行的周期 C．在捕獲軌道經過P點時需點火加速才能進入環月軌道D．在捕獲軌道經過P點時的加速度等于在環月軌道經過P點時的加速度如圖甲所示，為航天員做超重環境訓練時的離心機，其工作時實驗艙繞豎直軸快速轉動，可以產生水平方向較大的加速度，從而模擬超重環境。一般人只能承受2~3g的加速度（g為重力加速度的大小），超過4g就會感到呼吸困難、視力模糊、無法交流，而航天員通過訓練可以承受8~10g的加速度。如圖乙所示，某次訓練中，質量為m的航天員躺坐在實驗艙的座椅上，隨離心機在水平面內做勻速圓周運動，其加速度為8g。下列說法正確的是A．航天員在實驗艙中所受的重力大小為8mgB．航天員所受實驗艙的作用力大小超過8mgC．航天員所受實驗艙的作用力方向水平指向圓周運動的圓心D．若離心機處于減速過程，則航天員所受的合力與其運動方向相反8．水稻播種時某次同時拋出的谷粒中有兩顆運動軌跡如圖所示，其軌跡在同一豎直平面內，拋出點均為O，且軌跡交于P點，拋出時谷粒1和谷粒2的初速度大小分別為v1和v2，且v1=v2，v1方向水平，v2方向斜向上。兩顆谷粒質量相同。不計空氣阻力。下列說法正確的是A.谷粒1和谷粒2在P點相遇 B.谷粒1在P點的速度大于谷粒2在P點的速度C. 從O點運動到P點的過程中，谷粒1的速度變化量小于谷粒2的D.從O點運動到P點的過程中，谷粒1的動能變化量小于谷粒2的9．滾筒洗衣機在運行脫水程序時，有一硬幣（可視為質點）被單獨甩到滾筒的筒壁上，隨筒壁一起做豎直平面內的勻速圓周運動。圖中A、C兩點分別為滾筒的最高和最低位置，B、D兩點分別為與滾筒水平中心軸等高的位置。則A．硬幣在A點所受合力不小于其自身重力B．硬幣在B、D兩點的加速度相同C．從A點運動到B點的過程中，硬幣所受合力逐漸增大D．從B點運動到C點的過程中，硬幣所受的合力做正功10．小明用額定功率為1200W、最大拉力為300N的提升裝置，把靜置于地面的質量為20kg的重物豎直提升到高為85.2m的平臺，先加速再勻速，最后做加速度大小不超過5m/s2的勻減速運動，到達平臺速度剛好為零。不計空氣阻力。重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是A．為使提升重物用時最短，最初應保持提升裝置的額定功率不變進行加速B．為使提升重物用時最短，應使重物先勻加速再勻速最后再勻減速運動C．為使提升重物用時最短，提升裝置的額定功率保持不變的時間為13.5sD．提升重物所用的最短時間為15.1s二、本題共4小題，每小題3分，共12分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有錯選的得0分。11．如圖所示，是探究向心力大小F與質量m、角速度ω和圓周運動半徑r之間關系的實驗裝置。轉動手柄，可使兩側變速塔輪以及長槽和短槽隨之勻速轉動。皮帶分別套在左右兩塔輪上的不同圓盤上，可使兩個槽內的小球分別以各自的角速度做勻速圓周運動，其向心力由擋板對小球的支持力提供，球對擋板的反作用力使彈簧測力筒下降露出標尺。下列說法正確的是A．根據標尺露出的等分標記，可粗略計算出兩小球所受向心力的比值B．探究向心力的大小F與角速度ω的關系時，應保持質量m和半徑r相同C．利用該裝置只能探究向心力大小F與m、ω和r之間的關系D．利用本實驗可粗略得到F與m、ω和r之間的關系為12．2024年5月太陽爆發大級別耀斑，引發地磁暴，使得近地空間氣體密度增大，航天器的運行阻力隨之增加，我國空間站的軌道高度在5月11日當天下降了約1公里。假定軌道降低前后空間站均可視為做勻速圓周運動，則與軌道降低前相比，軌道降低后空間站的A．加速度減小B．動能減小C．周期減小D．機械能減小13．質量為0.2kg的物體在水平面上運動，其兩個正交分速度隨時間的變化圖像如圖所示，則A．0~6s內物體始終做曲線運動B．0~4s內物體的位移大小為8mC．0~4s內物體做曲線運動，4s末物體的速度與加速度方向相反D．0~4s內物體做直線運動，4~6s內物體做曲線運動14．釣魚時甩竿是一關鍵技巧。圖中a至b位置的過程為甩竿過程的示意圖，甩竿過程中魚鉤和魚餌（以下簡稱“鉤餌”）可近似認為始終在竿的末端。釣魚者在a位置開始甩竿，鉤餌運動到最高點b時，迅速釋放魚線，鉤餌被水平拋出，最后落在距b位置水平距離為s的水面上。甩竿過程可視為竿在豎直平面內繞O點轉過了θ角，O點離水面高度為h、到竿末端的距離為L。鉤餌從b點拋出后在空中運動過程中，不計魚線對其作用。不計空氣阻力。鉤餌質量為m。重力加速度為g。則A．鉤餌在b點拋出時的速度大小為B．甩竿過程中，鉤餌、魚線和魚竿構成的系統機械能增加C．甩竿過程中，鉤餌所受的合力做功D．釋放魚線后，鉤餌在落到水面前其速率隨時間均勻增加三、本題共2小題，共18分。把答案填在答題紙相應的橫線上。15．（8分）如圖甲所示，某同學采用重物自由下落的方法“驗證機械能守恒定律”。打點計時器所用電源的頻率為f，當地重力加速度為g。（1）關于本實驗，下列說法正確的是________。A．重物的體積越大越好B．實驗前必須用天平測出重物的質量C．實驗時先通電，打點穩定后再釋放紙帶（2）以下是實驗相關的操作步驟：A．根據圖示安裝實驗器材B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上C．測量重物下落的距離D．更換紙帶，重做幾次其中不正確的步驟有__________。（3）若已知重物的質量為m，按實驗要求正確選出紙帶，用毫米刻度尺測量連續三個計時點A、B、C到起始點O的距離如圖乙所示，從打O點到打B點的過程中，重力勢能的減少量ΔEp=__________，動能的增加量ΔEk=__________。16．（10分）三位同學采用不同的實驗方案進行“探究平拋運動規律”的實驗。（1）甲同學采用圖1所示的裝置。用小錘擊打彈性金屬片，金屬片把a球沿水平方向彈出，同時b球被松開自由下落，觀察到兩球同時落地。多次改變裝置的高度，同時改變小錘打擊的力度，兩球仍然同時落地，這說明________。A．a球豎直方向的分運動是自由落體運動B．a球水平方向的分運動是勻速直線運動C．a球運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動（2）乙同學采用圖2所示的裝置。兩個相同的弧形軌道M、N，上端分別裝有電磁鐵C、D，軌道右端切線均水平、且位于同一條豎直線上，其中N的末端可看作與光滑的水平板相切。調節電磁鐵C、D的高度，使CA=DB，將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩鐵球同時從軌道M、N的末端以相同的水平初速度v0射出，實驗可觀察到的現象應是_________________________________________________________________，初步說明。（3）丙同學采用圖3所示的裝置。通過描點在坐標紙上記錄下小球平拋運動中時間間隔相等的三個位置A、B、C，但沒有記錄平拋運動的起點位置，如圖4所示。已知坐標紙每小格的邊長為5.0cm，不計空氣阻力，則該相等的時間間隔Δt＝______s，小球做平拋運動的初速度v0=______m/s。取重力加速度g=10m/s2。（4）丙同學將實驗方案做了改變，如圖5所示，他把桌子搬到墻的附近，調整好儀器，使從斜槽軌道固定位置P滾下的小球能夠打在正對的墻上，把白紙和復寫紙附著在墻上，記錄小球的落點。該同學在實驗中僅水平移動桌子，使固定于斜槽末端的重錘線依次處于圖中1、2、3的位置進行實驗，1與2的水平間距等于2與3的水平間距。通過三次實驗，記錄到小球在白紙上同一豎直線上的三個落點，則下列三幅圖中圖可能正確。四、本題共4小題，共40分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。把解答過程填在答題紙相應的空白處。17．（8分）某人騎摩托車越過一個壕溝，壕溝兩側的高度差h=0.8m。摩托車后輪離開地面后失去動力，可視為平拋運動，后輪落到壕溝對面才算安全。若摩托車恰好越過這個壕溝的初速度為v0=12m/s，重力加速度g=10m/s2。求：（1）摩托車在空中運動的時間t；（2）壕溝兩側的水平距離x；（3）摩托車恰好越過壕溝落地前瞬間的速度大小v。18．（10分）運動員在自由式滑雪U型場地技巧賽中，其運動過程可視為如圖所示的模型，U型場地可視為半徑R=5.0m的半圓，其直徑AB水平。運動員從高出U型場地頂端H=2.2m處自由下落，從A點切入U型場地。已知運動員及裝備（可視為質點）總質量為m=50kg，重力加速度g=10m/s2。（1）若不計一切阻力，求：a．運動員滑到最低點時的速度大小v；b．運動員滑到最低點時對U型場地的壓力大小F。（2）若考慮阻力作用，運動員滑到B點時速度恰好減為零，求運動員從開始下落到B點的過程中克服阻力所做的功W。19．（10分）生活中常見的許多運動，摩擦力在其中都起著重要的作用。例如，自行車在水平路面拐彎時，所受的側向摩擦力為其提供向心力。（1）情境1：如圖甲所示，假定場地自行車的賽道坡面與水平面的夾角為。運動員騎自行車（可視為質點）在水平面內做半徑為R的勻速圓周運動。已知自行車和運動員的總質量為m。不計空氣阻力。重力加速度為g。取。a．若使自行車不受側向摩擦力作用，求自行車和運動員的速度大小v0；b．若運動員騎自行車的速度v1=v0，求自行車所受側向摩擦力的大小f。（2）情境2：一固定的、內表面均粗糙的豎直圓筒，筒底水平。一小滑塊（圖中未畫）貼著筒內壁在水平面內做圓周運動。關于小滑塊的位置及受力，小強認為：小滑塊不可能在筒底貼著內壁運動，只可能在筒側壁上某一高度處運動；小滑塊受三個力，重力、筒側壁施加的支持力和摩擦力。請分析說明小強的上述說法是否正確。20．（12分）螺旋星系中有大量的恒星和星際物質，主要分布在半徑為R的球體內，球體外僅有極少的恒星。球體內物質總質量為M，可認為均勻分布，球體內外的所有恒星都繞星系中心做勻速圓周運動，恒星到星系中心的距離為r，引力常量為G。（1）求區域的恒星做勻速圓周運動的角速度大小ω與r的關系；（2）已知質量分布均勻的球殼對殼內物體的萬有引力為零。求區域的恒星做勻速圓周運動的角速度大小ω0；（3）科學家根據實測數據，得到此螺旋星系中不同位置的恒星做勻速圓周運動的角速度大小ω隨的變化關系圖像，如圖所示。根據在范圍內的恒星角速度大小與距離r的倒數成正比，科學家預言螺旋星系周圍（）存在一種特殊物質，稱之為暗物質。暗物質與通常的物質有引力相互作用，并遵循萬有引力定律，求內暗物質的質量。

參考答案本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的。題號12345678910答案BADBCDBCAC本題共4小題，每小題3分，共12分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。題號11121314答案ABDCDBCAB三、本題共2小題，共18分。把答案填在答題紙相應的橫線上。15．（8分）（1）C（2分）（2）B（2分）（3）mgh2；（4分）16．（10分）（1）A（2分）（2）鐵球P、Q同時到達水平軌道上同一位置相碰；鐵球P的水平分運動為勻速直線運動（2分）（3）0.10；2.0（4分）（4）B（2分）四、本題共4小題，共40分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。把解答過程填在答題紙相應的空白處。17．（8分）（1）平拋運動豎直方向的分運動為自由落體運動，有得s（3分）（2）平拋運動水平方向的分運動為勻速直線運動，有得x=4.8m（2分）（3）豎直方向的分速度為落地速度為得m/s（3分）18．（10分）（1）a．運動員從開始下落到最低點的過程中，根據動能定理有得v=12m/s（3分）b．運動員在最低點，根據牛頓第二定律有得F'=1940N根據牛頓第三定律得壓力F=F′=1940N（4分）（2）運動員從開始下落到B點的過程中，根據動能定理有得W=1100J（3分）19．（10分）（1）a．自行車和運動員所受重力與支持力的合力提供向心力，根據牛頓第二定律有得