江蘇省連云港市贛榆區(qū)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中學(xué)業(yè)質(zhì)量檢測物理試卷(含答案)

這是一份江蘇省連云港市贛榆區(qū)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中學(xué)業(yè)質(zhì)量檢測物理試卷(含答案)，共15頁。試卷主要包含了單選題，計(jì)算題，實(shí)驗(yàn)題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

一、單選題
1．校園跑操是鍛煉體質(zhì)、展示風(fēng)貌的集體活動(dòng)。如圖所示，學(xué)生們在圓形跑道上勻速行進(jìn)，各排面保持整齊，則外側(cè)學(xué)生A和內(nèi)側(cè)學(xué)生B的( )
A.線速度相同B.角速度相同C.加速度相同D.向心力相同
2．如圖所示，一晾衣繩拴在兩根桿上等高的位置（實(shí)線），當(dāng)上面掛上要晾曬的衣服時(shí)（虛線），晾衣繩的重心與原來相比將( )
A.上升B.下降C.不變D.無法確定
3．滾筒洗衣機(jī)脫水時(shí)，衣物隨著滾筒做高速勻速圓周運(yùn)動(dòng)。滾筒截面如圖所示，A、B為滾筒的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，O為轉(zhuǎn)軸，則脫水過程中( )
A.滾筒對衣物作用力大小恒定B.滾筒對衣物作用力始終指向轉(zhuǎn)軸
C.衣物到B點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)D.衣物到B點(diǎn)時(shí)脫水效果更好
4．如圖所示，衛(wèi)星a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng)，衛(wèi)星b繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星c是地球同步衛(wèi)星，則( )
A.a的線速度小于第一宇宙速度B.a的向心加速度等于重力加速度
C.b的運(yùn)行周期比c的運(yùn)行周期大D.b的向心加速度比c的向心加速度小
5．如圖所示，一個(gè)小球質(zhì)量為m，初始時(shí)靜止在光滑的軌道上，現(xiàn)以水平力擊打小球，使小球能夠通過半徑為R的豎直光滑軌道的最高點(diǎn)C，則水平力對小球所做的功至少為( )
A.mgRB.2mgRD.3mgR
6．我國“陸地探測四號01星”衛(wèi)星入軌成功，可全天候掃描亞太地區(qū)。該衛(wèi)星發(fā)射后先在橢圓過渡軌道運(yùn)動(dòng)，在近地點(diǎn)A的速度為，遠(yuǎn)地點(diǎn)P的速度為。飛行一定時(shí)間后在P點(diǎn)進(jìn)入圓運(yùn)行軌道，在圓運(yùn)行軌道速度為。則( )
A.B.C.D.
7．如圖所示，質(zhì)量為M、半徑為R、密度均勻的球體中挖去半徑為的球體，在距離球心O為2R處有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，萬有引力常量為G，則剩余部分對質(zhì)點(diǎn)的萬有引力為( )
A.B.C.D.
8．如圖所示，豎直放置的光滑大圓環(huán)，輕繩一端固定在大圓環(huán)的最高點(diǎn)，另一端連接套在大圓環(huán)上的小圓環(huán)?，F(xiàn)讓大圓環(huán)繞豎直軸，由靜止開始緩慢增加轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，細(xì)繩與豎直軸之間的夾角始終為30°。則( )
A.繩中拉力緩慢增大
B.繩中拉力先減小后增大
C.大圓環(huán)對小圓環(huán)的彈力一直減小
D.大圓環(huán)對小圓環(huán)的彈力可以大于小圓環(huán)的重力
9．取一支按壓式圓珠筆，將筆的按壓式小鋼帽朝下按壓在桌面上，如圖所示。將手放開后，筆會向上彈起一定的高度，忽略一切阻力。下列說法正確的是( )
A.當(dāng)筆剛要離開桌面時(shí)，筆的速度達(dá)到最大
B.從筆開始運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，筆做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
C.從筆外殼與內(nèi)芯碰撞結(jié)束到筆運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，筆的機(jī)械能守恒
D.從筆開始運(yùn)動(dòng)到筆剛要離開桌面，桌面對筆的作用力對筆做正功
10．跳傘員跳傘過程中，打開傘前可看做自由落體運(yùn)動(dòng)，打開傘后空氣阻力與速度平方成正比，此過程人先減速下降，最后勻速下落。下列關(guān)于人的下落速度v、重力勢能、動(dòng)能、機(jī)械能E隨下落時(shí)間t或下落高度h的關(guān)系圖像可能正確的是( )
A.B.
C.D.
二、計(jì)算題
11．如圖所示，質(zhì)量為的木塊在傾角的足夠長的斜面上以的加速度由靜止開始下滑，已知，，g取，求：
（1）前5s內(nèi)重力做的功；
（2）5s末重力的瞬時(shí)功率。
12．如圖所示，在地球赤道上空有一顆運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同的衛(wèi)星A，對地球赤道覆蓋的最大張角，設(shè)地球半徑為R，地球表面兩極處的重力加速度為g。
（1）求A做圓周運(yùn)動(dòng)角速度；
（2）已知地球自轉(zhuǎn)周期為T，赤道上有一個(gè)航天測控站B，求從相距最近到開始不能直接通信的間隔時(shí)間t（衛(wèi)星信號傳輸時(shí)間可忽略）。
13．如圖甲所示，陀螺可在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)而不脫落，好像軌道對它施加了魔法一樣，被稱為“魔力陀螺”。它可等效為一質(zhì)量為m質(zhì)點(diǎn)在圓軌道外側(cè)運(yùn)動(dòng)模型，如圖乙所示。在豎直平面內(nèi)固定的強(qiáng)磁性圓軌道半徑為R，A、B兩點(diǎn)分別為軌道的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)，C點(diǎn)與軌道圓心等高，陀螺沿軌道外側(cè)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，受圓軌道的強(qiáng)磁性引力始終指向圓心O且大小恒為7mg，不計(jì)摩擦和空氣阻力，重力加速度為g。若陀螺通過A點(diǎn)時(shí)的速度為，求：
（1）在A點(diǎn)時(shí)陀螺對軌道的壓力；
（2）運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)軌道對陀螺的彈力大小；
（3）要使陀螺能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)而不脫離軌道，求陀螺通過A點(diǎn)時(shí)的速度范圍。
14．如圖所示，物體A的質(zhì)量為M，圓環(huán)B的質(zhì)量為m，通過足夠長的輕質(zhì)繩子連接在一起，圓環(huán)套在光滑的豎直桿上，開始時(shí)連接圓環(huán)的繩子處于水平，長度，現(xiàn)從靜止釋放圓環(huán)，不計(jì)定滑輪和空氣的阻力，取，求:
（1）若，求圓環(huán)能下降的最大高度；
（2）若圓環(huán)下降時(shí)的速度，則M與m應(yīng)滿足什么關(guān)系；
（3）不管M與m多大，圓環(huán)下降時(shí)的速度不可能超過多大。
三、實(shí)驗(yàn)題
15．某班級的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室利用“自由落體運(yùn)動(dòng)”來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
（1）不同組學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中出現(xiàn)如圖的四種情況，其中操作正確的是______。
A.B.
C.D.
（2）如圖所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，根據(jù)如圖讀出C點(diǎn)對應(yīng)的刻度值______cm。
（3）如圖所示，測得點(diǎn)B距起始點(diǎn)O的距離為，BC兩點(diǎn)間的距離為，CD兩點(diǎn)間的距離為，相鄰兩點(diǎn)的打點(diǎn)時(shí)間間隔為T，重物質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，若驗(yàn)證打點(diǎn)過程中重物機(jī)械能守恒，測得的物理量應(yīng)滿足的關(guān)系式為______。（用題中所給物理量的字母表示）
（4）小明同學(xué)認(rèn)為可通過測量重物下落過程的加速度來驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，設(shè)O點(diǎn)到測量點(diǎn)的距離為h，v為對應(yīng)測量點(diǎn)的速度，他做出的關(guān)系圖線如圖所示，由圖可得重物下落的加速度______。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（5）小冬同學(xué)誤把點(diǎn)當(dāng)作O點(diǎn)，其它操作與小明相同，也繪制出圖像，b是小明作圖線，則小冬所作的圖線最有可能是______（填寫圖線上的字母）。
參考答案
1．答案：B
解析：學(xué)生們在圓形跑道上勻速行進(jìn)，各排面保持整齊，則外側(cè)學(xué)生A和內(nèi)側(cè)學(xué)生B的角速度相同;根據(jù)，可知外側(cè)學(xué)生A的線速度和向心加速度均較大，由于不清楚兩學(xué)生的質(zhì)量關(guān)系，所以無法比較向心力大小關(guān)系。故選B。
2．答案：A
解析：對晾衣繩分析可知，衣服對晾衣繩的作用力做正功，根據(jù)能量守恒可知，晾衣繩的動(dòng)能不變，則重力勢能增大，所以重心升高。
故選A。
3．答案：D
解析：ACD.最低點(diǎn)由，在最高點(diǎn)有，則，衣物運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)脫水效果更好，故AC錯(cuò)誤，D正確;B.衣物隨著滾筒做高速勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，以在與轉(zhuǎn)軸等高點(diǎn)為例衣服受到滾筒水平指向轉(zhuǎn)軸的彈力，豎直方向還受到豎直向上的摩擦力與重力平衡，根據(jù)力的合成可知此時(shí)滾筒對衣物作用力沒有指向轉(zhuǎn)軸，故B錯(cuò)誤。故選D。
4．答案：A
解析：A.根據(jù)題意可知角速度相等，根據(jù)可知a的線速度小于c的線速度，對于繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，根據(jù)，可得，當(dāng)衛(wèi)星貼近地球表面做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，衛(wèi)星的線速度等于第一宇宙速度，可知c的線速度小于第一宇宙速度，則a的線速度小于第一宇宙速度，故A正確;BD.根據(jù)題意可知角速度相等，根據(jù)，可知d的向心加速度小于c的向心加速度，對于繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，根據(jù)，可得，可知b的向心加速度比c的向心加速度大，當(dāng)衛(wèi)星貼近地球表面做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，衛(wèi)星的加速度等于重力加速度g，則c的向心加速度小于重力加速度g，可得a的向心加速度小于重力加速度g，故BD錯(cuò)誤;C.根據(jù)萬有引力提供向心力可得，可得，可知b的運(yùn)行周期比c的運(yùn)行周期小，故C錯(cuò)誤。故選A。
5．答案：C
解析：小球恰好到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)，做功最少，小球恰好達(dá)到最高點(diǎn)C，重力提供向心力，由牛頓第二定律得:，解得，從小球靜止到小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)過程中，由動(dòng)能定理得:，解得，故C正確;故選:C。
6．答案：B
解析：由開普勒第二定律可知，近地點(diǎn)速度大于遠(yuǎn)地點(diǎn)速度，即，因?yàn)閺臋E圓軌道變軌到圓周軌道，要在P點(diǎn)點(diǎn)火加速，故有，若以地球?yàn)閳A心，以A點(diǎn)到圓心距離為半徑做一圓軌道，該軌道半徑比B點(diǎn)的半徑小。由公式，得，可知A點(diǎn)所在圓軌道的速度大于B點(diǎn)所在圓軌道的速度，A點(diǎn)所在圓軌道變成圖中的橢圓軌道需要點(diǎn)火加速度，所以A點(diǎn)所在圓軌道的速度小于，可得,即,故選B。
7．答案：A
解析：根據(jù)，可知,設(shè)挖去的球體質(zhì)量為，原球體質(zhì)量為M,由于挖去的球體半徑是原球體半徑的,故挖去的球體質(zhì)量為,未挖時(shí)，原球體對質(zhì)點(diǎn)的萬有引力為:,挖去部分對質(zhì)點(diǎn)的萬有引力為:，則剩余部分對質(zhì)點(diǎn)的萬有引カ大小為:，聯(lián)立解得:，故BCD錯(cuò)誤，A正確。故選:A。
8．答案：D
解析：ABC.設(shè)，對小圓環(huán)進(jìn)行受力分析，受力分析如圖所示
，，隨著ω的增大，拉力T和支持力N都會變小，其中T一直減小，而N會先減小到0再反向增大，故ABC錯(cuò)誤;D.當(dāng)繩子拉力減小為零后，對小圓環(huán)，豎直方向，可得，可知大圓環(huán)對小圓環(huán)的彈力可以大于小圓環(huán)的重力，故D正確。故選D。
9．答案：C
解析：A、圓珠筆開始時(shí)先向上做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng);在加速階段，當(dāng)筆受到的合力為零，即加速度為零時(shí)，筆的速度達(dá)最大，顯然筆剛要離開桌面時(shí)，筆的加速度不為零，速度不是最大，故A錯(cuò)誤;B、從筆開始運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，筆除受到重力外，還受到的彈簧彈力及桌面的作用，可知筆受到的合力為變力，所以筆做的是非勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤;C.從筆外殼與內(nèi)芯碰撞結(jié)束到筆運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，筆只受到自身重力的作用，則筆的機(jī)械能守恒，故C正確;D.從筆開始運(yùn)動(dòng)到筆剛要離開桌面，由于桌面對筆的作用力未發(fā)生位移，所以桌面對筆不做功，故D錯(cuò)誤。故選C.
10．答案：D
解析：A.開始階段做自由落體運(yùn)動(dòng)，速度隨時(shí)間均勻增加；開傘后先做減速運(yùn)動(dòng)，空氣阻力與速度平方成正比，則加速度滿足
則加速度隨時(shí)間逐漸減小，圖線是斜率逐漸減小，阻力隨速度減小到與重力大小相等時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B.開始下落階段做自由落體運(yùn)動(dòng)，則
可知此過程中圖像為直線，故B錯(cuò)誤；
C.開始下落階段做自由落體運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能等于減小的重力勢能，即
則為直線；在開始減速后的過程中
由于阻力隨速度逐漸減小，所以圖像的斜率逐漸減小，阻力減小到與重力大小相等時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤；
D.開始階段做自由落體運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能不變；然后打開傘后，由于受阻力作用機(jī)械能逐漸減小
由于打開傘后做減速運(yùn)動(dòng)，圖像斜率減??；最后勻速下落階段機(jī)械能仍不斷均勻減小，故D正確。故選D。
11．答案：（1）（2）
解析：（1）前5s內(nèi)木塊的位移
重力在前5s內(nèi)做的功為
（2）木塊在5s末的速度
5s末重力的瞬時(shí)功率
12．答案：（1）（2）
解析：（1）設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星A的質(zhì)量為m，A的軌道半徑
萬有引力提供向心力
解得
（2）根據(jù)角度關(guān)系
解得
13．答案：（1），方向豎直向下（2）（3）
解析：（1）質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有
解得
根據(jù)牛頓第三定律有，陀螺對軌道的壓力為
所以，陀螺對軌道的壓力為，方向豎直向下；
（2）陀螺從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理
陀螺在C點(diǎn)時(shí)，軌道對陀螺的彈力和強(qiáng)磁性引力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律
解得
（3）當(dāng)陀螺以最大速度恰好通過B點(diǎn)時(shí)，即陀螺在B點(diǎn)時(shí)，軌道對陀螺的強(qiáng)磁性引力和陀螺所受重力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律
此時(shí)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度最大，設(shè)速度為，則根據(jù)動(dòng)能定理
解得
當(dāng)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)以最小速度恰好通過時(shí)，速度為零，則陀螺通過A點(diǎn)時(shí)的速度范圍為。
14．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）若，設(shè)圓環(huán)能下降的最大高度為，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得
由幾何關(guān)系可得
聯(lián)立解得
（2）若圓環(huán)下降時(shí)的速度為
把圓環(huán)速度分解，如圖所示
由幾何關(guān)系可得
由系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得
又有
聯(lián)立解得A和B的質(zhì)量關(guān)系為
（3）根據(jù)題意可知，B的質(zhì)量比A的大得越多，圓環(huán)下降時(shí)的速度越大，當(dāng)時(shí)，可認(rèn)為B下落過程機(jī)械能守恒，則有
解得圓環(huán)的最大速度
即圓環(huán)下降時(shí)的速度不可能超過。
15．答案：（1）D（2）23.40（3）（4）9.52（5）a
解析：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用交流電源;紙帶彎曲了，在重錘下落過程中，紙帶與計(jì)時(shí)器之間的摩擦?xí)斐奢^大的實(shí)驗(yàn)誤差。故選D。
（2）根據(jù)圖2讀出C點(diǎn)對應(yīng)的刻度值為23.40cm。
（3）重錘靜止釋放，0為紙帶上第一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，所以,C點(diǎn)的速度等于B到D的平均速度，有，重錘動(dòng)能增量，重錘重力勢能的減少量，若機(jī)械能守恒滿足，即。
（4）根據(jù)，由圖象求斜率得2a，即.
（5）小明同學(xué)誤把點(diǎn)當(dāng)作O點(diǎn)，其它操作與小華相同，當(dāng)時(shí)，速度不為0，則小明所作的圖線最有可能是a。