精品解析：天津市六校高一下学期期末联考物理试题

~第二学期期末六校联考

高一物理

一、单项选择题（本共9小题，每小题4分，共36分。）

1. 下列物体的运动过程，满足机械能守恒的是（　　）

A. 将箭搭在弦上，拉弓的整个过程 B. 潜水运动员在水中匀速下落

C. 物体在空中做平抛运动（不计空气阻力） D. 游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动

【答案】C

【解析】

【详解】A．将箭搭在弦上，拉弓的整个过程拉力对箭做功，机械能不守恒，故A错误；

B．潜水运动员在水中匀速下落，动能不变，重力势能减小，故总机械能减小，故B错误；

C．物体从空中自由下落（不计空气阻力）时只有重力做功，机械能守恒，故C正确；

D．游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动时，动能不变，重力势能改变，故机械能不守恒，故D错误。

故选C。

2. 两个质量相等的物体，分别从两个高度相等而倾角不同的光滑斜面顶端从静止开始下滑（图），则下列说法中正确的是（    ）

A. 到达底部时重力的功率相等 B. 到达底部时速度相等

C. 下滑过程中重力的功率相等 D. 到达底部时动能相等

【答案】D

【解析】

【详解】AC.因为两个物块是从光滑斜面顶端从静止开始下滑，且两个高度相等而倾角不同，只有重力做功，机械能守恒，因此在任意时刻速度大小相等，根据公式

沿重力方向的速度因角度不相等，故重力的功率在下滑过程中和到底端都不相同，故AC错误；

BD.因为机械能守恒，所以到达底部时速度大小相同， 动能相同， 但是速度方向不同，故B错误，D正确。

3. 如图所示，质量为m的物体与水平转台间的动摩擦因数为μ，物体与转轴相距R，物体随转台由静止开始转动。当转速增至某一值时，物体即将在转台上滑动，此时转台开始匀速转动。（设物体的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度为g）。则在这一过程中摩擦力对物体做的功是（　　）

A.  B.  C.  D. 0

【答案】A

【解析】

【详解】ABCD．物体即将在转台上滑动时有

由定能定理可得

故A正确，BCD错误。

故选A。

4. 如图，A、B为地球的两颗卫星，它们绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径满足rA＜rB．v、an、T、ω分别表示它们的环绕速度大小、向心加速度大小、周期和角速度，下列判断正确的是（　　）

A. vA＜vB B. anA＜anB C. TA＜TB D. ωA＜ωB

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】根据

可得

因为rA＜rB，则

vA>vB

anA>anB

TA＜TB

ωA>ωB

故选C。

5. 已知在太阳系外某“宜居”行星质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重力为600N的人在这个行星表面的重力将变为960N。由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】设地球质量为，半径为，“宜居”行星质量为M，半径为R，人的质量为m，

则人在地球有

人在“宜居”行星有

由以上两式相比得

故选B。

6. 我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统由数十顺卫星构成，目前已经向一带一路沿线国家提供相关服务。设想其中一颗人造卫星在发射过程中，原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动，如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 在轨道1与在轨道2运行比较，卫星在P点加速度不同

B. 在轨道1与在轨道2运行比较，卫星在P点的速度不同

C. 卫星在轨道2的任何位置都具有相同的加速度

D. 卫星在轨道1的运行周期等于在轨道2的运行周期

【答案】B

【解析】

【详解】AB．在轨道1与在轨道2运行比较，合力等于万有引力，根据牛顿第二定律得

卫星在P点加速度都相同；卫星由轨道1在P点进入轨道2做离心运动，要加速，所以在轨道1和在轨道2运行经过P点的速度不同，故B正确，A错误；

C．卫星在轨道2的任何位置都具有相同的加速度大小，但加速度方向不同，故C错误；

D．根据开普勒第三定律

可知卫星在轨道1的运行周期小于在轨道2的运行周期，故D错误。

故选B。

7. 如图甲所示，在一条电场线上有A、B两点，若从A点由静止释放一电子，假设电子仅受电场力作用，电子从A点运动到B点的速度—时间图像如图乙所示，则（　　）

A. 电子在A、B两点受的电场力 B. A、B两点的电场强度

C. A、B两点的电势 D. 电子在A、B两点具有的电势能

【答案】D

【解析】

【详解】AB．从速度-时间图像看出，电子从A运动到B过程速度增大，加速度变小，电场力减小，即

FA＞FB

场强变小，则B点的场强小于A点的场强，即

EA＞EB

故AB错误；

C．根据题意，电子从静止释放后从A运动到B，则电子受到的电场力方向从A→B，而电子带负电，电场线方向从B→A，则B点的电势大于A点的电势，即

φA＜φB

故C错误；

D．因电场力做正功，则电势能减小

故D正确。

故选D。

8. 如图所示，在匀强电场中，场强方向与所在平面平行，，，。一个电荷量C的正电荷从a移到b，电场力做功为零；同样的电荷从a移到c，克服电场力做功为。下列说法正确的是（　　）

A. a、c两点的电势差

B. 该匀强电场的电场强度

C. 该匀强电场的电场线方向垂直于ab向下

D. 正电荷由c点移到a点的过程中，电势能增加

【答案】C

【解析】

【详解】A．在匀强电场中，由电场力做功与电势差的关系公式，可得a、c两点的电势差为

A错误；     

B．由题意可知，将正电荷从a移到b，电场力做功是零，由电场力做功特点可知，a、b两点电势相等，则有a、b是一条等势线，由于电场是匀强电场，电场线与等势线垂直，即电场强度方向与ab垂直，由计算可知，c点到直线ab垂直距离之间的电势差为100V，由匀强电场的电场强度与电势差的关系公式，可得匀强电场的电场强度大小为

B错误；

C．由于a点电势低于c点电势，沿电场线方向电势降低，可知电场线方向垂直于ab向下，C正确；

D．正电荷由c点移到a点，是由高电势移到低电势，电场力做正功，电势能减小，D错误。

故选C。

9. 如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，给电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ）

A. 保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大

B 保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变

C. 断开S，将A板向B板靠近，则θ增大

D. 断开S，将A板向B板靠近，则θ减小

【答案】A

【解析】

【详解】若保持S闭合，则电容器两极板之间电压保持不变，因此根据 可知，当将A板向B板靠近时，电场强度增大，则电场力增大，θ将增大，故A正确；B错误；若断开S，电容器带电量保持不变，由和 以及，可得：，由于Q、S不变，只是d变化，所以电场强度不变，故电场力不变，则θ不变， 故CD错误；故选A．

【点睛】对于电容器的讨论注意电容器的两种状态，同时熟练掌握公式：、、之间的推导，尤其是在电容器电量保持不变时，要正确根据这三个公式推导电场强度的表达式，从而正确判断电场强度的变化．

二、多项选择题（本题共3小题，每题5分，共15分，选对但不全的给3分。）

10. 在银河系中，双星的数量非常多，估计不少于单星。研究双星，对于了解恒星形成和演化过程的多样性有重要的意义。如图所示为由A、B两颗恒星组成的双星系统，A、B绕连线上一点O做圆周运动，测得A、B两颗恒星间的距离为L，恒星A的周期为T，其中一颗恒星做圆周运动的向心加速度是另一颗恒星的2倍，则（　　）

A. 恒星B的周期为 B. 恒星B的向心加速度是恒星A的2倍

C. A、B两颗恒星质量之比为 D. A、B两颗恒星质量之和为

【答案】CD

【解析】

【详解】A．双星周期相等，恒星B的周期为T，A错误；

B．根据

恒星A的运动半径大，则恒星A的向心加速度是恒星B的2倍，B错误；

C．由B可知，恒星A的运动半径是恒星B运动半径的2倍，根据

得

C正确；

D．由

得

D正确。

故选CD。

11. 如图所示，传送带由电动机带动始终保持以速率匀速运动，质量为的物体在水平传送带左端由静止释放，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是（　　）

A. 摩擦力对物体做的功为

B. 传送带克服摩擦力做功为

C. 放上物块之后电动机多消耗的电能为

D. 物块与传送带摩擦产生的内能

【答案】AD

【解析】

【详解】A．对物块，根据动能定理，可得摩擦力对物体做的功为

故A正确；

B．传送带克服摩擦力做功为

由于物块与传送带保持相对静止时，物块发生的位移为

传送带发生的位移为

有

又因为

所以，可得传送带克服摩擦力做功为

故B错误；

CD．根据能量守恒定律可知，放上物块之后电动机多消耗的电能等于物块动能的增量与物块与传送带摩擦产生的内能之和，即

且

所以

故C错误，D正确。

故选AD。

12. 如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圈的交点。不计重力，下列说法正确的是（　　）

A. M带正电荷，N带负电荷

B. M在b点的动能小于它在a点的动能

C. N在d点的电势能等于它在e点的电势能

D. N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功

【答案】BC

【解析】

【详解】A．做曲线运动的物体，受力的方向总是指向凹侧，由图可知N受排斥力带正电荷，M受吸引力带负电荷，A错误；

B．M受吸引力，若从b点运动到a点，电场力做正功，动能增加；M在b点的动能小于它在a点的动能，B正确；

C．由于d点和e点处于同一等势面上，电势能相等，C正确；

D．N受排斥力，因此从c点运动到d点的过程，电场力做正功，D错误。

故选BC。

三、填空题（本题共1小题，每空3分，共12分。）

13. 图甲为验证机械能守恒定律的实验装置，通过电磁铁控制的小铁球从A处自由下落，毫秒计时器（图中未画出）记录下小铁球经过光电门B的挡光时间，重力加速度为。

（1）实验中必须要测量的物理量是________；（填序号）

A．A距地面的高度H      B．A、B之间的高度h      C．小铁球的质量m      D．小铁球的直径d

（2）小球通过B点的速度________（用实验中测得物理量的符号表示）；

（3）要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式______是否成立即可（用实验中测得物理量的符号表示）；

（4）由于实验存在误差，某实验小组测得小球的动能的增加量总是_______（填大于、小于或等于）重力势能的减小量。

【答案】    ①. BD##DB    ②.     ③.     ④. 小于

【解析】

【详解】（1）[1]本实验需要验证的表达式为

由表达式，可知由于等式两边均有小铁球的质量，可以约掉，所以小铁球的质量可以不用测量，由于为小球下落起始位置之间的距离，故需要测量A、B之间的高度；本实验中由于小铁球的直径较小，可以通过小铁球的直径除以遮光时间来计算小铁球过光电门时的速度大小，所以还需要测量小铁球的直径。

故选BD。

（2）[2]小铁球经过光电门B的挡光时间为，由于小铁球的直径较小，所以可得其通过B点的速度可近似为

（3）[3]本实验要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式

即

即可。

（4）[4]由于实验存在阻力的作用，使得小铁球的一部分动能转化为内能，从而测得小球的动能的增加量总是小于重力势能的减小量。

四、计算题（本题共3小题，共37分。）

14. 如图所示，在竖直放置的平行金属板A、B之间加有恒定电压U，A、B两板的中央面有小孔、，在B板的右侧有平行于极板的匀强电场E，电场范圈足够大，感光板MN垂直于电场方向圆定放置。小孔连线与感光板MN之间的距高为d。在同一竖直线上，一个质量为m带电量为q的质子从小孔处由静止释放，不计重力，求

（1）质子从小孔射出时的速度大小；

（2）质子进入匀强电场后打在感光板MN上的位置与M间的距离x；

（3）质子从小孔处到打到感光板上时的速度v的大小和方向（方向用与水平方向的夹角的三角函数表示）。

【答案】（1）；（2）；（3），或

【解析】

【详解】（1）质子在加速电场中根据动能定理有

解得

（2）在偏转电场中由电场力提供加速度

质子做类平抛运动，有

解得

（3）沿电场E方向的速度

打在感光板上的速度大小

代入得

偏转角正切值

代入数值得

或者从小孔O1射入到打在感光板MN上的全过程根据动能定理有

解得

与水平方向夹角

代入数值得

15. 如图所示，轻质弹簧一端固定在墙壁上的O点，另一端自由伸长到A点，OA之间的水平面光滑，固定曲面在B处与水平圆平滑连擦，AB之间的距离。的小物块开始时静置于水平面上的B点，物块与水平面间的动摩擦因数。现给物块一个水平向左的初速度，重力加速度y取10m/s2，求；

（1）求弹簧被压缩到最短时所具有的弹性势能；

（2）求物块返回B点时的速度大小；

（3）若物块能冲上曲面的最大高度，求物块沿曲面上滑过程所产生的热量Q。

【答案】（1）1.7J；（2）3m/s；（3）0.3J

【解析】

【详解】（1）从向左经过B到将弹簧压到最短过程，根据动能定理有

代入数据解得

（2）从向左经过B开始到向右返回B过程，根据动能定理有

代入数据解得

（3）对从向右经过B到最高点过程，根据能量守恒定律有

解得

16. 如图所示，A、B为相距为d板长为L的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，EF与GH间是没有电场分布的区域。GH右侧有一内侧光滑半径为R的细圆管CMD，圆心O处有一点电荷，O、C在两板间的中心线上，D位于GH上。一个质量为m、电荷量为q的带正电小球以初速度沿两板间的中心线射入匀强电场，恰好沿直线通过匀强电场，在D点沿切线方向进入细圆管，到达圆周最低点M时恰好与细管无相互作用。（已知静电力常量为k，重力加速度为g，不计管的粗细），求：

（1）两金属板间所加的电压U；

（2）小球到达圆周最低点时的速度大小；

（3）O处点电荷的电性和电荷量Q。

【答案】（1）；（2）；（3）负电，

【解析】

【详解】（1）由于小球恰好沿中线匀速通过匀强电场，有

mg=qE

平行板电容器间的电场强度与板间电压满足

U=Ed

联立解得

（2）从射入平行板电容器到M点过程，应用动能定理

解得

 （3）在最低点M，由牛顿第二定律得

Q和q间的库仑引力为

联立解得

因为Q和q间为库仑引力，因此Q带负电。