2019-2020学年北京市西城区高一(下)期末物理试卷(含答案解析)

第1页，共19页 2019-2020学年北京市西城区高一(下)期末物理试卷

一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）

1. 在物理学发展的历程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．以下对几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的是( )

A. 牛顿运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因”

B. 安培总结出了真空中两个静止点电荷之间的作用规律

C. 爱因斯坦创立相对论，提出了一种崭新的时空观

D. 麦克斯韦发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系

2. 如图所示，设地球半径为R，假设某地球卫星在距地球表面高度为h的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，运行周期为T，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近地点B时，再次点火进入近地轨道Ⅲ绕地做匀速圆周运动，引力常量为G，不考虑其他星球的影响，则下列说法正确的是( )

A. 该卫星在轨道Ⅲ上B点的速率小于在轨道Ⅱ上A点的速率

B. 卫星在圆轨道Ⅰ和圆轨道Ⅲ上做圆周运动时，轨道Ⅰ上动能小，引力势能大，机械能小

C. 卫星从远地点A向近地点B运动的过程中，加速度变小

D. 地球的质量可表示为4𝜋2(𝑅+ℎ)3𝐺𝑇2

3. 做匀速圆周运动的两物体甲和乙，它们的向心加速度分别为𝑎1和𝑎2，且𝑎1>𝑎2，下列判断正确的是( )

A. 甲的线速度小于乙的线速度

B. 甲的角速度比乙的角速度大

C. 甲的轨道半径比乙的轨道半径小

D. 甲的速度方向比乙的速度方向变化快

4. 已知引力常量𝐺=6.67×10−11𝑁⋅𝑚2/𝑘𝑔2，重力加速度g取9.8𝑚/𝑠2，地球半径𝑅=6.4×106𝑚，则可知地球的质量约为( )

A. 2×1018𝑘𝑔 B. 2×1020𝑘𝑔 C. 6×1022𝑘𝑔 D. 6×1024𝑘𝑔

5. 如图所示，“伦敦眼”(𝑇ℎ𝑒 London 𝐸𝑦𝑒)，是世界上最大的观景摩天轮，仅次于南昌之星与新加坡观景轮．它总高度135米(443英尺)，屹立于第2页，共19页 伦敦泰晤士河南畔的兰贝斯区．现假设摩天轮正绕中间的固定轴作匀速圆周运动，则对于坐在轮椅上观光的游客来说，正确的说法是( )

A. 因为摩天轮匀速转动，所以游客受力平衡

B. 当摩天轮转到最高点时，游客处于失重状态

C. 因为摩天轮做匀速转动，所以游客的机械能守恒

D. 当摩天轮转到最低点时，座椅对游客的支持力小于所受的重力

6. 如图所示，某行星半径为R，外围有一圈厚度为d的卫星群，设卫星群中的某“点”绕行星的运动速度为v，该“点”到行星中心的距离为r。已知该行星的第一宇宙速度为𝑣0，下列图象可能的是( )

A. B.

C. D.

7. 如图所示，地球卫星a、b分别在椭圆轨道、圆形轨道上运行，椭圆轨道在远地点A处与圆形轨道相切，则( )

A. 卫星a的运行周期比卫星b的运行周期长

B. 两颗卫星分别经过A点处时，a的速度大于b的速度

C. 两颗卫星分别经过A点处时，a的加速度等于b的加速度

D. 卫星a在A点处通过减速可以到圆轨道上运行

8. 一辆汽车在水平公路上转向时，为防止侧滑，沿曲线减速行驶。关于汽车的速度v及所受合力F的方向，最可能如下列哪幅图所示( ) 第3页，共19页 A. B. C. D.

9. 如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端接连着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是( )

A. 弹簧的弹性势能逐渐减少 B. 物体的机械能不变

C. 物体的动能逐渐增大 D. 弹簧的弹性势能先减少后增加

10. 如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上．一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落．在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是( )

A. 小球刚接触弹簧瞬间速度最大

B. 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上

C. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小

D. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先增大后减小

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

11. 下列说法正确的是( )

A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动

B. 物体在变力作用下有可能作曲线运动

C. 作曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向不在同一直线上

D. 物体在变力作用下不可能作直线运动

12. 如图所示，半径为R的半球形容器固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过容器球心O的竖直线重合，转台以一定角速度𝜔匀速旋转。有两个质量均为m的小物块落入容器内，经过一段时间后，两小物块都随容器一起转动且相对容器内壁静止，两物块和球心O点的连线相互垂直，且A物块和球心O点的连线与竖直方向的夹角𝜃=60°，已知重力加速度大小为g，则下列说法正确的是( )

A. 若A物块受到的摩擦力恰好为零，B物块受到的摩擦力的大小为(√3−1)𝑚𝑔4 第4页，共19页 B. 若A物块受到的摩擦力恰好为零，B物块受到的摩擦力的大小为(√3−1)𝑚𝑔2

C.

若B物块受到的摩擦力恰好为零，A物块受到的摩擦力的大小为(√3−1)𝑚𝑔2

D. 若B物块受到的摩擦力恰好为零，A物块受到的摩擦力的大小为(√3−1)𝑚𝑔4

13. 如图所示，在荧屏MN上方分布了水平方向的匀强磁场，方向垂直纸面向里。距离荧屏d处有一粒子源S，能够在纸面内不断地向各个方向同时发射电荷量为q，质量为m的带正电粒子，不计粒子的重力，已知粒子做圆周运动的半径也恰好为d，则( )

A. 粒子能打到板上的区域长度为2√3𝑑

B. 能打到板上最左侧的粒子所用的时间为𝜋𝑑𝑣

C. 粒子从发射到达到绝缘板上的最长时间为𝜋𝑑𝑣

D. 同一时刻发射的粒子打到绝缘板上的最大时间差7𝜋𝑑6𝑣

14. 如图所示，AB为竖直方向的光滑圆弧轨道，对应的圆心角为𝜃，A点与圆心等高，圆弧的半径为𝑅.一质量为m的小球从轨道A点由静止释放，则下列说法正确的是(重力加速度为𝑔)( )

A. 小球在B点的向心力大小为𝑚𝑔𝑠𝑖𝑛𝜃

B. 小球在B点的向心力大小为2𝑚𝑔𝑠𝑖𝑛𝜃

C. 小球在B点受到轨道支持力大小为3𝑚𝑔𝑠𝑖𝑛𝜃

D. 小球在B点受到轨道支持力大小为4𝑚𝑔𝑠𝑖𝑛𝜃

三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）

15. (1)在“研究平抛物体的运动规律”的实验中，在安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是______。

A.保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小𝐵.保证小球飞出时，初速度水平

C.保证小球在空中运动的时间每次都相等𝐷.保证小球运动的轨道是一条抛物线

(2)实验中，检验斜槽末端是否水平的方法是______。

(3)为了探究平抛运动的规律，将小球A和B置于同一高度，在小球A做平抛运动的同时静止释放小球𝐵.同学甲直接观察两小球是否同时落地，同学乙拍摄频闪照片进行测量、分析。通过多次实验，下列说法正确的是______。

A.只有同学甲能证明平抛运动在水平方向是匀速运动 第5页，共19页 B.只有乙同学能证明平抛运动在水平方向是匀速运动

C.只有同学甲能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动

D.两位同学都能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动

16. 在验证机械能守恒定律的实验中，手中有如下的器材：打点计时器、学生电源、导线若干、铁架台、纸带和复写纸、毫米刻度尺、天平、重锤等。

(1)其中在本次实验中不需要的器材是______。

(2)在某次实验中得到如图所示的清晰的纸带，用毫米刻度尺测出各计数点间的距离如图中数据所示，所用交流电源的频率𝑓=50𝐻𝑧，设重锤质量为m，重力加速度𝑔=9.8𝑚/𝑠2.打下B点时，重锤下落的速度𝑣𝐵=

______𝑚/𝑠；打点计时器自打下B点开始到打出E点时，重锤的重力势能减少量△𝐸𝑝=______J，重锤的动能增加量△𝐸𝑘=______J.(计算结果均保留三位小数)

(3)在误差允许的范围内，满足______关系，打点计时器自打下B点开始到打出E点的过程中，重锤的机械能守恒。

四、计算题（本大题共4小题，共38.0分）

17. 如图所示，在x0y平面(即纸面)内，y轴右侧有场强为E、指向−𝑦方向的匀强电场，y轴左侧有方向垂直于纸面的匀强磁场(图中未画出)。现有一电量为q，质量为m的带电粒子，从x轴上的第6页，共19页 A点并与x轴正方向成60°入射，粒子恰能在M (0,𝑑)垂直于y轴进入匀强电场，最后从𝑁(𝐿,0)通过x轴，粒子重力不计。

(1)判断粒子的电性；

(2)计算粒子经过M点时速度的大小；

(3)计算磁场磁感应强度的大小。

18. 航空母舰采用弹射起飞模式，有助于提高舰载机的起飞重量。某航空母舰起飞跑道长度为160𝑚(跑道视为水平)，某型号舰载机满负荷时总质量为20t，加速时发动机产生的推力为1.2×105𝑁，飞机所受阻力为飞机重力的0.1倍。当飞机的速度大小达到50𝑚/𝑠时才可能离开航空母舰起飞。g取10𝑚/𝑠2.求：

(1)飞机在跑道上加速过程的加速度大小；

(2)若航空母舰处于静止状态，弹射系统必须使飞机至少获得多大的初速度；

(3)若航空母舰处于静止状态且不开启弹射系统，为使飞机仍能在此舰上正常起飞需要减少多少质量的燃料或弹药。

19. 如图所示，在第一象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一个带正电的粒子质量为m、电荷量为q，不计粒子的重力，由x轴上的P点垂直磁场射入，速度与x轴正方向夹角𝜃=45°，p点到坐标原点的距离为L

(1)若粒子恰好能从y轴上距原点L处的Q点飞出磁场，求粒子速度大小

(2)若粒子在磁场中有最长的运动时间，求粒子速度大小的范围。 第7页，共19页

20. 在如图所示的直角坐标系第一象限与第三象限分布匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B，现在第三象限中从𝑃(−√32𝐿,−𝐿)。x轴正方向发射质量为m，带+𝑞的离子，离子经电场后恰从坐标原点O射入磁场，离子重力不计。

(1)求电场强度为E的大小

(2)求离子进入磁场的速度

(3)求离子在磁场中运动的时间