靖江市重点中学2022-2023学年高一下学期4月期中考试
物理试卷
（试卷分值：100分 考试时间：75分钟）
一、单项选择题：每小题4分，共40分，每小题只有一个选项符合题意。
1. 在科学发展中，许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，下列表述正确的是（ ）
A. 美国物理学家密立根发现了电子
B. 法拉第提出了电荷周围存在电场的观点
C. 牛顿进行了著名的“月-地检验”并通过实验测出了引力常量
D. 伽利略通过分析第谷观测的天文数据得出行星运动规律
2. 某同学用10s的时间从10m高的斜坡自由滑下，则他滑下过程中重力的平均功率最接近
A. 5W B. 50W C. 500W D. 5000W
3. 质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（ ）
A. 线速度 B. 角速度
C. 运行周期 D. 向心加速度
4. . 国家电网检修人员利用直升机直接或通过绝缘绳索等间接方式将作业人员运载至线路故障位置开展带电检修。请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（ ）
A. 电工被铜丝纺织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用
B. 直升飞机内存在很强的电场
C. 小鸟停在单根高压输电线上会被电死
D. 铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用
5. 如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，使卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点改变卫星速度，再使卫星进入地球同步轨道Ⅱ。以下判断正确的是（ ）
A. 在轨道Ⅰ上通过Q点的速度小于轨道Ⅱ上通过Q点的速度
B. 在轨道Ⅰ上，卫星在P点的加速度等于在Q点的加速度
C. 该卫星在轨道Ⅱ上运行时的机械能小于在轨道Ⅰ上运行时的机械能
D. 卫星由轨道Ⅰ变轨进入轨道Ⅱ，需在Q点点火向速度的方向喷气
6. 在点电荷－Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中P点所激发的场强E′的方向在图中正确的是( )
A. B.
C. D.
7. “新冠”疫情期间，湖南一民警自费买药，利用无人机空投药品，将药品送到了隔离人员手中。假设无人机在离地面高度为处悬停后将药品静止释放，药品匀加速竖直下落了后落地，若药品质量为，重力加速度，则药品从释放到刚接触地面的过程中（ ）
A. 药品机械能守恒 B. 机械能减少了
C. 重力势能增加了 D. 合力做了的功
8. 如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的P点，另一端与质量为m的小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）。现用水平向左的外力把物块压至A点，撤去外力后物块由静止向右运动，经过O点到达B点时速度恰好为零，已知物块与水平地面间的动摩擦因数恒定。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 物块经过O点时所受合外力为零
B. 物块经过O点时速度最大
C. 物块在A、B点时，弹簧的弹性势能相等
D. 物块从A到O速度先增加后减小，从O到B加速度一直增大
9. 如图所示，完全相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间斥力大小是F。今让第三个完全相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是( )
A． B． C． D．
10. 如图所示，将质量为重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处。现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 环从A下降到B的过程中机械能增加
B. 环到达B处时，重物上升的高度为
C. 环到达B处时，环的速度大小等于重物的速度大小
D. 环能下降的最大高度为
二、实验题（本题共1题，每空3分，共计15分）
11. 用重物自由下落验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示。
（1）在实验过程中，下列实验操作和数据处理错误的是________。
A.重物下落的起始位置靠近打点计时器
B.做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤
C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度
D.用刻度尺测量某点到O点距离h，利用公式计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度
（2）图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取五个连续打出的点A、B、C、D、E，测得A、B、C三点到起始点距离分别为、、。已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量_______________，动能的增加量____________。
（3）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是________
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
（4）某同学以重物的速度平方为纵轴，以重物下落的高度h为横轴，作出如图所示的图像，则当地的重力加速度________。（结果保留3位有效数字）
三、计算题：本题4小题，共45分。解答时应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，有数值运算的，答案中必须明确写出数值和单位。
12.（9分） 如图所示，质量的滑雪运动员从高度的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数，，，，装备质量不计，则运动员滑至坡底的过程中,
（1）滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？
（2）各力对运动员做的总功是多少？
（3）滑至底端时重力的瞬时功率是多少？
13.（11分）如图所示，长为L的绝缘细线上端固定于O点，下端系一质量为m，电荷量为的带电小球，整个装置处于匀强电场中，电场强度方向水平向右，当小球静止时，细线与水平方向间的夹角θ=，重力加速度为g。
（1）小球平衡时，求细线中的拉力大小及电场强度的大小E；
（2）将小球向右拉至与O点等高，且细线水平绷紧，若由静止释放小球，求小球到达最低点小球的动能。
14. （12分）如图所示，已知“神舟十一号”从捕获“天宫二号”到实现对接用时为t，这段时间内组合体绕地球转过的角度为θ(此过程轨道不变，速度大小不变)。地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转，求组合体运动的周期T及所在圆轨道离地高度H。
15. （13分）如图所示，在粗糙水平地面上A点固定一个半径为R的光滑竖直半圆轨道，在A点与地面平滑连接。轻弹簧左端固定在竖直墙上，自然伸长时右端恰好在O点，。现将质量为m的物块P，从与圆心等高处的B点由静止释放，物块压缩弹簧至E点时速度为0（位置未标出），第一次弹回后恰好停在A点。已知物块与水平地面间动摩擦因数，重力加速度为g。求
(1)物块P第一次到达圆轨道A点时对轨道的压力的大小；
(2)的长度及弹簧的最大弹性势能；
(3)若换一个材料相同的物块Q，在弹簧右端将弹簧压缩到E点由静止释放，物块Q质量多大时恰好过圆轨道最高点C。（结果用m表示）靖江市重点中学2022-2023学年高一下学期4月期中考试
物理参考答案
（试卷分值：100分 考试时间：75分钟）
一、单项选择题：每小题4分，共40分，每小题只有一个选项符合题意。
1. 在科学发展中，许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，下列表述正确的是（ ）
A. 美国物理学家密立根发现了电子
B. 法拉第提出了电荷周围存在电场的观点
C. 牛顿进行了著名的“月-地检验”并通过实验测出了引力常量
D. 伽利略通过分析第谷观测的天文数据得出行星运动规律
【答案】B
【解析】
2. 某同学用10s的时间从10m高的斜坡自由滑下，则他滑下过程中重力的平均功率最接近
A. 5W B. 50W C. 500W D. 5000W
【答案】C
3. 质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（ ）
A. 线速度 B. 角速度
C. 运行周期 D. 向心加速度
【答案】C
4. . 国家电网检修人员利用直升机直接或通过绝缘绳索等间接方式将作业人员运载至线路故障位置开展带电检修。请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（ ）
A. 电工被铜丝纺织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用
B. 直升飞机内存在很强的电场
C. 小鸟停在单根高压输电线上会被电死
D. 铜丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用
【答案】A
5. 如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，使卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点改变卫星速度，再使卫星进入地球同步轨道Ⅱ。以下判断正确的是（ ）
A. 在轨道Ⅰ上通过Q点的速度小于轨道Ⅱ上通过Q点的速度
B. 在轨道Ⅰ上，卫星在P点的加速度等于在Q点的加速度
C. 该卫星在轨道Ⅱ上运行时的机械能小于在轨道Ⅰ上运行时的机械能
D. 卫星由轨道Ⅰ变轨进入轨道Ⅱ，需在Q点点火向速度的方向喷气
【答案】A
6. 在点电荷－Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中P点所激发的场强E′的方向在图中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
7. “新冠”疫情期间，湖南一民警自费买药，利用无人机空投药品，将药品送到了隔离人员手中。假设无人机在离地面高度为处悬停后将药品静止释放，药品匀加速竖直下落了后落地，若药品质量为，重力加速度，则药品从释放到刚接触地面的过程中（ ）
A. 药品机械能守恒 B. 机械能减少了
C. 重力势能增加了 D. 合力做了的功
【答案】B
8. 如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的P点，另一端与质量为m的小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）。现用水平向左的外力把物块压至A点，撤去外力后物块由静止向右运动，经过O点到达B点时速度恰好为零，已知物块与水平地面间的动摩擦因数恒定。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 物块经过O点时所受合外力为零
B. 物块经过O点时速度最大
C. 物块在A、B点时，弹簧的弹性势能相等
D. 物块从A到O速度先增加后减小，从O到B加速度一直增大
【答案】D
9. 如图所示，完全相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间斥力大小是F。今让第三个完全相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是( )
A． B． C． D．
【答案】C
10. 如图所示，将质量为重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处。现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 环从A下降到B的过程中机械能增加
B. 环到达B处时，重物上升的高度为
C. 环到达B处时，环的速度大小等于重物的速度大小
D. 环能下降的最大高度为
【答案】D
二、实验题（本题共1题，每空3分，共计15分）
11. 用重物自由下落验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示。
（1）在实验过程中，下列实验操作和数据处理错误的是________。
A.重物下落的起始位置靠近打点计时器
B.做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤
C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度
D.用刻度尺测量某点到O点距离h，利用公式计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度
（2）图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取五个连续打出的点A、B、C、D、E，测得A、B、C三点到起始点距离分别为、、。已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量_______________，动能的增加量____________。
（3）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是________
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
（4）某同学以重物的速度平方为纵轴，以重物下落的高度h为横轴，作出如图所示的图像，则当地的重力加速度________。（结果保留3位有效数字）
【答案】 ①. C ②. ③. ④. BD ⑤. 9.67
三、计算题：本题4小题，共45分。解答时应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，有数值运算的，答案中必须明确写出数值和单位。
12.（9分） 如图所示，质量的滑雪运动员从高度的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数，，，，装备质量不计，则运动员滑至坡底的过程中,
（1）滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？
（2）各力对运动员做的总功是多少？
（3）滑至底端时重力的瞬时功率是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）设重力对其做为W1，据题意有
（2）滑下过程中，运动员受三个力：重力、支持力和摩擦力，设支持力和摩擦力做功分别为W2和W3，据题意有
则各力对运动员做的总功为
（3）设滑至斜面底端时的速度为v，根据动能定理有
则滑至斜面底端时重力的瞬时功率为
13.（11分）如图所示，长为L的绝缘细线上端固定于O点，下端系一质量为m，电荷量为的带电小球，整个装置处于匀强电场中，电场强度方向水平向右，当小球静止时，细线与水平方向间的夹角θ=，重力加速度为g。
（1）小球平衡时，求细线中的拉力大小及电场强度的大小E；
（2）将小球向右拉至与O点等高，且细线水平绷紧，若由静止释放小球，求小球到达最低点小球的动能。
【答案】（1）；；（2）
【解析】
（1）根据平衡条件
解得，细线中的拉力大小
由
得电场强度的大小
（2）释放后小球做圆周运动，根据动能定理
EK
解得
EK=
14. （12分）如图所示，已知“神舟十一号”从捕获“天宫二号”到实现对接用时为t，这段时间内组合体绕地球转过的角度为θ(此过程轨道不变，速度大小不变)。地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑地球自转，求组合体运动的周期T及所在圆轨道离地高度H。
【答案】 －R
【解析】设地球质量为M，组合体角速度为ω，依题意，地球表面处万有引力等于重力，有：G＝mg ①
ω＝ ②
θ＝ωt ③
G＝mω2(R＋H) ④
联立解得：T＝ H＝－R
15. （13分）如图所示，在粗糙水平地面上A点固定一个半径为R的光滑竖直半圆轨道，在A点与地面平滑连接。轻弹簧左端固定在竖直墙上，自然伸长时右端恰好在O点，。现将质量为m的物块P，从与圆心等高处的B点由静止释放，物块压缩弹簧至E点时速度为0（位置未标出），第一次弹回后恰好停在A点。已知物块与水平地面间动摩擦因数，重力加速度为g。求
(1)物块P第一次到达圆轨道A点时对轨道的压力的大小；
(2)的长度及弹簧的最大弹性势能；
(3)若换一个材料相同的物块Q，在弹簧右端将弹簧压缩到E点由静止释放，物块Q质量多大时恰好过圆轨道最高点C。（结果用m表示）
【答案】(1)；(2)；；(3)
【解析】
(1)物块从B点到A点时的速度为，根据动能定理有
在A点物块受到的弹力，根据牛顿第二定律得
可得
根据牛顿第三定律可得物块P第一次到达圆轨道A点时对轨道的压力的大小为
(2)到E点弹簧的压缩量为，最大弹性势能为，由B到E的过程根据功能关系有
由E到A的过程根据功能关系有
解得
(3)物块Q的质量为，物块Q到达C点时有
物块Q从E点到C点，根据功能关系得
解得
