1、 第1页/共17页 2023 北京大兴高一（下）期末 物 理 考生须知：考生须知：1.考生要认真填写考场号和座位序号。考生要认真填写考场号和座位序号。2.本试卷共本试卷共 8 页，分为三道大题，共页，分为三道大题，共 100 分。第一道大题为单项选择题，共分。第一道大题为单项选择题，共 16 小题（共小题（共 48分）；第二道大题为填空题，共分）；第二道大题为填空题，共 3 小题（共小题（共 18 分）；第三道大题为论述计算题，共分）；第三道大题为论述计算题，共 5 小题（共小题（共34 分）。分）。3.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一道大题必须用试题所有答案必须填
2、涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一道大题必须用 2B 铅笔铅笔作答；第二道、第三道大题必须用黑色字迹的签字笔作答，作图时必须使用作答；第二道、第三道大题必须用黑色字迹的签字笔作答，作图时必须使用 2B 铅笔。铅笔。4.考试结束后，考生应将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。考试结束后，考生应将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。第一部分第一部分 选择题（共选择题（共 48 分）分）一、选择题（本题共一、选择题（本题共 16 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 48 分。在每小题列出的四个选项中，选出最分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。）符合题目要求的一
3、项。）请阅读下述文字，完成下列各题。请阅读下述文字，完成下列各题。如图所示，网球运动员将网球沿水平方向击出，网球越过球网落到对方场地。已知网球被击出时距地面的高度为1.8m，网球从被击出到落地的水平位移为15m。重力加速度g取210m/s，不计空气阻力。1.以地面为参考系，网球沿水平方向被击出后，在空中做（）A.自由落体运动 B.平抛运动 C.匀速直线运动 D.匀减速直线运动 2.网球从被击出到落地所用时间为（）A.0.2s B.0.4s C.0.6s D.0.8s 3.网球被击出时的速度大小为（）A.20m/s B.25m/s C.30m/s D.40m/s 4.从被击出到落地的过程中，网球
4、的（）A.动能逐渐减小 B.动能保持不变 C.机械能逐渐变大 D.机械能保持不变 5.两个分别带有电荷量Q和3Q+的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为 r的两处，它们间库仑力的大小为 F，两小球相互接触后将其放回原处，则两球间的库仑力大小为（）A.3F B.F C.3F D.2F 6.用绝缘柱支撑着贴有小金属箔的导体 A和 B，使它们彼此接触，起初它们不带电，贴在它们下部的并列平行双金属箔是闭合的。现将带正电荷的物体 C 移近导体 A，发现金属箔都张开一定的角度，如图所示，第2页/共17页 则（）A.B 下部的金属箔感应出负电荷 B.A和 B 下部的金属箔都感应出正电荷 C.A和 B
5、 下部的金属箔都感应出负电荷 D.A和 B 下部的金属箔分別感应出负电荷和正电荷 7.甲物体静止在赤道上某处，乙物体静止在北京某处（纬度约为北纬 40）。两物体随地球自转做匀速圆周运动的线速度大小分别用1v、2v表示，角速度分别用1、2表示，则（）A.12=B.12 C.12vv=D.12vv 8.如图所示，飞船从轨道 1 变轨至轨道 2。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道 1上，飞船在轨道 2 上的（）A.速度大 B.向心加速度大 C.运行周期长 D.角速度大 9.功的单位是焦耳（J），焦耳与基本单位米（m）、千克（kg）、秒（s）之间的关系正确的是（）A.1J=
6、1kgm2/s2 B.1J=1kg m/s2 C.1J=1kg m2/s D.1J=1kg m/s 请阅读下述文字，完成下列各题。请阅读下述文字，完成下列各题。如图所示，质量为m的物体由 A 点静止释放，竖直向下运动到水平地面上的 B 点。已知 A 点距水平桌面的高度为1h，桌面距水平地面的高度为2h，重力加速度为g，不计空气阻力。第3页/共17页 10.下列说法正确的是（）A.物体在 A 点具有的重力势能不可能为 0 B.物体在 A点具有的重力势能一定为1mgh C.以桌面为参考平面，物体在 A 点具有的机械能为1mgh D.以地面为参考平面，物体在 A 点具有的机械能为2mgh 11.物体
7、由 A点竖直向下运动到 B 点的过程中，其动能（）A.增加1mgh B.增加2mgh C.增加()12mg hh D.增加()12mg hh+12.有质量相同的三个小物体 a、b、c。现将小物体 a 从高为h的光滑斜面的顶端由静止释放，同时小物体b、c 分别从与 a 等高的位置开始做自由落体运动和平抛运动，如图所示。有关三个物体的运动情况，下列判断正确的是（）A.三个物体同时落地 B.从释放到落地的过程，重力对三个物体做功相同 C.三个物体落地前瞬间，动能相同 D.a、b 物体落地前瞬间，重力的功率相等 13.图 1 中AB是某电场中的一条电场线。若将一正电荷从A点处由静止释放，只在静电力的作
8、用下，该电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度-时间图像如图 2 所示。该电场可能是（）第4页/共17页 A.匀强电场 B.正点电荷的电场 C.负点电荷的电场 D.带负电金属球的电场 14.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径 60 倍的情况下，需要验证（）A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的2160 B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的2160 C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的16 D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的160 15.如图所示，某人将质量为 0.5kg 的石块从 10m高处以 30角斜向上
9、方抛出，初速度0v的大小为6m/s。不计空气阻力，g 取210m/s。下列说法正确的是（）A.石块被抛出时水平分速度大小为3m/s B.人在抛出石块过程中做功为50J C.石块在空中运动过程中机械能减少9J D.石块在落地前瞬时具有的动能为59J 16.某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为R的圆面。某段时间内该区域的风速大小为v，风恰好与叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，风力发电机的发电效率为，下列说法错误的是 第5页/共17页 （）A.单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为2vR B.此风力发电机发电的功率为3212v R C.若仅风速减小为原来的12，发电的功率将减小为原来的
10、14 D.若仅叶片半径增大为原来的 2 倍，发电的功率将增大为原来的 4 倍 第二部分第二部分 非选择题（共非选择题（共 52 分）分）二、填空题（本题共二、填空题（本题共 3 小题，共小题，共 18 分）分）17.如图所示，一带正电的导体球 M 放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球 N 挂在横杆上。当小球 N 静止时，丝线与竖直方向成 角，由此推断小球 N 带_电荷（选填“正”或“负”）。若把导体球M 靠近带电小球 N，则丝线与竖直方向的夹角 将_（选填“变大”或“变小”）。18.如图，一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在黏性较大的油中由静止开始下落。它们都由高度为1h的
11、地方下落到高度为2h的地方。在这两种情况下，重力做的功_（选填“相等”“不相等”），重力势能的变化_（选填“相等”“不相等”），动能的变化_（选填“相等”“不相等”）第6页/共17页 19.如图 1 所示，铁架台放在水平桌面上，在铁架台上固定一打点计时器。纸带竖直穿过打点计时器限位孔，下端用铁夹与重物相连，使重物带动纸带从静止开始自由下落。利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验。（1）除图中的实验器材外，下列器材中还必须使用的两种器材是_。A.天平 B.交流电源 C.秒表 D.刻度尺（2）某实验小组利用上述装置按正确操作得到了一条完整的纸带。如图 2 所示，O点为纸带上打出的第一个点，A、B、
12、C是打点计时器连续打出的计时点，其中O、A 之间还有若干计时点未画出。测出 A、B、C三点到O点的距离Ah、Bh、Ch，已知当地的重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。为了验证打O点到打B点的过程重物的机械能是否守恒，该小组需要计算打点计时器打下B点时重物的速度v，则计算式为=v_（用已知量和测量量表示）若打点计时器打下B点时重物的速度v已通过正确方法计算得出，如果满足_和_近似相等，即可验证重物下落过程中机械能守恒。（用v、已知量和测量量表示）实验结果显示，重锤重力势能的减少量大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是_。A.该误差属于偶然误差，主要由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的
13、B.该误差属于偶然误差，主要由于没有采用多次实验取平均值的方法造成的 第7页/共17页 C.该误差属于系统误差，主要由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的 D.该误差属于系统误差，主要由于没有采用多次实验取平均值的方法造成的 三、论述计算题（本题共三、论述计算题（本题共 5 小题，共小题，共 34 分）分）20.如图所示，在匀强电场中，A、B为同一条电场线上的两点，A、B两点间的距离0.20md=。电荷量81.0 10 Cq=+的试探电荷放在 A 点，受到的静电力大小42.0 10 N=F。（1）求该匀强电场的电场强度大小E；（2）若把该试探电荷的电荷量减小为原来的一半，A 点的电场强度是否发生变化
14、，请说明理由；（3）若将试探电荷由 A 点移到B点，求在此过程中静电力对试探电荷所做的功W。21.有一辆质量为 800kg的小汽车驶上圆弧半径为 50m的拱桥，如图所示汽 v 车到达桥顶时速度为5m/s取重力加速度 g=10m/s2 （1）画出汽车经过桥顶时，在竖直方向上的受力示意图；（2）求汽车经过桥顶时，汽车对桥的压力的大小；（3）汽车对桥面的压力过小是不安全的，请分析说明汽车在经过该拱桥时，速度大些比较安全，还是小些比较安全 22.2023 年 5月 30 日，神舟十六号载人飞船发射成功，飞船入轨后与空间站天和核心舱成功对接，成为一个组合体。已知对接后的组合体距地球的距离为r，地球半径为
15、R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。求：（1）地球的质量M；（2）组合体环绕地球运行的周期T。23.把一个质量为 m的小球用细线悬挂起来，让小球在某一竖直面内来回摆动，就成为一个摆。已知摆长（悬点到球心的距离）为 L，最大偏角为，重力加速度为 g，如果阻力可以忽略，求：（1）小球运动到最低点时的速度大小 v；（2）小球运动到最低点时细线对小球的拉力大小 F；（3）小球运动到最低点时若将细线剪断，则细线剪断后小球做什么运动?第8页/共17页 24.在电荷的周围存在电场，我们用电场强度来描述电场的强弱；类似地，在地球的周围存在引力场，我们可以用引力场强度描述引力场的强弱。已知静电力常量为k
16、，地球质量为M，半径为R，引力常量为G。（1）请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q在距其为r处的场强大小；（2）类比电场强度的定义式，可以定义引力场强度。若用gE描述地球表面引力场的强弱，求gE的大小；（3）若规定两质点相距无穷远时引力势能为零，则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能pGMmEr=。在地球表面附近发射卫星的速度达到某一值时，卫星刚好能脱离地球的引力束缚（但还无法脱离太阳对它的引力），请推导这个速度的表达式。第9页/共17页 参考答案 第一部分第一部分 选择题（共选择题（共 48 分）分）一、选择题（本题共一、选择题（本题共 16 小题，每小题小题，每小题 3
17、分，共分，共 48 分。在每小题列出的四个选项中，选出最分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。）符合题目要求的一项。）【答案】1.B 2.C 3.B 4.D【1 题详解】网球沿水平方向被击出后，不计空气阻力，具有水平初速度，只受到重力，网球在空中做平抛运动。故选 B。【2 题详解】网球在竖直方向做自由落体运动，根据位移公式有 212hgt=解得，网球从被击出到落地所用时间为 22 1.8s0.6s10htg=故选 C。【3 题详解】网球被击出时的速度大小为 015m/s=25m/s0.6xvt=故选 B。【4 题详解】从被击出到落地的过程中，根据动能定理有 kEmgh=h 逐
18、渐增大，网球动能逐渐增大；网球在运动过程中只受到重力，只有重力做功，机械能守恒，故机械能保持不变。故选 D。5.【答案】C【分析】【详解】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为 23QQFkr=两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后平分，所以两球分开后各自带电为+Q，距离仍不变，则库仑力为 2Q QFkr=第10页/共17页 所以，两球间库仑力的大小变为3F。故选 C。6.【答案】D【详解】物体 C 带正电，由于静电感应，则 A下部的金属箔感应出负电荷，B 下部的金属箔感应出正电荷。故选 D。7.【答案】A【分析】【详解】两物体都随地球转动，则角速度相等，即角速度关系 12=在
19、赤道处的物体甲的转动半径较大，根据 v=r 可知 12vv 故选 A。8.【答案】C【分析】【详解】根据万有引力提供飞船的向心力得 2222()2MmvGmrmmrmarTr=可得 GMvr=2GMar=32rTGM=3GMr=由这些关系可以看出，飞船从轨道 1 变轨至轨道 2，轨道半径 r变大，故线速度 v 变小，向心加速度 a 变小，角速度变小，而运行周期 T变长，故 C 正确，ABD错误。故选 C。9.【答案】A【详解】根据 W=FL可得，第11页/共17页 1J=1Nm 根据牛顿第二定律 F=ma 可知，力的单位为：1N=1kgm/s2 所以有：1J=kgm2/s2 A1J=1kgm2
20、/s2，与结论相符，选项 A正确；B1J=1kg m/s2，与结论不相符，选项 B 错误；C1J=1kg m2/s，与结论不相符，选项 C 错误；D1J=1kg m/s，与结论不相符，选项 D错误；【答案】10.C 11.D【10 题详解】A物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积，若选 A 点所在平面为参考平面，则物体在 A 点具有的重力势能为 0，故 A错误；B只有选桌面所在水平面为参考平面，物体在 A 点具有的重力势能才为 mgh1，故 B错误；C以桌面为参考平面，物体在 A 点具有的机械能为1mgh，故 C 正确；D以地面为参考平面，物体在 A 点具有的机械能为 mg（h1+h2）
21、，故 D错误。故选 C。【11 题详解】物体由 A 点竖直向下运动到 B 点的过程中，机械能守恒，重力势能减小()12mg hh+，其动能增加()12mg hh+。故选 D。12.【答案】B【详解】A由于物体 a在斜面上下滑，它下滑的加速度 sinag=小于 g，而物体 b、c 在竖直方向做自由落体运动，加速度为 g；而 a 物体在斜面上运动的位移又比自由落体的长，所以三个物体下落的时间不相等，所以三个物体不能同时落地，故 A错误；B重力对物体做功 Wmgh=由于三个小物体的 m和 h 均相同，故重力做功相同，故 B 正确；C小物体a、b、c分别从等高的位置开始下落，重力做功相等；由于开始下落
22、时的初动能不都相同，由动能定理可知，三个物体落地前瞬间的动能不都相同，故 C 错误；D根据动能定理可知，a、b两个小物体落地前瞬间动能相等，则末速度v大小相等；a物体落地前瞬间重力的功率为 第12页/共17页 sinaPmgv=b 物体落地前瞬间重力的功率为 bPmgv=所以 a、b 物体落地前瞬间重力的功率不相等，故 D错误。故选 B。13.【答案】B【详解】A由图可知该电荷运动的加速度逐渐减小，说明从A到B的电场强度逐渐减小，所以该电场不可能是匀强电场，故 A错误；B正点电荷的电场线是直线，且场强随距离的增大而减小，符合该电荷的运动特征，故 B 正确；CD如果是负电荷的电场，则该电荷将从静
23、止开始向着负电荷做加速度逐渐增大的运动，这与速度-时间图像不符合，故 CD错误。故选 B。14.【答案】B【详解】A设月球质量为M月，地球质量为 M，苹果质量为m，则月球受到的万有引力为()2=60GMMFr月月 苹果受到的万有引力为 2GMmFr=由于月球质量和苹果质量之间的关系未知，故二者之间万有引力的关系无法确定，故选项 A错误；B根据牛顿第二定律()260GMMM ar=月月月，2GMmmar=整理可以得到 2160aa=月 故选项 B 正确；C在地球表面处 2MRmGm g=地地 在月球表面处 2M mGm gr=月月月 由于地球、月球本身的半径大小、质量大小关系未知，故无法求出月球
24、表面和地面表面重力加速度的关 第13页/共17页 系，故选项 C 错误；D由 C 可知，无法求出月球表面和地面表面重力加速度的关系，故无法求出苹果在月球表面受到的引力与地球表面引力之间的关系，故选项 D错误。故选 B。15.【答案】D【分析】【详解】A石块被抛出时水平分速度大小 o0cos303 3m/sxvv=A错误；B人在抛出石块过程中做功 220110.5 6 J9J22Wmv=B 错误；C石块在空中运动过程中，只有重力做功，因此机械能守恒，C 错误；D整个运动过程中，机械能守恒，因此落地时的动能 220110.5 6 J0.5 10 10J59J22kEmvmgh=+=+=D 正确。故
25、选 D。16.【答案】C【详解】A由于风速为 v，可以理解为单位时间内通过叶片转动圆面的空气柱长度，所以单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为 2mVvR=故 A正确，不符合题意；B根据能量的转化与守恒可知，风的一部分动能转化为发电机发出的电能，而发电功率为单位时间内参与能量转化的那一部分动能，所以发电机发电功率为 2321122Pmvv R=故 B 正确，不符合题意；CD根据 P 的表达式可知，若仅风速减小为原来的12，发电的功率将减小为原来的18，若仅叶片半径增大为原来的 2 倍，发电的功率将增大为原来的 4倍，故 C 错误，符合题意；D正确，不符合题意。本题要选说法错误的选项，故选 C。
26、第二部分第二部分 非选择题（共非选择题（共 52 分）分）二、填空题（本题共二、填空题（本题共 3 小题，共小题，共 18 分）分）17.【答案】.正 .变大 第14页/共17页 【详解】1带电小球根据同性相斥，异性相吸的原理，可知小球 N 带正电。2根据库仑力 122q qFkr=可知当导体球 M 靠近带电小球 N 时，r减小，F 增大，对小球 N 受力分析得 tanFmg=故丝线与竖直方向的夹角 将变大。18.【答案】.相等 .相等 .不相等【详解】12在这两种情况下，重力做的功相等，均为12()mg hh，重力势能的变化相等，均减小12()mg hh；3因两种情况受的合外力不等，合外力的
27、功不等，则动能的变化不相等。19.【答案】.BD#DB .2CAhhT .22()CAhhT .8Bgh .C【详解】（1）1打点计时器需要交流电源，测量距离需要刻度尺。故选 BD。（2）2打点计时器打下B点时重物的速度 2CAhhvT=34重物下落过程中机械能守恒，则有 212Bmvmgh=即 22()8CABhhghT=5重锤重力势能的减少量大于动能的增加量，该误差属于系统误差，主要由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的。故选 C。三、论述计算题（本题共三、论述计算题（本题共 5 小题，共小题，共 34 分）分）20.【答案】（1）2.0104N/C；（2）不变；（3）4.010-5J【详解】（
28、1）该匀强电场的电场强度大小 4842.0 10 N2.0 10 N/C1.0 10 CFEq=（2）匀强电场的场强大小与试探电荷的电量无关，若把该试探电荷的电荷量减小为原来的一半，A 点的电场强度不变；（3）若将试探电荷由 A 点移到B点，在此过程中静电力对试探电荷所做的功 第15页/共17页 -54.0 10WFd=J 21.【答案】（1）如图所示；（2）7600N；（3）速度小些比较安全【分析】（1）竖直方向上受到重力以及桥的支持力的作用，按要求画出受力图；（2）汽车到达桥顶时，由重力和支持力的合力提供向心力，根据向心力公式和牛顿第二定律可列式求出支持力，再得到汽车对桥的压力；（3）根据
29、上题中支持力的表达式分析过桥速度大小与安全系数的关系【详解】（1）汽车经过桥顶时，在竖直方向上的受力情况如图所示：（2）以汽车为研究对象，根据牛顿第二定律2NvmgFmr 代入数据解得 FN=7600 N 根据牛顿第三定律，汽车对桥顶的压力大小 FN=FN=7600 N（3）汽车对桥面的压力2NNvFFmgmr，汽车的行驶速度越小，桥面所受压力越大，汽车行驶越安全 22.【答案】（1）GgRM2=；（2）()322rRTgR+=【详解】（1）在地球表面附近，根据万有引力等于重力有 2MmGmgR=解得 GgRM2=（2）组合体做圆周运动，根据万有引力提供向心力可得()()2224MmGmrRT
30、rR=+解得 第16页/共17页 ()322rRTgR+=23.【答案】（1）()21 cosvgL=；（2）()32cosFmg=；（3）小球做平抛运动【详解】（1）根据机械能守恒定律得()211 cos2mgLmv=解得()21 cosvgL=（2）根据牛顿第二定律得 2vFmgmL=解得()32cosFmg=（3）小球运动到最低点时若将细线剪断，则细线剪断后小球做平抛运动。24.【答案】（1）2Qkr；（2）2GMR；（3）见解析【详解】（1）根据电场强度的定义可知 FEq=由库仑定律可知 2QqFkr=点电荷Q在距其为r处的场强大小 2QEkr=（2）质量为 m的物体在地球表面到的万有引力为 2=MmFGR引 地球表面引力场的强弱 g2FMEGmR=引（3）地球表面的卫星刚好能脱离地球的引力束缚，则速度为零；规定两质点相距无穷远时引力势能为零，根据机械能守恒定律，有 2102GMmmvR=第17页/共17页 解得 2GMvR=
