天津市河东区高一（下）开学考试物理试题（word版含答案）

天津市河东区高一（下）开学考试物理试题
一、单选题
1．质量相等大小不计的A、B两物体，放在水平的转台上，A离轴的距离是B离轴距离的一半，如图所示，当转台旋转时，A、B都无滑动，则下列说法正确的是（　　）
A．因为，而，所以A的向心加速度比B大
B．因为，而，所以B的向心加速度比A大
C．因为质量相等，所以它们受到的台面摩擦力相等
D．台面对B的静摩擦力较小
2．北京时间2017年4月，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室顺利完成自动交会对接，如图所示。若“天舟一号”与“天宫二号”对接后，它们的组合体在与地心距离为处做匀速圆周运动，且速圆周运动的周期为，地球的半径为，引力常量为，下列说法正确的是（　　）
A．组合体做匀速圆周运动的速度小于地球第一宇宙速度
B．组合体绕地运行的速度大小为
C．地球的平均密度为
D．“天舟一号”到达“天宫二号”所在的圆轨道上后只要加速就能实现对接
3．关于电场，下列说法正确的是（ ）
A．由知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍
B．由知，E与Q成正比，而与成反比
C．由知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强均相同
D．电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向
4．公元1世纪，东汉王充《论衡·乱龙》中记录了“顿牟掇芥”。顿牟即琥珀，芥指芥菜籽，统喻干草、纸等微小屑末。这个词的意思就是经过摩擦过的琥珀能够吸引干草、纸等轻小的物体。下列关于这个现象的解释正确的是（　　）
A．经过摩擦的琥珀带了电 B．经过摩擦的琥珀有了磁性
C．琥珀与干草带异种电荷 D．琥珀与干草带同种电荷
5．如图所示，P、Q为质量均为m的两个质点，分别置于地球表面上的不同纬度上，如果把地球看成一个均匀球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）
A．P、Q做圆周运动的线速度大小相等
B．P、Q做圆周运动的向心力大小相等
C．P、Q做圆周运动的角速度大小相等
D．P受地球引力大于Q所受地球引力
6．如图所示，r虽大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为m1与m2，则两球间万有引力的大小为（ ）
A． B．
C． D．
7．陀螺是中国民间最早的娱乐工具之一，在我国最少有四、五千年的历史，现在也是青少年们十分熟悉的玩具。如图所示的陀螺，从上往下看（俯视），若陀螺立在某一点逆时针匀速转动，此时滴一滴墨水到陀螺上，则被甩出的墨水径迹可能是下列四幅图中哪幅（　　）
A． B． C． D．
8．以下说法正确的是（　　）
A．元电荷是指电量小的带电体，电量值为e＝1.60×10－19C
B．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
C．电流既有大小又有方向，所以电流是矢量
D．由可知，导体电阻和其两端电压成正比，和电流成反比
9．半径相同的两个金属小球A、B带有电荷量相等的电荷（可视为点电荷），相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F，今让第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开，再将A、B两球距离减小为原来的一半，则A、B之间的相互作用力为（ ）
A．吸引力， B．吸引力，
C．排斥力， D．排斥力，
10．电场中某区域的电场线分布如图所示，比较A、B两点的场强EA、EB大小：
A．EA＞EB B．EA=EB C．EA＜EB D．不确定
11．下列说法正确的是（　　）
A．毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮上的电子转移到了橡胶棒上，创造了电荷
B．感应起电的实质是质子发生了移动
C．我们用电场线描述电场，所以有电场的地方电场线是存在的
D．法拉第最早提出电荷的周围存在着电场，并最早采用电场线来形象描述电场
12．如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的不可伸长的细线拴在同一点，并在同一水平面内做同方向的匀速圆周运动，则它们的（　　）
A．运动周期相同 B．向心加速度大小相同
C．运动角速度不同 D．运动线速度大小相同
13．真空中两个完全相同的带电小球A和B(均可看做点电荷)，带电量分别为+2q和-6q，固定在相距为r的两点，两球间静电力为F，现用绝缘工具使两球接触后分开，将其固定在距离为的两点，则两球间库仑力为
A．相互作用的斥力，大小为 B．相互作用的引力，大小为
C．相互作用的引力，大小为 D．相互作用的斥力，大小为2F
14．神舟九号与天宫一号对接前，天宫一号要由距地面较高的运行轨道，逐渐变化到距地面较低的交会对接轨道．在变轨过程中需对天宫一号的运行进行监测，若每次测量中天宫一号的运动均可近似看作匀速圆周运动，某次测量天宫一号的轨道半径为r1，后一次测量天宫一号的.半径变为r2（r1>r2），以、表示天宫一号在这两个轨道上的动能，T1、T2表示天宫一号在这两上轨道上绕地运动的周期，则（ ）
A．<， B．<，
C．>， D．>，
15．关于电场强度E的说法正确的是
A．电场中某点的场强方向跟电荷在该点所受的电场力的方向相同；
B．电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比
C．电场中某点的场强等于F/q，但与检验电荷的受力大小及带电量无关
D．公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的。
16． 下列说法正确的是
A．匀速圆周运动是一种匀速运动
B．匀速圆周运动是一种匀变速运动
C．匀速圆周运动是一种变加速运动
D．做匀速圆周运动的物体所受合外力为零
17．一个正点电荷的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，和分别表示A、B两点电场强度的大小，关于和的大小关系，下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．无法比较和的大小
18．如图所示，实线为描述某静电场的电场线，M、N为该电场中的两点，下列说法正确的是________
A．M点电场强度大于N点电场强度
B．M点电场强度等于N点电场强度
C．M点电势高于N点电势
D．M点电势等于N点电势
19．下列四个电场中，a、b两点电场强度相同的是( )
A．以正点电荷为圆心的同一圆周上的两点
B．负点电荷电场中同一电场线上的两点
C．与匀强电场电场线垂直的直线上的两点
D．等量异号点电荷连线中垂线上的两点
20．关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用
B．如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
C．如图b，两个圆锥摆，摆线与竖直方向夹角不同，但圆锥的高相同，则两圆锥摆的角速度相同
D．如图c，同一小球在光滑固定的圆锥筒内的、位置先后分别做匀速圆周运动，则在、两位置小球的角速度大小相等
二、解答题
21．2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京市和张家口市举行，跳台滑雪是其中颇具观赏性的项目之一。如图所示，倾角为θ=37°长为L的助滑直道AB与半径为R=75m圆弧滑道BC平滑连接，C为滑道最低点，滑道BC高h=15m。运动员从A处由静止开始自由下滑，到达B点时速度大小为vB=20/s，到达C点时速度大小为vC=25m/s.已知运动员连同滑板的质量为m=60kg，滑板与直滑道AB间的动摩擦因数为μ=0.125，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）运动员连同滑板在直滑道AB上运动的加速度大小和直道AB的长度L的值；
（2）运动员连同滑板从B点运动到C点的过程中克服阻力所做的功；
（3）运动员连同滑板运动到C时，滑道对滑板的作用力。
22．电场中某区域的电场线分布如图所示,已知A点的电场强度E=3.0×104 N/C．将电荷量q=+3.0×10-8 C的点电荷放在电场中的A点.求该点电荷在A点所受电场力的大小F.
23．如图所示，倾角θ=30°的斜面上的P点距水平面高h=0.2m，光滑滑块A自P点由静止释放，同时滑块B自水平面上的Q点以速度v0=5m/s向右运动，已知B与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，滑块A释放后经过t=1s在水平面上刚好与滑块B相遇。假设滑块A 滑过O点时机械能不损失。g取10m/s2，两滑块均可视为质点。求Q点与斜面底端O点的距离。
三、填空题
24．真空中有甲、乙两个点电荷，相距为r，它们间的静电力为F。若甲的电量变为原来的2倍，乙的电量变为原来的，距离变为2r，则它们之间的静电力变为______。
25．一检验电荷，在电场中P点受到的电场力，P点的电场强度为________；
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．B
【分析】
A、B都无滑动，所以A、B的角速度相等，根据a=ω2R，可以比较出A、B的向心加速度大小，即可知道A、B的向心力大小。根据静摩擦力提供向心力，可知静摩擦力的大小。
【详解】
A．A、B的角速度相等，根据v=rω，知线速度不等，所以不能根据a=比较向心加速度，A错误；
B．A、B都无滑动，所以A、B的角速度相等，根据a=ω2R，RB＞RA，所以B的向心加速度比A大，B正确；
C D．向心力F=mω2R，知B的向心力比A大，静摩擦力提供向心力，所以B所受的静摩擦力较大，C错误，D错误。
故选B。
2．A
【详解】
A．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力
第一宇宙速度是最小发射速度，也是最大的环绕速度，A正确；
B．组合体绕地运行的速度大小为
B错误；
C．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力
联立可得
C错误
D．卫星的线速度由轨道决定，在同一轨道上线速度相等，相对静止，加速就会做离心运动，不能实现对接，D错误；
故选A。
3．B
【详解】
A．电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与试探电荷的电量无关，选项A错误；
B．由
知，E与Q成正比，而与成反比，选项B正确；
C．由
知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强大小均相同，但是方向不同，选项C错误；
D．电场中某点场强方向就是该点所放正电荷受到的静电力的方向，选项D错误。
故选B。
4．A
【详解】
AB．“顿牟掇芥”属于静电现象，是经过摩擦的琥珀带了电， B错误A正确；
CD．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。带电体都有吸引轻小物体的性质，干草不一定带电，CD错误。
故选A。
5．C
【详解】
AC．质点随地球一起自转，角速度、周期相等，但两质点随地球自转的半径不同，根据可知两质点的线速度不同，A错误C正确；
B．根据题意可知质量和角速度相同，但半径不同，根据公式可知，两质点的向心力大小不等，B错误；
D．两质点距离地心的距离相等，根据知，两质点受到的引力大小相等，D错误。
故选C。
6．D
【详解】
试题分析：根据万有引力定律公式，结合两球球心间的距离求出两球间的万有引力的大小．
解：两球球心间的距离为R=r+r1+r2，则两球间的万有引力F=．故D正确，A、B、C错误．
故选D．
7．C
【详解】
AB．陀螺匀速转动时，做匀速圆周运动，所以边缘上的墨水应沿切线方向飞出，故AB错误；
CD．陀螺立在某一点逆时针匀速转动，所以墨水滴的方向要与逆时针方向的前方一致，故C正确，D错误；
故选C。
8．B
【详解】
A．元电荷是带电量的最小值，不是一个电荷，电量值为，故A错误；
B．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位，故B正确；
C．电流既有大小又有方向，但电流是标量，故C错误；
D．导体的电阻由导体本身决定，与加在其两端的电压无关，与流过的电流无关，故D错误。
故选B。
9．B
【详解】
假设A带电量为Q，B带电量为-Q，两球之间的相互吸引力的大小是：，第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为，C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为，这时，A、B两球之间的相互作用力的大小：，由于带异种电荷，则出现相互吸引力，故B正确，ACD错误．
10．C
【解析】
【详解】
电场线越密，表示的电场强度越大，由图可知，B点电场线更密，所以
故C正确。
故选C。
11．D
【详解】
A．摩擦起电的本质是微观带电粒子在物体之间或物体内部转移，而不是创造出了电荷，故A错误；
B．感应起电的实质是自由电荷发生了移动，质子位于原子核内，不能自由移动，故B错误；
C．电场线是用来描述电场而假想出来的线，实际并不存在，故C错误；
D．法拉第最早提出电荷的周围存在着电场，并最早采用电场线来形象描述电场，故D正确。
故选D。
12．A
【详解】
AC．小球的合力为
小球做圆周运动半径为
则由向心力的公式
可得
由
可得
故A正确，C错误；
B．向心加速度大小
向心加速度大小与角度有关，故B错误；
D．运动线速度大小
故D错误。
故选A。
13．A
【详解】
根据题意，当两球接触后分开，电量均变为-2q，再将其固定在距离为的两点，根据库仑定律，则两球间库仑力为，选项CD错误；由于是同种电荷，故它们之间的相互作用为斥力，选项A正确、B错误．
故选：A．
14．C
【详解】
AB.人造地球卫星在绕地球做圆周运动时地球对卫星的引力提供圆周运动的向心力
计算得出
显然轨道半径r越大,线速度越小,动能越小.即>故AB不符合题意
CD.由周期公式可知轨道半径r越大,卫星运动的周期越大, 即故C符合题意；D不符合题意
15．C
【解析】试题分析：场强方向的规定：正电荷所受电场力的方向与该点的场强方向相同，负电荷所受电场力的方向与该点的场强方向相反．电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关；场强公式，只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义．
正电荷受到的电场力方向和电场强度方向相同，负电荷受到的电场力方向和电场强度方向相反，A错误；电场强度的大小取决于电场本身的性质，与试探电荷（检验电荷）无关，B错误；公式为电场强度的计算式，与检验电荷的受力大小及带电量无关，C正确；公式适用于一切电场的计算，但是公式只适用于点电荷电场的计算，D错误
16．C
【详解】
ABC．匀速圆周运动的线速度和加速度都在变化，是一种变加速运动，AB错误C正确；
D．物体做匀速圆周运动需要一个指向圆心的合外力，即向心力，所以合外力不为零，D错误。
故选C。
17．A
【详解】
电场线的疏密表示电场强度的强弱，由于电场线的疏密可知，A点的电场线更密，所以，故A正确，BCD错误。
故选A．
【点评】
电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布，明确电场线分布与电场强度之间的关系．
18．C
【详解】
AB．电场线密的地方电场的强度大，所以N点场强一定大于M点场强，故AB错误；
CD．根据沿电场线方向电势降低可知：M点电势一定比N点电势高，故C正确，D错误；
故选C。
19．C
【详解】
以正点电荷为圆心的同一圆周上的两点，电场强度大小相等，方向不同，故场强不同，选项A错误；负点电荷电场中同一电场线上的两点，场强大小不等，方向相同，则场强不同，选项B错误；与匀强电场电场线垂直的直线上的两点电场强度大小和方向均相同，故场强相同，选项C正确；等量异号点电荷连线中垂线上的两点，场强的方向相同，但是大小不等，则场强不等，选项D错误.
20．C
【详解】
A．火车转弯时，刚好由重力和支持力的合力提供向心力时，根据牛顿第二定律有
解得
当时，重力和支持力的合力小于所需的向心力，则火车做离心运动的趋势，外轨对轮缘会有挤压作用，故A错误；
B．如图a，汽车通过拱桥的最高点，加速度向下，则处于失重状态，选项B错误；
C．如图b，两个圆锥摆，摆线与竖直方向夹角不同，但圆锥的高相同，根据
可得
则两圆锥摆的角速度相同，选项C正确；
D．如图c，同一小球在光滑固定的圆锥筒内的A、位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、两位置，根据受力分析知两球受力情况相同，即向心力相同，由
F=mω2r
知r不同角速度不同，故D错误；
故选C。
21．（1）5m/s2；40m；（2）2250J；（3）1100N
【详解】
（1）运动员从A点到B点做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得
mgsin37°-μmgcos37°=ma
解得a=5m/s2
由运动学公式得
解得L=40m
（2）运动员从B点到C点的过程，由动能定理得
代入数据解得W=2250J
（3）运动员过C点，根据牛顿第二定律
解得FN=1100N
22．9.0×10-4N
【详解】
(1)A点的电场强度E=3.0×104N/C；
电荷量q=+3.0×10 8C；
故电场力为：F=Eq=3.0×104×3.0×10 8N=9.0×10 4N．
23．5.2m
【详解】
A物体从斜面下滑过程中由机械能守恒定律得
解得
设下滑过程中所用的时间为t1，由运动学公式得
解得
t1=0.4s
A到水平面上做匀速运动，在0.6s的时间内的位移
xA=vAt2=1.2m
B物体在摩擦力的作用下做匀减速运动，设其加速度为aB
aB=μg=2m/s2
据运动学可知，当B停下来所用的时间为2.5s，所用可知，A与B相遇时B未停，设在t=1s的时间的B物体的位移为
xB=v0t at2
解得
xB=4m
所用Q点到O点的距离
L=xA+xB=1.2m+4m=5.2m
24．
【分析】
直接根据库仑力公式得出两次作用力的表达式，则可求得距离减小后的相互作用力。
【详解】
由库仑定律，变化前库仑力为
变化后库仑力为
25．200V/m
【分析】
已知检验电荷所受的电场力和电荷量，由场强的定义式，即可求解P点的场强．
【详解】
由题意：检验电荷的电荷量 q=+3×10-9C，所受的静电力 F=6×10-7N，则P点的场强为：
．
【点睛】
电场强度的定义式是电场这一章最重要的公式之一，要掌握其定义的方法：比值法定义，知道E与F、q无关，仅由电场本身决定这些特性．
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