江蘇省鹽城市阜寧縣（部分校）2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中物理試題（A卷）（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024年春學(xué)期高一年級期中學(xué)情調(diào)研物理試題（A）一、單項選擇題（共11小題，每小題4分，共44分，每小題只有一個正確選項）1.關(guān)于元電荷、電荷與電荷守恒定律，下列說法正確的是（）A.元電荷的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根通過實驗測得的B.元電荷是指電子，電量等于電子的電量，體積很小的帶電體是指點電荷C.單個物體所帶的電量總是守恒的，電荷守恒定律指帶電體和外界沒有電荷交換D.利用靜電感應(yīng)可使任何物體帶電，質(zhì)子和電子所帶電荷量相等，比荷也相等〖答案〗A〖解析〗A．元電荷e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根通過實驗測得的，這是他獲得諾貝爾物理學(xué)獎的重要原因，故A正確；B．元電荷是帶電量的最小單元，大小等于電子的電量，但不是電子，當(dāng)兩個帶電體的形狀和大小對它們之間的相互作用力的影響可忽略時，這兩個帶電體可看作點電荷，所以體積很小的帶電體未必就是點電荷，故B錯誤；C．在與外界沒有電荷交換的情況下，一個系統(tǒng)所帶的電量總是守恒的，電荷守恒定律并不意味著帶電系統(tǒng)一定和外界沒有電荷交換，故C錯誤；D．靜電感應(yīng)不能使絕緣體帶電，電子和質(zhì)子所帶電荷量相等，但它們的質(zhì)量不相等，比荷不相等，故D錯誤。故選A。2.火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，根據(jù)開普勒行星運動定律可知：A.太陽位于木星運行軌道的中心B.火星和木星繞太陽運行速度的大小始終相等C.火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方D.相同時間內(nèi),火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積〖答案〗C〖解析〗太陽位于木星運行軌道的焦點位置，選項A錯誤；根據(jù)開普勒行星運動第二定律可知，木星和火星繞太陽運行速度的大小不是始終相等，離太陽較近點速度較大，較遠點的速度較小，選項B錯誤；根據(jù)開普勒行星運動第三定律可知，木星與火星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方，選項C正確；根據(jù)開普勒行星運動第二定律可知，相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積相等，但是不等于木星與太陽連線掃過面積，選項D錯誤；故選C.3.兩個質(zhì)點之間萬有引力的大小為F，如果將這兩個質(zhì)點之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，兩個質(zhì)點的質(zhì)量都變?yōu)樵瓉淼?倍，那么它們之間萬有引力的大小變?yōu)椋ǎ〢 B. C. D.〖答案〗B〖解析〗設(shè)原來兩質(zhì)點的質(zhì)量分別為、，距離為，則兩個質(zhì)點之間萬有引力的大小為如果將這兩個質(zhì)點之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，兩個質(zhì)點的質(zhì)量都變?yōu)樵瓉淼?倍，那么它們之間萬有引力的大小變?yōu)楣蔬xB。4.質(zhì)量為m的足球在地面1的位置以速度被踢出后，以速度落到地面3的位置，飛行軌跡如圖所示。足球在空中達到最高點2的速度為，高度為h，重力加速度為g，空氣阻力不可忽略，則下列說法中正確的是（）A.足球由位置1到位置2，重力做功B.足球由位置1到位置2，空氣阻力做功為C.足球由位置2到位置3，合力做功為D.足球在地面上時，踢力對足球做功為〖答案〗BC〖解析〗A．足球由位置1到位置2重力做的功為故A錯誤；B．足球由位置1到位置2，根據(jù)動能定理可知則空氣阻力做的功為故B正確；C．足球由位置2到位置3，根據(jù)動能定理可知合力做的功為故C正確；D．足球在地面上時，踢力對足球做的功為故D錯誤。故選BC。5.如圖，兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b（可視為質(zhì)點）放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO＇的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是（）A.b一定比a后開始滑動B.a、b所受的摩擦力始終相等C.時b相對圓盤未發(fā)生相對滑動D.當(dāng)時，a所受摩擦力的大小為〖答案〗C〖解析〗A．當(dāng)a恰好發(fā)生滑動時，最大靜摩擦力提供向心力解得當(dāng)b恰好發(fā)生滑動時，最大靜摩擦力提供向心力解得由上可知，b恰好發(fā)生相對滑動時的角速度更小，即b先發(fā)生滑動，故A錯誤；B．當(dāng)角速度為時，a，b均未發(fā)生相對滑動，靜摩擦力提供向心力此時，a，b所受摩擦力不同，故B錯誤；C．b恰好發(fā)生相對滑動的角速度故C正確；D．當(dāng)時，a尚未發(fā)生滑動，所受摩擦力的大小為故D錯誤。故選C。6.如圖所示，a、b、c為三顆人造地球衛(wèi)星，其中a為地球同步衛(wèi)星，b、c在同一軌道上，三顆衛(wèi)星的軌道均可視為圓軌道。以下判斷正確的是（）A.衛(wèi)星a的運行周期大于衛(wèi)星b的運行周期B.衛(wèi)星b的運行速度可能大于7.9km/sC.衛(wèi)星b加速即可追上前面的衛(wèi)星cD.衛(wèi)星a在運行時有可能經(jīng)過阜寧縣的正上方〖答案〗A〖解析〗A．根據(jù)萬有引力提供向心力有所以則軌道半徑越大，周期越大，所以a的運行周期大于衛(wèi)星b的運行周期，故A正確；B．第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度，最大的環(huán)繞速度，當(dāng)衛(wèi)星的軌道半徑等于地球半徑時，環(huán)繞速度等于第一宇宙速度，所以b的速度應(yīng)小于第一宇宙速度7.9km/s，故B錯誤；C．衛(wèi)星b加速后需要的向心力增大，大于萬有引力，所以衛(wèi)星將做離心運動，不能追上前面的衛(wèi)星c，故C錯誤；D．a(chǎn)為地球同步衛(wèi)星，在赤道的正上方，不可能經(jīng)過阜寧縣的正上方，故D錯誤。故選A。7.如圖為小明玩橡皮筋球的瞬間，小球正在向上運動，手正在向下運動，橡皮筋處于繃緊狀態(tài)。此后橡皮筋在恢復(fù)原長的過程中，下列說法正確的是（）A.小球動能一直增加B.小球機械能一直增加C.小球一直處于超重狀態(tài)D.橡皮筋的彈性勢能完全轉(zhuǎn)化為小球的動能〖答案〗B〖解析〗AC．小球正在向上運動，此后橡皮筋在恢復(fù)原長的過程中，當(dāng)橡皮筋彈力大于小球重力時，小球向上做加速運動，小球處于超重狀態(tài)，小球動能增加；當(dāng)橡皮筋彈力小于小球重力時，小球向上做減速運動，小球處于失重狀態(tài)，小球動能減少；故AC錯誤；BD．小球正在向上運動，此后橡皮筋在恢復(fù)原長的過程中，橡皮筋彈力對小球一直做正功，則小球的機械能一直增加，橡皮筋的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的機械能，故B正確，D錯誤。故選B。8.如圖，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的發(fā)射需要經(jīng)過幾次變軌，例如某次變軌，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上，然后在P處變軌到橢圓軌道2上，最后由軌道2在2處變軌進入圓軌道3，軌道1、2相切于P點，軌道2、3相切于Q點.忽略空氣阻力和衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則以下說法正確的是（）A.該衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2需要在P處減速B.該衛(wèi)星從軌道1到軌道2再到軌道3，機械能逐漸減小C.該衛(wèi)星在軌道3的動能大于在軌道1的動能D.該衛(wèi)星穩(wěn)定運行時，在軌道3上經(jīng)過Q點的加速度等于在軌道2上Q點的加速度〖答案〗D〖解析〗A．該衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2需要在P處加速，做離心運動，故A錯誤；B．該衛(wèi)星在從軌道1到軌道2需要點火加速，則機械能增加，從軌道2再到軌道3，又需要點火加速，機械能增加，故該衛(wèi)星在軌道從軌道1到軌道2再到軌道3，機械能逐漸增加，故B錯誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力可得因為該衛(wèi)星在軌道3的半徑大于在軌道1的半徑，所以該衛(wèi)星在軌道3的速度小于在軌道1的速度，則衛(wèi)星在軌道3的動能小于在軌道1的動能，故C錯誤；D．根據(jù)可知，該衛(wèi)星穩(wěn)定運行時，在軌道3上經(jīng)過Q點的加速度等于在軌道2上Q點的加速度，故D正確。故選D。9.如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺以一定角速度勻速旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，小物塊隨陶罐在某一平面一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止，此時小物塊的摩擦力恰好為0，重力加速度為g。該平面離陶罐底的距離h為（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗物塊的受力情況如圖所示由牛頓第二定律得解得則物塊做圓周運動的平面離陶罐底的距離為故選D。10.機動車檢測站進行車輛尾氣檢測的原理如下：車的主動輪壓在兩個相同粗細的有固定轉(zhuǎn)動軸的滾筒上，可使車輪在原地轉(zhuǎn)動，然后把檢測傳感器放入尾氣出口，操作員將車輪加速一段時間，在與傳感器相連的電腦上顯示出一系列相關(guān)參數(shù)?，F(xiàn)有如下簡化圖：前車輪內(nèi)輪A的半徑為，前車輪外輪B的半徑為，滾筒C的半徑為，已知，車輪與滾筒間不打滑，當(dāng)車輪以恒定速度轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是（）A.A、B輪和滾筒C的角速度大小之比為5∶5∶3B.A、B輪和滾筒C邊緣的線速度大小之比為3∶5∶5C.A、B輪和滾筒C邊緣的向心加速度大小之比為3∶15∶25D.A、B輪和滾筒C的周期之比為5∶3∶3〖答案〗C〖解析〗A．A、B為同軸轉(zhuǎn)動，所以B、C的線速度大小相同，根據(jù)可知故A、B輪和滾筒C的角速度大小之比為3：3：5，故A錯誤；B．根據(jù)可得B、C的線速度大小相同，故A、B輪和滾筒C邊緣的線速度大小之比為1：5：5，故B錯誤；C．根據(jù)可得A、B輪和滾筒C邊緣的向心加速度大小之比為3∶15∶25，故C正確；D．根據(jù)周期與角速度成反比，故A、B輪和滾筒C的周期之比為5∶5∶3，故D錯誤。故選C。11.如圖所示，質(zhì)量為的物體靜止在水平光滑的平臺上，系在物體上的水平輕繩跨過光滑的定滑輪，由地面上的人以速度水平向右勻速拉動，設(shè)人從地面上平臺的邊緣開始向右行至繩與水平方向的夾角處，在此過程中人的拉力對物體所做的功為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗將人的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的分速度大小等于物體的速度大小，則根據(jù)動能定理故選B。二、非選擇題（本題共5小題，共56分，其中第13~16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后〖答案〗的不能得分，有數(shù)值計算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位。）12.利用圖1所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗。（1）除圖示器材外，下列器材中，一定需要的是________；A.直流電源（12V） B.交流電源（220V，50Hz）C.天平及砝碼 D.刻度尺E.導(dǎo)線（2）打點計時器打出的一條紙帶（如圖2）的O點（圖中未標(biāo)出）時，重錘開始下落，紙帶的_________（填“O”或“C”，用字母表示）端與重物相連。（3）a、b、c是打點計時器連續(xù)打下的3個點。刻度尺的零刻線與O點對齊，a、b、c三個點所對刻度。打點計時器在打出b點時重錘下落的高度________cm，下落的速度為________m/s（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（4）在實驗過程中，下列實驗操作和數(shù)據(jù)處理正確的是________。A.釋放重錘前，手捏住紙帶上端并使紙帶保持豎直B.做實驗時，先接通打點計時器的電源，再釋放連接重錘的紙帶C.為測量打點計時器打下某點時重錘的速度v，需要先測量該點到O點的距離h，再根據(jù)公式計算，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣菵.用刻度尺測量某點到O點的距離h，利用公式mgh計算重力勢能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?）某同學(xué)在紙帶上選取計數(shù)點后，測量它們到起始點O的距離h，然后利用正確的方法測量并計算出打相應(yīng)計數(shù)點時重錘的速度v，通過描繪圖像去研究機械能是否守恒。若忽略阻力因素，那么本實驗的圖像應(yīng)是下圖中的________；若先釋放紙帶，后接通電源圖像應(yīng)是下圖中的________；若阻力不可忽略，且速度越大，阻力越大，那么v2-h圖像應(yīng)是下圖中的________；A．B．C．D．E．〖答案〗（1）BDE（2）O（3）19.301.95（4）ABD（5）ACD〖解析〗【小問1詳析】除圖示器材外，電火花打點計時器需要用導(dǎo)線連接交流電源（220V，50Hz）；需要用刻度尺測量紙帶上計數(shù)點之間的距離；本實驗驗證機械能守恒的表達式中質(zhì)量可以約掉，所以不需要天平測質(zhì)量。故選BDE。【小問2詳析】由題意可知，重錘在下落的過程中速度越來越大，在相等的時間內(nèi)運動的位移越來越大，故紙帶的O端與重物相連?！拘?詳析】由圖可知打點計時器在打出b點時錘下落的高度為根據(jù)勻變速直線運動中間時刻速度等于該段過程的平均速度，則打點計時器在打出b點時重錘下落的速度為【小問4詳析】A．釋放重錘前，手捏住紙帶上端并使紙帶保持豎直，故A正確；B．做實驗時，先接通打點計時器的電源，再釋放連接重錘的紙帶，故B正確；C．為測量打點計時器打下某點時重錘的速度v，不能用公式計算，因為這樣做相當(dāng)于用機械能守恒驗證機械能守恒，失去了驗證機械能守恒的意義，故C錯誤；D．用刻度尺測量某點到O點的距離h，利用公式mgh計算重力勢能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，故D正確。故選ABD?！拘?詳析】若忽略阻力因素，重錘下落過程中只有重力做功，機械能守恒，由機械能守恒定律得整理得則實驗的圖像應(yīng)該過原點的傾斜直線。故選A。若先釋放紙帶，后接通電源，則當(dāng)時，速度大于0，即O點已經(jīng)有了一定初速度，實驗的圖像應(yīng)該是不過原點且與縱坐標(biāo)有交點的傾斜直線。故選C。若實驗中重錘所受阻力不可忽略，根據(jù)動能定理有整理得當(dāng)速度越大，阻力會越大，故在圖像中圖線斜率會逐漸減小。故選D。13.繩系著裝有水的水桶，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，水的質(zhì)量m=0.5kg，繩長L=80cm，求：（g=10m/s2）（1）最高點水不流出的最小速率；（2）水在最高點速率v=4m/s時，水對桶底的壓力?！即鸢浮剑?）；（2）5N，方向豎直向上〖解析〗（1）在最高點最小速率=（2）以桶中的水為研究對象，設(shè)桶對水的壓力為F，由牛頓第二定律得，在最高點得=5N根據(jù)牛頓第三定律有水對桶底的壓力方向豎直向上。14.物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度叫做第一宇宙速度，地球自轉(zhuǎn)較慢可以忽略不計時，地表處的萬有引力約等于重力，這些理論關(guān)系對于其它星體也成立．若已知某星球的質(zhì)量為M、半徑為R，在星球表面某一高度處自由下落一重物，經(jīng)過t時間落到星表面，不計星球自轉(zhuǎn)和空氣阻力，引力常量為G．試求：（1）該星球的第一宇宙速度v；（2）物體自由下落的高度h．〖答案〗（1）（2）〖解析〗試題分析：（1）由得（2）設(shè)星球表面重力加速度為g，則有考點：萬有引力定律的應(yīng)用點評：解決此類問題的統(tǒng)一思路是萬有引力等向心力，在星球表面萬有引力等重力．如果有自由落體運動還要用到求重力加速度g．15.—輛汽車在平直的路面上行駛，已知該汽車發(fā)動機的額定功率為P額=100kW，汽車的總質(zhì)量為m=1×104kg，運動過程中汽車所受的摩擦力恒為自身重力的，重力加速度g=10m/s2。（1）求該汽車能達到的最大速度；（2）若該汽車保持大小恒為0.5m/s2加速度由靜止開始啟動，則勻加速運動的時間最長為多大?（3）若該汽車保持100kW的額定功率不變由靜止開始啟動，當(dāng)該汽車的加速度為2m/s2時，汽車的速度是多大?〖答案〗（1）10m/s；（2）s；（3）m/s〖解析〗（1）汽車在行駛過程中達到最大速度時牽引力F等于阻力f，則有F=f=0.1mgP額=Fvm解得vm=10m/s；（2）汽車由靜止開始做勻加速直線運動，設(shè)末速度為v1，這