2021-2022學(xué)年江蘇省南通市海門(mén)四甲中學(xué)高一（下）期中物理試題（解析版）

1、 南通市海門(mén)四甲中學(xué)20212022學(xué)年度第二學(xué)期高一年線物理期中試卷考試時(shí)間：75分鐘：滿(mǎn)分：100分一、單選題：本題共10小題，每小題4分，共40分，每小題只有一個(gè)符合題意。1. 若一做圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大為原來(lái)的2倍，仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（ ）A. 根據(jù)公式，可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度增大到原來(lái)2倍B. 根據(jù)公式，可知衛(wèi)星所需的向心力將減小到原來(lái)的C. 根據(jù)公式，可知衛(wèi)星的向心加速度將變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D. 根據(jù)公式，可知地球提供的向心力將減小到原來(lái)的【答案】D【解析】【詳解】A由引力作為向心力可得整理得，當(dāng)軌道半徑增大為原來(lái)的2倍時(shí)，線速度變?yōu)樵瓉?lái)倍，由于角速度在

2、變化，不能用公式討論衛(wèi)星的線速度變化，A錯(cuò)誤；BD根據(jù)公式，可知地球提供的向心力（衛(wèi)星所需的向心力）將減小到原來(lái)的，由于線速度在變化，不能用公式討論衛(wèi)星向心力的變化，B錯(cuò)誤，D正確；C由A解析可得，衛(wèi)星的向心加速度為當(dāng)軌道半徑增大為原來(lái)的2倍時(shí)，向心加速度變?yōu)樵瓉?lái)的，C錯(cuò)誤。故選D。2. 2021年11月7日晚上，神舟十三號(hào)載人飛船中航天員翟志剛、王亞平身著新一代“飛天”艙外航天服，先后從天和核心艙節(jié)點(diǎn)艙成功出艙，出艙時(shí)間大約6.5小時(shí)。已知空間站圍繞地球一圈的時(shí)間90分鐘，一天繞行地球飛行16圈。由此推斷，有關(guān)神舟十三號(hào)與地球同步衛(wèi)星的認(rèn)識(shí)，正確的是（）A. 神舟十三號(hào)載人飛船中宇航員沒(méi)有受

3、到力的作用B. 神舟十三號(hào)載人飛船的線速度大于第一宇宙速度C. 神舟十三號(hào)載人飛船的高度大于同步衛(wèi)星的高度D. 神舟十三號(hào)載人飛船的高度小于同步衛(wèi)星的高度【答案】D【解析】【詳解】A神舟十三號(hào)載人飛船中宇航員受到萬(wàn)有引力的作用，故A錯(cuò)誤；B第一宇宙速度是物體繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，神舟十三號(hào)載人飛船的線速度不可能大于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；CD設(shè)物體繞地球做周期為T(mén)、半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有解得由題意可知神舟十三號(hào)載人飛船的周期小于同步衛(wèi)星的周期，所以神舟十三號(hào)載人飛船的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，即神舟十三號(hào)載人飛船的高度小于同步衛(wèi)星的高度，故C錯(cuò)誤，D正確。故

4、選D。3. 如圖，充氣后的氣球在頭發(fā)上摩擦，再靠近不帶電的空易拉罐，在氣球未接觸易拉罐的情況下，可觀察到易拉罐會(huì)朝氣球方向滾動(dòng)，關(guān)于這一現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A. 易拉罐靠近氣球一側(cè)的帶電性質(zhì)和氣球相反B. 易拉罐遠(yuǎn)離氣球一側(cè)的帶電性質(zhì)和氣球相反C. 氣球?qū)σ桌捱h(yuǎn)、近兩側(cè)的作用力均為吸引力D. 氣球?qū)σ桌捱h(yuǎn)、近兩側(cè)的作用力大小相等【答案】A【解析】【詳解】AB根據(jù)靜電感應(yīng)，靠近氣球一側(cè)與氣球帶異種電荷，遠(yuǎn)離一側(cè)與氣球帶同種電荷。A正確，B錯(cuò)誤；CD氣球?qū)σ桌捱h(yuǎn)側(cè)為斥力，近側(cè)為吸引力。并且對(duì)近側(cè)的力大于遠(yuǎn)側(cè)的力。CD錯(cuò)誤。故選A。4. 長(zhǎng)為l的導(dǎo)體棒原來(lái)不帶電，現(xiàn)將一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷q

5、放在棒的中心軸線上距離棒的左端R處，如圖所示。當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒的中點(diǎn)O處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向（）A. 向右B. 向左C. 向左D. 向右【答案】C【解析】【詳解】點(diǎn)電荷q在O處產(chǎn)生的電場(chǎng)與棒上感應(yīng)電荷在O處產(chǎn)生的電場(chǎng)等大、反向，合場(chǎng)強(qiáng)為零，大小為正點(diǎn)電荷q在O處產(chǎn)生的電場(chǎng)方向向右，所以棒上感應(yīng)電荷在棒的中點(diǎn)O處產(chǎn)生的電場(chǎng)方向向左。故選C。5. 在真空中一個(gè)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，讓x軸與它的一條電場(chǎng)線重合，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為0.3m和0.6m（如圖甲）。在A、B兩點(diǎn)分別放置帶負(fù)電、正電的試探電荷，試探電荷受到電場(chǎng)力的方向都跟x軸正方向相同，其受到的靜電力大小跟試探

6、電荷的電荷量的關(guān)系如圖乙中直線a、b所示。下列說(shuō)法正確的是（）A. A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2.5N/CB. 點(diǎn)電荷Q是正電荷，放在AB之間C. 點(diǎn)電荷Q是負(fù)電荷，放在A的左側(cè)D. 點(diǎn)電荷Q是負(fù)電荷，放在AB之間【答案】B【解析】【詳解】A圖像斜率代表場(chǎng)強(qiáng)，由圖可知A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為A錯(cuò)誤；BCD負(fù)試探電荷在A點(diǎn)受電場(chǎng)力指向x軸正方向，正試探電荷在B點(diǎn)受電場(chǎng)力也指向x軸正方向，則可知點(diǎn)電荷是正電荷，放在AB之間，B正確，CD錯(cuò)誤。故選B。6. 發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn)，2、3相切于P點(diǎn)

7、，M、N為橢圓軌道短半軸的端點(diǎn)，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)（如圖所示），以下說(shuō)法正確的是（）A. 在三條軌道中周期從大到小的順序是3軌道、1軌道、2軌道B. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度小于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度C. 衛(wèi)星在軌道2上從M-P-N運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間等于從N-Q-M的時(shí)間D. 在三條軌道中速率最大的時(shí)刻為經(jīng)過(guò)2軌道的Q點(diǎn)，速率最小的時(shí)刻為經(jīng)過(guò)2軌道上P點(diǎn)【答案】D【解析】【詳解】A根據(jù)開(kāi)普勒第三定律則半徑（半長(zhǎng)軸）大的周期大，軌道3半徑比軌道2半長(zhǎng)軸大，軌道2半長(zhǎng)軸大于軌道1半徑，所以在三條軌道中周期從大到小的順序是3軌道、2軌道、1軌道，故A錯(cuò)誤；B根據(jù)得知

8、衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度，故B錯(cuò)誤；C由開(kāi)普勒第二定律知衛(wèi)星在軌道2上從M經(jīng)過(guò)P運(yùn)動(dòng)到N速度小，運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間大于從NQM的時(shí)間，故C錯(cuò)誤；D根據(jù)得知軌道3上的運(yùn)行速率小于軌道1的運(yùn)行速率，且經(jīng)過(guò)軌道1上點(diǎn)時(shí)需要加速離心進(jìn)入2軌道，所以，經(jīng)過(guò)軌道2上點(diǎn)時(shí)速度大于軌道1的速度，且經(jīng)過(guò)軌道2上點(diǎn)時(shí)需要加速離心進(jìn)入3軌道，所以經(jīng)過(guò)軌道2上P點(diǎn)時(shí)速度小于軌道3的速度，所以在三條軌道中速率最大的時(shí)刻為經(jīng)過(guò)2軌道的Q點(diǎn)，速率最小的時(shí)刻為經(jīng)過(guò)2軌道上P點(diǎn)，故D正確。故選D。7. 一負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止釋放，只受電場(chǎng)力作用，沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，它運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖

9、象如圖所示，則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場(chǎng)線分布情況可能是圖中的（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【詳解】負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反，根據(jù)v-t圖像可知電荷的加速度逐漸增大，即電荷所受電場(chǎng)力逐漸增大，又根據(jù)電場(chǎng)線越密集電場(chǎng)強(qiáng)度越大可知，從A到B電場(chǎng)線逐漸密集，綜上所述可知，ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。8. 如圖所示，虛線代表某一電場(chǎng)中等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，實(shí)線為一帶正電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢(shì)分別為M、N，粒子在M和N時(shí)加速度大小分別為aM、aN，電勢(shì)能分別為EpM、EPN，速度大小分別為vM、vN，下列判斷正確的是（）

10、A. MNB. aMaNC. EpMEpND. vMvN【答案】D【解析】【詳解】A帶電粒子所受電場(chǎng)力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直，且由于帶電粒子帶正電，因此電場(chǎng)線指向下方，根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，可知M點(diǎn)的電勢(shì)大于N點(diǎn)的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B等差等勢(shì)面密處的電場(chǎng)強(qiáng)度大，結(jié)合圖可知，M處的電場(chǎng)強(qiáng)度大于N處的電場(chǎng)強(qiáng)度，所以帶電粒子在M點(diǎn)的加速度大于在N點(diǎn)的加速度，故B錯(cuò)誤；CD根據(jù)帶電粒子受力情況可知，若粒子從M到N過(guò)程，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大，速度增大，電勢(shì)能減小，故帶電粒子在M點(diǎn)具有的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)具有的電勢(shì)能，M點(diǎn)的速度小于在N點(diǎn)的速度，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。9. 把質(zhì)量是0.2

11、kg的小球放在豎立的彈簧上，并把小球往下按至A的位置，如圖甲所示。迅速松手后，彈簧把小球彈起，小球升至最高位置C（圖乙），途中經(jīng)過(guò)位置B時(shí)彈簧正好處于自由狀態(tài)。已知B、A的高度差為0.1m，C、B的高度差為0.2m，彈簧的質(zhì)量和空氣的阻力均可忽略，g取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是（）A. 小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度最大B. 小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為0.6JC. 小球從位置A到位置B過(guò)程，小球機(jī)械能先增大后減小D. 小球從位置B到位置C過(guò)程，重力對(duì)小球做功為0.4J【答案】B【解析】【詳解】A小球從A到B的運(yùn)動(dòng)中，彈簧的彈力先大于小球的重力，隨彈簧彈力的減小，后彈力小于重力，因此小球先做加速運(yùn)動(dòng)

12、后做減速運(yùn)動(dòng)，所以當(dāng)彈力等于重力時(shí)，小球的速度最大，速度最大位置在AB之間，A錯(cuò)誤；B由題意可知，小球從A到C的運(yùn)動(dòng)中，機(jī)械能守恒，則有小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep=mg（hAB+hBC）=0.2100.3J=0.6JB正確；C小球從位置A到位置B運(yùn)動(dòng)中，小球的速度先增大后減小，因此動(dòng)能先增大后減小，機(jī)械能不變，C錯(cuò)誤；D小球從位置B到位置C運(yùn)動(dòng)中，重力對(duì)小球做功WG=mg hBC =0.2100.2J=0.4JD錯(cuò)誤。故選B。10. 如圖所示，光滑斜面固定在水平面上，斜劈B上表面水平且粗糙，物塊A放在B的上表面上，由靜止釋放后兩物體一起下滑，則在物體下滑過(guò)程中（ ）A. 物體B對(duì)A的支

13、持力不做功B. 物體B對(duì)A的摩擦力做負(fù)功C. 下滑過(guò)程中A的機(jī)械能減小D. 任一時(shí)刻A所受支持力與所受摩擦力的瞬時(shí)功率之和為零【答案】D【解析】【詳解】AB把A、B看成整體，根據(jù)牛頓第二定律可知，兩物體一起沿斜面以加速度向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)A分析，除受本身重力之外，還受物體B豎直向上的支持力，物體B水平向右的靜摩擦力，由圖可知，物體A的速度方向與支持力間成鈍角，與摩擦力方向成銳角，根據(jù)做功公式可知，支持力做負(fù)功，摩擦力做正功，故AB錯(cuò)誤；CD由A下滑的加速度為可知，物體B對(duì)A的支持力和摩擦力的合力與物體A的重力垂直斜面的分力等大反向，則物體B對(duì)A的支持力和摩擦力的合力與物體A的速度方向一直

14、垂直，則任一時(shí)刻A所受支持力與所受摩擦力的瞬時(shí)功率之和為零，二力所做的總功為零，相當(dāng)于只有重力做功，則下滑過(guò)程中A的機(jī)械能守恒，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、實(shí)驗(yàn)題11. 某研究小組用如題圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”。（1）供實(shí)驗(yàn)選擇的重物有以下四個(gè)，最優(yōu)選擇為_(kāi)；A質(zhì)量為10g的砝碼B質(zhì)量為200g的木球C質(zhì)量為50g的塑料球D質(zhì)量為200g的鐵球（2）關(guān)于此述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是_；A釋放重物時(shí)要注意紙帶是否豎直B重物的質(zhì)量可以不測(cè)量C實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源D可以利用公式來(lái)求解瞬時(shí)速度（3）根據(jù)題圖乙所示紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)，根據(jù)（1）選擇的重物可知重物在B點(diǎn)的動(dòng)能為=

15、_J，已知O為初始速度為零的點(diǎn)，則OB段重力勢(shì)能的減少量為=_J。不完全等于的原因是_。（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字，g=10m/s2）【答案】 . D . AB#BA . 1.52 . 1.57 . 存在空氣阻力，且紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間存在摩擦【解析】【詳解】（1）1為了盡可能減小空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，所選重物質(zhì)量要適當(dāng)大些，體積要盡量小些，所以最優(yōu)選擇為質(zhì)量為200g的鐵球。故選D。（2）2A釋放重物時(shí)要注意紙帶是否豎直，從而盡可能減小摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，故A正確；B在驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒的表達(dá)式時(shí)，重物的質(zhì)量可以消去，因此重物的質(zhì)量可以不測(cè)量，故B正確；C由于重物下落較快，且下落距離有限，為了

16、能在紙帶上盡可能多地獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，故C錯(cuò)誤；D公式是建立在機(jī)械能守恒的前提下得出的，用它計(jì)算瞬時(shí)速度起不到驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的目的，瞬時(shí)速度應(yīng)根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，故D錯(cuò)誤。故選AB。（3）3重物在B點(diǎn)的速度大小為重物在B點(diǎn)的動(dòng)能為4OB段重力勢(shì)能的減少量為5不完全等于的原因是由于存在空氣阻力，且紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間存在摩擦。三、計(jì)算題：（本題共4小題，滿(mǎn)分45分解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明）12. 如圖，電荷量為q的點(diǎn)電荷與均勻帶電薄板相距2d，點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過(guò)板的幾何中心。若圖中A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0，求：（1）帶電薄板產(chǎn)生的電場(chǎng)在圖中B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度；（2

17、）圖中B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度?！敬鸢浮浚?），方向水平向左；（2），方向水平向左【解析】【詳解】（1）點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為方向水平向左。而A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0，說(shuō)明均勻帶電薄板在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)也為方向水平向右。由A點(diǎn)和B點(diǎn)關(guān)于薄板的對(duì)稱(chēng)性可知薄板在B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為方向水平向左。（2）B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為方向水平向左。13. 科學(xué)家們推測(cè)在太陽(yáng)系外可能有一顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球49倍。已知一個(gè)在地球表而質(zhì)量為49kg的人在該行星南級(jí)表面的重量為784N，地球表面的重力加速度為10m/s2，求：（1）該行星是表面的重力加速度？（2）該行星半徑與地球半徑之比？【答案】（1）16m/s2；（2）【解析】【詳

18、解】（1）由得（2）在行星或地球表面變形得所以14. 如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的粗糙半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接，導(dǎo)軌半徑為R=0.4m。一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度為v1=6m/s，之后沿半圓形導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，到達(dá)C點(diǎn)的速度為v2=3m/s。重力加速度為g=10m/s2。（1）求彈簧壓縮至A點(diǎn)時(shí)的彈性勢(shì)能；（2）求物體沿半圓形導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過(guò)程中阻力所做功。【答案】（1）18J；（2）-5.5J【解析】【詳解】（1）根據(jù)功能關(guān)系，可得彈簧壓縮至A點(diǎn)時(shí)的彈性勢(shì)能（2）從B到C過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得解得Wf=-5.5J15. 如圖所示，質(zhì)量為2kg的小物塊放在長(zhǎng)直水平面上，用水平細(xì)線緊繞在半徑為R=0.5m，質(zhì)量為4kg的薄壁圓筒上。T=0時(shí)刻，圓筒在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下由靜止開(kāi)始繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)中角速度滿(mǎn)足（=5rad/s2），物塊和地面之間動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.5，g=10m/s2。求：（1）=2s時(shí)物體的速度的大小和物塊運(yùn)動(dòng)中受到的拉力F；（2）從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至=2s時(shí)刻，電動(dòng)