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2023-2024学年江苏省南通市高一（下）期中质量检测物理试卷

一、单选题：本大题共11小题，共44分。

1.木星有4颗卫星是伽利略发现的，称为伽利略卫星，其中两颗卫星绕木星做圆周运动的周期之比为则这两颗卫星的轨道半径之比为

A. B. C. D.

2.人体含水量约为，水中有钠、钾等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易导电．某脂肪测量仪如图，其原理就是根据人体电阻的大小来判断人体脂肪所占比例．一般情况下

A. 肥胖的人比消瘦的人电阻大
B. 肥胖的人比消瘦的人电阻小
C. 激烈运动之后人的电阻不会改变
D. 激烈运动对脂肪测量仪测量的结果没有影响

3.校园科技节上某兴趣小组利用锂电池和微型电机设计了一列“微型高铁”．假设这列高铁的质量为m，在平直轨道上匀速行驶的速度大小为v，受到的阻力大小为f，受到轨道的支持力大小为F，重力加速度为则电机的输出功率为

A. mgv B. Fv C. fv D.

4.把试探电荷q放到电场中的A点，测得它所受的静电力大小为nF；把另一个电荷量为nq的试探电荷放到B点，测得它所受的静电力大小为则A点和B点的电场强度大小之比等于

A. B. C. D. n

5.我国自主研发的北斗卫星系统是建国以来的重大科技成就之一，该系统包括中圆轨道卫星和地球同步卫星．已知中圆轨道卫星的周期约为12 h，下列说法中正确的是

A. 中圆轨道卫星的发射速度大于第二宇宙速度
B. 中圆轨道卫星的运行速度大于第一宇宙速度
C. 中圆轨道卫星的加速度大于地球同步卫星的加速度
D. 中圆轨道卫星的轨道半径大于同步卫星的轨道半径

6.如图所示为某白炽灯的图像，图中A点的坐标为，过A点的切线与横轴交点的坐标为则

A. 随电压的升高，白炽灯的电阻逐渐减小 B. 对应A点，白炽灯的电阻为
C. 对应A点，白炽灯的电阻为 D. 对应A点，白炽灯的电阻为

7.如图所示，M和N为两平行金属板，板间电压恒为U，在N板附近由静止释放一不计重力的带正电粒子．下列说法中正确的是

A. 若仅减小两板间距离，粒子受到的电场力不变
B. 若仅增大两板间距离，粒子到达M板时的速度将变大
C. 若仅增大两板间距离，回路中会出现逆时针方向的瞬时电流
D. 若仅减小两板的正对面积，回路中会出现顺时针方向的瞬时电流

8.“蹦极”就是蹦极者把一根一端固定在跳台上的长弹性绳绑在脚踝处，然后从数十米高的跳台跳下去的一项极限运动．现将蹦极过程近似为在竖直方向上的运动，忽略空气阻力，某人从开始跳下到最低点过程的图像如图所示，其中时间内的图线为直线．则

A. 时刻弹性绳恰好处于原长
B. 时刻弹性绳中弹力最大
C. 时间内弹性绳弹性势能先增大后减小
D. 时间内弹性绳弹性势能一直增大

9.如图所示，A、B是某电场中同一条电场线上的两点，把电荷量的试探电荷从无穷远处移到A点，静电力做的功；把的试探电荷从无穷远处移到B点，静电力做的功为现把的试探电荷由A点移到B点，静电力做的功为

A. B. C. D.

10.有一个半径为R、带电量为Q且电荷均匀分布的绝缘球体，在距球心O为2R的位置有一带电量为q的点电荷．现从带电球中挖去半径为的球体，如图所示．则剩余部分对点电荷q的库仑力大小为

A. B. C. D.

11.如图所示，一小物块由静止开始沿固定斜面下滑，最终停在水平地面上．设物块在水平地面上的重力势能为零，斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与水平地面间动摩擦因数相等．该过程中，物块的动能、机械能E与水平位移x的关系图像可能正确的是

A. B.
C. D.

二、实验题：本大题共1小题，共9分。

12.小明同学用图甲所示的气垫导轨装置包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条来验证机械能守恒定律．他先在导轨上合适的位置A、B安装好光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接上数字计时器，接着测量出遮光条的宽度d，已知重力加速度为

本实验还必须使用的实验器材是________.

A.天平  秒表  毫米刻度尺

小明将导轨适当倾斜，测出A、B点到水平桌面的高度、后，接通气源，让装有遮光条的滑块由A位置上方某处静止释放，光电门Ⅰ、Ⅱ记录的遮光时间分别为、在误差允许范围内，若满足________，则滑块下滑过程中机械能守恒．用上述测量的物理量符号表示

若实验过程中光电门Ⅰ发生故障，小明继续使用该装置完成实验：让滑块由静止释放，记录导轨上滑块释放位置到桌面的高度h、滑块通过光电门Ⅱ的时间，改变滑块释放位置获得多组数据，作出图像如图乙其中图像与横轴交点的含义是________；若图像的斜率近似等于________，则滑块下滑过程中机械能守恒．

实验中在测量高度时未取滑块重心位置到水平桌面的距离，这对实验验证有无影响？试说明理由．________.

三、计算题：本大题共4小题，共40分。

13.如图所示，一根均匀带电的细橡胶棒被弯成一个半径为R的圆环，圆环绕过环心O的转轴以角速度逆时针匀速转动，已知橡胶棒单位长度所带的电荷量为

试判断环中等效电流的方向；

求环中等效电流的大小

14.在某行星和地球上相对于各自水平“地面”相同的高度处，由静止各释放一个物体不计空气阻力，它们落地时间之比为已知该行星质量约为地球的16倍，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为求：

该行星的重力加速度；

该行星的半径及第一宇宙速度

15.如图所示，水平传送带AB顺时针转动，其速度大小v可调节．AB左端为光滑平台，右端为粗糙水平轨道BC，半径的光滑竖直圆弧轨道与BC平滑连接．在平台上用一小物块压缩轻弹簧至某处后保持静止，弹簧右端与物块不拴接，弹簧原长小于平台的长度．已知物块质量，AB长，BC长，物块与AB间的动摩擦因数、与BC间的动摩擦因数，g取释放物块，当它刚滑上传送带时的速度大小

求释放小物块前弹簧的弹性势能；

若传送带的速度大小，求小物块第一次在传送带上向右运动到B端过程因摩擦产生的热量Q；

若小物块刚好能到达圆弧轨道上与圆心O等高的D点，求传送带的速度

16.真空中一对半径均为的圆形金属板P、Q，圆心正对且平行放置，两板距离为，Q板中心镀有一层半径为的圆形锌金属薄膜．用紫外线持续照射Q板，锌膜能不停的向外沿不同方向发射电子，其速度大小在之间．将P、Q接在电压可调的电源两端，忽略电子的重力以及电子之间的相互作用，不考虑平行板的边缘效应．已知电子的电量，电子的质量为

若Q板接电源正极，要使具有最大速度的电子不能打到P板，求此时Q、P的电压；

若P板接电源正极且时，求电子到达P板的最短时间；

为使锌金属薄膜发射的电子均能到达P板，P、Q间电压应满足什么条件？

答案和解析

1.【答案】D 

【解析】【分析】本题考查开普勒第三定律的应用，基础题目。
根据开普勒第三定律列方程得出这两颗卫星的轨道半径之比即可判断。
【解答】由开普勒第三定律：，解得这两颗卫星的轨道半径之比，故D正确，ABC错误。

2.【答案】A 

【解析】【分析】

本题考查的是脂肪测量仪的原理，解决问题的关键是知道脂肪不容易导电的物理规律，知道人在激烈运动之后、沐浴之后体脂率小，对理解能力和科学探究有较好巩固。

【解答】
脂肪不容易导电，说明肥胖的人的电阻大，消瘦的人的电阻小，故A正确B错误；

人在激烈运动之后、沐浴之后，体脂率变小，测量此人体的电阻会变小，激烈运动对脂肪测量仪测量的结果有影响，故CD错误

3.【答案】C 

【解析】【分析】本题考查功率的计算，基础题目。
根据平衡条件得出高铁所受的牵引力大小，结合功率公式得出电机的输出功率即可判断。
【解答】高铁匀速运动时，由平衡条件知，高铁所受的牵引力大小，则电机的输出功率，故C正确，ABD错误。

4.【答案】B 

【解析】【分析】已知试探电荷的电荷量和所受的电场力，根据电场强度的定义式求出各场强的大小表达式，可得场强之比．
【解答】解：A、B两点电场强度之比为，故B正确。

5.【答案】C 

【解析】【分析】应用开普勒定律，第一、第二宇宙速度和卫星运动规律可求；应熟悉开普勒定律得规律。
【解答】第二宇宙速度是卫星脱离地球束缚的发射速度，而中圆轨道卫星仍然绕地球运动，故A错误；
B.根据万有引力公式

可得

第一宇宙速度对应对应飞行器在理想状态下贴地飞行的速度，中圆轨道卫星 R更大，线速度小于第一宇宙速度，故 B错误;
C.由可得，又根据开普勒第三定律

可得周期越小，轨道半径越小，所以中圆轨道卫星的加速度大于地球同步卫星的加速度，故 C正确;
根据开普勒第三定律

可得周期越小，轨道半径越小，故D错误；
故C正确。

6.【答案】B 

【解析】【分析】
本题考查对图像的认识，基础题目。
根据电阻定义式得出图线上各点与坐标原点连线斜率的含义，结合选项逐一分析即可判断。
【解答】
由知，图线上各点与坐标原点连线的斜率为R，由图知，A点时，白炽灯的电阻，随着电压的增大，图线上各点与坐标原点连线的斜率逐渐增大，则随电压的升高，白炽灯的电阻逐渐增大，故B正确，ACD错误。

7.【答案】C 

【解析】【分析】
本题考查电容器的动态分析，能抓住不变量是解题的关键，逐一分析即可判断，基础题目。
【解答】
板间电压U不变，仅减小两板间距离时，由知，粒子受到的电场力增大；仅增大两板间距离，由知，粒子到达M板时的速度不变，由知，电容器的电容减小，由知，电容器所带的的电荷量减少，电容器会放电，此时回路出现逆时针方向的瞬时电流；仅减小两板的正对面积，由知，电容器的电容减小，由知，电容器所带的的电荷量减少，电容器会放电，此时回路出现逆时针方向的瞬时电流。故C正确，ABD错误。

8.【答案】D 

【解析】【分析】本题考查动力学的图像问题，弄清楚运动过程，能从图像得出有用的信息是解题的关键。
分析人的运动情况，结合图像逐一分析即可判断。

【解答】人开始跳下后将做自由落体运动，其速度均匀增大，当弹性绳处于原长后，人受到重力和逐渐增大的弹力作用下向下运动，开始时弹力小于重力，重力和弹力的合力方向向下，其合力逐渐减小，结合牛顿第二定律知，此过程人做加速度减小的加速运动；当弹力等于重力时，人所受的合力为0，此时人的速度最大；当弹力大于重力时，重力和弹力的合力方向向上，其合力逐渐增大，结合牛顿第二定律知，此过程人做加速度逐渐增大的减速运动，当人的速度减为0时，弹性绳拉得最长，此时弹性绳的弹力最大，其弹性势能最大。由于图像的斜率表示加速度，结合图知，时刻弹性绳恰好处于原长，时刻弹性绳中弹力最大，时间内弹性绳弹性势能一直增大，故D正确，ABC错误。

9.【答案】B 

【解析】【解答】由于无穷远电势为0，则由电势之差等于电势差，，可得AB间的电势差为： ，，ACD错误，B正确；故选B。
【解析】由电场力做功解得无穷原点与A点间的电势差，从而解得A点的电势；由电势的变化判断点电荷的电性及位置，并由电场力做功解得 A、 B两点的电势差。
本题主要考查电场力做功与电势差的关系、电势差与电势的关系，熟悉点电荷的电场、熟悉电场力的功的计算是解题的关键，难度一般。

10.【答案】A 

【解析】【分析】本题采用割补的思想方法求解，先求出整个大球对点电荷q的库仑力大小，再求出割出的小球对点电荷q的库仑力大小，从而求出剩余部分对点电荷q的库仑力大小。
掌握割补思想是解决本题的主要入手点，掌握点电荷场强公式是基础。
【解答】解：由题意知，半径为R的均匀带电体对点电荷q的库仑力大小为：
同理割出的小球半径为，因为电荷平均分布，其带电荷量为：
则其对点电荷q的库仑力大小为：
所以剩余空腔部分对点电荷q的库仑力大小为：，故A正确。

11.【答案】D 

【解析】【分析】
本题考查功能关系的图像问题，能从题设得出表达式是解题的关键。
根据动能定理、机械能的计算式得出对应的表达式，逐一分析即可判断。
【解答】
设释放时物块离地高度为H，当物体在斜面上时，由动能定理：，解得此时物块的动能，物块的机械能，则物体在斜面上时，图像是一条过原点的直线，是一条倾斜向下的直线，其纵截距为正值；当物块在水平面时，由动能定理：，解得物块的动能，物块的机械能，则图像和图像都是一条倾斜向下的直线，其中物块在水平面时的图像的斜率和在斜面上的图像的斜率相同，故D正确，ABC错误。

12.【答案】

导轨上光电门Ⅱ所在位置到水平桌面的高度，2 g
无影响，滑块下滑中重心下降的高度差不变 

【解析】【分析】
根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材。
根据下降的高度求出重力势能的变化量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的变化量，由机械能守恒推表达式；
由实验原理分析误差。
【解答】
实验中打点计时器需接交流电源，需要用刻度尺测量点迹间的距离。时间可以通过打点计时器直接得出，不需要秒表，验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要天平，故选：C。
过程重力势能减少量，两点对应的速度，，则动能增加量
，若机械能守恒，得；
类似地，有得，可知横截距是，导轨上光电门Ⅱ所在位置到水平桌面的高度，若斜率为2g则机械能守恒；
无影响，滑块下滑中重心下降的高度差不变。

13.【答案】 等效电流方向为顺时针方向
橡胶棒所带电荷总量为
橡胶棒转动周期为
所以 

【解析】根据题意，运动的为负电荷，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷移动的方向相反，从而判断电流的方向，根据电流的定义式求出电流的大小。
本题考查电流的大小和方向。

14.【答案】 解：由
得
故
所以
在地球表面，有
可得
同理
解得
由
可得 

【解析】解决本题的关键要抓住自由落体与万有引力之间的联系桥梁：重力加速度，要掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用。
根据自由落体运动，据此列式求出重力加速度之比；
星球表面重力等于万有引力，万有引力提供向心力，第一宇宙速度等于卫星绕星球表面做匀速圆周运动的线速度。

15.【答案】解：由机械能守恒，有
解得
因，故小物块先向右加速
设经时间t加速至v，有
此过程物块的位移恰到达传送带B端
故物块与传送带的相对位移
所以
设小物块向右经过B点时速度大小为，由动能定理，有

得
因为，故小物块在传送带上先向右加速再匀速
所以 

【解析】本题综合考查水平传送带问题和与弹簧有关的能量问题，由机械能守恒求解弹簧的弹性势能，由匀变速运动的规律求解相对位移，再求摩擦生热，由动能定理求传送带的速度。

16.【答案】 由动能定理，有

解得
具有最大速度的电子向左做匀加速直线运动到达P板时间最短
由

得

又

解得
从锌膜边缘平行Q板射出的电子恰好到达P板边缘，则所有电子均能到达 P板



解得
所以 

【解析】本题考查电场力做功，和带电粒子在电场中的运动，应用动能定理和匀变速运动的规律解决