2023-2024学年天津市河北区高一（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共12小题，共36分。
1.关于电荷，下列说法正确的是( )
A. 在国际单位制中，电荷量的单位是库仑 B. 元电荷的数值，最早是科学家卡文迪什测得的
C. 电荷量很小的电荷就是元电荷 D. 物体所带的电荷量可以是任意的
2.关于功，下列说法正确的是( )
A. 因为力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量
B. 如果物体受到两个力作用而运动，已知力做功，力做功，则这些力对物体做的总功是
C. 因为摩擦力总是与相对运动或相对运动趋势方向相反，所以摩擦力如果做功只能做负功
D. 因为作用力和反作用力总是等大反向，所以一对作用力和反作用力做功时总是一正一负
3.关于功率，下列说法正确的是( )
A. 由可知，物体运动越快，功率越大
B. 由可知，某一时刻，力大、速率也大，而功率不一定大
C. 由可知，力做功越多，功率就越大
D. 由可知，功率越大，力做功越多
4.关于电场强度，下列说法正确的是( )
A. 匀强电场中电场强度处处相同，所以任何电荷在其中受力都相同
B. 若在电场中的某点不放试探电荷，则该点的电场强度为
C. 公式适用于任何电场，公式适用于点电荷电场
D. 由公式可知，若减半，则该处的电场强度变为原来的倍
5.杂技是一门古老的表演艺术。如图所示，在杂技表演中，演员甲沿竖直杆匀减速向上爬，同时演员乙顶着杆匀速水平向右移动。若用表示演员甲的加速度、表示演员甲的速度，表示演员甲在水平方向的位移，表示演员甲在竖直方向的位移。则在该过程中演员甲的加速度、速度随时间的变化规律及运动轨迹可能是下图中的( )
A. B. C. D.
6.波轮洗衣机中的脱水筒如图所示，在脱水时，衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动。某次在运行脱水程序时，有一硬币被甩到桶壁上随桶壁一起做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A. 硬币受重力、弹力、摩擦力和向心力个力的作用
B. 硬币随脱水筒做圆周运动所需的向心力由硬币受到的摩擦力提供
C. 洗衣机的脱水筒转动得越快，硬币与桶壁间的弹力就越大
D. 脱水时，被甩出去的水滴受到离心力作用
7.如图甲所示，、是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从点由静止释放，仅在静电力的作用下从点运动到点，其运动的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该电场线的方向是由指向 B. 该电场一定是负点电荷形成的电场
C. 点的电场强度比点的电场强度小 D. 电荷在点受到的静电力大于在点受到的静电力
8.在“探究平抛运动竖直分运动的特点”的实验中，完全相同的小球、如图所示放置，用小锤击打弹性金属片后，球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时球被释放，自由下落，做自由落体运动。忽略空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 两球运动轨迹不同，重力做功不同
B. 两球落地时重力的瞬时功率相等
C. 球先落地
D. 两球落地时动能相等
9.年月，世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，携带约的物资进入距离地面约的轨道，顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后，这批物资( )
A. 做圆周运动的周期比地球自转周期小 B. 质量比静止在地面上时小
C. 所受合力比静止在地面上时小 D. 所受地球引力比静止在地面上时大
10.“天问一号”负责执行中国第一次火星探测任务。已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的，下列说法正确的是( )
A. 火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度
B. 火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度
C. “天问一号”的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间
D. “天问一号”的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
11.年月日是第九个“中国航天日”，中国航天探索浩瀚宇宙的脚步行稳致远。如图为某试验航天器的发射过程简化示意图，航天器先进入圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动，之后，从圆轨道Ⅰ的点第一次变轨进入椭圆轨道，在椭圆轨道Ⅱ的远地点再次变轨进入圆轨道Ⅲ。不计航天器质量的变化，下列说法正确的是( )
A. 航天器第一次变轨需瞬间加速，第二次变轨需瞬间减速
B. 航天器在轨道Ⅰ上运行时在点的加速度大于在轨道Ⅱ上运行时在点的加速度
C. 航天器在轨道Ⅰ运行时的线速度大于在轨道Ⅲ运行时的线速度
D. 航天器在椭圆轨道Ⅱ上运行时，由点运动到点的过程中机械能增加
12.新能源汽车是低碳发展观念下的新型动力汽车，能够不依赖于传统能源。如图所示，某款新能源汽车质量为，初速度为，以恒定功率在平直公路上运动，经时间达到该功率下的最大速度，设该车行驶过程所受到的阻力保持不变。则该车在时间内( )
A. 牵引力的功率 B. 初始时刻牵引力大小为
C. 为使速度增加，牵引力逐渐增大 D. 牵引力做功
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
13.细绳的一段固定于点，另一端系一个小球，在点的正下方钉一个钉子，小球从一定高度摆下，当细绳与钉子相碰时，下列说法正确的是( )
A. 小球的线速度突然变大
B. 小球的角速度突然变大
C. 细线上的拉力突然变大
D. 小球的向心加速度突然变小
14.如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，小球在斜面底端正上方以速度向右水平抛出，同时，小球在斜面顶端以速度向左水平抛出，两球抛出点在同一水平线上，结果两球恰好落在斜面上的同一点，且球落到斜面上时速度刚好与斜面垂直，不计小球的大小，下列说法正确的是( )
A. 两球抛出的速度大小之比：：
B. 两球抛出的速度大小之比：：
C. 若仅增大，则两球将在落到斜面之前相撞
D. 在下落的过程中机械能逐渐增大
15.假设宇宙中有两颗相距无限远的行星和，半径分别为和，两颗行星各自周围的卫星的轨道半径的三次方与运行公转周期的平方的关系如图所示。为卫星环绕各自行星表面运行的周期，则( )
A. 行星的质量大于行星的质量
B. 行星的密度等于行星的密度
C. 行星的第一宇宙速度大于行星的第一宇宙速度
D. 当两行星周围的卫星的运行轨道半径相同时，行星的卫星的向心加速度小于行星的卫星的向心加速度
16.蹦极是一项户外运动，一位蹦极爱好者身系弹性蹦极绳从蹦极台点自由下落，在点蹦极绳刚好伸直，继续下落能到达的最低位置为。忽略空气阻力，人可视为质点，蹦极绳始终在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取无关
B. 到达点时，蹦极者所受蹦极绳的拉力与所受重力二力平衡
C. 落至点时人的动能最大，之后由于弹力做负功，人的动能减小
D. 从到的过程中蹦极绳的弹性势能和蹦极者的动能之和一直增大
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
17.“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置如图所示，挡板和挡板固定在左侧长槽上，距转轴的距离分别为和；挡板固定在右侧短槽上，距转轴的距离为。
在研究向心力大小与半径、角速度、质量的关系时，主要采用的实验方法是______。
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
探究向心力大小与半径的关系时，应选择两个质量______选填“相同”或“不同”的小球，分别放在挡板与挡板______选填“”或“”处，同时选择半径______选填“相同”或“不同”的两个塔轮。匀速转动手柄，会发现此时左边标尺上露出的红白相间的等分格数为右边的______倍。
18.利用如图装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
除打点计时器含纸带、复写纸、交流电源、铁架台、重锤、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有______选填器材前的字母。
A.天平
B.秒表
C.刻度尺
利用自由落体运动研究自由下落重锤的机械能，先接通电源再释放纸带，在打好点的纸带中挑选点迹清晰且第、两计时点间距离约为______的纸带。
如图是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、，重锤质量用表示。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为，从打下点到打下点的过程中，重锤重力势能的减少量 ______，动能的增加量 ______。
实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于此误差，下列说法中正确的是______。
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
四、简答题：本大题共3小题，共34分。
19.质量为的货物静止在粗糙水平地面上，货物与地面间的动摩擦因数为。某时刻给木块施加一水平方向的恒定推力，木块前进后撤去该力，。请用动能定理计算。
货物能达到的最大速度；
货物运动总位移的大小。
20.由绝缘材料制成的半径为的半球形球壳内壁光滑，固定在场强方向水平向左的匀强电场中。一质量为、带电量为的带电小球静止在球壳内壁，小球与球壳的球心的连线与竖直方向的夹角为，如图所示。重力加速度为，不计空气阻力，求：
小球的电性；
电场强度的大小；
撤去电场后，晃动球壳，可以使小球在短时间内沿光滑球壳内壁在某一水平面内绕轴做匀速圆周运动。若某次小球在水平面内绕轴做的匀速圆周运动恰好过点，则此匀速圆周运动的角速度多大？
21.如图所示，水平轨道长度，左端连接半径为的光滑圆弧轨道，右端连接水平传送带，与传送带的上表面等高，三段之间都平滑连接。一个质量的物块可视为质点，从圆弧上方距平面高处由静止释放，恰好切入圆弧轨道，经过冲上静止的传送带，物块恰好停在端。已知物块与、段的动摩擦因数分别为、，长度，重力加速度，不计空气阻力。
求的大小；
求物块第一次经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力；
如果传送带以速度逆时针转动，那么物块最后停止的位置到点的距离。
参考答案
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17. 相同 相同
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19.解根据题意可知，撤去推力之后木块做减速运动，则撤去推力时木块的速度最大，由动能定理有
代入数据解得
根据题意，对全过程由动能定理有
解得
答：货物能达到的最大速度为；
货物运动总位移的大小为。
20.解：对带电小球受力分析，如下图所示：
小球所受电场力与场强的方向相反，所以小球带负电；
小球处于平衡状态，由平行四边形定则可得：
代入数据可得：
撤去电场后，对小球受力分析，如下图所示：
小球所受重力和支持力的合力提供向心力，则有：
小球做匀速圆周运动的半径：
代入数据可得：
答：小球带负电；
电场强度的大小为；
撤去电场后，晃动球壳，可以使小球在短时间内沿光滑球壳内壁在某一水平面内绕轴做匀速圆周运动。若某次小球在水平面内绕轴做的匀速圆周运动恰好过点，则此匀速圆周运动的角速度为。
21.解：从开始下落到最后停在点由动能定理
解得
从开始下落到到达点由机械能守恒
在点
解得
根据牛顿第三定律可知物块第一次经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力
，方向竖直向下
物块刚滑上传送带时的速度为，根据动能定理有
解得
因传送带逆时针转动的速度为，则物块从左端滑上传送带后仍能滑到最右端，然后向左加速到，则离开传送带时的速度为，最终停止时由动能定理
解得
即滑块向左滑过后滑上圆弧轨道，然后返回再次滑上传送带，此时
解得
然后沿传送带做减速运动速度减为零后反向向左加速，离开传送带的速度为，则滑上时
解得
物块最后停止的位置到点的距离
答：的大小；
求物块第一次经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力，方向竖直向下；
如果传送带以速度逆时针转动，那么物块最后停止的位置到点的距离。
第1页，共1页
