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

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．3：1C．9：1 D．1：33．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mω2L4．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＝F2B．F1＋F2＝FC．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．1JB．2JC．3JD．4J7．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30NB．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/s2D．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qA．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＝eq\f(g,2)（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eq\f(1,2)mgxC．机械能增加mgx D．拉力做功为eq\f(1,2)mgx12．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，（1）下器中需量仪是_______（字号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＝3.0×104N/C.有一个质量m＝4.0×10－3kg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＝10m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝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．D2．C3．C4．D5．A6．D7．C8．B9．AC10．AB11．BC12．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＝mgtanθ ……2分解得：q＝eq\f(mgtanθ,E)＝1.0×10－6C ……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：eq\f(mg,cosθ)＝ma ……2分解得：a＝eq\f(g,cosθ)＝12.5m/s2 ……1分（3）在t＝0.20s的时间内，小球的位移为：l＝eq\f(1,2)at2＝0.25m …2分小球运动过程中，重力做的功为：W＝mglcosθ＝8.0×10－3J ……………2分所以小球的重力势能变化量为：ΔEp＝-8.0×10－3J ………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：