2022_2023学年天津市和平区高一（下）期末测试物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2022_2023学年天津市和平区高一（下）期末测试物理试卷（含详细答案解析），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图甲所示，将乒乓球发球机固定在左侧桌面边缘的中央，使乒乓球沿中线方向水平抛出，发球的高度H和球的初速度v0可调节，忽略空气阻力，则( )
A. 保持H不变，v0越大，乒乓球在空中运动的时间越长
B. 保持H不变，v0越大，乒乓球在空中运动的时间越短
C. 保持v0不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度越大
D. 保持v0不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度越小
2.如图所示，当工人师傅用扳手拧螺母时，扳手上的 P、Q两点的转动半径之比为2：3，其角速度分别为ωP和ωQ，线速度大小分别为vP和vQ，则( )
A. ωP:ωQ=1:1,vP:vQ=2:3B. ωP:ωQ=1:1,vP:vQ=3:2
C. ωP:ωQ=3:2,vP:vQ=1:1D. ωP:ωQ=2:3,vp:vQ=1:1
3.如图虚线圆为人造地球卫星的两个圆轨道，轨道A的半径大于轨道B的半径，则同一人造地球卫星( )
A. 在轨道A上的速率大于在轨道B上的速率
B. 在轨道A上的周期小于在轨道B上的周期
C. 在轨道A上的万有引力大于在轨道B上的万有引力
D. 在轨道A上的机械能大于在轨道B上的机械能
4.如图所示，小球甲在真空中做自由落体运动，另一同样的小球乙在油中由静止开始下落。两小球均从高度为h1的初始位置下落到高度为h2的位置。在这两种情况下( )
A. 甲球的重力做功多B. 甲球的重力平均功率大
C. 甲球的重力势能变化量大D. 甲球的机械能变化量大
5.物理和生活息息相关，下列有关静电的防止与利用，说法正确的是( )
A. 甲图中，工作人员给车加油前触摸静电释放器，可将加油枪的静电释放到大地
B. 乙图中，静电除尘装置将带负电的尘埃收集在中间的线状电离器B上
C. 丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的现象
D. 丁图中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣增强了导电能力
6.如图所示，质量为M的电梯底板上放置一质量为m的物体。钢索拉着电梯由静止开始向上做加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则( )
A. 底板对物体的支持力做的功等于12mv2B. 物体所受合力做的功等于12mv2+mgH
C. 钢索的拉力做的功等于12Mv2+MgHD. 电梯所受合力做的功等于12Mv2
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
7.2023年6月，交通集团首批氢能源客车在天津港保税区投入运营。某款质量为m的氢能源汽车如图甲所示，测试其性能时的v−t图像如图乙所示。已知汽车在平直公路上以额定功率P启动，整个运行过程中汽车功率及所受阻力均恒定，t1时刻起以最大速度vm匀速行驶。则在0∼t1时间内下列说法正确的是( )
A. 汽车的牵引力逐渐增大B. 汽车的阻力大小为Pvm
C. 牵引力对汽车做的功为Pt1D. 汽车行驶的距离为vmt12
8.如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕半径相同、质量为M和2M的A、B两行星做匀速圆周运动，忽略行星的自转，下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两颗卫星的线速度大小之比为1： 2
B. 甲、乙两颗卫星的周期之比为1: 2
C. A、B两颗行星的地表重力加速度之比为1：2
D. A、B两颗行星的第一宇宙速度之比为1: 2
9.如图甲所示，小球(可视为质点)穿在竖直平面内光滑的固定圆环上，绕圆心O点做半径为 R的圆周运动。小球运动到最高点时，圆环与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为 v，其F−v2图像如图乙所示，g取10m/s2，则( )
A. 小球的质量为2 kg
B. 固定圆环的半径R为0.4m
C. 小球在最高点速度为4m/s时，圆环受到小球施加的竖直向下20N 的弹力
D. 若小球恰好能做完整圆周运动，则其运动中所受圆环给的最大弹力为100N
10.在真空中A、B两处固定两个等量异种电荷，正下方有一根足够长的光滑玻璃杆水平放置，一个质量为m、带电荷量为−q的小圆环穿在杆上，从A点的正下方C处以速度vC向右运动至B点正下方D处时的速度为vD，O点是CD的中点，下列说法正确的是( )
A. 小圆环从C到D过程中先做减速运动，再做加速运动
B. C、D两点间的电势差为UCD=mvD2−vC22q
C. 小圆环至O点时的速度为vO= vC2+vD22
D. 小圆环通过D点后，继续向前运动很远距离，最终速率vt，趋于 vC2+vD22
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.在“探究平抛运动的特点”实验中

(1)用图1装置进行探究，下列说法正确的是_________。
A.只能探究平抛运动水平分运动的特点
B.需改变小锤击打的力度，多次重复实验
C.能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点
(2)用图2装置进行实验，下列说法正确的是_________。
A.斜槽轨道M必须光滑且其末端水平
B.上下调节挡板N时必须每次等间距移动
C.钢球从斜槽M上同一位置静止滚下
(3)用图3装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下钢球撞击挡板时的 点迹。钢球从斜槽上P点静止滚下，撞击挡板留下点迹A，将挡板依次水平向右移动x，重复实验，挡板上留下点迹B、C。若测得A、B间距离y1，B、C间距离y2，重力加速度为g，根据以上直接测得的物理量推导出小球初速度的计算公式为v0=_________(用所给字母表示)。
12.用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验，将重锤固定在纸带一端，使重锤由静止自由下落，打出的纸带由于初始部分的点迹模糊不清，舍去这部分点迹后得到如图乙所示纸带。

(1)选用的测量仪器除打点计时器外还需要_________
A. 天平 B.毫米刻度尺 C.秒表
(2)关于实验操作及数据处理，下列说法正确的是_________
A. 先接通电源再释放纸带
B. 若通过图像验证机械能守恒，必须多次重复实验，才能得到多个数据点
C. 利用数据做出v2−h图像是一条直线，且斜率数值为重力加速度值，则说明重物下落过程机械能守恒
(3)在利用纸带上的数据点验证机械能守恒时，已经测出了AC段和FH段长度，还需要测出_________段长度才能完成本次验证。

(4)在做“验证机械能守恒定律”的实验时，发现重物减少的重力势能总是略大于重物增加的动能，造成这种现象的原因是_________
A.选用的重物质量过大 B.选用的重物质量过小
C.存在空气阻力和摩擦阻力 D.实验时操作不规范，实验数据测量不准确
四、计算题：本大题共3小题，共46分。
13.如图所示，水平向右的匀强电场中，一圆心为O的光滑半圆绝缘轨道固定在竖直平面内，b点为轨道的最低点。质量为m、电荷量为q的小球甲恰好静止在轨道a点， a点与轨道圆心O的连线与竖直方向的夹角为θ=60∘，重力加速度大小为g。则：
(1)判断小球甲的电性并求出匀强电场的电场强度大小E；
(2)现将小球甲固定在a点，将另一个质量为2 m的带电小球乙放在b点，小球乙恰好静止且与轨道无作用力，两小球均视为点电荷，请判断小球乙的电性，并求出小球乙的电荷量q′
14.如图所示，粗糙的圆弧轨道ABC固定在竖直平面内，一个质量为m=0.2kg的小球从P点水平抛出，恰好从圆弧轨道的A点沿切线方向进入轨道。B为轨道的最低点，C为最高点，圆弧AB对应的圆心角θ=60∘，轨道半径R=0.4m。g取10m/s2。不计空气阻力，若小球进入轨道后恰好通过C点，且在圆弧轨道上摩擦力对小球做的功Wf=−2J，求：
(1)小球到达C点的速度的大小vC：
(2)小球冲入轨道A点的速度的大小vA：
(3)P和A两点的高度差h
15.如图所示，倾角为30∘的足够长光滑斜面固定在水平地面上，一轻绳绕过两个光滑的轻质滑轮连接着固定点 P和物体B，两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体A 与动滑轮连接，开始时，物体 A、B处于静止状态，求：
(1)若静止释放后物体B开始竖直向下运动，mBmA需要满足什么条件？
(2)若A、B两物体质量相等均为m，静止释放后，物体 A 的位移为L时，重力加速度为g，求
①物体A 的速度大小vA；
②物体A 的机械能相比静止时的变化量ΔE
答案和解析
1.【答案】C
【解析】AB.根据题意可知，乒乓球做平抛运动，竖直方向上，由 h=12gt2 可得，乒乓球在空中运动的时间为t= 2Hg
可知，乒乓球在空中运动的时间与 v0 无关，保持H不变，乒乓球在空中运动的时间不变，故AB错误；
CD.根据题意，设乒乓球落在桌面瞬间的速度为 v ，由动能定理有12mv2−12mv02=mgH
解得v= v02+2gH
可知，保持 v0 不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度越大，故D错误，C正确。
故选C。
2.【答案】A
【解析】P、Q两点同轴转动，角速度大小相等，故ωP:ωQ=1:1
根据 v=ωr 可得P、Q两点线速度之比vP:vQ=2:3
故选A。
3.【答案】D
【解析】A.根据 GMmr2=mv2r ，解得v= GMr，可知r越大速率越小，则vA TB，故B错误；
C.根据 F引=GMmr2 ，可知r越大卫星受到的万有引力越小，则F引A 14
(2)①若A、B两物体质量相等均为m，静止释放后，物体A的位移为L时，物体B的位移为2L，物体A的速度为vA，物体B的速度为vB=2vA
由系统机械能守恒可得mg×2L−mgLsin30∘=12mv A2+12mv B2
解得vA= 3gL5
②物体A的机械能相比静止时的变化量为ΔE=12mv A2+mgLsin30∘
解得ΔE=45mgL。

【解析】解决本题时，要知道物体B下降的过程中，A、B组成的系统的机械能是守恒的，采用隔离法求解绳子的拉力，利用功能关系进行分析。