2022-2023学年江苏省丹阳市高一下学期期中质量检测物理试题

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注意事项：
1。本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效，本次考试时间为75分钟，满分值为100分。
2。答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上，并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。
3。答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。
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. 将机械表三根针的运动均视为匀速圆周运动，则（ ）
A. 秒针的角速度最大B. 时针转动的周期最短
C. 针上各点线速度始终保持不变D. 针上各点加速度始终保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】AB．根据题意可知，秒针的周期为，分针的周期为，时针周期为，可知，秒针的周期最短，又有可知，秒针的角速度最大，故B错误，A正确；
CD．针上各点线速度、加速度大小不变，方向改变，故CD错误。
故选A。
2. 如图两个均匀带电小球之间的静电力为F，将其中一球的带电量Q减半，并将两者之间距离r也减半，此时两球之间的静电力为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意，设两个小球的带电量均为，距离为，由库仑定律有
若其中一球的带电量Q减半，并将两者之间距离r也减半，则有
故选C。
3. 一探月卫星绕月球做圆周运动，由天文观测可得，该卫星的运动周期为T，速率为v。引力常量为G，由以上条件不能求出的是（ ）
A. 卫星的轨道半径B. 月球的质量
C. 卫星的质量D. 卫星运动的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】.
A．根据题意，由公式可得，卫星的轨道半径为
故A不符合题意；
BC．根据题意，由万有引力提供向心力
可得
由于卫星的质量消掉，无法求出，故B不符合题意，C符合题意；
D．根据题意，由公式可得，卫星运动的加速度为
故D不符合题意。
故选C。
4. 如图所示，光滑斜面固定在水平地面上，质量为的小球以初速度从斜面底端沿斜面向上运动，以水平地面为参考平面，当小球上升的高度为时，其机械能为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知，小球沿斜面向上运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，则当小球上升的高度为时，其机械能等于开始运动时的机械能。
故选B。
5. A、B两个点电荷在真空中的电场线（方向未标出）如图所示。图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D点为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称。则（ ）
A. A、B是等量同种点电荷
B. C处的场强方向一定垂直MN向右
C. 从C点沿直线到D点，场强大小逐渐增大
D. 从C点沿直线到D点，场强方向保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．由电场线分布可知，A、B是等量异种点电荷，故A错误；
BD．由于A、B两个点电荷的电性未知，AB连线的中垂线上的点的电场强度方向可能水平向右也可能水平向左，但是电场方向都相同，故B错误，D正确；
C．从C点沿直线到D点，场线逐渐稀疏，故场强大小逐渐减小，故C错误。
故选D。
6. 中国天宫空间站所在轨道距离地球表面的高度约为400千米，地球的半径约为6370千米，下列说法中正确的是（ ）
A. 空间站的运行速度大于
B. 空间站中的宇航员处于完全失重状态，不受地球引力作用
C. 空间站的周期小于地球同步卫星的周期
D. 弹簧测力计空间站内一定无法使用
【答案】C
【解析】
【详解】A．由牛顿第二定律
可得
第一宇宙速度7.9km/s是物体在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，空间站的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，所以空间站的环绕速度不可能大于第一宇宙速度7.9km/s，故A错误；
B．宇航员进驻空间站时随空间站绕地球做匀速圆周运动，所受万有引力全部提供向心力，宇航员处于完全失重状态，故B错误；
C．由牛顿第二定律
可得
地球同步卫星位于赤道上方高度约36000km，高于空间站距离地球表面的高度，所以空间站的周期小于地球同步卫星的周期，故C正确；
D．由于空间站中的物体处于完全失重状态，故不能使用弹簧测力计来测量物体所受重力大小，但可以使用弹簧测力计测量其他拉力大小，比如航天员水平拖动物体的拉力等，故D错误。
故选C。
7. 一个负电荷从电场中的B点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到A点，它运动的速度—时间图像，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（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意，负电荷所受电场力方向从，则电场方向由，由图可知，加速度越来越小，则电场力越来越小，则电场强度越来越小。
故选A。
8. 2021年2月，天问一号火星探测器被火星捕获，经过一系列变轨后从“调相轨道”进入“停泊轨道”，为着陆火星做准备。如图所示，阴影部分为探测器在不同轨道上绕火星运行时与火星的连线每秒扫过的面积，下列说法正确的是（ ）
A. 图中两阴影部分的面积相等
B. 从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器机械能变小
C. 从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器周期变大
D. 探测器在P点的加速度小于在N点的加速度
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据开普勒第二定律可知探测器绕火星运行时，在同一轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等，但在不同轨道上与火星的连线每秒扫过的面积不相等，故A错误；
B．探测器从“调相轨道”进入“停泊轨道”需在P点减速，做近心运动，机械能减小，故B正确；
C．根据开普勒第三定律可知，从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器周期变小，故C错误；
D．根据牛顿第二定律
可得
可知探测器在P点的加速度大于在N点的加速度，故D错误。
故选B。
9. 链球是奥运会比赛项目，研究运动员甩动链球做匀速圆周运动的过程，简化模型如图乙所示，不计空气阻力和链重，则（ ）
A. 链球受重力、拉力和向心力三个力的作用
B. 链长不变，转速越大，链条张力越小
C. 链长不变，转速越大，角越小
D. 转速不变，链长越大，角越大
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意，对链球受力分析可知，受重力和拉力，合力提供做圆周运动的向心力，如图所示
则有
设链长为，则做圆周运动半径为
由牛顿第二定律有
整理可得
若链长不变，转速越大，越大，则链条张力越大，若转速不变，链长越大，角越大。
故选D。
10. 一物体在竖直向上的恒力作用下，由静止开始向上运动，在某一高度时撤去该力，不计空气阻力，则在整个上升过程中，物体的机械能E、动能、重力势能随时间t或位移x变化的关系图像可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB．设物体运动的起点为零势面，物体在恒力作用下的加速度为a，由功能关系可知，机械能为
知E-t图像是开口向上的抛物线，E-x图像是倾斜直线；撤去拉力后，无其他外力做功，机械能守恒，则机械能随时间不变，故A错误，B正确；
C．设物体运动的起点为零势面,则有恒力作用时，物体的重力势能
一段时间t1后撤去拉力后，物体减速上升，则物体的重力势能
所以图像起初是开口向上的抛物线，撤去拉力后为开口向下的抛物线，如图
故C错误；
D．由动能定理，有恒力作用时
撤去拉力后，由动能定理
所以图像起初为一段递增的倾斜直线，撤去拉力后为一段递减的倾斜直线，故D错误。
故选B。
二、非选择题：共5题，共60分。其中第11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. 某实验小组的同学做“验证机械能守恒定律”实验，实验装置主体如图甲所示，该小组的同学完成的操作如下：
（1）将宽度为的黑色胶带等间隔贴在________（“透明塑料”或“铁质”）直尺上，相邻胶带中心线之间的距离为；
（2）图乙所示为某条胶带在刻度尺上的位置，则该胶带右侧边缘所对应的读数为________cm；
（3）将光电门固定在铁架台上，由静止竖直释放直尺，测得第1个和第4个胶带通过光电门的时间分别为和；若直尺质量为，，则第1个胶带经过光电门时的动能为________J（保留两位有效数字）；
（4）若关系式________（选用、、、、，表示）成立，说明直尺下落过程中机械能守恒；
（5）设为胶带通过光电门的速度，为胶带到直尺下端的距离，利用采集的数据作出的图像如图丙所示，则下列说法正确的是________
A.理论上直线段斜率的大小应为
B.理论上直线段斜率的大小应为
C.图像不过原点，一定是释放直尺时初速度不为零造成的
D.利用图像法处理数据能有效地减小实验误差
【答案】 ①. 透明塑料 ②. 6.50 ③. 0.050 ④. ⑤. BD##DB
【解析】
【详解】（1）[1]根据实验原理可知，将色胶带等间隔贴在透明塑料直尺上。
（2）[2]有图乙可知，刻度尺的最小刻度为，则该胶带右侧边缘所对应的读数为。
（3）[3]根据题意可知，第1个胶带经过光电门时的速度为
则第1个胶带经过光电门时的动能为
（4）[4]根据题意可知，从第1个到第4个胶带通过光电门时，直尺下落过程中重力势能的减小量为
第4个胶带经过光电门时的速度为
则动能的增加量为
若机械能守恒，则有
整理可得
（5）[5]AB．根据题意可知，理论上机械能守恒，则有
整理可得
则图像的斜率为，故A错误，B正确；
C．根据题意可知，实际为胶带通过光电门的平均速度，即通过光电门中间时刻的速度，若为胶带下边缘到直尺下端的距离，则有
整理可得
此时，图像就如题图，故C错误；
D．利用图像法处理数据能有效地减小实验误差，故D正确。
故选BD。
12. 如图所示，用竖直向上拉力F提升原来静止的质量为的物体，使其以的加速度匀加速竖直上升，不计其他阻力，，求开始运动的内，
（1）物体重力势能增加量；
（2）物体合外力做功的平均功率。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）内物体上升的高度为
物体重力势能增加量
（2）根据牛顿第二定律可得
解得
则拉力做功为
合外力做功为
物体合外力做功的平均功率为
13. “玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由下落试验，测得物体从静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，引力常量为G。求：
（1）月球的质量；
（2）月球的第一宇宙速度。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由自由落体运动规律有
所以有
在月球表面的物体受到的重力等于万有引力，则有
所以
（2）月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力
所以
14. 如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l的绝缘细线把质量为m、带电量为q的金属小球悬挂在O点。小球静止在B点时，细线与竖直方向的夹角为。重力加速度为g，，。
（1）求电场强度E的大小；
（2）现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，求
①小球通过最低点C时的速率v；
②小球通过最低点C时，细线张力大小F。
【答案】（1）；（2）①，②
【解析】
【详解】（1）小球静止在B点时，根据平衡条件可得
解得
（2）①小球从A到C过程，根据动能定理可得
联立解得小球通过C点速度大小为
②在最低点根据牛顿第二定律可得
解得小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小为
15. 如图所示，某一弹射游戏装置由弹性竖直挡板P、长度的水平直轨道、半径的竖直半圆轨道和半径的竖直半圆管道组成，轨道各部分平滑连接。已知小球质量，小球直径略小于管道直径，小球与间的动摩擦因数，其余各部分轨道均光滑，小球与P的碰撞无机械能损失，某次小球从P处向右弹出时的初动能为（g取）。
（1）求小球第一次运动到B点时对圆轨道的压力大小；
（2）若要小球能从F点射出，求的最小值；
（3）若，小球能两次进入轨道，求的范围。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据题意，小球从A运动到B，由动能定理有
解得
由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律可知，小球第一次运动到B点时对圆轨道的压力大小为
（2）要求运动中，滑块不脱离轨道，设通过轨道的最高点D的最小值速度为，则有
解得
对DF过程由动能定理有
解得
所以滑块通过D点后肯定能通过F点，对A到D过程，由功能关系有
解得
（3）若小球恰好运动到点，由动能定理得
解得
小球恰好第二次运动到D点，有
因此初动能范围为