2022北京朝陽高一（下）期末物理2022．7（考試時間90分鐘滿分100分）一、本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.下列物理量中屬于矢量的是（A.周期B.萬有引力2.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律一百多年之后，第一次使用扭秤在實驗室里比較準(zhǔn)確地測出了引力常量G數(shù)值的）C.功D.重力勢能物理學(xué)家是（）A.卡文迪什B.第谷C.開普勒D.伽利略3.如圖所示，一個圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，角速度大小為，距圓盤中心為R的位置有一個質(zhì)量為m的小物塊隨圓盤一起做勻速圓周運動，重力加速度為g。則小物塊（）2πA.運動周期為B.加速度的大小為RC.受到重力、支持力、摩擦力、向心力的作用D.所受合力的大小始終為mg4.下列物體運動過程中機械能守恒的是（A.隨電梯勻加速上升的木箱）B.沿固定斜面勻速下滑的木塊C.拋出后在空中運動的實心球（不計空氣阻力）D.在空中勻速下落的雨滴m=1.0kgv=10m/s初速度水平拋出，不計空氣阻05.一個物體的質(zhì)量為，從離地面高為h=5.0m處以力，取重力加速度A.物體拋出后經(jīng)1.0s落到地面g=10m/s2。則下列選項錯的是（）B.物體落地時的動能為100JC.物體從拋出到落地的水平位移為10mD.物體落到地面時重力的瞬時功率為50W6.如圖甲所示，和諧號動車的雨刷器由刮水片和懸臂構(gòu)成，M、N為刮水片的端點，P為刮水片和懸臂的鏈接點。懸臂OP繞O點往復(fù)轉(zhuǎn)動的過程中，刮水片不繞P點轉(zhuǎn)動，如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.M、N兩點的線速度不同B.M、N兩點的周期相同C.M、N兩點的加速度均指向O點D.P點的線速度大小始終不變7.一種叫做飛椅”的游樂項目，如圖所示。長為L的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣。轉(zhuǎn)盤可以繞穿過中心的豎直軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)且與豎直方向的夾角為，已知重力加速度為，不計鋼繩的重力，則轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動的角速度的大小為（）gg====A.C.B.D.LsinLcosgtanr+Lsinr+L8.一質(zhì)量為m的滑雪運動員，從高為h的斜坡頂端靜止自由下滑。下滑過程中受到的阻力大小為f，斜坡傾角為，重力加速度為。運動員滑至坡底的過程中（）mghsinmghcosA.重力做功為B.支持力做功為fhsinC.合力做功為(sin?)機械能減少了fhD.9.2022年5月15日凌晨1時許，“極目一號”Ⅱ型浮空艇從海拔4270米的中科院珠峰站附近發(fā)放場地升空。4時分，浮空艇達到了海拔9032米的高度，創(chuàng)造了大氣科學(xué)觀測世界紀(jì)錄。已知浮空艇總質(zhì)量約2.610kg，上升過程認為重力加速度不變?nèi)=10m/s2。下列說法正確的是（3）A.上升過程中，浮力一定大于重力?1.2410J8B.上升過程中，重力做功約C.上升過程中，機械能保持不變D.浮空艇靜止在最高點時，可視為地球的同步衛(wèi)星10.如圖所示，長為L的輕桿兩端分別固定著可以視為質(zhì)點的小球A、B，放置在光滑水平桌面上，桿中心。處有一豎直方向的固定轉(zhuǎn)動軸，小球A、B的質(zhì)量分別為3m、m。當(dāng)輕桿以角速度繞軸在水平桌面上勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是（）A.小球A需要的向心力大小為2LB.小球B的向心加速度大小為2LC.轉(zhuǎn)軸受到桿拉力的大小為22LD.轉(zhuǎn)軸受到桿拉力的大小為L22022年4月16日，神舟十三號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸，神舟十三號載人飛行任務(wù)取得圓滿成功。與以往兩個飛行器處在同一軌道上的切向?qū)硬煌裰凼柺状悟炞C了我國徑向交會對接技術(shù)，如圖甲所示，神舟十三號從天和核心艙下方軌道與其對接，乙圖為對接瞬間放大圖。下列說法正確的是（）A.對接前神舟十三號在無動力狀態(tài)下不能與天和核心艙保持相對靜止B.神舟十三號與天和核心艙在徑向?qū)拥倪^程中機械能守恒C.如果在同一軌道上切向?qū)樱瑑H增加后方飛行器速度的大小即可對接前方的飛行器D.天和核心艙的運行速度大于7.9km/s12.如圖所示，輕質(zhì)動滑輪下方懸掛重物A，輕質(zhì)定滑輪下方懸掛重物B，懸掛滑輪輕質(zhì)細線豎直。開始時，重物A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，釋放后A、B開始運動。已知A、B的質(zhì)量均為重力加速度為g，摩擦阻力和空氣阻力均忽略不計。下列選項錯誤的是（．．）A.開始運動后，B的加速度是A的2倍gB.開始運動后，A的加速度大小為5C.當(dāng)A的位移為hA的速度大小為8D.當(dāng)A的位移為h時，B的速度大小為gh513.如圖所示，長木板靜止在光滑水平面上，上表面OA段光滑，OB段粗糙，左端固定一輕質(zhì)彈簧，右端用不可伸長的輕繩連接于豎直墻上?？梢暈橘|(zhì)點的小滑塊以速度v從O點向左運動并壓縮彈簧，彈簧壓縮至某長度時輕繩被拉斷，最終小滑塊沒有從長木板上掉落。關(guān)于上述過程，下列說法正確的是（）A.輕繩被拉斷瞬間，滑塊的速度最小B.長木板與滑塊最終一起運動的速度等于vC.彈簧彈力對系統(tǒng)做負功，滑塊、木板和彈簧組成的系統(tǒng)機械能減少D.摩擦力對系統(tǒng)做負功，滑塊、木板和彈簧組成的系統(tǒng)機械能減少m=2.0kg14.光滑水平地面靜止一質(zhì)量為的物體，以物體所在處為坐標(biāo)原點O建立水平方向的x軸，力F1F方向均沿x軸正方向，兩力大小隨x軸上的位置坐標(biāo)的變化規(guī)律如圖所示。下列說法正確的是2和（）A.若僅F作用于物體，的功率隨時間逐漸減少F11B.若僅F作用于物體，的功率隨時間逐漸減小F22C.若FFx=1.0mx=1.0mv=處的速度約為、、同時作用于物體，物體在21D.若FF同時作用于物體，物體在2處的速度約為v=2m/s1二、本題共2小題，共18分。把答案填在答題紙相應(yīng)的橫線上。15.探究向心力大小F與物體的質(zhì)量m、角速度和軌道半徑r的關(guān)系實驗。（1）本實驗所采用的實驗探究方法與下列哪個實驗是相同的__________；A．探究平拋運動的特點B．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律C．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系（2）一組同學(xué)用向心力演示器進行實驗，實驗情境如圖甲、乙、丙所示。三個情境圖中，探究向心力大小F與質(zhì)量m關(guān)系的是圖__________（3）另一組同學(xué)用如下圖所示實驗裝置進行探究，圓柱體放置在水平圓盤上做勻速圓周運動，圓柱體與圓盤之間的摩擦可忽略不計。力傳感器測量向心力大小F，角速度傳感器測量角速度大小，該組同學(xué)通過保持圓柱體質(zhì)量和運動半徑不變，來探究F與的關(guān)系。該組同學(xué)讓圓柱體做半徑為r的勻速圓周運動，得到如圖1所示圖像，對圖線的數(shù)據(jù)進行處理，獲得了如圖2所示的圖像，該圖像是一條過原點的直線，則圖像橫坐標(biāo)x代表的是__________，如果直線的斜率為k，則可以得到圓柱體的質(zhì)量為__________。16.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中：（1有__________A．天平B．刻度尺E．秒表C．直流電源D．交流電源F．彈簧測力計（2）下列釋放紙帶的操作正確的是__________。（3）本實驗中需要間接測量的物理量有__________。A．重物下落時間B．重物下落的高度C．重物下落的瞬時速度（4）打點計時器所接電源的頻率為50Hz。某次打出的一條紙帶如圖所示，當(dāng)打點計時器打B點時，重物的速度vB=__________m/s3位有效數(shù)字）（5）經(jīng)多次操作，某同學(xué)打出多條紙帶。為簡化數(shù)據(jù)處理過程他想從中選出一條點跡清晰、特別是第一個點的點跡清晰的紙帶，因為打第一個點時重物速度是零，如果選擇第一個點作為數(shù)據(jù)起始點，可以簡化數(shù)據(jù)處理。他關(guān)注到第一個點清晰的紙帶中，前兩個點的距離有的等于2mm，有的小于2mm，有的大于2mm，請分析他該如何選擇，并說出理由：_____________。三、本題共4小題，共40分。解答應(yīng)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(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。把解答過程填在答題紙相應(yīng)的空白處。17.首鋼滑雪大跳臺（圖）是2022年冬奧會自由式滑雪和單板滑雪比賽場地，滑道簡化圖如圖2所v示。某滑雪運動員從滑道上的A點由靜止滑下，從跳臺O點以速率沿水平方向飛出，然后落在斜坡上的0B點。已知O點是斜坡的起點，A點與O點的豎直高度為h，斜坡的傾角為，運動員的質(zhì)量為，重力m加速度為g，不計空氣阻力。求：（1）由AO點阻力對運動員所做的功；（2）從O點運動到B點的過程中；a．運動員經(jīng)過的時間；b．運動員速度的變化量。18.節(jié)能混合動力汽車是一種可以利用汽油發(fā)動機及電動機作為動力來源汽車。有一混合動力轎車，在v=0P=50kW。某平直公路上以的速度勻速行駛，此時電動機不工作，汽油發(fā)動機的輸出功率為時刻開始該轎車提速行駛，這個過程汽油發(fā)動機輸出功率不變，電動機開始工作且輸出功率為=P25kW。設(shè)全程阻力不變。v=0F；阻（1）轎車以的速度勻速行駛時，求所受阻力的大小v（2）求轎車提速行駛過程中所達到的最大速度的大??；m（3）在圖中作出轎車提速過程的v?t圖像。19.某彈射裝置如圖所示，一輕質(zhì)彈簧左端固定在p點處，半徑R=0.2m的豎直半圓形光滑軌道bdc平面pab相切，d點與圓心O等高。一質(zhì)量為m=的小滑塊與彈簧右端接觸并在外力作用下使彈簧處于壓縮狀態(tài)，每次實驗由靜止釋放小滑塊。已知pa段光滑，ab段距離x4.0m，小滑塊與段的動摩==0.2。取重力加速度g=10m/s。2擦因數(shù)（1）某次彈射后，小滑塊恰好能通過豎直軌道最高點ca．小滑塊通過b點時速度大小vb；b．此過程中彈簧的最大彈性勢能。v=a（2）某次彈射后，小滑塊到達a點時速度大小為。請你推斷小滑塊通過b點后的運動情況并說明理由。20.2022年4月16日神舟十三號載人飛船返回艙成功著陸，三位航天員在空間站出差半年，完成了兩次太空行走和20多項科學(xué)實驗，并開展了兩次“天宮課堂”活動，刷新了中國航天新紀(jì)錄。已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g。總質(zhì)量為m0的空間站繞地球的運動可近似為勻速圓周運動，距地球表面高度為h，阻力忽略不計。E（1）求空間站繞地球勻速圓周運動的動能塊；（2）物體間由于存在萬有引力而具有的勢能稱為引力勢能。若取兩物體相距無窮遠時引力勢能為0，質(zhì)點1m2m1mEp=?和的距離為r時，其引力勢能為2（式中Gr它飛行物相撞，將從原軌道轉(zhuǎn)移到距地球表面高為1.2h的新圓周軌道上，則該轉(zhuǎn)移至少需要提供多少額外的能量；（3）維持空間站的運行與艙內(nèi)航天員的生活需要耗費大量電能，某同學(xué)為其設(shè)計了太陽能電池板。太陽P輻射的總功率為，太陽與空間站的平均距離為r，且該太陽能電池板正對太陽的面積始終為S，假設(shè)該0太陽能電池板的能量轉(zhuǎn)化效率為。求單位時間空間站通過太陽能電池板獲得的電能。參考答案一、本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.【答案】B【解析】【詳解】ACD．周期、功和重力勢能只有大小，沒有方向，都是標(biāo)量，選項ACD不符合題意；B．萬有引力既有大小又有方向，運算時遵循平行四邊形定則，是矢量，選項B符合題意。故選B。2.【答案】A【解析】【詳解】第一次使用扭秤在實驗室里比較準(zhǔn)確地測出了引力常量G數(shù)值的物理學(xué)家是卡文迪什。故選A。3.【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)2π=T可得小物塊的運動周期2πT=選項A正確；B．根據(jù)v2a=，v=RR加速度的大小v2a==R2R選項B錯誤；C．受到重力、支持力、摩擦力3個力的作用，摩擦力充當(dāng)向心力，選項C錯誤；D．小物塊所受合力提供向心力，有F==R2選項D錯誤。故選A。4.【答案】C【解析】【詳解】A．隨電梯勻加速上升的木箱，速度增大，動能增大；高度增大，重力勢能增大。故機械能增大，選項A錯誤；B．沿固定斜面勻速下滑的木塊，速度不變，動能不變；高度減小，重力勢能減小。故機械能減小，選項B錯誤；C．拋出后在空中運動的實心球，不計空氣阻力，則只有重力做功，機械能守恒，選項C正確；D．在空中勻速下落的雨滴，速度不變，動能不變；高度減小，重力勢能減小。故機械能減小，選項D錯誤。故選C。5.【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)1h=22代入數(shù)據(jù)解得t=1.0s故A正確，不符合題意；B．根據(jù)機械能守恒定律有1k=+022代入數(shù)據(jù)解得k=100J故B正確，不符合題意；C．根據(jù)x=0t代入數(shù)據(jù)解得x=10m故C正確，不符合題意；D．物體落到地面時的豎直速度為vy=gt=10m/sP=mgvy則此時重力的瞬時功率為代入數(shù)據(jù)解得P=100W故D錯誤，符合題意故選D。6.【答案】B【解析】【詳解】AB．刮水片不繞P點轉(zhuǎn)動，則刮水片上的各點運動的情況完全相同，所以M、N的線速度始終相同，周期也是相等的，選項A錯位，B正確；v=C．刮水片上的各點運動的情況完全相同，即、N、P點的線速度、角速度始終相同，根據(jù)可知三點的半徑不同，則、N兩點的圓心不可能是O點，加速度不可能均指向O點，選項C錯誤；D．懸臂OP繞O點往復(fù)轉(zhuǎn)動的過程是非勻速圓周運動，故P點線速度的大小變化的，選項D錯誤。故選B。7.【答案】C【解析】【分析】【詳解】對座椅受力分析可知，座椅受到自身重力mg和鋼繩的拉力T，根據(jù)力的合成可得，二者合力為合=mgtan根據(jù)合力提供向心力有mR=2根據(jù)幾何知識可得，座椅做勻速圓周運動的半徑為R=r+Lsin聯(lián)立解得，轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動的角速度為gtanr+Lsin=故選C。8.【答案】D【解析】【詳解】A．運動員滑至坡底的過程中，根據(jù)重力做功的有特點可知重力做功為G=選項A錯誤；B．運動員滑至坡底的過程中，支持力垂直于斜面向上，運動員在支持力方向上沒有位移，故支持力做功為0，選項B錯誤；C．運動員滑至坡底的過程中，合力做功為hsinW=W+W=?fl=?f合fG選項C錯誤；D．運動員滑至坡底的過程中，機械能的減少等于克服阻力做的功，所以機械能減少了fhsinE=克=選項D正確；故選D。9.【答案】B【解析】【詳解】A．上升過程中，浮空艇先加速后減速，故浮力先大于重力，后小于重力，故A錯誤；B．根據(jù)G=?mgh代入數(shù)據(jù)解得上升過程中，重力做功約為G=1.2410J8故B正確；C．上升過程中，浮力做正功，故浮空艇的機械能增加，故C錯誤；D．浮空艇靜止在最高點時合力為零，而同步衛(wèi)星相對地球靜止，所受合力提供向心力，不為零，故D錯誤。故選B。10.【答案】D【解析】【詳解】AB．小球A需要向心力大小為3F=m22r=2LAAA2小球B需要的向心力大小為1F=mr=2LBBB2選項AB錯誤；CD．轉(zhuǎn)軸受到桿拉力的大小為31F=F?F=2L?2L=L2AB22選項C錯誤，D正確。故選D?！敬鸢浮緼【解析】【詳解】A．對接前在無動力狀態(tài)下由萬有引力提供向心力，有G=22r解得=r3神舟十三號與天和核心艙半徑不同，角速度不同，所以神舟十三號在無動力狀態(tài)下不能與天和核心艙保持相對靜止，選項A正確；B．神舟十三號與天和核心艙在徑向?qū)?，需要加速做離心運動，動能增大，勢能增大，此過程中機械能不守恒，選項B錯誤；C．如果在同一軌道上切向?qū)?，僅增加后方飛行器速度的大小，后方飛行器速度會做離心運動離開原軌道，不可能對接前方的飛行器，選項C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力，有v2G=mr2r解得GMrv=7.9km/s為衛(wèi)星在地球表面運行的速度大小，天和核心艙的運行半徑大，因此速度小于7.9km/s，選項D錯誤。故選A。12.【答案】C【解析】1x=at2【詳解】A．由題可知，B下降的位移是A上升位移的兩倍，由公式可知，B的加速度是A加速2度的兩倍，選項A正確；B．對B分析，由牛頓第二定律有?T=maB對A分析，由牛頓第二定律有T?mg=maA又aB=2aA聯(lián)立解得gaA=5選項B錯誤；CD．由速度公式半，即v=可知，由于B的加速度是A加速度的兩倍，所以同一時刻，A的速度是B的一B=2A當(dāng)A上升h時，B下降高度2h，由機械能守恒得11mg2h?mgh=2B+mv2A22聯(lián)立解得28A=gh，B=gh55選項C錯誤，D正確。本題選錯誤的，故選。13.【答案】D【解析】v【詳解】AB．彈簧壓縮至某長度時輕繩被拉斷，此時滑塊速度小于v，但不一定是最小的，輕繩拉斷之1后，彈簧、滑塊、木板三者構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒，最終小滑塊沒有從長木板上掉落，則有=+1(mM)v解得m=v11vmM+選項AB錯誤；C．整個過程中，初始和結(jié)束時，彈簧形變量均為零，彈性勢能不變，則可知彈力對系統(tǒng)做功為零，選項C錯誤；D．摩擦力對系統(tǒng)做負功，將機械能轉(zhuǎn)化為熱量，導(dǎo)致滑塊、木板和彈簧組成的系統(tǒng)機械能減少，選項D正確。故選D。14.【答案】C【解析】FvF1【詳解】A．物體從靜止開始運動，若僅作用于物體，物體加速運動，速度逐漸增大；速度方向與1FP=F1方向相同，由圖可知，逐漸增大。根據(jù)可知方的功率隨時間逐漸增大，選項A錯誤；1FF2B．同理可知若僅作用于物體，的功率隨時間逐漸增大，選項B錯誤；2可知F?x圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍面積為力做的功。若F、F同時作用于物體，F(xiàn)12CD．根據(jù)WFx=F1F兩力對物體的合功約為2則、合=根據(jù)動能定理有1W=2合2解得合v==m即物體在x1.0m處的速度約為=v=，選項D錯誤，C正確。故選C。二、本題共2小題，共18分。把答案填在答題紙相應(yīng)的橫線上。k15.【答案】①.C②.丙.2④.r【解析】）[1]本實驗采用的實驗探究方法是控制變量法，采用這個探究方法的實驗還有“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”，故選C。（2）[2]探究向心力大小F與質(zhì)量m的關(guān)系時，需要控制半徑、角速度不變，采用不同質(zhì)量的小球進行比較，故選“丙”。（3）[3]由向心力公式F=F22r可知，當(dāng)質(zhì)量m和運動半徑r不變時，所以圖像橫坐標(biāo)x代表的是[4]圖像的斜率2。k=則可以得到圓柱體的質(zhì)量為km=r16.【答案】見解析①.BD②.A③.C④.1.83⑤.選擇前兩個點的距離等于2mm的紙帶，理由【解析】）[1]“驗證機械能守恒定律”的實驗需要用到打點計時器，打點計時器的工作電源是交流電源；在實驗中需要刻度尺測量紙帶上點與點間的距離從而可知道重錘下降的距離，以及通過紙帶上兩點的距離，求出平均速度，從而可知瞬時速度；紙帶上相鄰兩計時點的時間間隔已知，所以不需要秒表；重物的質(zhì)量可以不測。故選BD；（2）[2]釋放紙帶時，手應(yīng)該拉住紙帶的末端且紙帶處于豎直方向上，重物應(yīng)該適當(dāng)靠近打點計時器。故選A；（3）[3]“驗證機械能守恒定律”的實驗需要測量重物下落的高度，可以直接用刻度尺測量；同時還需要測量重物下落的瞬時速度。但是瞬時速度不是直接測量的，而是通過測量紙帶上兩點的距離，求出平均速度，從而可知瞬時速度。故選C。（4）[4]當(dāng)打點計時器打B點時，重物的速度27.06?12.42vB=vAC=10?2=40.02（5）[5]打點計時器所接電源的頻率為50Hz，則打點的時間間隔t=0.02s重物做自由落體運動時，第1、2兩點間距約為11h=gt2=9.8(0.02)m=0.00196m=1.96mm2mm222可知第1、2兩點間距約為2mm，這樣可以保證第一個點的速度為零，可以減小誤差。三、本題共4小題，共40分。解答應(yīng)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(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。把解答過程填在答題紙相應(yīng)的空白處。20117.1）W=?a．2t=；b．v=2vtan2f0g02【解析】v）滑雪運動員從滑道上的A點由靜止滑下，從跳臺O點以速率沿水平方向飛出，根據(jù)動能定0理有1mgh+W=2?0f02解得1W=mv20?mghf2（2）a．運動員落在斜坡上的B點，則有12vtgt2tan=0解得20tant=gb．從O點運動到B點的過程中運動員速度的變化量v=gt