江苏省宿迁市泗阳县2021-2022学年高一下学期物理期中调研试卷（含答案）

江苏省宿迁市泗阳县2021-2022学年高一下学期物理期中调研试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题1．自远古以来，当人们仰望星空时，天空中壮丽璀璨的景象便吸引了他们的注意。智慧的头脑开始探索星体运动的奥秘。下列有关天体运动的说法中，正确的是（）A．绕太阳运转的所有行星轨道的半长轴的二次方跟它自转周期的三次方的比都相等B．托勒密的日心说提出太阳是宇宙的中心，太阳是静止不动的C．引力常量G是由科学家库仑根据库仑扭秤实验所测D．北半球的四季更替，秋冬季节比春夏天数少可以说明地球公转轨迹是椭圆2．关于电荷，以下说法中正确的是（）A．物体所带的电荷量可以为3.2×10-20CB．物体所带的电荷量可以是连续变化的C．丝绸摩擦后的玻璃棒带正电荷，这是因为玻璃棒失去了电子D．电子就是元电荷3．近日俄乌冲突日益激化，俄国的和平号空间站（俄语：MИp，兼有“和平”与“世界”之意）也颇受世界关注。和平号空间站是苏联建造的一个轨道空间站，苏联解体后归俄罗斯。它是人类首个可长期居住的空间研究中心，同时也是首个第三代空间站，经过数年由多个模块在轨道上组装而成。已知“和平号”在距离地表约为h=322km处绕地球做匀速圆周运动。若地球半径为R=6400km，地球表面附近重力加速度为g，引力常量为G。则下列说法正确的是（）A．和平号运行的速率为gB．和平号的运行速率小于地球同步卫星的速率C．和平号的运行周期大于24hD．和平号的发射速度约为11.2km/s4．如图所示，用起电机使金属球A带正电，将A靠近验电器上的金属小球B，下列说法不正确的是（）A．验电器的金属箔不会张开，因为球A没有和B接触B．验电器的金属箔带上同种电荷C．金属箔上的大量电子移动到金属小球上D．验电器的金属箔张开，因为验电器下部的两片金属箔片都带上了正电5．我们赖以生存的地球，是一颗带负电的天体。假设它是一个均匀带电的球体，将一带负电的粉尘置于距地球表面h高处，恰处于悬浮状态，假设科学家将同样的带电粉尘带到距地球表面5h高处无初速度释放，则此带电粉尘将（不考虑地球的自转影响）（）A．向星球中心方向下落 B．被推向太空C．仍在那里悬浮 D．无法确定6．如图所示为空腔球形导体（不带电），现将一个带正电的小金属球放入腔内，静电平衡时，下列说法正确的是（）A．A，B，C三点的场强关系EB．导体内侧均匀分布着正电荷C．导体外侧均匀分布着负电荷D．导体外侧无电荷分布，因此B点的场强为07．2022年中国举办的冬奥会中短道速滑接力是很具观赏性的项目。比赛中“接棒”运动员在前面滑行，“交棒”运动员从后面追上，“交棒”运动员用力推前方“接棒”运动员完成接力过程。忽略运动员与冰面之间的摩擦，交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上。对两运动员交接棒的过程，下列说法正确的是（）A．“交棒”运动员对“接棒”运动员的推力大于“接棒”运动员对“交棒”运动员作用力B．两运动员之间相互作用力做的总功一定不等于零C．交接棒过程中两运动员的位移相同D．两运动员组成的系统机械能守恒8．如图甲所示，河外星系中两黑洞A、B的质量分别为M1和M2，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。为研究方便简化为如图乙所示示意图，黑洞A和黑洞B均可看成球体，OA>OB，且黑洞A的半径大于黑洞B的半径．根据你所学的识，下列说法正确的是（）A．两黑洞质量之间的关系一定是MB．黑洞A的运行角速度小于黑洞B的运行角速度C．若两黑洞间的距离一定，把黑洞A上的物质移到黑洞B上，则它们间的万有引力会变大D．人类要把宇航器发射到距黑洞A较近的区域进行探索，发射速度一定大于第三宇宙速度二、多选题9．质量为1kg的物体在粗糙的水平地面上受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的图像和水平拉力的功率与时间的图像如图中甲、乙所示。下列说法不正确的是（）A．0～2s内物体所受的合外力做功为18JB．0～2s内拉力做功为70JC．滑动摩擦力的大小为5ND．0～6s内滑动摩擦力做功为-52J10．1905年到1915年间，爱因斯坦先后发表的狭义相对论和广义相对论在20世纪改变了理论物理学和天文学，取代了主要由牛顿创立的有200年历史的力学理论。狭义相对论适用于基本粒子及其相互作用，描述了除引力以外的所有物理现象。广义相对论解释了引力定律及其与其他自然力的关系，适用于宇宙学和天体物理学领域，包括天文学。下列有关相对论的内容，说法不正确的是（）A．狭义相对论的两条基本假设是相对性原理与光速不变原理B．飞船以0.2cC．牛顿力学是相对论在宏观、低速（与光速相比）情况下的特例D．已知μ子低速运动时的平均寿命时3.0μs。当它以0.99c的速度飞行，若以三、实验题11．用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，物块2从高处由静止开始下落，物块1上拖着的纸带打出了一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙（图中x1到x5已知）给出的是实验中获取的纸带的某一段，已知物块1、2的质量分别为m1、m2，重力加速度为g，打点计时器的周期为T。请用题中所给的字母回答下列问题：（1）下列做法正确的有____；A．必须要用天平称出两个物块的质量B．图中两限位孔必须在同一竖直线上C．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置（2）图乙中，物块1从B点到E点的过程中，系统重力势能的减少量Ep=；（3）图乙中，物块1在B点速度vB=；（4）若某同学根据乙图的数据作出的v2-2h图像如图丙所示，则该图像的斜率k=，图像的纵截距的物理意义。四、解答题12．据中国航天科技集团官方消息，2022年3月30日10时29分，在我国酒泉卫星发射中心，长征十一号运载火箭以“一箭三星”的方式，托举天平二号A、B、C卫星点火起飞，随后卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功，天平二号A、B、C卫星主要提供大气空间环境测量和轨道预报模型修正等服务，若卫星A距离地表高度为h，环绕地球做圆周运动的周期为T。已知地球半径为R，引力常量为G，求：（1）地球的质量M；（2）地球的平均密度ρ。13．如图所示，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=+1.0×10−5C，质量为m=5.0×1（1）该匀强电场的电场强度的最小值E；（2）将电场撤去，小球回到最低点时重力的瞬时功率。14．泗阳县卢集镇于2018年6月6日引进了风力发电机的装置。风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。它转动时可形成半径为R的圆面。某时间内经过卢集镇的风速为v，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为ρ。若这个风力发电机能将此圆内的空气动能转化为电能的效率为η，求：（1）单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的空气体积；（2）单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能；（3）该风力发电机发电的功率。15．第24届冬季奥林匹克运动会，于2022年2月4日在北京和张家口联合举行，北京也将成为奥运史上首个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会的城市．跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，如图，跳台滑雪赛道由助滑道AB、着陆坡BC、停止区CD三部分组成；比赛中，质量为m的运动员从A处由静止下滑，运动到B处后水平飞出，落在了着陆坡末端的C点，滑入停止区后，在与C等高的D处速度减为零。B、C间的高度差为h，着陆坡的倾角为θ，重力加速度为g，不计运动员在助滑道AB受到的摩擦阻力及空气阻力，求：（1）到达B点时，运动员的动能EkB；（2）若以CD所在平面为参考面，A点的机械能EA；（3）若运动员经过CD段时在最低点对轨道的压力为重力的4倍，OC与竖直方向的夹角为α，且从C点到最低点过程中摩擦力所做的功为CD段的0.75倍，若CD段可视为圆弧，求圆弧的半径R。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A．根据开普勒第三定律，绕太阳运转的所有行星轨道的半长轴的三次方跟它公转周期的二次方的比都相等，A不符合题意；B．托勒密提出的是地心说，哥白尼提出了日心说，B不符合题意；C．引力常量G是由卡文迪许测出的，C不符合题意；D．地球绕日运行时，对北半球的观察者而言，在冬至经过近日点，夏至经过远日点，由开普勒第二定律可知，地球在冬天比在夏天运行得快一些。故北半球的四季更替，秋冬季节比春夏天数少可以说明地球公转轨迹是椭圆，D符合题意。故答案为：D。

【分析】根据开普勒定律以及物理学史进行分析判断正确的选项。2．【答案】C【解析】【解答】AB．根据3物体所带的电荷量必须是元电荷的整数倍，不是连续的，AB不符合题意；C．丝绸摩擦后的玻璃棒带正电荷，这是因为玻璃棒失去了电子，C符合题意；D．电子不是元电荷，电子所带电量的绝对值是元电荷，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】物体所带的电荷量必须是元电荷的整数倍；丝绸摩擦后的玻璃棒因失去电子带正电。3．【答案】A【解析】【解答】A．和平号绕地球匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则GMm在地球附近，重力与万有引力近似相等，则mg=联立得到v=A符合题意；B．同步轨道卫星和空间站都是万有引力提供向心力GMm整理得到v=因为地球同步卫星的轨道半径约5.6倍的地球半径，所以同步卫星的轨道半径大于和平号的轨道半径，则和平号运行速率大于地球同步轨道卫星。B不符合题意；C．运行周期为T=故和平号的运行周期小于同步轨道卫星，小于24h，C不符合题意；D．11.2km/s为第二宇宙速度，逃离地球的速度，和平号绕地球运动，故发射速度小于11.2km/s，D不符合题意；故答案为：A。

【分析】和平号绕地球匀速圆周运动，万有引力提供向心力，从而得出线速度和周期的表达式，并进行分析判断，第二宇宙速度为环绕太阳运动的最小发射速度。4．【答案】A【解析】【解答】将A靠近验电器上的金属小球B，发生静电感应，金属箔上的大量电子移动到金属小球B上，B球带负电，金属箔带正电，与金属球带上同种电荷，金属箔张开，BCD正确，不符合题意，A错误，符合题意。故答案为：A。

【分析】根据静电感应得出金属箔和B球上所带电荷的电性，从而进行分析判断。5．【答案】C【解析】【解答】根据平衡条件得G根据上式得G假设科学家将同样的带电粉尘带到距地球表面5h高处无初速度释放，此带电粉尘仍在那里悬浮。故答案为：C。

【分析】对小球进行受力分析，利用共点力平衡判断粉尘的运动情况。6．【答案】A【解析】【解答】A．根据E=k得E静电平衡时，导体内部电场强度等于零E所以EA符合题意；BC．导体外侧电子被吸引到内侧，所以导体内侧均匀分布着负电荷，导体外侧均匀分布着正电荷，BC不符合题意；D．导体外侧分布着正电荷，因此B点的场强大于0，D不符合题意。故答案为：A。

【分析】利用点电荷周围电场强度的表达式判断ABC三点的电场强度大小，结合点电荷周围电场线的分布情况判断各点的电场大小情况。7．【答案】B【解析】【解答】A．根据牛顿第三定律，“交棒”运动员对“接棒”运动员的推力等于“接棒”运动员对“交棒”运动员作用力，A不符合题意；B．推的过程中，人体内的能量转化为运动员的动能，所以两运动员之间相互作用力做的总功一定大于零，B符合题意；C．交接棒过程中两运动员的位移不相同，前面运动员的位移大，C不符合题意；D．推的过程中，人体内的能量转化为运动员的动能，两运动员组成的系统机械能增加，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】根据牛顿第三定律得出交棒”运动员对“接棒”运动员的推力和“接棒”运动员对“交棒”运动员作用力的大小关系，结合功能关系判断该过程中能量变化情况。8．【答案】D【解析】【解答】B．黑洞A的运行角速度等于黑洞B的运行角速度，B不符合题意；A．根据牛顿第二定律得GG根据题意OA>OB解得MA不符合题意；C．根据万有引力定律F=GM若两黑洞间的距离一定，把黑洞A上的物质移到黑洞B上，两黑洞质量之和不变，质量之积M1M2减小，它们间的万有引力会变小，C不符合题意；D．人类要把宇航器发射到距黑洞A较近的区域进行探索，必须冲出太阳系，所以发射速度一定大于第三宇宙速度，D符合题意。故答案为：D。

【分析】根据万有引力提供向心力从而判断两黑洞之间的质量关系，结合万有引力的表达式判断黑洞A移动的过程中引力变化情况。9．【答案】B,C,D【解析】【解答】A．根据动能定理，0～2s内物体所受的合外力做功为WA正确，不符合题意；B.0～2s内拉力做功等于P-t图像与时间轴围成的面积WB错误，符合题意；C．匀速运动时，滑动摩擦力与拉力大小相等f=F=C错误，符合题意；D.0～6s内位移为x=0～6s内滑动摩擦力做功为WD错误，符合题意。故答案为：BCD。

【分析】v-t图像的斜率表示物体运动的加速度，p-t图像与坐标轴围成图形的面积表示拉力做的功，通过动能定理以及瞬时功率的计算进行分析判断。10．【答案】B,D【解析】【解答】A．狭义相对论的两条基本原理是狭义相对性原理和光速不变原理，A符合题意；B．根据狭义相对论的假设，真空中光速相对于不同的惯性参考系是相同的，即在任何地方的光速都是c，B不符合题意；C．牛顿力学是相对论在宏观、低速（与光速相比）情况下的特例，C符合题意；D．当μ子以0.99c的速度飞行，若以μ子为参考系，此时故答案为：BD。

【分析】狭义相对论的两条基本原理是狭义相对性原理和光速不变原理力学是相对论在宏观、低速情况下的特例。11．【答案】（1）A；B（2）(（3）x（4）m2【解析】【解答】(1)A．根据机械能守恒定律得(必须要用天平称出两个物块的质量，A符合题意；B．图中两限位孔必须在同一竖直线上，减小摩擦力，B符合题意；C．实验时，先接通打点计时器的电源，再放开纸带，C不符合题意；D．数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，D不符合题意。故答案为：AB。(2)图乙中，物块1从B点到E点的过程中，系统重力势能的减少量E(3)图乙中，物块1在B点速度为v(4)根据机械能守恒定律得(解得v该图像的斜率为k=图像的纵截距的物理意义为b=

【分析】（1）根据验证机械能守恒定律的实验原理以及注意事项进行分析判断正确的选项；

（2）利用重力势能的变化量得出系统重力势能的减少量；

（3）匀变速直线运动中一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度从而得出B点的速度；

（4）根据机械能守恒定律结合图像得出该图像的斜率以及截距。12．【答案】（1）解：设卫星质量为m，根据牛顿第二定律得G解得M=（2）解：由题意可知，地球的体积为V=解得ρ=【解析】【分析】卫星绕地球运动的过程根据