江苏省盐城市阜宁县2022-2023学年高一下学期期中学情调研物理试题（含答案）

阜宁县2022-2023学年高一下学期期中学情调研
物理试题
一、单项选择题（共10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个正确选项）
1. 牛顿进行了著名的月地检验，验证了使苹果下落的力和使月球绕地球运动的力是同一种性质的力，同样遵从“平方反比”规律。在进行月地检验时，不需要用到的物理量是
A． 月球公转的周期 B． 地球的半径
C． 地表的重力加速度 D． 地球自转的周期
2. 风能是一种绿色能源。如图所示，叶片在风力推动下转动，带动发电机发电，M、N为同一个叶片上的两点，下列判断正确的是
A． M点的线速度大于N点的线速度 B． M点的角速度小于N点的角速度
C． M点的转速等于N点的转速 D． M点的周期大于N点的周期
3. 中国空间站绕地球一圈的时间约90分钟，它与地面通讯联系要通过中继卫星，中继卫星在地球同步静止轨道运行，与空间站相比，中继卫星
A． 离地球近 B． 线速度小 C． 角速度大 D． 加速度大
4. 向心力演示器如图所示。把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，并使它们做圆周运动的半径相同，依次调整塔轮上的皮带的位标尺置，匀速转动手柄，可以探究
A． 向心力的大小与质量的关系 B． 向心力的大小与半径的关系
C． 向心加速度与运动半径的关系 D． 向心力的大小与角速度的关系
5. 真空中带电荷量分别为+2Q和-4Ω的两个相同的金属小球，相距一定距离时，相互作用力大小为F，若把它们接触一下放回原处，它们的相互作用力大小变为
A． B. C. D．
6. 火车轨道的转弯处外轨高于内轨，如图所示。若已知某转弯处轨道平面与水平面夹角为θ，弯道处的圆弧半径为R。 在该转弯处规定的安全行驶的速度为v，则下列说法中正确的是
A． 该转弯处规定的安全行驶的速度为
B． 该转弯处规定的安全行驶的速度为
C． 当实际行驶速度大于v时，轮缘挤压内轨
D． 当实际行驶速度小于v时，轮缘挤压外轨
7. 如图所示，有两个完全相同的小球A、B，将它们从同一高度以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出（不计空气阻力），则下列说法正确的是
A． 两小球落地时的速度相同
B． 从抛出点至落地，两球重力做功相同
C． 两小球落地时，重力的瞬时功率相同
D． 从抛出点至落地，重力对两小球做功的平均功率相同
8. 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，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。则卫星在各轨道上正常运行时，以下说法错误的是
A． 卫星在轨道3上的速度小于在轨道1上的速度
B． 卫星在轨道3上的P点的速度大于在轨道2上经过P点时的速度
C． 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
D． 卫星在轨道2上运动的周期大于在轨道3上运动的周期
9. 如图所示，在地面上以速度抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以海平面为参考平面，且不计空气阻力，则下列说法正确的是
A． 物体在海平面上的动能为 B． 重力对物体做的功为-mgh
C． 物体在海平面上的机械能为 D． 物体落到海平面时的重力势能为mgh
10. 如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面，设小球在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，则从A到C的过程中弹簧与小球系统增加的弹性势能是
A． B．
C． mgh D．
二、非选择题（本题共5小题，共60分，其中第12~15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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
11.（15分）某校探究学习小组A用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。气垫导轨上A处安装了一个光电门，滑块上固定一宽度为d的遮光条，滑块用绕过气垫导轨左端定滑轮的细线与钩码相连，每次滑块都从同一位置由静止释放，释放时遮光条位于气垫导轨上B位置的上方。
（1） 下列不必要的一项实验要求是 △ （请填写选项前对应的字母）。
A． 滑块必须由静止释放
B． 应使滑块的质量远大于钩码的质量
C． 已知当地重力加速度
D． 应使细线与气垫导轨平行
（2）实验中，接通气源，滑块静止释放后，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t，测得滑块质量为M，钩码质量为m，A、B间的距离为L。 在实验误差允许范围内，若满足 △ （用直接测量的物理量符号表示）关系，则系统机械能守恒。
（3）分析实验数据后发现，系统增加的动能明显大于钩码减小的重力势能，原因是： △ 。
探究学习小组B用另一套装置验证机械能守恒定律，如图所示，一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球A和B，令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，在小球B正下方h处固定一个光电门（图中未画出）。实验测得小球B通过光电门遮光时间为△t，小球A、B的质量分别为m和M（），当地重力加速度大小为g。
（4） 要验证机械能守恒定律还需测量的物理量是 △ ，验证机械能守恒的表达式为 △ （用题中所给及所测物理量的字母表示）。
（5） 实验中除偶然误差外，还存在系统误差，写出一条可能存在的系统误差： △ 。
12、（8分）如图所示，一圆锥摆摆长为L，下端拴着质量为m的小球，当绳子与竖直方向成θ角时，求：
（1）绳的拉力大小是多少？
（2）摆球的向心加速度a是多少？
13. （8分）假设火星探测器距火星表面的高度为h，绕火星做匀速圆周运动的周期为T，火星的半径为R，引力常量为G，忽略其他天体对探测器的引力作用，试求：
（1）火星的平均密度ρ；
（2）火星的第一宇宙速度v。
14.（13分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为。一个质量为的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为，之后沿半圆形导轨运动，到达C点的速度为。重力加速度为。求：
（1）弹簧压缩至A点时的弹性势能；
（2）物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功；
（3）物体在最高点C轨道对物体的弹力。
15.（16分）小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）求绳断开时球的速度大小；
（2）问绳能承受的最大拉力多大；
（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？
高一期中学情调研物理试卷参考答案
一、单项选择题（共10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个正确选项）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C B D C A B D A B
二、非选择题（本题共5小题，共60分，其中第12~15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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
11.（15分）
（1） B （3分）
（2）（3分）
（3）导轨右端过高 （3分）
（4）小球B的直径（1分），（2分）
（5） 空气阻力影响（滑轮的轴不光滑或者绳子、滑轮有质量） （3分）
12.（8分）
解：（1）在竖直方向上：（3分）
解得（1分）
（2）在水平方向上：（3分）
解得：（1分）
13.（8分）
解：（1）火星探测器受到的万有引力提供向心力（2分）
火星的平均密度（2分）
解得：火星的平均密度（1分）
（2）在火星表面有：（2分）
解得：火星的第一宇宙速度（1分）
14.（13分）
解：（1）物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，经光滑水平面AB到达C点，弹性势能转化为动能，据机械能守恒定律有：（3分）
解得：（1分）
（2）物体沿半圆形导轨由B到C运动，
据动能定理：（3分）
解得：（1分）
（3）物体在最高点C，（3分）
解得：（1分）
方向竖直向下 （1分）
15.（16分）
解：（1）设绳断后球做平抛运动的时间为t1，竖直方向上：（2分）
水平方向上：（2分）
解得：（1分）
（2）设绳能承受的最大拉力为，球做圆周运动的半径为：，
球运动到最低点时，有：（2分）
解得：（1分）
（3）设绳长为l，绳断时球的速度为。有（2分）
解得：
绳断后球做平抛运动，竖直位移为d-l，水平位移为x，时间为
竖直方向有：（1分）
水平方向有：（1分）
得（2分）
根据数学关系有当时， （1分）
x有极大值为：（1分）