2021-2022学年江苏省连云港高级中学高一（下）期中物理试题含解析

这是一份2021-2022学年江苏省连云港高级中学高一（下）期中物理试题含解析，共17页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
江苏省连云港高级中学2021-2022学年第二学期期中考试高一物理试卷一、选择题（12小题，共48分）1. 洗衣机是现代家庭常见的电器设备。它是采用转筒带动衣物旋转的方式进行脱水的，在衣物脱水过程中，下列有关说法中正确的是（　　）
 A. 衣服受重力、弹力、摩擦力、向心力4个力作用B. 靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好C. 水会从筒中甩出是因为水滴受到的向心力很大的缘故D. 水能从筒中甩出是因为水滴与衣物间的作用力不能提供水滴需要的向心力【答案】D【解析】【分析】【详解】A．衣服受重力、弹力、摩擦力作用，合力作为向心力，A错误；B．由可知，靠近四周的衣物需要的向心力更大，水滴附着力相同的情况下更容易做离心运动，脱水效果更好，B错误；CD．水能从筒中甩出是因为水滴与衣物间的作用力不能提供水滴需要的向心力，使水滴做离心运动导致，C错误，D正确。故选D。2. a和b都是不带电的小球，它们互相摩擦后，a带的电荷，下列判断中正确的是（　　）A. 摩擦的过程中电子从b转移到了aB. b在摩擦后一定带的电荷C. 在摩擦前a的内部没有任何电荷D. 摩擦的过程中正电荷从b转移到了a【答案】B【解析】【详解】AD．摩擦起电的本质是电子的转移，互相摩擦后a带的电荷，是a上的电子转移到b上，此情况下正电荷不发生移动，故AD错误；B．a原来是电中性，摩擦后带上的正电荷，根据电荷守恒定律，可知b在摩擦后一定带的负电荷，故B正确；C．根据电荷守恒定律，可知电荷既不能凭空产生，也不能凭空消亡，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一段转移到另一端，故在摩擦前a内部有电荷，故C错误；故选B。3. 下列运动过程中物体机械能守恒的是（　　）A. 飘落的树叶 B. 火车在进站的过程中C. 在光滑斜面上加速运动小球 D. 起重机吊起物体匀速上升的过程【答案】C【解析】【详解】A．飘落的树叶受到空气阻力，下落过程中空气阻力做功，机械能不守恒，故A错误；B．火车进站的过程中做减速运动，阻力做功，机械能不守恒，故B错误；C．在光滑斜面上加速运动的小球，只有重力做功，机械能守恒，故C正确；D．起重机吊起物体匀速上升的过程，起重机对物体做了功，物体的机械能不守恒，故D错误。故选C。4. 两个相同的金属小球，带电荷量分别为+Q和+3Q（均视为点电荷），相距为d时，它们之间的库仑力大小为F。现让两小球接触后再放回原处，它们之间的库仑力大小为（　　）A. F B. F C. F D. F【答案】A【解析】【详解】开始时让两小球接触后则两球各带电量为2Q，则它们之间的库仑力大小为故选A。5. 甲、乙两位同学每天坚持晨跑，甲沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v1、v2，则（　　）A. ω1＞ω2，v1＜v2 B. ω1＜ω2，v1＞v2C. ω1＝ω2，v1＜v2 D. ω1＝ω2，v1＞v2【答案】D【解析】【详解】相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，且甲沿着半径为2R的圆周跑道，乙沿着半径为R的圆周跑道，因此，，甲、乙跑步的路程满足因此线速度根据
 可得故ABC错误。故选D。6. 一个100g的球从1.8m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是（）（　　）A. 重力做功为1.8J B. 重力做功为﹣0.55JC. 球的重力势能一定减少0.55J D. 球的重力势能一定增加1.25J【答案】C【解析】【详解】根据题意，由公式可得，重力做功为则球的重力势能一定减少故ABD错误C正确。故选C。7. 如图所示，火星和地球都在围绕太阳旋转，其运行轨道均为椭圆，根据开普勒定律可知（　　）
 A. 火星绕太阳运动过程中，速率不变B. 火星绕太阳运行一周的时间比地球的长C. 地球靠近太阳的过程中，运行速率将减小D. 火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大【答案】B【解析】【详解】AD．根据开普勒第二定律：对每一个行星而言，行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，故A、D错误；B．根据开普勒第三定律，由于火星半长轴比较大，所以火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，故B正确；C．行星由远日点向近日点运动时，其速率将增大，故C错误故选B。8. 如图，惯性参考系S有一直径为d的圆形。从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该圆形的图像可能是（　　）A.  B. C.  D. 【答案】C【解析】【分析】【详解】由相对论知识l＝l0得运动方向上的边的边长变短，垂直运动方向的边的边长不变，故选C。9. “反天刀”是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在其周围产生电场。如图为“反天刀”周围的电场线分布示意图，A、B为电场中的两点，下列说法正确的是（　　）
 A. A点电场强度比B点的大B. “反天刀”周围的电场线是真实存在的C. “反天刀”周围的电场与等量同种电荷周围的电场相似D. “反天刀”周围电场的强度从尾部至头部先减小后增大【答案】D【解析】【详解】AD．根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小，由图可知，A点电场强度比B点的小，“反天刀”周围电场的强度从尾部至头部先减小后增大，故A错误，D正确；B．“反天刀”周围的电场线是为了描述电场假想出来的，不是真实存在的，故B错误；C．“反天刀”周围电场与等量异种电荷周围的电场相似，故C错误。故选D。10. 图（1）是描述一个点电荷电场中的一条电场线，图（2）则是放在电场线上a、b处的试探正电荷的电荷量与所受电场力的值之间的函数关系图线，向右为正方向，则下列情况正确的是（　　）
 A. 场源是正电荷，位于a点左侧B. 场源是正电荷，位于b点右侧C. 场源是负电荷，位于a点左侧D. 场源是负电荷，位于b点右侧【答案】A【解析】【详解】由可得图线的斜率表示电场强度的大小，可知由题意知，a、b两点的电场强度方向向右，由点电荷电场强度表达式可知可知场源为正电荷，位于a点左侧，故A正确，BCD错误。故选A。11. 中国空间站天和核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的。已知地球同步卫星的轨道离地面的高度约为地球半径的6倍。下列说法正确的是（　　）A. 核心舱在轨道上飞行的周期小于24hB. 核心舱在轨道上飞行的速度大于地球的第一宇宙速度C. 后续加挂实验舱后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小D. 核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的倍【答案】A【解析】【详解】设地球的半径为R，质量为M、核心舱的质量为m，轨道半径为A．根据开普勒第三定律可得，由于核心舱的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，而地球同步卫星的周期为24h，所以核心舱在轨道上飞行的周期小于24h，故A正确；B．第一宇宙速度等于贴近地面卫星做匀速圆周运动的速度，即此时的轨道半径近似等于地球的半径，根据万有引力提供向心力有可得由题意可知，核心舱做圆周运动的轨道半径大于贴近地面卫星做匀速圆周运动的轨道半径，则核心舱在轨道上飞行的速度小于地球的第一宇宙速度，故B错误；C．根据万有引力提供向心力可知，空间站的质量可以消掉，则轨道半径的大小与空间站的质量大小无关，故C错误；D．根据万有引力公式可知，核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小为则核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的倍，故D错误。故选A。12. 如图，为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，下列表述正确的是（　　）A. 到达集尘极的尘埃带正电荷B. 电场方向由放电极指向集尘极C. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D. 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大【答案】D【解析】【详解】ABC．由图示可知，集尘极与直流高压电源正极相连，则电场方向由集尘板指向放电极，尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，则尘埃的电场力方向向右，故到达到达集尘极的尘埃带负电荷，故ABC错误；D．根据可知，同一位置带电荷量越多场强越大，尘埃所受电场力越大，故D正确。故选D。二、实验题（1小题，每空2分，共12分）13. 利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。
 （1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的 _____。A.动能变化量与势能变化量B.速度变化量与势能变化量C.速度变化量与高度变化量（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是 _____。A.交流电源B.刻度尺C.天平（含砝码）（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量_____，动能增加量_____。
 （4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是 _____。A.利用公式计算重物速度B.利用公式计算重物速度C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响D.没有采用多次实验取平均值的方法（5）某同学根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴画出的图像，图像的斜率近似等于 _____。【答案】    ①. A    ②. AB##BA    ③.     ④.     ⑤. C    ⑥. g【解析】【详解】（1）[1]为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能的增加量是否与重力势能的减少量相等，故BC错误A正确。故选A。（2）[2] A．实验中需要用电磁打点计时器，则需要交流电源，故A正确；B．实验中需要用刻度尺测量纸带上两点间的距离，故B正确；C．实验过程中要验证动能的增加量是否与重力势能的减少量相等，即验证可知，质量可以消掉，则不需要天平（含砝码），故C错误。故选AB。（3）[3]由纸带可知，从打O点到打B点的过程中，重物下降的高度为，则重力势能的减少量为[4]根据匀变速运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，由纸带数据可得，打下B点时，重物的速度为则重物动能的增加量为（4）[5]AB．利用AB方法计算，忽略了空气阻力等影响，即默认机械能守恒，两者应该没有误差，故AB错误；C．由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确；D．题中信息为“大多数同学”，则说明已经多次实验了，故D错误。故选C。（5）[6] 实验过程中要验证动能的增加量是否与重力势能的减少量相等，即验证整理得则图像中图线的斜率近似等于。三、计算题（3小题，共40分）14. 在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低，如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些．汽车的运动可看作是做半径为R的在水平面内的圆周运动．设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L．已知重力加速度为g．要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则求：汽车转弯时的车速．【答案】【解析】【详解】设路面的斜角为θ，作出汽车的受力图，如图．根据牛顿第二定律，得mgtanθ＝m 又由数学知识得到tanθ＝ 联立解得v＝15. 若已知火星半径为R，我国发射的火星探测器“天问一号”在距火星表面高为R的圆轨道上飞行，周期为T，引力常量为G，不考虑火星的自转，求：（1）火星表面的重力加速度；（2）火星表面第一宇宙速度；（3）火星的密度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）火星探测器距火星表面高为R的圆轨道上飞行，做匀速圆周运动，故在火星表面，重力等于万有引力，故联立解得（2）火星表面的环绕速度代入g可得（3）由（1）可知火星的密度16. 某汽车发动机的额定功率为P，质量，当汽车在路面上行驶时受到的阻力为车对路面压力的0.1倍。若汽车从静止开始以的加速度在水平路面上匀加速启动，时，达到额定功率。此后汽车以额定功率运动，时速度达到最大值，汽车的v-t图象如图所示，取。求：（1）该汽车的额定功率P；（2）当速度为25m/s时，汽车加速度大小；（3）汽车在0～时间内的位移x。【答案】（1）80kW；（2）0.6m/s2；（3）2800m【解析】【详解】（1）由图象可知，汽车的最大速度为，汽车达最大速度时满足汽车的额定功率为联立解得额定功率（2）当速度为时，汽车牵引力为由牛顿第二定律得解得（3）0～时间内汽车通过的位移为汽车在至期间，根据动能定理得代入数据解得所以0～时间内汽车通过的总位移为