北京市西城区2014-2015年度高一下学期末物理试题及答案(2015.6).pdf

1北京市西城区 2014-2015 年度高一下学期末物理试题及答案（2015.6）北京市西城区 2014-2015 年度高一下学期末物理试题及答案（2015.6）试卷满分：试卷满分：120 分考试时间：分考试时间：100 分钟分钟A 卷（物理卷（物理 2）满分）满分 100 分一、单项选择题（本题共分一、单项选择题（本题共 10 个小题，每小题个小题，每小题 3 分，共分，共 30 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。）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。）1.下列物理量中属于标量的是A.向心加速度B.速度C.动能D.位移2.因首次比较精确地测出引力常量 G，被称为“称量地球质量第一人”的科学家是A.伽利略B.牛顿C.开普勒D.卡文迪许3.两个质点之间万有引力的大小为 F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的一半，那么它们之间万有引力的大小变为A.2FB.2FC.4FD.4F4.物体做曲线运动时，下列说法中正确的是A.速度大小一定是变化的B.速度方向一定是变化的C.合力一定是变化的D.加速度一定是变化的5.如图所示为在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆。关于摆球的受力，下列说法正确的是A.摆球同时受到重力、拉力和向心力的作用B.向心力是由重力和拉力的合力提供的C.拉力等于重力D.拉力小于重力6.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时A.车对桥的压力等于汽车的重力B.车对桥的压力小于汽车的重力C.车的速度越大，车对桥面的压力越小D.车的速度越大，车对桥面的压力越大27.下列关于经典力学的说法正确的是A.经典力学适用于宏观、低速（远小于光速）运动的物体B.经典力学适用于微观、高速（接近光速）运动的粒子C.涉及强引力时，经典力学同样适用D.相对论和量子力学的出现，表明经典力学已被完全否定了8.用水平力分别推在光滑水平面上的物块和在粗糙水平面上的物块，如果推力相同，物块通过的位移也相同，则A.在光滑水平面上推力做的功较多B.在粗糙水平面上推力做的功较多C.推力对物块做的功一样多D.无法确定哪种情况做的功较多9.在下列所述实例中，机械能守恒的是A.木箱沿光滑斜面下滑的过程B.电梯加速上升的过程C.雨滴在空中匀速下落的过程D.游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程10.把质量是 0.2kg 的小球放在竖直的弹簧上，将小球往下按至 a 的位置，如图所示。迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置 c，途中经过位置 b 时弹簧正好处于原长。已知 b、a 的高度差为 0.1m，c、b 的高度差为 0.2m，弹簧的质量和空气阻力均可忽略，g 取 10m/s2。小球从 a 运动到 c 的过程中，下列说法正确的是A.小球的动能逐渐减小B.小球的动能与弹簧的弹性势能的总和逐渐增加C.小球在 b 点的动能最大，为 0.4JD.弹簧的弹性势能的最大值为 0.6J二、多项选择（本题共二、多项选择（本题共 5 个小题，每小题个小题，每小题 4 分，共分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，其中符合题意的选项均多于一个。每小题全选对的得分。在每小题给出的四个选项中，其中符合题意的选项均多于一个。每小题全选对的得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，含有错误选项均不得分。）分，含有错误选项均不得分。）11.自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点 A、B、C，如图所示。正常骑行自行车时，下列说法正确的是A.A、B 两点的线速度大小相等，角速度大小也相等B.B、C 两点的角速度大小相等，周期也相等3C.A 点的向心加速度小于 B 点的向心加速度D.B 点的向心加速度大于 C 点的向心加速度12.如图所示，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”运行轨道为椭圆轨道，其近地点 M 和远地点 N 的高度分别为 439km 和 2384km。关于“东方红一号”卫星，下列说法正确的是A.在 M 点的速度大于在 N 点的速度B.在 M 点的加速度大于在 N 点的加速度C.在 M 点受到的地球引力小于在 N 点受到的地球引力D.从 M 点运动到 N 点的过程中角速度逐渐增大13.地球的两颗人造卫星 A 和 B，它们的轨道近似为圆。已知 A 的周期约为 12 小时，B 的周期约为 16小时，则两颗卫星相比A.A 距地球表面较远B.A 的角速度较小C.A 的线速度较大D.A 的向心加速度较大14.关于地球的同步卫星，下列说法正确的是A.同步卫星的轨道必须和地球赤道共面B.同步卫星的轨道和北京所在纬度圈共面C.所有地球同步卫星的质量一定相同D.所有地球同步卫星距离地面的高度一定相同15.如图所示，将一个小球从某一高度处以初速度 v0水平抛出，小球经时间 t 落地，落地前瞬间重力的功率为 P。不计空气阻力。若将小球从相同位置以 2v0的速度水平抛出，则小球A.落地的时间仍为 tB.落地的时间变为 t/2C.落地前瞬间重力的功率仍为 PD.落地前瞬间重力的功率变为 2P三、填空题（本题共三、填空题（本题共 5 个小题，每空个小题，每空 2 分，共分，共 20 分。）分。）16.如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨，在此转弯处规定火车的行驶速度为 v。若火车通过此弯道时超速了，则火车的轮缘会挤压轨；若火车通过此弯道时速度小于 v，则火车的轮缘会挤压轨。（填“内”或“外”）17.某型号汽车发动机的额定功率为 6104W，某段时间在水平路面上匀速行驶时的速度为 30m/s，发动4机的实际功率正好等于额定功率。则汽车在该水平路面上行驶时受到的阻力是N；在同样的阻力下，如果汽车以 15m/s 匀速行驶，则发动机实际输出的功率是W。18.如图所示，长为 l 的轻绳的一端固定在 O 点，另一端系一小球（小球可视为质点）。轻绳拉着质量为 m 的小球在竖直平面内做圆周运动，刚好能通过圆周的最高点。则小球运动到圆周的最高点时，速度大小为；运动到最低点时，速度大小为。（不计空气阻力，重力加速度为 g）19.如图所示，一个人把质量为 m 的石块，从高度为 h 处，以初速度 v0斜向上方抛出。不计空气阻力，重力加速度为 g。则人对石块做的功为，石块落地时的动能为。20.某同学用如图甲所示的实验装置做验证机械能守恒定律的实验。实验时让质量为 m 的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点。选取一条理想的纸带，O 是打点计时器打的第一个点，A、B、C、D 为相邻四个连续的计数点，各点到 O 点的距离如图乙所示。已知打点计时器使用的交流电周期为 0.02 秒，重锤的质量 m=1.00kg，当地的重力加速度 g=9.80m/s2。由这些数据可以计算出：重锤下落到 C 点时的动能为J；从开始下落到 C 点的过程中，重锤的重力势能减少了J。（计算结果保留 3 位有效数字）。四、计算题（本题共四、计算题（本题共 3 个小题，共个小题，共 30 分。）解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数分。）解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。值和单位。21.（8 分）如图所示，高 h=0.8m 的固定光滑曲面，曲面底端 B 与5平面平滑连接。一个质量为 m=1kg 的物块，从静止开始从曲面的顶端 A 点沿曲面滑下，之后在平面上运动到某点停下。已知物块与平面间的动摩擦因数=0.4。g 取 10m/s2。求：（1）物块沿曲面滑到底端 B 点时的速度大小 v；（2）物块在平面上运动的距离 x。22.（10 分）已知地球半径为 R，地球表面重力加速度为 g，忽略地球自转的影响。求：（1）地球的第一宇宙速度 v；（2）若一颗人造地球卫星离地面的高度为 h，卫星做匀速圆周运动，求该卫星的周期 T。23.（12 分）如图所示为半径 R=0.40m 的四分之一竖直圆弧轨道，OA 在水平方向，底端距水平地面的高度 h=0.45m。一质量 m=2.0kg 的小滑块从圆弧轨道顶端 A 由静止释放，到达轨道底端 B点的速度 v=2.0m/s。忽略空气的阻力。取 g=10m/s2。求：（1）小滑块从 A 点运动到 B 点的过程中，摩擦力所做的功 W；（2）小滑块在圆弧轨道底端 B 点受到的支持力大小 FN；（3）小滑块落地点与 B 点的水平距离 x。B 卷（学期综合）满分卷（学期综合）满分 20 分一、选择题（分一、选择题（2 分）分）课上老师做了这样一个实验：如图所示，用一象棋子压着一纸条，放在水平桌面上接近边缘处。第一次，慢拉纸条，将纸条抽出，棋子掉落在地上的 P 点；第二次，将棋子、纸条放回原来的位置，快拉纸条，将纸条抽出，棋子掉落在地上的 N 点。从第一次到第二次现象的变化，下列解释正确的是A.棋子的惯性变大了B.棋子受到纸带的摩擦力变小了C.棋子受到纸带的冲量变小了6D.棋子离开桌面时的动量变小了二、实验（每空二、实验（每空 1 分，共分，共 8 分）分）如图 1 所示是某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验装置图，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形。这时，橡皮筋对小车做的功记为 W，当把 2 条、3 条完全相同的橡皮筋并在一起进行第 2 次、第 3 次实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放。小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打点的纸带测出。（1）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以在不加橡皮筋时，使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力。下面操作正确的是A.放开小车，能够自由下滑即可B.放开小车，能够匀速下滑即可C.放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D.放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（2）关于本实验的操作，下列叙述正确的是A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B.每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C.实验时，应使小车靠近打点计时器并由静止释放D.先接通打点计时器电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出（3）在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的。如图 2 为第三次实验中通过打点计时器获得的纸带，其中每两个计数点间还有一个点未标出。已知打点计时器使用的交流电周期为 0.02s。为了测量小车获得的速度，应选图 2 中的_段（填 AB 或 CD）来计算小车的速度 v。（4）下表是本实验的数据记录表，根据图 2 填写第三次实验的数据7数据物理量橡皮筋做的功小车获得的速度 vn小车速度的平方 v2n1W1.001.0022W1.401.9633W44W1.983.9255W2.245.02（5）以 v2为横轴、W 为纵轴建立直角坐标系。根据以上记录表中的数据描点，图中已描出了第 1、2、4、5 次实验的点。请根据第三次实验的数据，在图 3 中描出相应的点，并作出 W-v2图象。（6）根据图象分析，得到的结论是 _。三、计算题（三、计算题（10分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案，答案必须明确写出数值和单位。分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案，答案必须明确写出数值和单位。如图所示，一根细线上端固定于某点 O，下端系一砂箱静止于 A 点，砂箱质量 M=0.60kg，O 点到砂箱中心的距离为 L=1.6m。现从左向右用弹簧枪向砂箱水平发射速度 v0=20m/s 的弹丸，弹丸质量 m=0.20kg。假设砂箱每次摆到最低点时，就恰好有一颗弹丸射入砂箱，并留在其中。取 g=10m/s2，不计空气阻力，弹丸与砂箱的相互作用时间极短。弹丸和砂箱在摆动时可看作质点。求：8（1）第一颗弹丸射入砂箱后a.砂箱获得的速度 v1；b.通过计算说明，沙箱能否到达图中的 B 点（OB 在水平方向）。（2）第二颗、第三颗、第四颗弹丸射入砂箱后，能否实现砂箱做完整的圆周运动？若能，计算出第几颗弹丸射击后可以；若不能，通过计算说明理由。参考答案参考答案A 卷【物理 2】满分 100 分一、单项选择题（每小题 3 分，共 30 分）题号12345678910答案CDDBBDACAD二、多项选择题（每小题 4 分，共 20 分）（选对但不全的得 2 分，含有错误选项均不得分。）题号1112131415答案BCABCDADAC三、填空题（每空 2 分，共 20 分）题号1617181920答案外，内2103，3104gl，gl52021mv，mghmv20217.61，7.63四、计算题（共 30 分）21.（8 分）解：以物块为研究对象9（1）从 A 到 B，根据机械能守恒定律221mvmgh（3 分）代入数据解得v=4m/s（1 分）（2）在平面上运动，根据动能定理2210mvxmg（3 分）代入数据解得x=2m（1 分）22.（10 分）解：（1）设一质量为 m 的卫星，在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，物体受到的万有引力近似等于重力，根据牛顿第二定律Rvmmg2（4 分）解得gRv（1 分）（2）设卫星的质量为 m，地球的质量为 M，根据万有引力定律和牛顿第二定律)()2()(22hRTmhRmMG（2 分）质量为 m 的卫星，在地面附近时，根据万有引力定律mgRMmG2（2 分）解得卫星的周期ghRRhRT)2（1 分）23.（12 分）解：以小滑块为研究对象（1）从 A 到 B，根据动能定理0212mvWmgR（3 分）代入数据解得W=-4.0J（1 分）（2）在 B 点，根据牛顿第二定律RvmmgF2N（3 分）代入数据解得FN=40N（1 分）（3）小滑块离开 B 点后做平抛运动，根据平抛运动规律水平方向x=v t（2 分）竖直方向221gth（1 分）10代入数据解得x=0.60m（1 分）B 卷【学期综合】满分 20 分一、选择题（一、选择题（2 分）分）CD（选对但不全的得 1 分，含有错误选项均不得分）二、实验（二、实验（8 分）分）（每空 1 分。第 5 问描点、作图各 1 分）（第 1、2 问含有错误选项或选对但不全均不得分）（1）D（2）CD（3）CD（4）1.73，2.99 或 2.98（5）图略（6）Wv2三、计算题（三、计算题（10 分）分）解：（1）以子弹和砂箱为研究对象a.弹丸射入砂箱的过程，根据动量守恒定律mv0=（M+m）v1（2 分）代入数据解得v1=5m/s（1 分）b.设砂箱和弹丸向上摆动的最大高度为 h，根据机械能守恒定律ghmMvmM)()(2121（1 分）代入数据解得 h=1.25m（1 分）因为h L=1.6m，所以砂箱不可能到达 B 点（1 分）（2）第二颗子弹射入砂箱的过程，根据动量守恒定律mv0（M+m）v1=（M+2m）v2解得 v2=0（1 分）同理，第三颗子弹射入的过程mv0=(M+3m)v3解得 v3=3.33m/s（1 分）由以上计算分析得出：当 n=2k（k=1、2、3）颗弹丸射入后，砂箱的速度 v2k=0；当 n=2k-1（k=1、2、3）颗弹丸射入后，砂箱的速度 v2k-1=mv0/M+（2k-1）m。此后每次射击后的砂箱速度都比前一次小，砂箱升起的高度也将越来越小。（1 分）因此不论射多少颗弹丸，砂箱都不可能做完整的圆周运动。（1 分）11