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1、北京师大二附中20212022学年度高一第二学期期中试题 物理（选考）试卷注：本卷中的 g，表示地球表面的重力加速度。第一部分（选择题，共 42 分）一选择题。本题共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对得 3 分，选错或不答得 0 分。1.下图描绘的四条虚线轨迹，不可能是人造地球卫星正常运行轨道的是 ABCD2.在下面列举的各个实例中（除 C 外都不计空气阻力），满足机械能守恒的是A载人飞船加速升空的过程 B抛出的标枪在空中运动的过程C排球被抛出后减速上升的过程D拉着一个金属块使它沿光滑的斜面匀速上升的过程3.公路在通过小型水库的泄洪
2、闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，汽车通过半径为 R 的凹形桥的最低点时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，车对桥面的压力越大D若车的速度等于gR ，则车与桥面无相互作用力4.一辆汽车在水平公路上减速转弯，沿曲线由 M 向 N 行驶。下图分别画出了汽车转弯时所受合力 F 的四种方向，可能正确的是F MFMNFMNNNM FABCD5.某同学目测桌子高度大约为 0.8 m，他使小球沿桌面水平飞出，用数码相机拍摄小球做平抛运动的录像（每秒 25 帧）。如果这位同学采用逐帧分析的办法来研究平抛运动。他大约可以得到几帧小球正在空中运动的照
3、片？A2 帧B10 帧C25 帧D100 帧 6.我国的天宫空间站绕地球运动的周期约为 92min，北斗三号 G3 星是一颗地球同步卫星。如果把它们绕地球的运动看作匀速圆周运动，空间站的运动和 G3 星的运动相比A空间站的轨道半径小于 G3 星的轨道半径B空间站的运行速度小于 G3 星的运行速度C空间站运动的角速度小于 G3 星的角速度D空间站的动能小于 G3 星的动能7.2021 年5 月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表面2.8102 km、远火点距离火星表面5.910
4、5 km，则“天问一号” A在近火点的加速度比远火点的小 B在近火点的运行速度比远火点的小 C在近火点的机械能比远火点的小 D在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动8.一小球自空中A位置被静止释放，落到竖直放置的轻质弹簧上，小球运动的最低点为B。关于小球从A到B运动过程中的功和能量问题，下列说法正确的是A. 小球重力做多少正功，它的重力势能就减小多少A B. 小球重力势能及其变化量都与参考平面的选取有关B C. 小球从接触弹簧开始，弹力对小球做负功，它的动能一直减小D只有重力和弹簧弹力对小球做功，小球的机械能一直保持不变9.在上海中心国际垂直马拉松赛中，我国一位女选手用时 20 min 55
5、s 抵达终点。上海中心大厦楼高 632 m，共计 127 层，比赛赛道终点设在 119 层，选手们经历了 3398 级台阶的考验，在终点 552 m 的高空俯瞰全城风光。该女选手比赛过程中克服重力做功的平均功率最接近A20WB50WC200WD1104 W10.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。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在 ab 段汽车的输出功率逐渐减小 B汽车在ab 段的输出功率比 bc 段的大 C在 cd 段汽车的输出功率逐渐减小 D汽车在
6、cd 段的输出功率比 bc 段的大AhB11.如图所示，一光滑斜面固定在水平面上，倾角为 ，高度为 h。一小物块从斜面顶端 A 处由静止开始下滑，滑到斜面底端 B 处。ghA.滑块滑到底端 B 处时，速度的大小为B.滑块滑到底端 B 处时，重力的瞬时功率为 C.滑块从顶端 A 滑到底端 B 处的过程中，机械能保持不变D.滑块从顶端 A 滑到底端 B 处的过程中，滑块所受弹力做功为 12. 自行车用链条传动来驱动后轮前进。下图是链条传动的示意图，两个齿轮俗称“牙盘”。A、B、C 分别为牙盘边缘和后轮边缘上的点。大齿轮半径为 r1、小齿轮半径为 r2、后轮半径为 r3。下列说法正确的是ABCAA、
7、B 两点的角速度大小相等BB、C 两点的线速度大小相等C. 大、小齿轮的转速 n 之比为 D. 在水平路面匀速骑行时，脚踏板转一圈，自行车前进的距离为 13.如图，将 A、B 两个木块放在水平圆盘上，绕圆盘中心轴转动，两木块运动的半径 rA rB。圆盘在电机带动下由静止开始转动，角速度缓慢增加。两个木块的质量相同，与圆盘间的动摩擦因数 也相同。则下列判断正确的是ABA两木块随圆盘加速转动的过程中，所受的摩擦力一直指向圆心B两木块随圆盘加速转动的过程中，所受的摩擦力大小一直相等C. 圆盘角速度达到时，A、B 两木块均被甩出D. 圆盘角速度达到之前，A、B 两木块均随圆盘转动，不能被甩出gR14.
8、牛顿曾设想：从高山上水平抛出物体，速度一次比一次大，落地点就一次比一次远，如果抛出速度足够大，物体将绕地球运动成为人造地球卫星。如图所示，若从山顶同一位置以不同的水平速度抛出三个质量相同的物体，运动轨迹分别为 1、2、3。已知山顶高度为 h，且远小于地球半径 R，不考虑空气阻力的影响。下列说法正确的是A.轨迹为 3 的物体抛出时的速度等于 B.轨迹为 1、2 的两物体，从抛出到落地重力势能的变化量不同C.三个物体被抛出后的运动过程中，加速度均各自保持不变D. 如果抛出物体的速度为 11.2 km/s，物体可能脱离地球的引力到达火星第二部分（非选择题，共 58 分）二实验题。本题共 2 小题，共
9、 18 分。15.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 (1)实验仪器。打点计时器使用 50Hz 交流电源供电，打点的时间间隔是 s。 (2)实验原理。在“研究平抛运动”实验中，以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点 O， 建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为 h 处静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹，如图所示。在轨迹上取一点 A，读取其坐标（x0，y0）。由此可计算出小球做平抛运动的初速度大小为 (3)次数球的质量m/g转动半径r/cm转速n /（rs-1）向心力大小F / 红格数114.015.0
10、12228.015.014314.015.028414.030.014数据分析。某同学利用向心力演示器探究匀速圆周运动所需向心力 F 跟小球质量 m、转速n 和运动半径 r 之间的关系。该同学通过实验得到如下表的数据： 根据以上数据，可归纳概括出向心力 F 跟小球质量 m、转速 n 和运动半径 r 之间的关系是： （用文字或符号表述）。 16.在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量为 m 的重锤拖着一条纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点。某同学在实验中打出的纸带如图所示，其中 O 是起始点， A、B、C、D、E 是打点计时器连续打下的 5 个点。打点频率为 50 Hz。该
11、同学用毫米刻度尺测量 O 到 A、B、C、D、E 各点的距离，记录如下。单位：cm (1)这五个数据中不符合有效数字读数要求的是（填 A、B、C、D 或 E） 点读数。(2)若 O 点到某计数点的距离为 h，重力加速度为 g，该点对应重锤的瞬时速度为 v，则实验中要验证的等式为 。(3)若重锤质量 m=3.010-1 kg，重力加速度 g=9.80 m/s2，由图中给出的数据，可得出从 O 点到打下 D 点，重锤重力势能的减少量为 0.571J，速度为 m/s，动能的增加量为 J。（结果均保留三位有效数字）根据纸带所测量的数据，还可以求出物体实际下落的加速度为 9.75m/s2，物体从 A 到
12、E 下落的过程中，所受到的平均阻力为 N。阻力的来源主要有： 。三解答题：本题共 4 小题，共 40 分。要求画出必要的图像，写出必要的文字说明、物理公式和计算过程，只写出结果不给分。17（8 分）游乐场里“旋转飞椅”的顶上有一个半径为 4.5 m 的“伞盖”，如图甲所示。“伞盖” 在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图乙所示。“伞盖”高 O1O2=5.8 m，绳长L= 5 m，小明与座椅的总质量为 40 kg。在某段时间内,“伞盖”保持在水平面内稳定旋转，绳与竖直方向夹角为 37。g 取 10 m/s2，sin 37=0.6 ，cos 37=0.8 ，在此过程中，求（1） 座椅受到绳子
13、的拉力大小；（2） 小明运动的线速度大小。18（10 分）利用万有引力定律可以测量天体的质量。(1)OB测地球的质量：物理学家卡文迪许，利用扭秤装置，比较精确地测量出了引力常量，他把自己的实验说成是“称量地球的质量”。已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为 G。若忽略地球自转的影响，求地球的质量。(2)测“双星系统”的总质量：所谓“双星系统”，是指两个星球 A 和 B 在相互间引力的作用下，绕连线上某点做匀速圆A周运动，如图所示。已知 A、B 间距离为 L，A、B 绕 O 点运动的周期均为 T，引力常量为 G，求 A、B 的总质量。(3)测月球的质量：若忽略其它星球的影响，可以将
14、月球和地球看成“双星系统”。 已知月球的公转周期为 T1，月球、地球球心间的距离为 L1。你还可以利用（1）、（2）中提供的信息，求月球的质量。19（10 分）某电动汽车的部分动力性能参数如下表所示。若该汽车沿平直公路由静止开始做加速度 a =1.5 m/s2 的匀加速直线运动，当车速达到 v1 = 72 km/h 时，电机恰好以额定功率工作， 此后电机的功率保持不变。假设行驶过程中汽车受到的阻力大小恒定。（1） 分析说明电机达到额定功率后，汽车的加速度和速度的变化情况。（2） 电机以额定功率工作时，汽车的最大速度为多少？（3） 该汽车充满电后，以上述方式运动的总时间为多少？动力电池容量 /（kWh）48.3电机额定功率 / kW85整车质量 / kg170020（12分）游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来，如图甲所示。我们把这种情形抽象为如图乙所示的模型：弧形轨道的下端N与竖直圆轨道平滑相接，P为圆轨道的最高点。使小球（可视为质点）从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。不考虑小球运动所受的摩擦等阻力。MP
