2020-2021学年天津市和平区高一下学期期末质量调查物理试题

天津市和平区2020-2021学年高一下学期期末质量调查

物理试题

温馨提示：本试卷包括第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间60分钟。

第I卷选择题（共40分）

一、单选题（本大题共6小题，每小题4分，每小题给出的四个答案中，只有一个是正确的，选对的得4分，有选错或不答的，得0分）

1.如图1是一家刀削面馆，门前安放着一个刀削面机器人。当开动机器时，随着机械臂轻快地挥动，一根根面条飞出，落进前方一个大圆锅中。短短二三十秒，就有了三个人的量。假设机器人每次削的面条质量相同，从同一位置依次削出两块面条，分别落水面上的A、B两点，若面条可视为质点，其运动可视为平抛运动，轨迹如图2所示，忽略空气阻力影响，下列说法正确的是（    ）

图1                            图2

A.落在A点的面条在空中运动的时间长

B.落在B点的面条在空中运动的时间长

C.落在A点的面条被削离时动能大

D.落在B点的面条被削离时动能大

2.如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点。若大轮半径是小轮的两倍，则使用修正带时A、B两点（    ）

A.线速度之比是    B.角速度之比是

C.向心加速度之比是   D.转速之比是

3.如图所示，卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星，在地球两极上空约1000km处运行；b是低轨道卫星，距地球表面高度与a相等；c是地球同步卫星，则（    ）

A. a、b的角速度比c小

B. a、b的线速度大小相等

C. a、b的向心力一定相等

D. a、b的向心加速度比c小

4.如图所示为某种太阳能无人驾驶试验汽车，汽车上安装有太阳能电池板、蓄能电池和电动机。在某次启动中，汽车以恒定的功率P起动，所受阻力与速度成正比，比例系数为k，经时间t汽车的速度达到最大值，这个过程下列说法正确的是（    ）

A.汽车的合外力不变      B.汽车的牵引力增大

C.汽车达到的最大速度为    D.汽车合外力的功等于

5.如图所示，把A、B两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大小的初速度v0分别沿竖直向上和水平方向抛出，不计空气阻力。则下列说法中正确的是（    ）

A.两小球落地时，动能相同

B.两小球落地时速度相同

C.两小球落地时，重力的瞬时功率相同

D.从小球抛出到落地，重力对两小球做功的平均功率相同

6.如图所示为某静电除尘装置的原理图，废气先经过机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带电的尘埃（不计重力）仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，A、B两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则以下说法正确的是（    ）

A.尘埃带正电

B.尘埃在迁移过程中做匀变速曲线运动

C.尘埃在A点的加速度等于在B点的加速度

D.尘埃在A点的电势能大于在B点的电势能

二、多选题（本大题共4小题，每小题4分，每小题给出的四个答案中，都有多个是正确的，完全正确的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的，得0分）

7. 2021年6月17日，神州十二号载人飞船成功地将聂海胜、刘伯明、汤洪波三名宇航员送上太空，并与中国空间站对接。中国人首次进入了自己的空间站。已知地球的质量为M、半径为R，空间站的质量为m，引力常量为G，空间站围绕地球做半径为r的匀速圆周运动，则空间站的（    ）

A.周期为      B.动能为

C.角速度为       D.向心加速度为

8.竖直放置的轻弹簧上端固定，下端栓接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状态，如图所示。则放手后在小球向下运动过程中（不计空气阻力）（    ）

A.小球的机械能守恒

B.小球、弹簧组成的系统机械能守恒

C.小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大

D.小球动能和重力势能之和不断减小

9.有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是（    ）

甲                     乙                    丙                 丁

A.甲图火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用

B.乙图中汽车通过拱桥的最高点时（v≠0）汽车所受支持力等于其重力

C.丁图光滑且固定的竖直倒立圆锥筒内在不同水平面做匀速圆周运动的两小球，周期相同

D.丙图直径刚好略小于管的内径的小球在竖直放置的光滑管型轨道中能做完整圆周运动的最高点的速度条件是大于0

10.两等量异种点电荷垂直纸面放置（图中未画出），O点是两点电荷连线的中点，在点电荷连线的中垂面上有以O点为圆心的一个圆和一条直线如下图所示，直线与圆的两个交点为M、N两点。则（    ）

A.直线.上M、N两点的电势不相等

B.将某一检验电荷从M点移到N点，电场力可能做正功

C. M、N两点的电场强度相同

D.相对于中垂面上其它点，O点的场强最大

第II卷  非选择题（共64分）

三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分）

11.在做研究平抛运动的实验中，为了确定小球在不同时刻通过的位置，实验装置如图甲所示。实验操作的主要步骤如下：

               甲

①在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口E前，木板与槽口E之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直。

②使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A。

③将木板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B。

④将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C。若测得A、B间距离为y1，B、C间距离为y2。

（1）关于该实验，下列说法正确的是

A.斜槽轨道必须尽可能光滑

B.斜槽轨道末端必须保持水平

C.每次释放小球的位置可以不同

D.每次小球均须由静止释放

（2）一位同学根据测量出的不同x情况下的y1和y2，令，并描绘出了如图乙所示的图像。若已知图线的斜率为k，己知当地重力加速度为g，则小球平抛的初速度大小v0=           。

（3）若某次实验测得，，，，g取，则小球平抛初速度的大小为             m/s。

12.如图所示为倾斜放置的气垫导轨，用来验证机械能守恒定律。已知滑块（包含遮光条）的质量为m，滑块上遮光条的宽度为d，重力加速度为g。现将滑块由静止释放，向下运动中两个光电门G1和G2分别记录了遮光条通过光电门的时间t1和t2，则

（1）滑块通过光电门G1时的速度大小为               ；

（2）滑块通过两个光电门过程中的动能增量                 ；

（3）滑块通过两个光电门过程中重力势能的减少量              （可用图中所标符号）；若两者在实验误差允许范围内满足，则滑块在下滑过程中机械能守恒。

（4）若实验中滑块以初速度v0下滑，            （选填“能”或“不能”）验证机械能守恒。

四、计算题（本题共3小题，共46分，要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位。）

13.（12分）如图，水平地面上方存在水平向右的匀强电场，一质量为m的带电小球（大小可忽略）用轻质绝缘细线悬挂于O点，小球带电荷量为q，静止时细线与竖直方向的夹角为，重力加速度为。（，）

（1）判断小球所带电性

（2）求匀强电场的场强大小E；

（3）现将细线剪断，求小球落地前的加速度大小a

14.（16分）如图所示为一弹射游戏装置，长度L=1m的水平轨道AB的右端固定弹射器，其左端B点与半径为r=0.2m的半圆形光滑竖直轨道平滑连接。已知滑块质量m=0.5kg，可视为质点。滑块与弹簧未拴接，压缩弹簧后，弹射器静止释放滑块且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能，滑块在A点弹出。滑块与AB间的动摩擦因数μ=0.5，忽略空气阻力，每次游戏都要求滑块能安全通过半圆形轨道最高点C，g=10m/s2，求：

（1）滑块恰好能通过圆形轨道晸高点C时的速度大小vc；

（2）在O点右侧有一个小盒子，盒子上开有小孔，孔口D点与圆轨道的圆心O等高，并与O点的水平距离为0.4m，要想让滑块能从D点掉入盒子中，求滑块在C点对轨道的压力大小FN及对应所需弹簧的弹性势能Ep？

15.（18分）如图所示，物体A和圆环B通过足够长的绳子连结在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，长度为l，现从静止释放圆环.不计定滑轮质量与摩擦，空气的阻力不计，重力加速度为g，求：

（1）若物体A的质量mA是圆环B的质量mB的2倍，求圆环下降的最大距离hB；

（2）若圆环下降距离为时，速度为，则

①求出此时物体A的速度大小

②求出这种情况下物体A的质量与圆环B的质量的比值

天津市和平区2020-2021学年高一下学期期末质量调查

物理试题

参考答案

一、单选题

二、多选题

三、实验题（共2小题，共14分）

11. （1）BD（2）    （3）1.5（每空2分，第一空少选给1分）

12. （1）   （2）（3）（4）能（每空2分）

四、计算题（46分）

13.（12分）

（1）小球带负电（2分）

（2）根据受力平衡

解得

（3）细绳剪断后，小球做匀加速直线运动，所受合力与静止时细绳拉力等大反向

所以

又根据牛顿第二定律

解得

14.（16分）

（1）根据

解得

（2）根据平抛运动

解得

解得

根据牛顿第三定律

滑块从A运动到C过程，列动能定理：

根据题意：

解得

15.（18分）

（1）四环下降到最低点时，物体A上升到最高点，根据系统机械能守恒，有

根据几何关系

解得

（2）①根据运动的合成与分解

解得

②根据系统机械能守恒，有

解得