江苏省南通市包场高级中学2022-2023学年高一下学期期中联考物理试卷及答案

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2022-2023学年度第二学期高一年级期中联考测试物理本试卷满分100分，考试用时75分钟一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分．每题只有一个选项最符合题意．1．“旋转纽扣”是一种传统游戏.如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现.拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s，此时纽扣上距离中心2cm处的点向心加速度大小约为（　　）A．1000m/s2 B．2000m/s2 C．2500m/s2 D．5000m/s2 2．2021年11月7日晚上，神舟十三号载人飞船中航天员翟志刚、王亚平身着新一代“飞天”舱外航天服，先后从天和核心舱节点舱成功出舱，出舱时间大约6.5小时.已知空间站围绕地球一圈的时间90分钟，一天绕行地球飞行16圈.由此推断，有关神舟十三号与地球同步卫星的认识，正确的是（　　）A．神舟十三号载人飞船中宇航员没有受到力的作用B．神舟十三号载人飞船的线速度大于第一宇宙速度C．神舟十三号载人飞船的高度大于同步卫星的高度D．神舟十三号载人飞船的高度小于同步卫星的高度 3．如图，充气后的气球在头发上摩擦，再靠近不带电的空易拉罐，在气球未接触易拉罐的情况下，可观察到易拉罐会朝气球方向滚动，关于这一现象，下列说法正确的是（　　）A．易拉罐靠近气球一侧的带电性质和气球相反B．易拉罐远离气球一侧的带电性质和气球相反C．气球对易拉罐远、近两侧的作用力均为吸引力D．气球对易拉罐远、近两侧的作用力大小相等 4．探究向心力与角速度之间的关系时，对质量相同的两个小球，操作正确的是A．将两小球分别放在挡板 A 与挡板 B 进行操作B．将两小球分别放在挡板 B 与挡板 C 进行操作C．将两小球分别放在挡板 A 与挡板 C 进行操作D．调整传动皮带使两个变速塔轮角速度相同     5．如图所示，ab、ac为竖直平面内两根固定的光滑细杆，a、b两点恰为外接圆的最高点和最低点，两个带孔小球甲、乙分别从a处由静止沿两细杆滑到下端b、c时，动能恰好相等，下列说法正确的是（　　）A．两小球的质量相等     B．两小球下滑的时间不相等C．此过程中两小球所受重力的平均功率不相等D．两小球在细杆下端bc时重力的瞬时功率相等 6．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，M、N为椭圆轨道短半轴的端点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时（如图所示），以下说法正确的是（　　）A．在三条轨道中周期从大到小的顺序是3轨道、1轨道、2轨道B．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度小于它在轨道2上经过Q点时的加速度C．卫星在轨道2上从M-P-N运动所需的时间等于从N-Q-M的时间D．在三条轨道中速率最大的时刻为经过2轨道的Q点，速率最小的时刻为经过2轨道P点7．一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度一时间图象如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图中的（　　）      8．如图所示，一电荷量为＋Q的均匀带电细棒，在过中点c垂直于细棒的直线上有a、b、d三点，且ab=bc=cd=L，在a点处有一电荷量为＋的固定点电荷，已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（　　）A．k B．k B．C．k D．k 9．把质量是0.2kg的小球放在竖立的弹簧上，并把小球往下按至A的位置，如图甲所示.迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C（图乙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态.已知B、A的高度差为0.1m，C、B的高度差为0.2m，弹簧的质量和空气的阻力均可忽略，g取10m/s2.下列说法正确的是（　　）A．小球到达B点时速度最大B．小球从位置A到位置B过程，小球机械能先增大后减小C．小球到达A点时弹簧的弹性势能为0.6JD．小球从位置B到位置C过程，重力对小球做功为0.4J 10．如图，一根足够长的均质粗糙杆水平固定，一个圆环套在杆上.现给环一个向右的初速度，同时对环施加一个竖直方向的力，力的大小与环的速度大小成正比.则环所受摩擦力的瞬时功率P与速度v的图像不可能为（　　）A．   B．  C．   D．二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．11．（15分）某研究小组用如题图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”.（1）供实验选择的重物有以下四个，最优选择为_________；A．质量为10g的砝码          B．质量为200g的木球C．质量为50g的塑料球        D．质量为200g的铁球 （2）关于此述实验，下列说法中正确的是____________；A．释放重物时要注意纸带是否竖直          B．重物的质量可以不测量C．实验中应先释放纸带，后接通电源         D．可以利用公式来求解瞬时速度（3）根据题图乙所示纸带上的测量数据，根据（1）选择的重物可知重物在B点的动能为=_______J，已知O为初始速度为零的点，则OB段重力势能的减少量为=________J.不完全等于的原因是______________.（计算结果均保留三位有效数字，g=10m/s2）12．（8分）科学家们推测在太阳系外可能有一颗“宜居”行星，其质量约为地球49倍.已知一个在地球表面质量为49kg的人在该行星南级表面的重量为784N，地球表面的重力加速度为10m/s2，求：（1）该行星表面的重力加速度？（2）该行星半径与地球半径之比？ 13．（8分）如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q＝1.0×10－6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：(1)小球所受电场力F的大小；(2)小球的质量m. 14．（14分）光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，轻弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐．可视为质点、质量为m的滑块从曲面上距BC的高度为2r处由静止开始下滑，滑块与BC间的动摩擦因数，进入管口C端时与圆管恰好无作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧的弹性势能为，求：（1）滑块到达B点时的速度大小vB；（2）水平面BC的长度x；（3）在压缩弹簧过程中滑块的最大速度vm.  15．（15分）如图所示，质量为2kg的小物块放在长直水平面上，用水平细线紧绕在半径为R=0.5m，质量为4kg的薄壁圆筒上.T=0时刻，圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动，转动中角速度满足（=5rad/s2），物块和地面之间动摩擦因数为=0.5，g=10m/s2.求：（1）=2s时物体的速度的大小和物块运动中受到的拉力F；（2）从开始运动至=2s时刻，电动机做了多少功；（3）若当圆简角速度达到时，使其减速转动，并以此时刻为t=0，且角速度满足，则减速多长时间后小物块停止运动.（、均为已知，结果用字母表示）
2022-2023学年度第二学期高一年级期中联考测试物理答案解析1．B【详解】纽扣在转动过程中由向心加速度故选B。2．D【详解】A．神舟十三号载人飞船中宇航员受到万有引力的作用，故A错误；B．第一宇宙速度是物体绕地球做匀速圆周运动的最大速度，神舟十三号载人飞船的线速度不可能大于第一宇宙速度，故B错误；CD．设物体绕地球做周期为T、半径为r的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有解得由题意可知神舟十三号载人飞船的周期小于同步卫星的周期，所以神舟十三号载人飞船的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，即神舟十三号载人飞船的高度小于同步卫星的高度，故C错误，D正确。故选D。3．A【详解】AB．根据静电感应，靠近气球一侧与气球带异种电荷，远离一侧与气球带同种电荷。A正确，B错误；CD．气球对易拉罐远侧为斥力，近侧为吸引力。并且对近侧的力大于远侧的力。CD错误。故选A。4．C【详解】实验目的是“探究向心力与角速度之间的关系”，用控制变量法进行探究，在保证小球质量、圆周半径一定（相同）的前提下，探究小球向心力大小与小球角速度大小之间的关系，题中已经选用的两个小球质量相同，则再需保证圆周半径相等，就可以开始试验了，故两小球应分别放在挡板A与挡板C进行操作（半径相等），而两个变速塔轮角速度相同，只是让皮带连接的两个转盘边缘点的线速度相等，不是这个实验需要保证的条件，故ABD错误，C正确。故选C。5．D【详解】A．小球甲、乙分别从a处由静止沿两细杆滑到下端b、c时，动能恰好相等，由动能定理，则有由于，则有，A错误；     B．如图所示，设C点到ab的垂直距离为x，ac的倾斜角为θ，对甲则有对乙则有解得则有B错误；     C．重力做功为两小球的重力做功相等，时间相等，则有因此两小球所受重力的平均功率相等，C错误；D．两小球都做匀加速直线运动，对甲则有因为则有可得在b点甲的瞬时功率在c点乙的瞬时功率则有D正确。故选D。6．D【详解】A．根据开普勒第三定律，故A错误；B．从轨道1到轨道2，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力。所以在轨道2上Q点的速度大于轨道1上Q点的速度。在轨道2上P点的速度小于轨道3上P点的速度，根据得卫星在轨道3上线速度小于卫星在轨道1上线速度，所以在轨道2上P点的速度小于卫星在轨道1上线速度，故D正确；B．卫星运行时只受万有引力，加速度所以卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，故B错误；C．近地点速度大，远地点速度小，则在轨道2上从M-P-N运动所需的时间小于从N-Q-M的时间，故C错误。故选D。7．B【详解】由v－t图像可知，电荷从A到B做加速度增大的加速运动，由“加速”可知电荷受到的电场力向和运动方向相同，而运动电荷为负，则电场方向由B到A，由“加速度增大”可知场强变大，即电场线变密，所以，由A到B电场线变密。故选B。8．A【详解】a点处的电荷量为＋的点电荷在b处产生的电场强度为，方向向右，b点处的场强为零，根据电场的叠加原理可知细棒与a点处的点电荷在b处产生的电场强度大小相等，方向相反，则知细棒在b处产生的电场强度大小为方向向左．根据对称性可知细棒在d处产生的电场强度大小为方向向右；而电荷量为＋的点电荷在d处产生的电场强度为方向向右，所以d点处场强的大小为方向向右，故选项A正确。9．C【详解】A．小球从A到B的运动中，弹簧的弹力先大于小球的重力，随弹簧弹力的减小，后弹力小于重力，因此小球先做加速运动后做减速运动，所以当弹力等于重力时，小球的速度最大，速度最大位置在AB之间某位置处，故A错误；C．由题意可知，小球从A到C的运动中，机械能守恒，则有小球到达A点时弹簧的弹性势能为Ep=mg(hAB+hBC)=0.6J故C正确；B．小球从位置B到位置C运动中，速度一直减小，因此动能一直在减小，故B错误；D．小球从位置B到位置C运动中，重力对小球做功为WG=mghBC=-0.4J故D错误。故选C。 10．B【详解】A．设摩擦力动摩擦因数，当时，摩擦力的瞬时功率符合A项图像，故A可能，不符合题意；C．当时，摩擦力的瞬时功率符合C项图像，故C可能，不符合题意；D．对于D中，当圆环减速到F=mg时，摩擦力为零，功率为0，符合B项图像，故D可能，不符合题意；B．B项图像不可能存在，故B不可能，符合题意。故选B.11．（1）D     （2）AB   （3）1.52     1.57     存在空气阻力，且纸带与打点计时器间存在摩擦12．（1）16m/s2；（2）【详解】（1）由得（2）在行星或地球表面变形得所以13．(1)F=3.0×10－3N　(2)m=4.0×10－4kg　【详解】(1)根据电场力的计算公式可得电场力；(2)小球受力情况如图所示：根据几何关系可得，所以； 14．（1）；（2）3r；（3）【详解】（1）滑块在曲面上下滑过程中机械能守恒，有解得滑块到达B点时的速度（2）滑块进入管口时对圆管恰好无作用力，只受重力，根据牛顿第二定律有由A到C，根据动能定理有解得水平面BC的长度（3）滑块的加速度为零时有最大速度vm，此时有mg＝k·Δx由C经D到最低点，有解得15．1．（1）5m/s；15N；（2）125J；（3）若，；若，【详解】（1）圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同，根据线速度与时间成正比物块做初速为零的匀加速直线运动，物块加速度为根据物块受力，由牛顿第二定律得则细线拉力为（2）对整体运用动能定理，有其中则电动机做的功为（3）圆筒减速后，边缘线速度大小为线速度变化率为若，细线处于拉紧状态，物块与圆筒同时停止，物块减速时间为若，细线松弛，物块水平方向仅受摩擦力，物块减速时间为