2020-2021学年天津市杨村一中、宝坻一中等四校高一下学期期末联考物理试题

一、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分，1-8题为单项选择题，只有一个选项正确；9-12为多项选择题，选对但不全得2分，选错不得分．）

1．下列物理学的常识中，说法正确的是

A．英国科学家牛顿通过扭秤实验比较精确地测得了引力常数

B．电荷量的单位C（库仑）是基本单位

C．法国科学家库仑提出电荷的周围存在着由它产生的电场

D．美国物理学家密立根通过油滴实验比较准确地测定了电子的电荷量

2．如图所示，小球分别以3v0和v0的速度水平抛出，落到一倾角为 的固定斜面上时，其速度方向均与斜面垂直，不计空气阻力，则两小球在空中飞行的水平位移之比为

A．1：1    B．3：1

C．9：1    D．1：3

3．如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬于O点，使小球在水平面内以P为圆心做匀速圆周运动，角速度为ω，则下列正确的是

A．由于小球做匀速圆周运动，所以加速度不变

B．小球做匀速圆周运动过程中，动能不断变化

C．小球的加速度指向P点

D．细线对小球的拉力大小为mω2L

4．如图所示，固定一负电小球a的绝缘支架放在电子秤上，此时电子秤示数为F.现将带负电的另一小球b移至距离小球a正上方L时，电子秤示数为F1，若只将小球b的电性改为正电荷，电子秤示数为F2，则

A．F1＝F2

B．F1＋F2＝F

C．若小球b带负电，L增大，则F1也增大

D．若小球b带正电，L减小，则F2也减小

5．“天宫一号”目标飞行器在离地面343km的圆形轨道上运行，其轨道所处的空间存在极其稀薄的大气.下列说法正确的是

A．如不加干预，“天宫一号”围绕地球的运动周期将会变小

B．如不加干预，“天宫一号”围绕地球的运动动能将会变小

C．“天宫一号”的加速度大于地球表面的重力加速度

D．航天员在“天宫一号”中处于完全失重状态，说明航天员不受地球引力作用

6．如图甲所示，静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴正方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为一条倾斜直线.则小物块运动到x=4m处时获得的动能为

A．1J

B．2J

C．3J

D．4J

7．物块m在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，传送带转动的方向如图中箭头所示.则传送带转动后，下列说法中正确的是

A．重力对物块做功的功率将变大

B．摩擦力对物块做功的功率变大

C．物块与传送带系统的热功率变大

D．摩擦力对传送带做功的功率不变

8．如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径为R=0.5m，一可视为质点的小球逆时针运动通过轨道最低点P时，速度大小为m/s，Q点为圆轨道上与圆心等高的点，小球质量m=1kg，g=10m/s2，则下列说法正确的是

A．小球通过P点时对轨道的压力大小为30N

B．小球从P向Q运动的过程中对轨道的压力一直减小

C．小球能运动到与圆心等高的Q点，且在Q点的加速

度大小为10m/s2

D．小球能沿轨道做完整的圆周运动

9．有关机械能的理解，下列说法中正确的是

A．一定质量的物体，速度变化时，动能不一定变化

B．重力势能的变化与零势能面的选取有关

C．处于平衡状态的物体，机械能不一定守恒

D．机械能守恒时，物体一定只受重力的作用

10．两个带等量正电的点电荷，固定在图中A、B两点，O是它们连线的中点，N、P是中垂线上的两点，ON=OP，一带负电的试探电荷q，从P点由静止释放，只在静电力作用下运动，则试探电荷q

A．运动到O点时的加速度为零

B．运动到O点时的动能最大

C．经过关于O对称的两点时加速度相同

D．沿着P→O→N，试探电荷q的加速度一定先减小后增加

11．如图所示，倾角为30°的斜面上，质量为m的物块在恒定拉力作用下沿斜面以加速度a＝（g为重力加速度）向上加速运动距离x的过程中，下列说法正确的是

A．重力势能增加mgx   B．动能增加mgx

C．机械能增加mgx     D．拉力做功为mgx

12．如图所示，在竖直平面内固定一半径为R的光滑圆轨道，a点为最高点，d点为最低点，c点与圆心O等高，a、b间距为R．一轻质弹簧的原长为1.5R，它的一端固定在a点，另一端系一小圆环，小圆环套在圆轨道上．某时刻，将小圆环从b点由静止释放，小圆环沿轨道下滑并通过d点．下列判断正确的是

A．小圆环从b点运动至c点的过程中先加速后减速

B．小圆环从b点运动至c点的过程中一直加速

C．小圆环从b点运动至d点的过程中，小球在c点的速度最大

D．小圆环从b点运动至d点的过程中，弹簧弹力对其先做正功后做负功

二、填空题（本题共2小题，共12分，每空2分.）

13．某同学利用如图所示的装置做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一斜槽滑下，通过描点法得到小球做平抛运动的轨迹.

（1）下列器材中必需的测量仪器是_______（填字母代号）

A．刻度尺  B．秒表  C．天平

（2）为了得到较准确的运动轨迹，在下列操作中你认为正确的是_______

A．实验时应保持斜槽的末端切线水平

B．为减小实验误差，应使小球每次从斜槽上不同位置滚下，最后取平均值

C．为消除斜槽摩擦力的影响，应使斜槽末端倾斜，直到小球能在斜槽末端做匀速运动

D．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放

（3）以抛出点为坐标原点O，利用水平位移x和竖直位移y的多

组数据做出小球的运动轨迹图，如右图所示.在图线上取一点

P，其坐标如图所示.则小球初速度的大小 v0=_______m/s

（重力加速度g取 10m/s2,计算结果保留两位有效数字）.

14．在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示．他舍弃前面密集的点，以O为起点，从A点开始选取纸带上连续点A、B、C……，测出O到A、B、C……的距离分别为h1、h2、h3……已知电源的频率为f，当地重力加速度为g．

（1）打B点时，重锤的速度vB为_______________．

（2）小明利用数据描出的v2-h图线如图乙所示．图线不过坐标原点的原因_________

________________________．

（3）根据v2-h图像计算出该直线斜率为k，在实验误差允许范围内，当k=__________重锤在下落过程中机械能守恒．

三、计算题（本题共3小题，共40分，15题9分，16题12分，17题19分）

15．新冠疫情给全世界带来了灾难，我国的抗疫取得了显著成效，已经基本复工复产.特别是航天事业进展稳步.我国在2020年7月23日用长征五号遥四火箭托举着“天问一号”执行首次火星探测任务.如果火星的质量为M，半径是R，万有引力常量为G，探测卫星在火星表面附近环绕火星飞行时，求：

（1）探测卫星的飞行速度；

（2）探测卫星绕火星运行一圈所用时间.

16．如图所示，在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小E＝3.0×104 N/C.有一个质量m＝4.0×10－3 kg的带电小球，用绝缘轻细线悬挂起来，静止时细线偏离竖直方向的夹角θ＝37°.取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，不计空气阻力.

（1）求小球所带的电荷量及电性；

（2）如果将细线轻轻剪断，求细线剪断后，小球运动的加速度大小；

（3）从剪断细线开始经过时间t＝0.20s，求这一段时间内小球重力势能的变化量.

17．如图所示是某游乐场新建的水上娱乐项目.在运营前需要通过真实场景模拟来确定其安全性.总质量m=180kg的皮划艇和乘客模型，以一定速度冲上倾角为θ=37°，长度LAB=8m的长直轨道AB；皮划艇恰好能到达B点.设皮划艇能保持速率不变通过B点到达下滑轨道BC上，长直轨道BC的长度LBC=3.5m，轨道BC与水平方向的夹角是53°.皮划艇到达C点后，进入半径R=5m的圆弧涉水轨道CDE，圆弧轨道与直轨道BC相切，其中C与E等高，D为最低点.已知轨道AB、BC的动摩擦因素μ=0.5，涉水轨道因为阻力减小，可以视为光滑轨道，不计其他阻力，皮划艇和乘客模型可看做质点.g=10m/s2求：

（1）求皮划艇在A点的速度大小.

（2）求划水艇经过CDE轨道最低点D时，轨道受到的压力大小.

（3）已知涉水轨道能承受的最大压力为13140N.求划水艇冲上A点的速度大小范围.

天津市2020～2021学年第二学期期末四校联考

高一物理参考答案

一、选择题（本题共12小题，每题4分，共48分，1-8题为单项选择题，只有一个选项正确；9-12为多项选择题，选对但不全得2分，选错不得分．）

1．D   2．C   3．C   4．D   5．A  6．D  7．C  8．B

9．AC  10．AB   11．BC   12．BD

二、填空题（本题共2小题，共12分，每空2分.）

13．（1）A（2分）  （2）A、D（2分）  （3）1.0m/s（2分）

14．（1）  （2）打下O点时重锤速度不为零  （3）2g

三、计算题（本题共3小题，共40，15题9分，16题12分，17题14分）

15．

（1）GMm/R2=mv2/R        ……………………（3分）

             ……………………（2分）

（2）T=2πR/v           ……………………（2分）

T=2πR            ……………………（2分）

16．

（1）小球受到重力mg、电场力F和细线的拉力T的作用，

如图所示，由共点力平衡条件有：

F＝qE＝mgtan θ           ……………………2分

解得：q＝＝1.0×10－6 C     ……………………1分

电场力的方向与电场强度的方向相同，故小球所带电荷为正电荷。

……………1分

（2）剪断细线后，小球做匀加速直线运动，设其加速度为a，

由牛顿第二定律有：＝ma      ……………………2分

解得：a＝＝12.5 m/s2       ……………………1分

（3）在t＝0.20 s的时间内，小球的位移为：l＝at2＝0.25 m   …2分

小球运动过程中，重力做的功为：

W＝mglcosθ＝8.0×10－3 J              ……………2分

所以小球的重力势能变化量为：ΔEp＝-8.0×10－3 J           ………1分

17．

（1）对AB过程，由动能定理：-mgLABsin53o-µmgcos37°LAB =0-mvA2

                  ………3分

得vA=4m/s               …2分

（2）对BD过程，由动能定理：

mg（LBCsin53o +R-Rcos53°）-µmgcos53°LBC=mvD2      …3分

在D点对划水艇受力分析得：      …2分

得此时压力N=4500N         …………………1分

由牛顿第三定律可知，轨道受到的压力的大小也为4500N 

…1分

（3）由于划水艇到达B点的速度要大于零，所以vA>4m/s  

…1分

由于D点能承受的最大压力为Nmax=13140N

对D点受力分析：   ……………………1分

对AD整个过程，由动能定理

mg（LBCsin53o＋R－Rcos53°）－mgLABsin37o－µmgcos37°LAB－µmgcos53°LBC

＝mvD2 －mvA2       ……………………3分

得vA=20m/s

（如果算出AD等高，上式可写成：－µmgcos37°LAB－µmgcos53°LBC

＝mvD2 －mvA2）

所以vA＜20m/s        ……………………1分

联立以上可得：4m/s＜vA＜20m/s    ……………………1分