天津市和平区部分校 2022-2023学年高一（下）期末练习物理试题

物理试题

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. 微风习习，眼前是如镜的湖面，有三位游客站在湖前扔小石子。图为石子抛出的简化图，x轴在水平湖面上，y轴沿竖直方向。图中画出了沿水平方向抛出的三个小石子a、b、c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，石子均可看成质点，则（　　）

A. 三个石子中c的空中加速度最大 B. 三个石子中a的飞行时间最长

C. 三个石子中a的初速度最大 D. 三个石子落至湖面瞬间a的速度偏角最大

2. 如图所示，拖拉机后轮半径是前轮半径的两倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若拖拉机行进时车轮没有打滑，则A、B两点（　　）

A. 线速度之比是vA：vB=2：1 B. 角速度之比是ωA：ωB=1：2

C. 向心加速度之比aA：aB=1：1 D. 转速之比是nA：nB=2：1

3. 真空中有两个静止的点电荷，它们之间相互作用的库仑力大小为F。若将它们各自的带电量减小为原来的，同时将它们之间的距离增大为原来的2倍，则它们之间相互作用的库仑力大小变为（　　）

A.  B.  C.  D.

4. 从“嫦娥”探月到“天问”探火，再到“羲和”逐日，我国深空探测能力持续增强。随着我国航天事业的不断发展，设想未来某一天，我国的宇航员降落在某星球上，该星球的质量约为地球的1.5倍，半径约为地球的2倍，已知地球表面的重力加速度为g。忽略地球和星球自转影响，宇航员在该星球表面的重力加速度约为（　　）

A.  B.  C.  D.

5. 如图所示，汽车越野赛的一段赛道，一质量为m的汽车以相同水平速度先后通过a、b、c三处时，受到路面的支持力分别为Fa、Fb、Fc，若a、b、c三处可近似看作圆弧，半径分别为Ra、Rb、Rc且Ra>Rc，重力加速度为g，则（　　）

A. Fa<mg，汽车处于超重状态

B. Fb<mg，汽车处于超重状态

C. 为了保证行车不脱离路面，该车的行驶速度不得超过

D. a、b、c三处中，c处最容易爆胎

6. “蹦极”是一项很有挑战性的运动。如图所示，蹦极者将一根有弹性的绳子系在身上，另一端固定在跳台上。蹦极者从跳台跳下，落至图中a点时弹性绳刚好被拉直，图中c点是蹦极者所能达到的最低点，不计空气阻力。关于蹦极者的运动下列说法正确的是（　　）

A. a点时绳的弹性势能为零，蹦极者的动能最大

B. c点时蹦极者所受绳的拉力与所受重力二力平衡

C. 从a点到c点过程蹦极者的动能先增大后减小

D. 从a点到c点过程绳的弹性势能和蹦极者的动能之和一直减小

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. 如图所示为某静电除尘装置的电场线分布示意图。图中虚线是某一带电的烟尘微粒（不计重力）在电场力作用下向集尘板迁移的轨迹，a、b是轨迹上的两点，对该烟尘微粒，下列说法正确的是（　　）

A. 烟尘微粒带负电

B. 烟尘微粒在a点的加速度方向沿该点轨迹的切线方向

C. 烟尘微粒在a点的加速度大小大于在b点的加速度大小

D. 烟尘微粒在进入除尘装置之前必须带上电荷才能除尘成功

8. 如图所示，质量相同的可视为质点的甲、乙两小球，甲从固定的竖直四分之一光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从固定的高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。对两小球下列判断正确的是（　　）

A. 两小球由静止运动到底端的过程中机械能均守恒

B. 两小球由静止运动到底端的过程中重力做功相同

C. 两小球到达底端时动能大小相等，方向不同

D. 两小球到达底端时，重力的瞬时功率相同

9. 如图所示两轮平衡车广受年轻人的喜爱，它的动力系统由电池驱动。小明驾驶平衡车在水平路面上以初速度v0沿直线加速运动，经过时间t达到最大速度，设此过程中受到的阻力恒为f，电动机输出功率恒为额定功率P，忽略小明身体姿态调整引起的重心位置的变化。则在时间t内，（　　）

A. 平衡车受到的牵引力保持不变 B. 平衡车的加速度由某一值逐渐减小到零

C. 平衡车达到的最大速度为 D. 平衡车前进的路程为

10. “轨道康复者”航天器是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命。假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的四分之一，其运动方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是（　　）

A. “轨道康复者”的线速度小于地球的第一宇宙速度

B. “轨道康复者”的向心加速度大于站在赤道上的人的向心加速度

C. “轨道康复者”与同步卫星相邻两次距离最近的时间间隔为天

D. “轨道康复者”可在该轨道上减速，以实现对同步卫星的拯救

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. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置图，转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么：

（1）当传动皮带套在两塔轮半径不同轮盘上时，塔轮边缘处的___________相等（选填“线速度”或“角速度”）

（2）现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法中正确的是___________。

A.在小球运动半径相等情况下，用质量不同的小球做实验

B.在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验

C.在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验

D.在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验

（3）当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边塔轮与右边塔轮之间的角速度之比为___________。

12. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，调节气垫导轨水平，将重物A由静止释放，滑块B上拖着的纸带（未画出）被打出一系列的点。对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙所示为实验中获取的一条纸带，O是打下的第一个点，计数点间的距离如图所示。已知每相邻两计数点时间间隔为T，当地重力加速度为g。重物A的质量为m、滑块B的质量为M，则

（1）在纸带上打下计数点5时的速度v=___________；

（2）在打点0~5的过程A、B系统动能的增加量△Ek=___________，

A、B系统重力势能的减少量△Ep减=___________；

若在实验误差允许范围内满足△Ek=△Ep减，则可验证A、B系统机械能守恒。

（3）若实验中作出的各计数点-h图像如图丙所示，则图像的斜率k=___________（用m、M和g表示）

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. 如图所示，竖直放置的一半圆形光滑绝缘轨道固定在方向水平向右的匀强电场中，一质量为m、所带电荷量为q的带电小球放置在轨道上，平衡时小球与轨道圆心O的连线与竖直方向的夹角为α=60°，重力加速度为g，求：

（1）小球所带电性；

（2）电场强度的大小E；

（3）若将电场撤去，小球运动到轨道最低点时所受轨道支持力大小FN。

14. 如图所示，一粗糙斜面AB与竖直光滑圆弧轨道BCD相切，C为圆弧轨道的最低点。已知圆弧轨道半径为R=0.2m，斜面AB的长度为L=0.8m。质量为m=0.2kg的小物块（可视为质点）从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑，经B点进入圆弧轨道，恰能通过圆弧轨道的最高点D。小物块从D点飞出后又落到斜面上，在斜面上的落点与圆心O等高。重力加速度g=10m/s2，求：

（1）小物块通过D点的速度大小vD；

（2）BC圆弧所对圆心角θ的值；

（3）A到D过程摩擦力对小物块所做的功W（此问取≈1.4）。

15. 如图所示，倾角θ=30°的固定光滑斜面足够长，一个质量为m物块B停靠于固定在斜面底端的挡板上。一个劲度系数为k的轻弹簧一端与物块B相连，另一端与质量也为m的物块A相连接。细绳的一端系在A上，另一端跨过光滑定滑轮系一个不计质量的小挂钩，小挂钩不挂物体时，A处于静止状态，细绳与斜面平行，挂钩竖直。已知当地重力加速度为g，

（1）若在小挂钩上轻轻挂上一个物块C，会发现当物块C到达最低点时物块B恰好要离开挡板，请你求出物块C的质量mc；

（2）若在小挂钩上轻轻挂上一个物块D后，会发现当物块D达到最大速度时物块B恰好要离开挡板，请你求出物块D的最大速度vm。