【文档说明】江苏省南京师范大学附属中学2022-2023学年高一下学期4月期中物理试题Word含解析.docx，共(19)页，1.124 MB，由小赞的店铺上传

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南京师大附中2022-2023学年度第2学期高一年级期中考试物理试卷一、单项选择题：本题共6题，每题4分，共24分，每题只有一个选项最符合题意1.如图所示，不带电的金属球下面垫着干燥的泡沫板，两者一起放在电子秤上，现用带正电的玻璃棒从上方缓慢

靠近金属球（未接触），停留一会后再缓慢远离。则（）A.玻璃棒停在金属球上方时，金属球下端区域带负电B.玻璃棒停在金属球上方时，电子秤示数等于泡沫板与球的总质量C.玻璃棒靠近过程中，电子秤示数逐渐减小，且示数小于泡沫与球的

总质量D.玻璃棒远离过程中，电子秤示数逐渐增大，且示数大于泡沫与球的总质量【答案】C【解析】【详解】A．带正电的玻璃棒停在金属球上方时，由于静电感应现象，金属球的上表面感应出负电荷，下表面感应出等量正电荷，A错误；B．玻璃棒停在金属球上方时，因为异种电荷互相吸引，故金属球受

到向上的库仑力，由平衡条件和牛顿第三定律可知：金属球对秤的压力小于泡沫板与球的总重力，故电子秤示数小于泡沫板与球的总质量，B错误；CD．玻璃棒靠近过程中，金属球上感应电荷的电量逐渐增大，故金属球受到向上的静电

力逐渐增大，则电子秤示数逐渐减小，且示数小于泡沫与球的总质量，远离过程中吸引力逐渐减小则示数变大，但是小于泡沫和小球的总重力，C正确，D错误。故选C。2.如图所示，带箭头的实线表示某一电场中电场线的情况，虚线表示一带电粒子仅在电场力作用下运动的轨迹。不计粒子所受重力，则（）A.该粒子带

正电B.A、B两点相比，A点电势较低C.A、B两点相比，粒子在A点处电势能较低D.A、B两点相比，粒子在A点处速度较小【答案】C【解析】【详解】A．由粒子轨迹能够看出，粒子受力指向轨迹内侧，故该粒子带负电，A错误；B．由于沿着电场线方向，电势降低，故A、B两点

相比，A点电势较高，B错误；C．A、B两点相比，带负电粒子在A点处电势能较低，C正确；D．假设粒子由A点到B点，则电场力做负功，速度减小，D错误。故选C。3.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间

，且三者几乎排成一条直线的现象，称为“行星冲日”，若某行星的轨道半径是地球轨道半径的k倍，则该行星相邻两次“冲日”的时间间隔为（）A.331kk−年B.331kk+年C.3321kk−年D.3321kk+年【答案】A【解析】【详解

】设某行星的轨道半径为r，运行周期为T，地球的轨道半径为Dr，运行周期为DT，由题意知Drkr=，由开普勒第三定律33D22DrrTT=已知D1T=年，联立得32Tk=年设行星相邻两次“冲日”的时间间隔为t，则有D2tt−=联立解得33=1ktk

−年故选A。4.沙漠游乐场有两个沙坡PM、QM，P、Q、M三点在同一竖直圆周上，圆心为O，圆周最低点为M，P、Q位置如图所示，Q点高于P点，且均低于O点。人与两沙坡滑动摩擦系数相同。一名游客分别从P、Q两点由静止下滑到M点

的过程中，加速度大小分别为a1、a2，经历的时间分别为t1、t2，机械能变化量的绝对值分别为E1、E2，到达M点的速度大小分别为v1、v2，则（）A.a1＞a2B.t1＝t2C.v1＞v2D.E1＜E2【答案】D【解析】【详解】A．人在斜坡上受到重力、支持

力和摩擦力，根据牛顿第二定律有sincosmgmgma−=解得sincosagg=−Q点高于P点，PM与水平方向的夹角小于QM与水平方向的夹角，则有12aa故A错误；B．由几何知识可知斜面的长度为2sinR，根据运动学

公式有212sin2Rat=sin22sincostanRRtgggg==−−则t1和t2不一定相等，故B错误；C．Q点高于P点，PMQM，人到达M点的速度为2vax=可知12vv，故C错误；D．损失的机械能等于克服摩擦力做的功，则有cos2sinsi

n2EmgRmgR==PM与水平方向的夹角小于QM与水平方向的夹角，则有12EE故D正确。故选D。5.如图，卫星在P点由椭圆轨道Ⅱ变轨到近椭圆形轨道Ⅰ（可认为半径等于火星半径R）。已知椭圆轨道Ⅱ上的远火点Q到火星表面高度为6R，火星表面重力加速度为g0，引力常量为G，下列说法错

误的是（）A.火星的平均密度为034gGRB.卫星在轨道Ⅱ上由Q点运动到P点所用时间为016RgC.卫星在轨道Ⅱ上运动到Q点时的速度小于07gRD.卫星在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度等于在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度【答案】B【解析】【详解】A．根据02MmmgGR=火星质量2

0gRMG=火星的平均密度为033443gMMVGRR===故A正确，不符合题意；B．由题意可知卫星在椭圆轨道上的半长轴为2642RRrR+==设卫星在椭圆轨道上的周期为T，卫星在近椭圆形轨道运行的周期为T0，根据开普勒第三定律可得32320rTRT=根据

万有引力提供向心力，有22204MmGmRRT=，设卫星在椭圆轨道由P点运动到Q点所用时间为t，则2Tt=联立得08Rtg=故B错误，符合题意；C．设卫星做轨道半径为r=7R的匀速圆周运动，根据2

2MmvGmrr=07GMvrgR==当在Q点进入轨道Ⅱ时做近心运动，速度减小，所以卫星在轨道Ⅱ上运动到Q点时的速度小于07gR，故C正确，不符合题意；D．根据2MmGmar=2GMar=卫星在轨道Ⅱ上经过P点

时的加速度等于在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度，故D正确，不符合题意。故选B。6.如图所示，粗糙的水平轨道和光滑的竖直圆轨道ABCD相切于A点，小滑块P静置在水平轨道上，现对P施加水平向右的恒力F使之由静止向右运动，到A点时撤去F。研究发现：当起点在M点左侧或N点右侧时，P进入圆轨道后不会脱离轨道。设

MA与NA的比值为k，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，则（）A.μ越大，k越大B.μ越大，k越小C.k=2D.k=52【答案】D【解析】【详解】根据题意知，滑块从M点开始运动时，恰好能够到最高点，有()2122FfMAmgRmv−−=在最高点

时，重力提供向心力2mvmgR=滑块从N点开始运动时，刚好能够运动到B点，有()0FfNAmgR−−=联立上式得52MAkNA==k的取值与μ无关，故选D。二、多项选择题：本题共4题，每题6分，共24分，每题有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选不全

的得3分，有选错或不答的得0分7.长征二号丁遥六十四运载火箭载荷舱上的离轨系统于2022年6月26日在轨顺利展开离轨帆装置。离轨帆是一种配置在卫星或航天器上、可在太空中实现自主展开的薄膜结构，在随某近地卫星发射入轨后在圆轨道上运行，离轨帆呈收拢状态，等卫星寿命结

束后，薄膜帆面展开，像一个“大风筝”，利用低轨环境稀薄大气形成的气动阻力，让卫星缓慢降轨。则（）A.降轨过程中卫星所受万有引力小于所需向心力B.降轨过程中卫星的机械能逐渐减小C.在离轨帆打开后瞬间，卫星的加速度变大D.卫星在轨运行时的周期小于卫星贴近地表运行时的周期【答案

】BC【解析】【详解】A．卫星在降轨过程中，减速后做向心运动，所受万有引力大于所需向心力，A错误；B．降轨过程中稀薄大气形成的气动阻力对卫星做负功，卫星的机械能减小，B正确；C．离轨帆打开后瞬间，地球对卫星的万有引力产生的指向地心的加速度不变，气动阻力提供沿速度反方向的加速度，两个加速度

垂直，则在离轨帆打开后瞬间，卫星的加速度变大，C正确；D．卫星在轨运行时高度大于卫星贴近地表运行时的高度，根据万有引力定律有2224πGMmmrrT=可得32πrTGM=卫星在轨运行时的周期大于卫星贴近地表运行时的周期，D错误。故选BC。8.一长木板静止于光滑水

平面上，一小物块（可视为质点）从左侧以某一速度滑上木板，最终和木板相对静止一起向右做匀速直线运动。在物块从滑上木板到和木板相对静止的过程中，物块的位移是木板位移的4倍，设板块间滑动摩擦力大小不变，则（）A.物块动能的减少量等于木板动能的增加量B.摩擦力对木板做的功等

于木板动能的增加量C.因摩擦而产生的内能等于物块克服摩擦力所做的功D.因摩擦而产生内能是木板动能增量的3倍【答案】BD【解析】【详解】A．根据能量守恒可知，物块动能减少量等于木板动能增加量与因摩擦产生的内能之和，故A错的的的误；

B．根据动能定理可知，摩擦力对木板做的功等于木板动能的增加量，故B正确；CD．设物块与木板之间的摩擦力为f，木板的位移为x，则物块的位移为4x；物块克服摩擦力所做的功为f4Wfx=对木板，根据动能定理可得木板动能的增加量为kEfx=因摩擦产生的内能为3Qfs

fx==相可知因摩擦而产生的内能小于物块克服摩擦力所做的功；因摩擦而产生的内能是木板动能增量的3倍；故C错误，D正确。故选BD。9.如图所示，圆弧形槽固定在地面上，COD为水平直径，在光滑的半球形绝缘内壁有质量分别为mA

、mB两带同种电荷的小球，各自带电量为qA、qB，A、B两小球与球心O点的连线与竖直方向分别成37°、53°夹角，处于静止状态，则（）A.一定有mA>mBB.一定有qA>qBC.若A球电量减小，A球会降低，B球会升高D.若用外力将小球A缓慢移动到球心O点的正下方，A、B系统的

电势能将增大【答案】AD【解析】【详解】AB．分别以小球AB为研究对象，分析受力情况，如图所示根据三角形相似法可得AmgFOCAC=BmgFOCCB=由题意可知BC>AC则ABmm由题中条件不能判断两球电量关系，A正确，B错误；C．若A球电量减

小，根据三角形相似法可得AmgFOCAC=BmgFOCCB=其中AC、CB都减小，即A、B球都会降低，C错误；D．用外力将小球A缓慢移动到球心O点正下方，则AB两球的距离减小，库仑力变大，电场力做负功，则A、B系统电势能将增加，D正确。故选AD。10.如图，以恒定功率行驶的汽车，在水平路面

上匀速行驶，驶上斜坡后速度逐渐减小，已知汽车受地面的阻力与汽车和接触面间的压力成正比，则汽车驶上斜坡后（）A.牵引力逐渐减小B.加速度逐渐减小C.动能减小得越来越慢D.机械能增加得越来越快【答案】BCD【解析】【详解】A．汽车以恒定功率行驶，有PFv=设斜面与水平方向夹角为，汽车驶上斜坡

后减速，功率恒定，故牵引力增大，A错误；B．在斜面上汽车所受合力产生沿斜面向下的加速度，由牛顿第二定律得sinmgfFma+−=阻力与汽车和接触面间的压力成正比，汽车在斜面上受到阻力大小不变，牵引力增大，加速度逐渐减小，

B正确；C．由于加速度减小，速度减小得越来越慢，动能减小得越来越慢，C正确；D．牵引力与阻力做功，汽车机械能发生变化，由于汽车功率恒定，牵引力做功快慢不变，汽车速度减小，阻力做功越来越慢，故机械能增加得越来越快，D正确。故选BCD。三

、非选择题：共5题，共52分，其中第12题至第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.如图1所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置。（1）关于本实验，下列说法正确

的有______。A．为减小实验误差，应选用质量和密度较大的金属重锤作为重物B．为减小实验误差，可将“释放纸带前用手拉住纸带上端”改为“用固定的夹子夹住纸带上端”C．必须用天平准确测量出重物的质量，否则无法进行验证D．应先释放重物，再立即接通打点计

时器的电源（2）实验中得到的一条纸带如图2所示，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。重物质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。根据这些

数据，应选用从打下O点到打下__点（选填A、B、C）的过程验证机械能守恒，该过程中，重物重力势能的减少量pE=______，动能的增加量kE=______。（3）某同学在纸带上选取了多个计数点，测量它们到初速度为零的起始点的距离h，并计算出打相应计数点时重物的速度v，描点

并绘出2vh−的图像。若实验中重物所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的2vh−图像是图3中的_______。（4）某同学的实验数据结果显示：重物动能的增加量小于重力势能的减少量，则可能的原因有______。A．空气对重物有阻力和打

点计时器对纸带有阻力B．重物的速度是用2vgh=计算得到的C．交流电源的实际频率大于50HzD．交流电源的实际频率小于50Hz【答案】①.AB##BA②.B③.Bmgh④.()228CAhhmT−⑤.A⑥.

AC##CA【解析】【详解】（1）[1]A．选用质量和密度较大的金属重锤作为重物能够减小实验误差，A正确；B．为了避免手抖动产生的实验误差，可将“释放纸带前用手拉住纸带上端”改为“用固定的夹子夹住纸带上端”，B正确；C．验证机械能守恒的方

程中质量可以消去，不需要测量，C错误；D．应先接通打点计时器的电源，再释放重物，D错误。故选AB。（2）[2]分析题目可知，由速度公式可得B点的速度为2CABhhvT−=故验证机械能守恒需要比较从O点到B点重物重力势能的减少量与动能的增加量。[3]重力做功等于重力势能的减少量为p

BEmgh=[4]从O点到B点动能的增加量为()2222112228CACABhhhhmvmmTT−−==（3）[5]若实验中重物所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，设阻力为f，根据动能定理可得212mghfhmv−=可得22()mgfvhm−=可知2vh−图像为一条过原点

的倾斜直线。故选A。（4）[6]A．重物运动过程如果受到空气或打点计时器对纸带的阻力，则重物动能的增加量小于重力势能的减少量，A正确；B．若重物的速度是用2vgh=计算得到的，则212mghmv=总是成立，B错误；CD．若交流电源的实际频率大于50Hz，则计算过程打点周期比实际值偏大，求得的速度

偏小，动能偏小，使得重物动能的增加量小于重力势能的减少量，C正确，D错误。故选AC。12.电影《流浪地球2》中太空电梯非常吸引观众眼球。太空电梯通过超级缆绳连接地球赤道上的固定基地、同步空间站及配重空间站，它们随地球以同步静止状态一起旋转，如图所示。已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T；配

重空间站质量为m，距地面高度为9R；引力常量为G。不考虑太空电梯、两空间站彼此间的万有引力。求：（1）配重空间站速度大小；（2）超级缆绳对配重空间站的拉力大小。的【答案】（1）20RT；（2）22240100mRGMmTR−【解析】【详解】（1）由题知，

太空电梯角速度与地球自转角速度相同，为2T=由题知，配重空间站的轨道半径为10rR=，配重空间站的速度大小为20RvrT==（2）设超级缆绳对配重空间站的拉力大小为F，则拉力与地球的万有引力提供向心力22GMmmvFrr+=解得22240100mRGMmFTR=−

13.如图所示，一光滑绝缘细直杆MN，长为L，水平固定在匀强电场中，电场强度大小为E，方向与竖直方向夹角为θ.杆的M端固定一个带负电小球A，电荷量大小为Q；另一带负电的小球B穿在杆上，可自由滑动，电荷量大小为q，质量为m，现将小球B从杆

的N端由静止释放，小球B开始向右端运动，已知k为静电力常量，g为重力加速度，求：(1)小球B对细杆的压力的大小；(2)小球B开始运动时加速度的大小；(3)小球B速度最大时，离M端的距离．【答案】（1）qEcosθ＋mg（2）2sinEqkQqammL=−（3）sinkQxE

=【解析】【详解】(1)小球B在垂直于杆的方向上合力为零，则有FN＝qEcosθ＋mg由牛顿第三定律知小球B对细杆的压力FN′＝FN＝qEcosθ＋mg(2)在水平方向上，小球所受合力向右，由牛顿第二定律得：qEsinθ－2kqQL＝ma解得：2sinEqkQqammL=−

(3)当小球B的速度最大时，加速度为零，有：qEsinθ＝2kqQx解得：sinkQxE=14.如图所示，质量为m＝2kg的小物块，用长L＝0.4m的细线悬挂于O点。现将细线拉直至与水平方向夹角为α＝30°。小物块由静止释放，下摆至最低点

B处时，细线达到其最大承受力并瞬间断开。小物块恰好从水平粗糙传送带的最左端滑上传送带，传送带以v0＝3m/s的速度逆时针匀速运转。小物块最后从传送带左端飞出，并恰好从固定光滑斜面的顶端沿斜面下滑。斜面倾角θ＝60°，斜面底端挡板上固定一轻弹簧。小物块沿斜面下滑一段距离后

，压缩弹簧。小物块沿斜面运动的最大距离x=32m，g取10m/s2。求：（1）绳子能承受的最大拉力的大小；（2）弹簧的最大弹性势能；（3）由于物块滑上传送带电动机多做了多少功。【答案】（1）40N；（2）31

J；（3）24J【解析】【详解】（1）小物块从静止摆到最低点过程中，根据机械能守恒定律有()211sin2BmgLmv−=解得2m/sBv=物块在B点时，根据向心力公式有2BvFmgmL−=联立解得40NF=根据牛顿第三定律，刚到最低点细线

达到其最大承受力40NF=。（2）物块向右滑上传送带做减速运动，因传送带的速度大于物块的初速度，可知物块速度减为零后将反向运动，回到传送带左端时速度仍为2m/s，由于小物块恰好沿斜面方向落到光滑斜面上，即小物块落到斜面顶端时速度方向沿斜面方向，则c

osBvv=物块滑到斜面最低点时，则21sin2PmvmgxE+=解得p31JE=（3）物块在传送带上减速滑行和反向加速滑行的时间均为BBvmvtaf==整个过程木块相对传送带滑行的距离0242svtf==则24JQfs==整个过程中木块的动能增量

为零，则由于物块滑上传送带电动机多做了24J的功。15.如图所示，左、右两个光滑半圆轨道半径分别为3R和R，它们和足够长的光滑水平直轨道AB、CD平滑相连并竖直放置。将质量分别为2m和m的两个小环a、b用长为3R的轻质杆连接，并穿在轨道上。初始时，a、b两环具有一定的初速度，a环恰能运动到直导轨C

D上。已知重力加速度为g，求：（1）a环的初速度大小v0；（2）a环在右半圆轨道上运动过程中机械能最大时速度大小v1；（3）a、b两环均在左半圆轨道上运动的过程中，a环机械能最小时的速度大小v2。【答案】（1）2213g

R；（2）15gR；（3）7gR【解析】【详解】（1）由题意知，a、b两环的初速度大小相等，a环恰能运动到直导轨CD上，两环的末速度为0，由动能定理得2200112460222mgRmgRmvmv−−=−+解得02213vgR=（2）a、b两环的

系统机械能守恒，a环在右半圆轨道上运动过程中机械能最大时，b环机械能最小，当a的速度与杆垂直时，b环速度为0，机械能最小，根据几何关系可得a的高度为的32hR=由机械能守恒有222001111222022222mvmvmgRmvmgh++=++解得115vgR=（

3）当轻杆在左边轨道竖直时a环机械能最小，此时两环速度大小相等，由机械能守恒定律2222002211931122222222222RRmvmvmgRmgmgmvmv++=+++得27vgR=获得

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