精品解析：天津市部分区2019- 2020学年高一(下)期末考试物理试题

天津市部分区2019 ~ 2020学年度第二学期期末考试

高一物理

本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，满分：100分，考试时间：60分钟。

第I卷（选择题，共40分）

一、单项选择题：（本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，有选错或不答的得0分。）

1.关于万有引力定律，下列说法正确的是（　　）

A. 万有引力定律是卡文迪许提出的

B. 万有引力定律是第谷提出的

C. 万有引力定律是开普勒提出的

D. 万有引力定律是牛顿提出的

【答案】D

【解析】

【详解】万有引力定律是牛顿提出的，卡文迪许测出了引力常量G的大小，从而使万有引力有了实际应用，D正确，ABC错误。

故选D。

2.关于“点电荷”，所体现的物理思想方法是（　　）

A. 等效替代 B. 控制变量

C. 建立模型 D. 微元求和

【答案】C

【解析】

【详解】若带电荷的体积与研究的问题没有关系或关系很小时，将一个带电体看成一个“点电荷”，是忽略了带电荷的体积，这是建立了一个理想模型方法，因此C正确，ABD错误。

故选C。

3.一航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，在一次试飞过程中，飞行器从地面由静止开始竖直加速上升高度为h，已知飞行器的动力系统所提供的升力恒为F，飞行器的质量为m，重力加速度为g。则在这一过程中飞行器（　　）

A. 所受恒定升力做功为Fh

B. 所受的重力做功为mgh

C. 恒定升力做功等于重力做功

D. 动力系统的输出功率保持不变

【答案】A

【解析】

【详解】A．根据功的定义可知所受恒定升力做功为

A正确；

B．重力方向竖直向下，位移竖直向上，故做负功，做功为

B错误；

C．上升过程中，根据动能定理可得

所以恒定升力做功大于重力做功，C错误；

D．F恒定不变，v在增大，根据可知，动力系统的输出功率在增大，D错误。

故选A。

4.密立根油滴实验原理如图所示。两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间存在电压，形成竖直向下场强为E的匀强电场。用喷雾器从上板中间的小孔注入大小、质量和电荷量各不相同的油滴。通过显微镜可找到悬浮不动的油滴，若此悬浮油滴的质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A. 悬浮油滴带正电

B. 悬浮油滴的电荷量为

C. 增大场强，悬浮油滴将向下运动

D. 油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍

【答案】B

【解析】

【详解】A．带电荷量为q的油滴静止不动，则油滴受到向上的电场力；题图中场强方向竖直向下，则油滴带负电，A错误；

B．根据平衡条件，有

故

B正确；

C．当增大场强，电场力增大，，则悬浮油滴将向上运动，C错误；

D．不同油滴的所带电荷量虽不相同，但都是电子电量的整数倍，D错误。

故选B。

5.2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（　　）

A. 线速度为 B. 线速度为

C. 向心加速度为 D. 向心加速度为

【答案】C

【解析】

【详解】AB．根据

解得线速度

AB错误；

CD．根据

解得向心加速度

C正确，D错误。

故选C。

二、不定项选择题：（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意。全部选对的得5分；选对但不全的得3分；有选错的得0分。）

6.据《科技日报》报道，我国将发射8颗绕地球做匀速圆周运动的海洋系列卫星：包括4颗海洋水色卫星、2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星，以加强对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛等岛屿附近海域的监测。已知海陆雷达卫星轨道半径大于海洋动力环境卫星轨道半径，则（　　）

A. 海陆雷达卫星线速度大于海洋动力环境卫星线速度

B. 海陆雷达卫星线速度小于海洋动力环境卫星线速度

C. 海陆雷达卫星周期大于海洋动力环境卫星周期

D. 海陆雷达卫星周期小于海洋动力环境卫星周期

【答案】BC

【解析】

详解】AB．根据

整理得

可知轨道半径越大的运动速度越小，因此海陆雷达卫星线速度小于海洋动力环境卫星线速度，A错误，B正确；

CD．根据开普勒第三定律

恒量

可知轨道半径越大的卫星，运动周期越长，因此海陆雷达卫星周期大于海洋动力环境卫星周期，C正确，D错误。

故选BC

7.第24届冬季奥利匹克运动会将于2022年在北京举行，高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目，因速度快、惊险刺激而深受观众喜爱。在一段时间内，运动员始终以如图所示的姿态加速下滑。已知运动员在下滑过程中受到阻力作用，则在这段时间内运动员的（　　）

A. 动能增加 B. 动能减少

C. 重力势能减少 D. 机械能不变

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．由于加速下滑，运动的速度越来越大，因此动能增加，A正确，B错误；

C．下滑的过程中，重力做正功，重力势能减小，C正确；

D．由于摩擦阻力做负功，因此机械能减小，D错误。

故选AC。

8.某静电场中的电场线分布如图实线所示，带电粒子在电场中仅受电场力的作用，沿图中虚线由A运动到B。则下列说法正确的是（　　）

A. A点电势低于B点电势

B. A点电场强度小于B点电场强度

C. 粒子在A点的加速度大于在B点的加速度

D. 粒子由A点向B点运动的过程中电势能逐渐减小

【答案】BD

【解析】

【详解】A．由于沿着电场线的方向电势降低，因此A点电势高于B点电势，A错误；

B．电场线越密集的地方电场强度越大，因此A点电场强度小于B点电场强度，B正确；

C．粒子在A点受到的电场力小于在B点受到的电场力，因此粒子在A点的加速度小于在B点的加速度，C错误；

D．由于做曲线运动的物体，受力的方向总是指向凹侧，因此可知粒子带正电荷，从A到B的过程中，电场力做正功，电势能减小，D正确。

故选BD。

第II卷（非选择题  共60分）

9.利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验。已知该打点计时器的打点周期为T。

(1)除打点计时器、纸带、铁架台（含铁夹）、带夹子的重物、导线及开关外。在下列器材中，还必须使用的器材是_____

A．交流电源

B．直流电源

C．刻度尺

D．秒表

(2)供选择的重物有以下四个，应选择_____。

A．质量为100g的木球

B．质量为100g的钩码

C．质量为10g的塑料球

(3)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_____。

A．动能变化量与重力势能变化量

B．速度变化量和重力势能变化量

C．速度变化量和下落高度变化量

(4)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点1、2、3，测得它们到起始点0的距离分别为h1、h2、h3。已知当地重力加速度为g。设重物的质量为m。从打0点到打2点的过程中，重物的重力势能减少量为_____，动能增加量为_____。

(5)实验中由于受到空气阻力和摩擦阻力的影响，实验结果往往导致动能的增加量_____重力势能减小量。

A.略小于        B.略大于        C.等于

【答案】    (1). AC    (2). B    (3). A    (4). mgh2    (5).     (6). A

【解析】

【详解】(1)[1]给打点计时器供电电源为交流电流，不是直流电源，用刻度尺测量任意两点间的距离，从而得出下落的高度和打某点的瞬时速度，由于用打点计时器就可测量时间，因此实验过程中不用秒表，AC正确，BD错误。

故选AC。

(2)[2]重物下落的过程中，为了减少空气阻力的影响，应选用密度大的重物，因此B正确，AC错误。

故选B。

(3)[3]由于验证机械能守恒是计算减小的重力势能与增加的动能之间的关系，因此需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与重力势能变化量，A正确，BC错误。

故选A

(4)[4]重力势能的减少量为

[5]打点“2”时的速度等于点“1”与点“3”间的平均速度

因此增加的动能

(5)[6] 实验中由于受到空气阻力和摩擦阻力的影响，实验结果往往导致动能的增加量略小于重力势能减小量。

四、计算题：（本题共3小题，总计48分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果者不得分，有数值计算的题，必须写明数值和单位。）

10.如图所示，轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在竖直放置的平行金属板A、B间，绳与竖直方向的夹角=37°。已知A、B两板间的电势差U = 90V，板间距离d=3cm，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)平行金属板A、B间电场强度E的大小；

(2)带电小球的比荷（电荷量与质量之比）。

【答案】(1) 3000V/m；(2) 2.5×10-3C/kg

【解析】

【详解】(1)两板间的电场强度为：

(2)小球受竖直向下的重力，水平向右的电场力，以及绳子的拉力，三力平衡，根据共点力平衡条件可得：

解得

C/kg

11.如图所示，光滑水平面AB与竖直面内光滑的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R =0.5m。一个质量为m=1kg可视为质点的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向左速度后脱离弹簧，它经过B点后沿半圆形圆弧导轨恰能运动到达最高点C。不计空气阻力，取g=10m/s2。求：

(1)物体到达B点时速度的大小；

(2)弹簧被压缩至A点时弹性势能Ep。

【答案】(1)5m/s；(2)12.5J

【解析】

【详解】(1)恰好到达C点时

从B到C的过程中，根据动能定理

解得

(2)根据机械能守恒定律可知

解得

12.如图所示，在平面直角坐标系xoy第二象限中存在水平向右的匀强电场，电场强度大小为E，在第一象限内有竖直向下的匀强电场，电场强度大小也为E。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从P点由静止开始沿PQ运动，P点坐标为（-d，d），粒子从Q点进入第一象限的电场区域，从x轴上的M点离开电场，M点未画出。不计粒子重力。求：

(1)粒子运动到Q点的速度大小vQ；

(2)M点横坐标；

(3)粒子从M点离开电场时速度方向与x轴正方向的夹角。

【答案】(1)；(2)；(3)45°

【解析】

【详解】(1)粒子从P到Q过程中，根据动能定理可得：

解得：

(2)粒子在第一象限内，沿x轴方向上做匀速直线运动

在沿y轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动

过程中的加速度为

解得

(3)y轴方向上的速度

粒子从M点离开电场时速度方向与x轴正方向夹角的正切值为

解得

θ=45°