試題PAGE1試題2024北京東城高一（下）期末物理本試卷共8頁，共100分。考試時長90分鐘。考生務必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效。考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.關于行星運動的規律，下列說法符合史實的是（）A.開普勒在牛頓定律的基礎上，導出了行星運動的規律B.開普勒在天文觀測數據的基礎上，總結出了行星運動的規律C.開普勒總結出了行星運動的規律，找出了行星按照這些規律運動的原因D.開普勒總結出了行星運動的規律，發現了萬有引力定律2.關于平拋運動，下列說法正確的是（）A.速度方向不斷改變，不可能是勻變速運動B.在任意相等時間內的速度變化量都相等C.在任意相等時間內的位移都相等D.加速度隨時間逐漸增大3.如圖所示，將一蠟塊置于注滿清水的長玻璃管中，封閉管口后將玻璃管豎直倒置，在蠟塊以速度勻速上浮的同時，使玻璃管以速度v水平向右勻速移動，蠟塊由管口上升到頂端。如果玻璃管以2v的水平速度移動，當蠟塊由管口上升到頂端時，下列說法正確的是（）A.蠟塊速度增大 B.蠟塊速度不變 C.蠟塊位移減小 D.蠟塊位移不變4.某手機品牌推出了一種特殊的手機，在電池能量耗盡時，搖晃手機就能產生電能維持使用。搖晃手機的過程將機械能轉化為電能，搖晃該手機一次，相當于將所受重力為1.0N的重物勻速舉高0.2m，若每秒搖2次，則搖晃手機的平均功率為（）A.0.04W B.0.4W C.4W D.40W5.將質量均為m的兩個小球從相同高度以相同大小的速度拋出，一個小球豎直下拋，另一個小球沿光滑斜面向下拋出，不計空氣阻力。由拋出到落地的過程中，下列說法中正確的是（）A.重力對兩球做的功不相等 B.重力的平均功率相等C.落地時兩球的機械能相等 D.落地時重力的瞬時功率相等6.一輛汽車在水平公路上轉彎，沿曲線由M向N行駛，速度逐漸減小，下圖中分別畫出了汽車轉彎時所受合力F的四種方向，你認為正確的是（）A.B.C. D.7.如圖所示，質量為m的小球用細線懸于P點，使小球在水平面內做勻速圓周運動，若保持軌跡的圓心O到懸點P的距離不變，重力加速度為g。下列關于小球做勻速圓周運動的角速度ω與繩長l關系的圖像和繩對小球的拉力F與繩長l關系的圖像中正確的是（）A. B. C. D.8.北斗衛星導航系統是我國自行研制開發的區域性三維衛星定位與通信系(CNSS)，建成后的北斗衛星導航系統包括5顆靜止衛星和30顆一般軌道衛星。關于這些衛星，以下說法正確的是（）A.5顆靜止衛星的軌道半徑都相同B.5顆靜止衛星的運行軌道必定在同一平面內C.導航系統所有衛星的運行速度一定大于第一宇宙速度D.導航系統所有衛星中，運行軌道半徑越大的，周期越小9.2022年3月23日15時40分，中國航天“天宮課堂”第二課開課了，這次在距離地面約，400km的中國載人空間站“天宮”上進行了太空科學探究。如圖所示，授課期間航天員演示了將冰墩墩拋出的“太空拋物實驗”等，下列說法正確的是（）A.在“天宮”中航天員因為沒有受到地球引力而處于漂浮狀態B.“天宮”的運行速度介于第一宇宙速度與第二宇宙速度之間C.在“天宮”中做“太空拋物實驗”時，冰墩墩被拋出后相對于航天員做平拋運動D.在“天宮”中做“太空拋物實驗”時，冰墩墩被拋出后相對于航天員做勻速直線運動10.如圖所示，某人從距山腳高為H處將質量為m的石子以速率拋出。不計空氣阻力，重力加速度大小為g。當石子下落到距地面高為h處時，其動能為（）A. B.C. D.11.如圖所示，半徑為R的半球形陶罐和陶罐內的物塊（視為質點）繞豎直軸從靜止開始緩慢加速轉動，當達到某一角速度時，物塊受到的摩擦力減為零，此時物塊和陶罐球心O點的連線與之間的夾角為θ，此后保持該角速度做勻速圓周運動，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A.物塊勻速轉動的周期為B.物塊勻速轉動的線速度大小為C.若減小轉臺的轉速，物塊在陶罐中的位置不變，則陶罐對物塊的支持力將變小D.若繼續增大轉臺的轉速，物塊有下滑的趨勢12.利用風能發電既保護環境，又可創造很高的經濟價值。如圖所示，風力發電機的葉片轉動時可形成半徑為R的圓面。某段時間內該區域的風速大小為v，風向恰好與葉片轉動的圓面垂直，已知空氣的密度為ρ，風力發電機的發電效率為η。下列說法錯誤的是（）A.單位時間內通過葉片轉動圓面的空氣質量為B.此風力發電機發電的功率為C.若僅風速增大為原來的2倍，發電的功率將增大為原來的8倍D.若僅葉片轉動的半徑增大為原來的2倍，發電的功率將增大為原來的8倍13.由于空氣阻力的影響，炮彈的實際飛行軌跡不是拋物線，而是“彈道曲線”，如圖中實線所示。圖中虛線為不考慮空氣阻力情況下炮彈的理想運動軌跡，為彈道曲線上的五點，其中點為發射點，點為落地點，點為軌跡的最高點，為運動過程中經過的距地面高度相等的兩點。下列說法正確的是（）A.到達點時，炮彈的速度為零B.到達點時，炮彈的加速度為零C.炮彈經過點時的速度大于經過點時的速度D.炮彈由點運動到點的時間大于由點運動到點的時間14.新能源汽車是指采用非常規的燃料作為動力來源的汽車。為了測試某品牌新能源汽車的性能，使新能源汽車在實驗路段上以某種方式加速行駛到最大速度，通過計算機采集實驗數據，繪出了汽車牽引力F與車速v的倒數之間的關系圖線ABC，如圖所示，線段AB平行于橫軸，A點對應的橫坐標數值為，線段BC延長線過坐標原點，汽車行駛時所受總阻力為車和駕駛員總重力的0.1倍，g取10m/s2。根據圖像可知（）A.汽車整個運動過程中功率保持不變，大小為60kWB.汽車在AB段做勻加速運動，加速度大小為3m/s2C.汽車在AB段行駛的路程為30mD.若汽車在BC段所用的時間為20s，則在BC段汽車行駛的路程為200m第二部分本部分共6題，共58分。15.用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置，探究平拋運動的特點。（1）關于實驗，下列做法正確的是______（選填選項前的字母）。A.選擇體積小、質量大的小球 B.借助重錘線確定豎直方向C.先拋出小球，再打開頻閃儀 D.水平拋出小球（2）圖甲所示的實驗中，A球沿水平方向拋出，同時B球自由落下，借助頻閃儀拍攝上述運動過程。圖乙為某次實驗的頻閃照片。在誤差允許范圍內，根據任意時刻A、B兩球的豎直高度相同，可判斷A球豎直方向做______運動；根據______，可判斷A球水平方向做勻速直線運動。（3）某同學使小球從高為0.8m的桌面水平飛出，用頻閃儀拍攝小球的平拋運動（每秒頻閃25次），最多可以得到小球在空中運動的______個位置。（4）實驗后，同學得到平拋小球在坐標紙上的部分位置信息，如圖丙所示。圖中坐標紙的正方形小格的邊長為10cm。g取。根據實驗數據，小球拋出時的水平初速度______m/s，小球拋出后經過B點時的瞬時速度______m/s。16.用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器，打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，進行數據處理后，即可驗證機械能是否守恒。已知當地重力加速度大小為g。（1）除圖甲中所示的裝置之外，還必須使用的器材是______。A.直流電源、天平（含砝碼） B.直流電源、刻度尺C.交流電源、天平（含砝碼） D.交流電源、刻度尺（2）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：其中操作不當的步驟是______（選填步驟前的字母）。A.按照圖甲所示安裝好實驗器材并連接好電源B.先打開夾子釋放紙帶，再接通電源開關打出一條紙帶C.測量紙帶上重錘下落過程中所選的兩點間的距離D.根據測量及計算的結果比較重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能（3）如圖乙所示，根據打出的紙帶，選取紙帶上連續的五個點A、B、C、D、E，量得點A距起始點O的距離為，點A、C間的距離為，點C、E間的距離為，若相鄰兩點的打點時間間隔為T，設重錘的質量為m，根據這些條件寫出重錘下落OC高度時的重力勢能減少量的表達式______，動能增加量的表達式______。（4）某同學利用如圖丙所示的氣墊導軌裝置驗證系統機械能守恒，在氣墊導軌上安裝了兩個光電門1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過定滑輪與鉤碼相連。調整氣墊導軌水平后，掛上細線和鉤碼進行實驗。測出光電門1、2間的距離L，遮光條的寬度d，滑塊和遮光條的總質量M，鉤碼質量m。由數字計時器測出遮光條通過光電門1、2的時間、，則遮光條通過光電門1時的速度______；若系統機械能守恒，則得到的表達式為______（用L、d、M、m、、、g表示）。17.如圖所示，一條小河兩岸的高度差，一輛摩托車（可看作質點）以的水平速度向河對岸飛出，恰好越過小河。不計空氣阻力，取當地的重力加速度。試求：（1）摩托車在空中的飛行時間；（2）小河的寬度。

18.AB是豎直平面內的四分之一光滑圓弧軌道，在下端B與水平長直軌道相切，如圖所示．一小木塊（可視為質點）自A點起由靜止開始沿軌道下滑．已知圓軌道半徑為R，小木塊的質量為m，與水平軌道的動摩擦因數為μ，重力加速度為g．求：（1）木塊運動到B點時的速度大小v；（2）木塊經過圓弧軌道的B點時對軌道的壓力大小FB；（3）木塊在水平軌道上滑行的最大距離s．19.利用萬有引力定律可以測量天體的質量。（1）測量地球的質量英國物理學家卡文迪什，在實驗室里巧妙地利用扭秤裝置，比較精確地測量出了引力常量的數值，他把自己的實驗說成是“稱量地球的質量”。已知地球表面重力加速度大小為g，地球半徑為R，引力常量為G。若忽略地球自轉的影響，求地球的質量M；（2）測量“雙星系統”的總質量所謂“雙星系統”，是指雙星在相互間引力的作用下，繞連線上某點O做勻速圓周運動的兩個星球A和B，為維持雙星的穩定，兩個星球A和B做圓周運動的角速度必須相同，如圖所示。已知A、B球心間的距離為L，A、B繞O點運動的周期均為T，引力常量為G。求A、B的總質量；（3）測月球的質量若忽略其他星球的影響，可以將月球和地球看成“雙星系統”，月球和地球都繞它們連線上的某點做勻速圓周運動，它們的周期均為，月球、地球球心間的距離為。請利用（1）（2）中的信息，求月球的質量。20.如圖所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個物塊，彈簧質量不計。物塊（可視為質點）的質量為m，在水平桌面上沿x軸運動，與桌面間的動摩擦因數為μ。以彈簧原長時物塊的位置為坐標原點O，當彈簧的伸長量為x時，物塊所受彈簧彈力大小為，k為常量。重力加速度大小為g。（1）請畫出F隨x變化的示意圖；并根據圖像求物塊沿x軸從O點運動到位置x的過程中彈力所做的功W，并據此求彈性勢能的變化量；（2）若物塊以一定的初速度從向右運動，經最遠到達，然后由返回到，在這個過程中：a.分別求出物塊由向右第一次到達過程及全過程彈力所做的功、；b.分別求出物塊由向右第一次到達過程及全過程滑動摩擦力所做的功、，并與彈力做功比較，說明為什么不存在與摩擦力對應的“摩擦力勢能”的概念；c.求返回到時物塊的速度大小v。

參考答案第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每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【詳解】開普勒在他的導師第谷天文觀測數據的基礎上，總結出了行星運動的規律，但并未找出了行星按照這些規律運動的原因；牛頓在開普勒行星運動定律的基礎上推導出萬有引力定律。故選B。【點睛】本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發現、發明、著名理論要加強記憶，這也是考試內容之一。2.【答案】B【詳解】ABD．平拋運動的加速度為重力加速度，恒定不變，所以是勻變速曲線運動，根據可知在任意相等時間內的速度變化量都相等，故AD錯誤，B正確；C．根據由于水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，可知在任意相等時間內的水平分位移大小相等，豎直分位移大小不相等，則合位移大小不相等，故C錯誤。故選B。3.【答案】A【詳解】AB．蠟塊在豎直方向做速度為v0的勻速運動；水平方向做速度為v的勻速運動，則合速度為當水平速度變為2v時，豎直速度不變，則合速度變為即蠟塊的速度增大，選項A正確，B錯誤；CD．因豎直速度不變，則蠟塊運動的時間不變，水平速度增加時，水平位移變大，根據可知蠟塊的位移變大，選項CD錯誤。故選A。4.【答案】B【詳解】把手機搖晃一次做的功的大小為若每秒搖2次，則搖晃手機的平均功率為故選B。5.【答案】C【分析】【詳解】A．兩球在下落過程中均只有重力做功，且下落高度相同，故兩球下落過程中重力做功相同；選項A錯誤；B．因為下落過程中豎直下拋的物體加速度較大，故下落時間短，又因為重力做功相同，故重力的平均功率不相等，選項B錯誤；C．因為最高點處機械能相同，且下落過程機械能守恒，故落地時兩球的機械能相等，選項C正確；C．由機械能守恒定律可以知道，落地時瞬時速度大小相等，但方向不同，根據功率的公式有可以知道重力的瞬時功率不相等，選項D錯誤。故選C。6.【答案】C【詳解】根據曲線運動的特點可知，汽車合外力指向運動軌跡的凹側，由于汽車速度減小，則合外力方向與速度方向夾角大于。故選C。7.【答案】D【詳解】受力分析如圖所示AB．對球分析解得角速度與繩長l無關，故AB錯誤；CD．由上述公式解得可知繩對小球的拉力F與繩長l成正比，故C錯誤，D正確。故選D。8.【答案】AB【詳解】AB．因為靜止衛星要和地球自轉同步，相對地面靜止，所以運行軌道就在赤道所在平面內，根據，因為一定，所以r必須固定，故AB正確；C．第一宇宙速度是近地衛星的環繞速度，也是最大的圓周運動的環繞速度，導航系統所有衛星的運行速度一定小于第一宇宙速度，故C錯誤；D．根據可知，運行軌道半徑越大的，周期越大，故D錯誤。故選AB。9.【答案】D【詳解】A．在“天宮”中水和油因為處于完全失重狀態而處于漂浮狀態，但并不是沒有受到地球引力，此時地球引力全部提供給“天宮”及其內部物體做勻速圓周運動的向心力，故A錯誤；B．第一宇宙速度是物體在地球附近繞地球做勻速圓周運動的速度，同時也是物體繞地球做勻速圓周運動的最大環繞速度，當物體的速度介于第一宇宙速度與第二宇宙速度之間時，物體將繞地球做橢圓運動，所以“天宮”的運行速度一定小于第一宇宙速度，故B錯誤；CD．由于“天宮”中物體處于完全失重狀態，在“天宮”中做“太空拋物實驗”時，冰墩墩被拋出后近似做直線運動，故C錯誤，D正確。故選D。10.【答案】B【詳解】根據動能定理可得解得石子下落到距地面高為h處時，其動能為故選B。11.【答案】C【詳解】AB．對物塊受力分析，根據牛頓第二定律可知解得選項AB錯誤；C．若減小轉臺的轉速，物塊將有沿陶罐向下滑動的趨勢，此時陶罐受斜向上的摩擦力，則解得則減小轉臺的轉速，角速度減小，則陶罐對物塊的支持力將變小，選項C正確；D．若繼續增大轉臺的轉速，物塊有上滑的趨勢，選項D錯誤。故選C。12.【答案】D【詳解】A．單位時間內通過葉片轉動圓面的空氣質量為選項A正確；B．此風力發電機發電的功率為（其中的）選項B正確；C．根據可知，若僅風速增大為原來的2倍，發電的功率將增大為原來的8倍，選項C正確；D．根據可知，若僅葉片轉動的半徑增大為原來的2倍，發電的功率將增大為原來的4倍，選項D錯誤。此題選擇錯誤選項，故選D。13.【答案】C【詳解】A．炮彈在最高點豎直方向上的速度為零，水平方向上的速度不為零，故炮彈在最高點速度不為零，A錯誤；B．在最高點受空氣阻力（水平方向上的阻力與水平速度方向相反），重力作用，二力合力不為零，故加速度不為零，B錯誤；C．由于空氣阻力恒做負功，所以根據動能定理可知經過點時的速度大于經過點時的速度，C正確；D．從O到b的過程中，在豎直方向上，受到重力和阻力在豎直向下的分力，即解得在從b到d的過程中，在豎直方向，受到向下的重力和阻力在豎直向上的分力，即解得故，根據逆向思維，兩個階段的運動可看做為從b點向O點和從b點向d點運動的類平拋運動，豎直位移相同，加速度越大，時間越小，所以炮彈由O點運動到b點的時間小于由b點運動到d點的時間，故D錯誤；14.【答案】D【詳解】A．圖中AB段牽引力F不變，則汽車所受合力不變，v增大，汽車做勻加速直線運動，功率增大，而從B到C段F與成正比關系，即Fv為定值，即該過程中功率不變，故A錯誤；B．由圖可知，汽車的最大速度為30m/s，此時所以所以汽車在AB段的加速度大小為故B錯誤；C．汽車的額定功率為汽車運動到B的速度大小為汽車在AB段行駛的路程為故C錯誤；D．BC段，根據動能定理可得解得故D正確。故選D。第二部分本部分共6題，共58分。15.【答案】（1）ABD（2）①.自由落體②.相等時間內水平位移相等（3）10（4）①.2②.2.5【小問1詳解】A．選擇體積小、質量大的小球，以減小阻力的影響，選項A正確；B．借助重錘線確定豎直方向，選項B正確；C．先打開頻閃儀，再拋出小球，選項C錯誤；D．水平拋出小球，選項D正確。故選ABD。【小問2詳解】在誤差允許范圍內，根據任意時刻A、B兩球的豎直高度相同，說明兩球在豎直方向的運動完全相同，可判斷A球豎直方向做自由落體運動；根據相等時間內水平位移相等，可判斷A球水平方向做勻速直線運動。【小問3詳解】某同學使小球從高為0.8m的桌面水平飛出，則落地的時間為頻閃周期為最多可以得到小球在空中運動的10個位置。【小問4詳解】[1][2]豎直方向根據解得T=0.1s水平速度B點的豎直速度B點的速度16.【答案】（1）D（2）B（3）①.②.（4）①.②.【小問1詳解】除圖甲中所示的裝置之外，還必須使用的器材是交流電源、刻度尺；因驗證的表達式兩邊都有質量，則不需要測量重物的質量。故選D。【小問2詳解】A．按照圖甲所示安裝好實驗器材并連接好電源，該步驟正確；B．先接通電源開關，再打開夾子釋放紙帶打出一條紙帶，該步驟錯誤；C．測量紙帶上重錘下落過程中所選的兩點間的距離，該步驟正確