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2024-2025连云港市新海高级中学4月质检

物理试题

（考试时间 75分钟 分数100分）

一、单选题（每小题4分 共44分）

1. 在科学发展过程中，许多科学家作出了巨大贡献，以下说法正确的是（　　）

A. 元电荷e的数值最早是由物理学家库仑测得的

B. 第谷通过观察提出行星绕太阳运动的轨道是椭圆

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. 法拉第提出了电荷周围存在电场的观点

【答案】D

【解析】

【详解】A．元电荷e的数值最早是由物理学家密立根测得的，选项A错误；

B．开普勒通过观察提出行星绕太阳运动的轨道是椭圆，选项B错误；

C．牛顿进行了著名的“月-地检验”，卡文迪许通过实验测出了引力常量，选项C错误；

D．法拉第提出了电荷周围存在电场的观点，选项D正确。

故选D。

2. 在物理学的研究中用到的思想方法很多，下列关于几幅书本插图的说法中错误的是（　　）

A. 甲图中，A点逐渐向B点靠近时，观察AB割线的变化，就是曲线在B点的切线方向，运用了极限思想．说明质点在B点的瞬时速度方向

B. 乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了理想化模型的思想

C. 丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法

D. 丁图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量

【答案】B

【解析】

【详解】A．甲图中，A点逐渐向B点靠近时，观察AB割线的变化，就是曲线在B点的切线方向，运用了极限思想．说明质点在B点的瞬时速度方向，A正确。不符合题意；

B．乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了等效替代，B错误，符合题意；

C．丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量，C正确，不符合题意；

D．丁图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法测微小量，D正确，不符合题意。

故选B。

3. 如图所示，汽车在拐弯时做匀速圆周运动，司机A与乘客B相比（　　）

A. 线速度一定更大 B. 角速度一定更大

C. 向心加速度一定更小 D. 向心力一定更小

【答案】C

【解析】

【详解】汽车转弯时，两乘客的角速度是相同的，根据v=ωr，因B乘客的转弯半径较大，则B乘客的线速度更大，根据a=ω²r可知，B乘客的向心加速度更大，因两乘客的质量关系不确定，无法比较向心力关系，故选项ABD错误，C正确。

故选C。

4. 若地球半径为R，把地球看作质量分布均匀的球体。“蛟龙号”下潜深度为d，“天宫一号”轨道距离地面高度为h，“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的加速度大小之比为（质量分布均匀的球壳对内部物体的万有引力为零）（　　）

A. B. C. D.

【答案】C

【解析】

【详解】设地球的密度为ρ，则在地球表面，物体受到的重力和地球的万有引力大小相等，有

由于地球的质量为

所以重力加速度的表达式可写成

质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，故在深度为d的地球内部，受到地球的万有引力即为半径等于（R－d）的球体在其表面产生的万有引力，故“蛟龙号”的重力加速度

所以有

根据万有引力提供向心力有

G＝ma

“天宫一号”所在处的重力加速度为

a＝

所以

，

故选C。

5. 如图所示，水平路面上有一辆汽车以加速度a向前加速行驶，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，人始终相对于车静止，在车行驶距离L的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 人对车做的功为 B. 人对车做的功为

C. 人对车做的功为 D. 人对车做的功为

【答案】C

【解析】

【详解】车对人的合力大小为ma，方向水平向左，则人对车的合力大小为ma，方向水平向右，人对车做负功，则有

W=-maL

故选C。

6. 如图所示，质量为的物体静止在水平光滑的平台上，系在物体上的水平轻绳跨过光滑的定滑轮，由地面上的人以速度水平向右匀速拉动，设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向的夹角处，在此过程中人的拉力对物体所做的功为（　　）

A. B. C. D.

【答案】B

【解析】

【详解】将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度大小等于物体的速度大小，则

根据动能定理

故选B。

7. 如图所示是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可判断出该带电粒子（    ）

A. 电性与场源电荷的电性相同

B. 在a、b两点所受电场力大小F_a＞F_b

C. 在a、b两点时速度大小v_a＜v_b

D. 在a、b两点的加速度a_a＜a_b

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据带电粒子运动轨迹可知，该带电粒子做曲线运动，而曲线运动的轨迹夹在速度方向与合外力方向之间，并且合外力指向轨迹的凹侧面，结合点电荷形成的电场的电场线的分布特征，可知，带电粒子所受静电力指向场源电荷，由此可知该带电粒子电性与场源电荷的电性相反，故A错误；

BD．电场线越密集的地方电场强度越大，a点的电场线比b点的密集，因此粒子在a点所受电场力大于在b点所受电场力，根据牛顿第二定律可知，粒子在a点的加速度大于在b点的加速度，故B正确，D错误；

C．若粒子从a到b运动，可知其速度方向与所受电场力方向之间的夹角为钝角，即粒子从a到b将做减速运动，由此可知粒子在a点的速度大于在b点的速度，故C错误。

故选B。

8. 2024年04月25日，中国自主研发的神舟十八号载人飞船发射升空，经过对接轨道后成功与空间站天和核心舱前向端口对接，形成三舱三船组合体。空间站轨道可近似看成圆轨道，距离地面的高度约为390km，已知静止卫星距地球表面高度约为36000km，下列说法正确的是（　　）

A. 神舟十八号的发射速度可以等于7.8km/s

B 神舟十八号从对接轨道变轨到空间站轨道时，需点火减速

C. 空间站绕地球公转的角速度比赤道上的物体随地球自转的角速度大

D. 神舟十八号在对接轨道上的运行周期大于空间站的运行周期

【答案】C

【解析】

【详解】A．物体的第一宇宙速度是最小的卫星发射速度，即其发射速度应该大于等于第一宇宙速度，而第一宇宙速度为7.9km/s，所以其速度不可以等于7.8km/s，故A项错误；

B．由题图可知，神舟十八号从对接轨道变轨到空间站轨道需要点火加速，故B项错误；

C．对卫星有

整理有

由于空间站的轨道高度小于静止卫星的轨道高度，所以空间站的角速度大小大于静止卫星的加速度大小，由于静止卫星的角速度与赤道上的物体随地球自转的角速度大小相同，所以，空间站绕地球公转的角速度大小大于赤道上的物体随地球自转的角速度大小，故C项正确；

D．由开普勒第三定律有

由于

所以

故D项错误。

故选C。

9. 如图所示，水平绷紧的传送带AB长L=6m，始终以恒定速率v₁=4m/s运行．初速度大小为v₂=6m/s的小物块（可视为质点）从与传送带等高的光滑水平地面上经A点滑上传送带．小物块m=lkg，物块与传送带间动摩擦因数μ=0.4，g取10m/s²．下列说法正确的是（ ）

A. 小物块可以到达B点

B. 小物块不能到达B点，但可返回A点，返回A点速度为6m/s

C. 小物块向左运动速度减为0时相对传送带滑动的距离达到最大

D. 小物块在传送带上运动时，因相互间摩擦力产生的热量为50J

【答案】D

【解析】

分析】

【详解】小物块在水平方向受到摩擦力的作用

产生的加速度

解得

A．若小物块从右端滑上传送带后一直做匀减速运动，速度减为零时的位移是x，则

得

所以小物块不能到达B点，A错误；

B．小物块不能到达B点，速度减为零后反向做匀加速运动，当速度等于传送带速度v₁后匀速运动，返回A点速度为4m/s，B错误；

C．小物块不能到达B点，速度减为零后反向做匀加速运动加速的过程相对于初速度继续向左运动，所以小物块向左运动速度减为0时相对传送带滑动的距离没有达到最大， C错误；

D．小物块向右加速的过程中的位移

当速度等于传送带速度v₁时，经历的时间

该时间内传送带的位移

所以小物块相对于传送带的位移

小物块在传送带上运动时，因相互间摩擦力产生的热量为

D正确。

故选D

10. 如图所示，两小滑块P、Q的质量分别为和，P、Q通过光滑铰链用长为的轻杆连接，P套在固定的光滑竖直杆上，Q放在光滑水平地面上。原长为的轻弹簧水平放置，右端与Q相连，左端固定在竖直杆上点。将P由静止释放，此时轻杆与竖直方向夹角；P下降到最低点时变为重力加速度为，则在P下降的过程中，下列说法正确的是（    ）

A. P、Q组成的系统机械能守恒

B. 下降过程中P的机械能先增大后减小

C. 弹簧弹性势能最大值为

D. P达到最大动能时，Q受到地面的支持力大小为

【答案】D

【解析】

【详解】A．P、Q和弹簧组成的系统机械能守恒，因此P、Q组成的系统机械能不守恒，A错误；

B．P下降过程中，轻杆一直阻碍P下落，对P做负功，所以P的机械能一直减小，B错误；

C．P下降到最低点时，弹性势能最大，整个系统机械能守恒，因此弹簧弹性势能最大值为

C错误；

D．P达到最大动能时，在竖直方向上的加速度为零，整个系统竖直方向合力为零，因此Q受到地面的支持力大小为3mg，D正确。

故选D。

11. 如图所示，倾角为的斜面，固定在水平地面上，一小物块以初速度从斜面底端冲上斜面，小物块与斜面之间的动摩擦因数为，且，斜面足够长。重力加速度为g，不计空气阻力，用v表示速率，用表示动能，用表示重力势能，E表示机械能，（取水平地面为零势能面），用x表示小物块在斜面上滑过的路程，则下列图像可能正确的是（　　）

A. B.

C. D.

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据

可知图像是曲线而不是直线，A错误；

B．根据动能定理，上滑的过程中

下滑的过程中

可知上滑和下滑的过程中，图像均为直线，且上滑时图像的斜率大于下滑时图像的斜率，B正确；

C．根据势能与高度的关系可知，上滑时的势能为

下滑时的势能为

因此上滑和下滑时图像均为直线，C错误；

D．由于除重力以外的力做功等于系统机械能的变化，因此

图像为一条倾斜的直线，D错误。

故选B。

二、实验题（共5小题 满分15分）

12. 某实验小组用如图所示装置验证机械能守恒定律，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。

（1）关于本实验下列说法不正确的是（　　）

A. 为减小空气阻力带来的影响，应选择密度大、体积小的重物

B. 为减小纸带与打点计时器之间的摩擦，应调整打点计时器使两限位孔位于同一竖直线上

C. 为在纸带上打下尽量多的点，应释放重物后迅速接通打点计时器电源

D. 为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，需要先测量该点到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

（2）如图所示为某次实验打出的纸带，取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，通过测量并计算出点A距起始点O的距离为s₀，AC间的距离为s₁，CE间的距离为s₂，若相邻两点的时间间隔为T，重锤质量为m，重力加速度为g。根据这些条件计算从O点到C点的过程中重锤重力势能的减少量∆E_p=__________，动能的增加量∆E_k=__________。

（3）某同学在实验的过程中先释放重物，后接通电源打出纸带，将会导致重力势能的减少量__________动能的增加量。（填“大于”、“等于”或“小于”）

（4）另一小组的同学想用如图所示的装置做此实验。在实验前通过垫块平衡了小车所受的阻力，该小组同学认为，平衡阻力后小车和砂桶组成的系统机械能是守恒的，你是否同意__________？并说明理由__________。

【答案】（1）CD    （2）    ①.     ②.     

（3）小于    （4）    ①. 不同意    ②. 摩擦阻力做负功

【解析】

【小问1详解】

A．为减小空气阻力带来的影响，应选择密度大、体积小的重物，故A正确；

B．为减小纸带与打点计时器之间的摩擦，应调整打点计时器使两限位孔位于同一竖直线上，故B正确；

C．为了充分利用纸带，重物下落起始位置应靠近打点计时器，且应先接通打点计时器的电源，再释放重物，故C错误；

D．用公式计算速度，直接应用了机械能守恒定律，属于用结论证明结论，故不能用该公式计算速度，故D错误。

本题选错误的，故选CD。

【小问2详解】

[1]从O点到C点过程中重锤重力势能的减少量为

[2]动能的增加量为

【小问3详解】

某同学在实验的过程中先释放重物，后接通电源打出纸带，使得打下的第一个点具有速度，将会导致重力势能的减少量小于动能的增加量。

【小问4详解】

[1][2]虽然平衡摩擦力，但是系统机械能不守恒，因为小车运动过程中摩擦力做负功。

三、解答题（共4小题 满分41分）

13. “嫦娥六号”探测器将于 2024年发射，计划从月球背面采集更多样品，“嫦娥六号”登月部分过程如图所示，在着陆前，探测器在以月球中心为圆心，半径为r的圆轨道I上运动，周期为T₁；经数次变轨，探测器在紧贴距离月球表面高度为h（未知）的圆轨道II上做短暂逗留，周期为T₂；待准备充分后，探测器经过复杂的减速过程后着陆。已知月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，现不考虑月球自转的影响，求：

（1）月球的质量M；

（2）月球的半径R；

（3）高度 h。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）圆轨道Ⅰ上运动时，万有引力提供向心力

G=m（）²r

得到

M=

（2）在月球的表面，万有引力等于重力，即

G=mg

化简得到

R=

整理得到

R=

（3）根据开普勒第三定律 得到

=

整理得到

=(

化简得到

h=r -

14. 如图所示，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角；已知小球的质量，所带电荷量，取重力加速度，，。求：

（1）求匀强电场的场强大小；

（2）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小。

【答案】（1）    

（2）2m/s

【解析】

【小问1详解】

小球受力情况如图所示

根据小球受力平衡可得

即

【小问2详解】

电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则

解得

15. 如图甲所示的“滑滑梯”是小朋友们喜爱的游戏活动之一。“滑滑梯”可简化为如图乙所示的模型，斜面AB的倾角θ=37°，AD高h=2.4m，C点处有墙壁。一个质量为20kg的小朋友（可视为质点）从A点开始由静止下滑，最后停在水平滑道BC上，BC的长度x=2m。设小朋友与AB间的动摩擦因数为μ=0.5，且经过B点时速度的大小不变。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g =10m/s²。求：

（1）小朋友在斜面上滑下过程中克服摩擦力所做的功；

（2）小朋友滑到B点时的动能；

（3）为防止小朋友在C点撞墙，小朋友与B、C间的最小动摩擦因数。

【答案】（1）320J；（2）160J；（3）0.4

【解析】

【详解】（1）小朋友在斜面上滑下过程中克服摩擦力所做的功为

（2）根据动能定理可得小朋友滑到B点时的动能为

（3）当小朋友达到C点时速度刚好减为零时，小朋友与B、C间的动摩擦因数最小，设为，根据动能定理有

解得

16. 如图所示，从A点以的水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点，不计空气阻力），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入固定在地面上的半径光滑圆弧轨道BC，其中轨道C端切线水平，随后小物块滑上静止在粗糙水平面的长木板上。已知长木板的质量，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，半径OB与竖直半径OC间的夹角。取，，，求：

（1）小物块运动至B点时的速度大小；

（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力大小；

（3）若长木板长为，则自小物块滑上长木板起，到它们最终都停下来的过程中，小物块与长木板间产生的热量及地面与长木板间产生的热量各为多少？

【答案】（1）；（2）；（3），

【解析】

【详解】（1）设小物块运动至B点时的速度大小为，由题意，根据速度的合成与分解有

（2）小物块从B点滑至C点的过程，根据动能定理有

解得

在C点根据牛顿第二定律可得

解得

根据牛顿第三定律可知，小物块对圆弧轨道C点的压力大小为。

（3）小物块在长木板上滑动过程中，设小物块和长木板的加速度大小分别为、，根据牛顿第二定律可得

解得

，

设小物块与长木板可以达到共速时，且所用时间为，由运动学公式有

解得

，

时间内小物块和长木板的位移大小分别为

，

则有

假设成立；由于，所以共速之后二者将共同做匀减速运动，加速度大小为

从共速到停下来通过的位移为

自小物块滑上长木板起，到它们最终都停下来的过程中，小物块与长木板间产生的热量为

地面与长木板间产生的热量为