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

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024年春學(xué)期高一年級(jí)期中學(xué)情調(diào)研物理試題（A）一、單項(xiàng)選擇題（共11小題，每小題4分，共44分，每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)）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(shí)驗(yàn)測(cè)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(diǎn)電荷C.單個(gè)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(shí)驗(yàn)測(cè)得的，這是他獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)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(gè)帶電體的形狀和大小對(duì)它們之間的相互作用力的影響可忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體可看作點(diǎn)電荷，所以體積很小的帶電體未必就是點(diǎn)電荷，故B錯(cuò)誤；C．在與外界沒有電荷交換的情況下，一個(gè)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(cuò)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(cuò)誤。故選A。2.火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知：A.太陽位于木星運(yùn)行軌道的中心B.火星和木星繞太陽運(yùn)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(shí)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(yùn)行軌道的焦點(diǎn)位置，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第二定律可知，木星和火星繞太陽運(yùn)行速度的大小不是始終相等，離太陽較近點(diǎn)速度較大，較遠(yuǎn)點(diǎn)的速度較小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)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(xiàng)C正確；根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第二定律可知，相同時(shí)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(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.3.兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間萬有引力的大小為F，如果將這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)的質(zhì)量分別為、，距離為，則兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間萬有引力的大小為如果將這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)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(dá)到最高點(diǎn)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(shí)，踢力對(duì)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(cuò)誤；B．足球由位置1到位置2，根據(jù)動(dòng)能定理可知?jiǎng)t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(dòng)能定理可知合力做的功為故C正確；D．足球在地面上時(shí)，踢力對(duì)足球做的功為故D錯(cuò)誤。故選BC。5.如圖，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b（可視為質(zhì)點(diǎn)）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(dòng)，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說法正確的是（）A.b一定比a后開始滑動(dòng)B.a、b所受的摩擦力始終相等C.時(shí)b相對(duì)圓盤未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)D.當(dāng)時(shí)，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(dòng)時(shí)，最大靜摩擦力提供向心力解得當(dāng)b恰好發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，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(duì)滑動(dòng)時(shí)的角速度更小，即b先發(fā)生滑動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)角速度為時(shí)，a，b均未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，靜摩擦力提供向心力此時(shí)，a，b所受摩擦力不同，故B錯(cuò)誤；C．b恰好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的角速度故C正確；D．當(dāng)時(shí)，a尚未發(fā)生滑動(dòng)，所受摩擦力的大小為故D錯(cuò)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(yùn)行周期大于衛(wèi)星b的運(yùn)行周期B.衛(wèi)星b的運(yùn)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(yùn)行時(shí)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(yùn)行周期大于衛(wèi)星b的運(yùn)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(shí)，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(cuò)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(yùn)動(dòng)，不能追上前面的衛(wèi)星c，故C錯(cuò)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(cuò)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(yùn)動(dòng)，手正在向下運(yùn)動(dòng)，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(dòng)能一直增加B.小球機(jī)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(shì)能完全轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能〖答案〗B〖解析〗AC．小球正在向上運(yùn)動(dòng)，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(shí)，小球向上做加速運(yùn)動(dòng)，小球處于超重狀態(tài)，小球動(dòng)能增加；當(dāng)橡皮筋彈力小于小球重力時(shí)，小球向上做減速運(yùn)動(dòng)，小球處于失重狀態(tài)，小球動(dòng)能減少；故AC錯(cuò)誤；BD．小球正在向上運(yùn)動(dòng)，此后橡皮筋在恢復(fù)原長的過程中，橡皮筋彈力對(duì)小球一直做正功，則小球的機(jī)械能一直增加，橡皮筋的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的機(jī)械能，故B正確，D錯(cuò)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(jìn)入圓軌道3，軌道1、2相切于P點(diǎn)，軌道2、3相切于Q點(diǎn).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(jī)械能逐漸減小C.該衛(wèi)星在軌道3的動(dòng)能大于在軌道1的動(dòng)能D.該衛(wèi)星穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，在軌道3上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度等于在軌道2上Q點(diǎn)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(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．該衛(wèi)星在從軌道1到軌道2需要點(diǎn)火加速，則機(jī)械能增加，從軌道2再到軌道3，又需要點(diǎn)火加速，機(jī)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(jī)械能逐漸增加，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力可得因?yàn)樵撔l(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(dòng)能小于在軌道1的動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知，該衛(wèi)星穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，在軌道3上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度等于在軌道2上Q點(diǎn)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(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對(duì)稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺(tái)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(shí)間后，小物塊隨陶罐在某一平面一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止，此時(shí)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(yùn)動(dòng)的平面離陶罐底的距離為故選D。10.機(jī)動(dòng)車檢測(cè)站進(jìn)行車輛尾氣檢測(cè)的原理如下：車的主動(dòng)輪壓在兩個(gè)相同粗細(xì)的有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的滾筒上，可使車輪在原地轉(zhuǎn)動(dòng)，然后把檢測(cè)傳感器放入尾氣出口，操作員將車輪加速一段時(shí)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(dòng)時(shí)，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(dòng)，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(cuò)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(cuò)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(cuò)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(tái)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(dòng)，設(shè)人從地面上平臺(tái)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(duì)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(dòng)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(shí)請(qǐng)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(jì)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(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。（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(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶（如圖2）的O點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時(shí)，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(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)?？潭瘸叩牧憧叹€與O點(diǎn)對(duì)齊，a、b、c三個(gè)點(diǎn)所對(duì)刻度。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打出b點(diǎn)時(shí)重錘下落的高度________cm，下落的速度為________m/s（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（4）在實(shí)驗(yàn)過程中，下列實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放連接重錘的紙帶C.為測(cè)量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，需要先測(cè)量該點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，再根據(jù)公式計(jì)算，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣菵.用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，利用公式mgh計(jì)算重力勢(shì)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(jì)數(shù)點(diǎn)后，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，然后利用正確的方法測(cè)量并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，通過描繪圖像去研究機(jī)械能是否守恒。若忽略阻力因素，那么本實(shí)驗(yàn)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(diǎn)計(jì)時(shí)器需要用導(dǎo)線連接交流電源（220V，50Hz）；需要用刻度尺測(cè)量紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離；本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式中質(zhì)量可以約掉，所以不需要天平測(cè)質(zhì)量。故選BDE?！拘?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(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)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(diǎn)計(jì)時(shí)器在打出b點(diǎn)時(shí)錘下落的高度為根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于該段過程的平均速度，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打出b點(diǎn)時(shí)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(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放連接重錘的紙帶，故B正確；C．為測(cè)量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，不能用公式計(jì)算，因?yàn)檫@樣做相當(dāng)于用機(jī)械能守恒驗(yàn)證機(jī)械能守恒，失去了驗(yàn)證機(jī)械能守恒的意義，故C錯(cuò)誤；D．用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，利用公式mgh計(jì)算重力勢(shì)能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋蔇正確。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(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得整理得則實(shí)驗(yàn)的圖像應(yīng)該過原點(diǎn)的傾斜直線。故選A。若先釋放紙帶，后接通電源，則當(dāng)時(shí)，速度大于0，即O點(diǎn)已經(jīng)有了一定初速度，實(shí)驗(yàn)的圖像應(yīng)該是不過原點(diǎn)且與縱坐標(biāo)有交點(diǎn)的傾斜直線。故選C。若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略，根據(jù)動(dòng)能定理有整理得當(dāng)速度越大，阻力會(huì)越大，故在圖像中圖線斜率會(huì)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(yùn)動(dòng)，水的質(zhì)量m=0.5kg，繩長L=80cm，求：（g=10m/s2）（1）最高點(diǎn)水不流出的最小速率；（2）水在最高點(diǎn)速率v=4m/s時(shí)，水對(duì)桶底的壓力?！即鸢浮剑?）；（2）5N，方向豎直向上〖解析〗（1）在最高點(diǎn)最小速率=（2）以桶中的水為研究對(duì)象，設(shè)桶對(duì)水的壓力為F，由牛頓第二定律得，在最高點(diǎn)得=5N根據(jù)牛頓第三定律有水對(duì)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(yùn)動(dòng)的速度叫做第一宇宙速度，地球自轉(zhuǎn)較慢可以忽略不計(jì)時(shí)，地表處的萬有引力約等于重力，這些理論關(guān)系對(duì)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(shí)間落到星表面，不計(jì)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(diǎn)：萬有引力定律的應(yīng)用點(diǎn)評(píng)：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(yùn)動(dòng)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(dòng)機(jī)的額定功率為P額=100kW，汽車的總質(zhì)量為m=1×104kg，運(yùn)動(dòng)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(dá)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(dòng)，則勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(dòng)，當(dāng)該汽車的加速度為2m/s2時(shí)，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(dá)到最大速度時(shí)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(yùn)動(dòng)，設(shè)末速度為v1，這一過程能維持時(shí)間為t，則有F-f=maP額=Fv1v1=at代入數(shù)據(jù)解得t=s（3）根據(jù)牛頓第二定律可知聯(lián)立解得16.如圖所示，光滑的曲面與水平面在O點(diǎn)相切，水平面與一足夠長的傳送帶在P點(diǎn)平滑連接，傳送帶與水平方向的夾角θ=30°，皮帶輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)、速率v=3m/s。一質(zhì)量為m=1kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A自曲面上高h(yuǎn)=0.9m處由靜止釋放，經(jīng)過O點(diǎn)進(jìn)入水平面向右運(yùn)動(dòng)，OP長L=1m。已知A與OP段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1，與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度g=10m/s2。求：(1)A第一次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的速度大小v0；(2)A第一次自P點(diǎn)上滑的最大位移x；(3)A從P點(diǎn)向上至第一次返回的過程中，物塊與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q。〖答案〗(1)m/s；(2)0.8m；(3)12.25J〖解析〗(1)設(shè)物塊第一次達(dá)到O點(diǎn)的速度為v0，物塊A第一次到O點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得代入數(shù)據(jù)，解得m/s(2)設(shè)A第一次到P點(diǎn)的速度為v1，則有代入數(shù)據(jù)，解得v1=4m/sA沿傳送帶向上勻減速運(yùn)動(dòng)直至速度為零，加速度大小設(shè)為a，由牛頓第二定律得解得a=10m/s2當(dāng)A的速度為零時(shí)，上滑位移最大，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得代入數(shù)據(jù)解得t1=0.4sx1=0.8m(3)A第一次在傳送帶上到達(dá)最高點(diǎn)過程，傳送帶的位移xD為傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，物塊向上運(yùn)動(dòng)，所以此過程相對(duì)位移為A到最高點(diǎn)后又向下加速，加速度仍為a，物塊與傳送帶速相同時(shí)，有v=at2解得t2=0.3sA的位移為解得x2=0.45m＜0.8m即物體與傳送帶共速后勻速運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)，返回過程物與帶的相對(duì)位移全過程生熱=12.25J2024年春學(xué)期高一年級(jí)期中學(xué)情調(diào)研物理試題（A）一、單項(xiàng)選擇題（共11小題，每小題4分，共44分，每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)）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(shí)驗(yàn)測(cè)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(diǎn)電荷C.單個(gè)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(shí)驗(yàn)測(cè)得的，這是他獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)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(gè)帶電體的形狀和大小對(duì)它們之間的相互作用力的影響可忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體可看作點(diǎn)電荷，所以體積很小的帶電體未必就是點(diǎn)電荷，故B錯(cuò)誤；C．在與外界沒有電荷交換的情況下，一個(gè)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(cuò)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(cuò)誤。故選A。2.火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知：A.太陽位于木星運(yùn)行軌道的中心B.火星和木星繞太陽運(yùn)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(shí)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(yùn)行軌道的焦點(diǎn)位置，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第二定律可知，木星和火星繞太陽運(yùn)行速度的大小不是始終相等，離太陽較近點(diǎn)速度較大，較遠(yuǎn)點(diǎn)的速度較小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)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(xiàng)C正確；根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第二定律可知，相同時(shí)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(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.3.兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間萬有引力的大小為F，如果將這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)的質(zhì)量分別為、，距離為，則兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間萬有引力的大小為如果將這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍，兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)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(dá)到最高點(diǎn)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(shí)，踢力對(duì)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(cuò)誤；B．足球由位置1到位置2，根據(jù)動(dòng)能定理可知?jiǎng)t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(dòng)能定理可知合力做的功為故C正確；D．足球在地面上時(shí)，踢力對(duì)足球做的功為故D錯(cuò)誤。故選BC。5.如圖，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b（可視為質(zhì)點(diǎn)）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(dòng)，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說法正確的是（）A.b一定比a后開始滑動(dòng)B.a、b所受的摩擦力始終相等C.時(shí)b相對(duì)圓盤未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)D.當(dāng)時(shí)，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(dòng)時(shí)，最大靜摩擦力提供向心力解得當(dāng)b恰好發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，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(duì)滑動(dòng)時(shí)的角速度更小，即b先發(fā)生滑動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)角速度為時(shí)，a，b均未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，靜摩擦力提供向心力此時(shí)，a，b所受摩擦力不同，故B錯(cuò)誤；C．b恰好發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的角速度故C正確；D．當(dāng)時(shí)，a尚未發(fā)生滑動(dòng)，所受摩擦力的大小為故D錯(cuò)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(yùn)行周期大于衛(wèi)星b的運(yùn)行周期B.衛(wèi)星b的運(yùn)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(yùn)行時(shí)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(yùn)行周期大于衛(wèi)星b的運(yùn)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(shí)，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(cuò)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(yùn)動(dòng)，不能追上前面的衛(wèi)星c，故C錯(cuò)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(cuò)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(yùn)動(dòng)，手正在向下運(yùn)動(dòng)，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(dòng)能一直增加B.小球機(jī)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(shì)能完全轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能〖答案〗B〖解析〗AC．小球正在向上運(yùn)動(dòng)，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(shí)，小球向上做加速運(yùn)動(dòng)，小球處于超重狀態(tài)，小球動(dòng)能增加；當(dāng)橡皮筋彈力小于小球重力時(shí)，小球向上做減速運(yùn)動(dòng)，小球處于失重狀態(tài)，小球動(dòng)能減少；故AC錯(cuò)誤；BD．小球正在向上運(yùn)動(dòng)，此后橡皮筋在恢復(fù)原長的過程中，橡皮筋彈力對(duì)小球一直做正功，則小球的機(jī)械能一直增加，橡皮筋的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的機(jī)械能，故B正確，D錯(cuò)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(jìn)入圓軌道3，軌道1、2相切于P點(diǎn)，軌道2、3相切于Q點(diǎn).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(jī)械能逐漸減小C.該衛(wèi)星在軌道3的動(dòng)能大于在軌道1的動(dòng)能D.該衛(wèi)星穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，在軌道3上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度等于在軌道2上Q點(diǎn)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(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．該衛(wèi)星在從軌道1到軌道2需要點(diǎn)火加速，則機(jī)械能增加，從軌道2再到軌道3，又需要點(diǎn)火加速，機(jī)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(jī)械能逐漸增加，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力可得因?yàn)樵撔l(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(dòng)能小于在軌道1的動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知，該衛(wèi)星穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，在軌道3上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度等于在軌道2上Q點(diǎn)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(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對(duì)稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺(tái)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(shí)間后，小物塊隨陶罐在某一平面一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止，此時(shí)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(yùn)動(dòng)的平面離陶罐底的距離為故選D。10.機(jī)動(dòng)車檢測(cè)站進(jìn)行車輛尾氣檢測(cè)的原理如下：車的主動(dòng)輪壓在兩個(gè)相同粗細(xì)的有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的滾筒上，可使車輪在原地轉(zhuǎn)動(dòng)，然后把檢測(cè)傳感器放入尾氣出口，操作員將車輪加速一段時(shí)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(dòng)時(shí)，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(dòng)，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(cuò)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(cuò)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(cuò)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(tái)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(dòng)，設(shè)人從地面上平臺(tái)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(duì)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(dòng)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(shí)請(qǐng)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(jì)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(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。（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(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶（如圖2）的O點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時(shí)，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(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)?？潭瘸叩牧憧叹€與O點(diǎn)對(duì)齊，a、b、c三個(gè)點(diǎn)所對(duì)刻度。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打出b點(diǎn)時(shí)重錘下落的高度________cm，下落的速度為________m/s（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（4）在實(shí)驗(yàn)過程中，下列實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放連接重錘的紙帶C.為測(cè)量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，需要先測(cè)量該點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，再根據(jù)公式計(jì)算，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣菵.用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，利用公式mgh計(jì)算重力勢(shì)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(jì)數(shù)點(diǎn)后，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，然后利用正確的方法測(cè)量并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，通過描繪圖像去研究機(jī)械能是否守恒。若忽略阻力因素，那么本實(shí)驗(yàn)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(diǎn)計(jì)時(shí)器需要用導(dǎo)線連接交流電源（220V，50Hz）；需要用刻度尺測(cè)量紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離；本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式中質(zhì)量可以約掉，所以不需要天平測(cè)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(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移越來越大，故紙帶的O端與重物相連。【小問3詳析】由圖可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打出b點(diǎn)時(shí)錘下落的高度為根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于該段過程的平均速度，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打出b點(diǎn)時(shí)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(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放連接重錘的紙帶，故B正確；C．為測(cè)量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，不能用公式計(jì)算，因?yàn)檫@樣做相當(dāng)于用機(jī)械能守恒驗(yàn)證機(jī)械能守恒，失去了驗(yàn)證機(jī)械能守恒的意義，故C錯(cuò)誤；D．用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，利用公式mgh計(jì)算重力勢(shì)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(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得整理得則實(shí)驗(yàn)的圖像應(yīng)該過原點(diǎn)的傾斜直線。故選A。若先釋放紙帶，后接通電源，則當(dāng)時(shí)，速度大于0，即O點(diǎn)已經(jīng)有了一定初速度，實(shí)驗(yàn)的圖像應(yīng)該是不過原點(diǎn)且與縱坐標(biāo)有交點(diǎn)的傾斜直線。故選C。若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略，根據(jù)動(dòng)能定理有整理得當(dāng)速度越大，阻力會(huì)越大，故在圖像中圖線斜率會(huì)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(yùn)動(dòng)，水的質(zhì)量m=0.5kg，繩長L=80cm，求：（g=10m/s2）（1）最高點(diǎn)水不流出的最小速率；（2）水在最高點(diǎn)速率v=4m/s時(shí)，水對(duì)桶底的壓力。〖答案〗（1）；（2）5N，方向豎直向上〖解析