2022-2023學(xué)年北京市西城區(qū)高一（下）期末物理試卷

一、單項(xiàng)選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的。）

• 1．下列物理量中屬于矢量的是（　?。?/h2>

  A．動(dòng)能

  B．功

  C．重力勢(shì)能

  D．萬(wàn)有引力
  組卷：63引用：1難度：0.5

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• 2．質(zhì)點(diǎn)沿曲線由M向N運(yùn)動(dòng)的速度逐漸增大。如圖分別畫(huà)出了質(zhì)點(diǎn)所受合力F的四種方向，其中可能的是（　?。?/h2>

  A．

  B．

  C．

  D．
  組卷：221引用：1難度：0.5

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• 3．人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（　?。?/h2>

  A．根據(jù)公式F=mω2r,衛(wèi)星的向心力大小與軌道半徑成正比

  B．根據(jù)公式F=m v 2 r ，衛(wèi)星的向心力大小與軌道半徑成反比

  C．根據(jù)公式F=mvω，衛(wèi)星的向心力大小與軌道半徑無(wú)關(guān)

  D．根據(jù)公式F=G M m r 2 ，衛(wèi)星的向心力大小與軌道半徑的二次方成反比
  組卷：104引用：4難度：0.9

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• 4．如圖所示，A、B兩球靜止在同一高度處。用錘打擊彈性金屬片，A球沿水平方向飛出的同時(shí)B球做自由落體運(yùn)動(dòng)，觀察到兩球同時(shí)落地。改變兩球的高度和擊打的力度多次實(shí)驗(yàn)，總能觀察到兩球同時(shí)落地。這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明（　　）

  A．小球A在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)

  B．小球A在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)

  C．小球A在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)

  D．小球A在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)
  組卷：133引用：1難度：0.8

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• 5．如圖所示，小物塊A與水平圓盤(pán)保持相對(duì)靜止，隨圓盤(pán)一起在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。關(guān)于小物塊A的受力情況，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

  A．受重力、支持力

  B．受重力、支持力和摩擦力

  C．受重力、支持力、摩擦力和向心力

  D．受到的合外力為零
  組卷：146引用：10難度：0.8

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• 6．“北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”由3顆地球靜止軌道衛(wèi)星、3顆傾斜地球同步軌道，共24顆中圓地球軌道衛(wèi)星組成。中圓衛(wèi)星的軌道高度約為2.1×10⁴km,靜止衛(wèi)星的軌道高度約為3.6×10⁴km。若將衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)均看作是繞地球的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（　?。?/h2>

  A．中圓地球軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期大于24h

  B．地球靜止衛(wèi)星軌道平面與北京所在緯度圈的平面相同

  C．中圓地球軌道衛(wèi)星的運(yùn)行角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度

  D．中圓地球軌道衛(wèi)星的運(yùn)行線速度小于地球靜止軌道衛(wèi)星的運(yùn)行線速度
  組卷：74引用：1難度：0.4

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四、論述、計(jì)算題（本題共4小題，共38分。）解答要求：寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式、演算步驟和答案。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。

• 19．第一宇宙速度又叫作環(huán)繞速度，第二宇宙速度又叫作逃逸速度。理論分析表明，逃逸速度是環(huán)繞速度的

  2

  倍。這個(gè)關(guān)系對(duì)于其他天體（如黑洞）也是正確的。黑洞具有非常強(qiáng)的引力，即使以c=3×10⁸m/s的速度傳播的光也不能從它的表面逃逸出去。請(qǐng)你根據(jù)以上信息，利用學(xué)過(guò)的知識(shí)，解決以下問(wèn)題：
  （1）已知某黑洞的質(zhì)量M、半徑R，以及萬(wàn)有引力常量G，請(qǐng)推導(dǎo)該黑洞的環(huán)繞速度v₁的表達(dá)式。
  （2）已知太陽(yáng)質(zhì)量為2.0×10³⁰kg,引力常量G=6.67×10^-11N?m²/kg²，在質(zhì)量不變的情況下，倘若太陽(yáng)能收縮成黑洞，求其半徑的臨界值（不考慮相對(duì)論效應(yīng)，結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。
  組卷：82引用：1難度：0.5

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• 20．一般的曲線運(yùn)動(dòng)，盡管曲線各個(gè)位置的彎曲程度不一樣，但在研究時(shí)，可以把這條曲線分割為許多很短的小段，質(zhì)點(diǎn)在每小段的運(yùn)動(dòng)都可以看作圓周運(yùn)動(dòng)的一部分。該一小段圓周的半徑為該點(diǎn)的曲率半徑。這樣，在分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)曲線上某位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法來(lái)處理了。
  小珂發(fā)現(xiàn)游樂(lè)場(chǎng)的過(guò)山車(chē)軌道不是圓形軌道而是“水滴形”軌道（如圖1），小珂設(shè)計(jì)了如圖2所示的過(guò)山車(chē)模型，質(zhì)量為m的小球在A點(diǎn)由靜止釋放沿傾斜軌道AB下滑，經(jīng)水平軌道BC進(jìn)入半徑R₁=0.8m的圓形軌道，恰能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)；再經(jīng)水平軌道CE進(jìn)入“水滴形”曲線軌道EFG，E點(diǎn)的曲率半徑R₂=2m,“水滴形”軌道最高點(diǎn)F與圓形軌道最高點(diǎn)D等高。忽略所有軌道摩擦力，各軌道都平滑連接，“水滴形”軌道左右對(duì)稱(chēng)，g取10m/s²。
  ?
  （1）求小球釋放點(diǎn)A距離水平面的高度H。
  （2）在圓形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球在最低點(diǎn)C與最高點(diǎn)D的向心加速度大小的差值。
  （3）在“水滴形”軌道EFG上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的向心加速度大小為一個(gè)定值，求“水滴形”軌道F點(diǎn)的曲率半徑r。
  組卷：110引用：3難度：0.4

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