精品解析：江苏省南京市金陵中学2020-2021学年高一（下）期中物理试题

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江苏省金陵中学2020至2021学年高一第二学期期中考试高一物理试卷一、单项选择（每小题只有一个正确选项，正确得4分，错选、多选不得分，共48分）1. 两个相同的带同种电荷的导体小球所带电荷量的比值为1∶3，相距为r（r远大于小球半径）时库仑力的大小为F，今使两小球接触后再分开放回原处，此时库仑力的大小为（　　）A. F B. F C. F D. F2. 在如图所示的各电场中，a、b两点的电场强度相同的是（　　）A.  B. C.  D. 3. 电场中等势面如图所示，下列关于该电场描述正确的是（　　）A. A点的电场强度比C点的小B. 负电荷在A点电势能比在C点的电势能大C. 正电荷由A移动到C，电场力做负功D. 电荷沿等势面AB移动的过程中，电场力始终不做功4. 2020年10月12日，我国在西昌卫星发射中心成功将“高分十三号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。“高分十三号”卫星是一颗光学遥感卫星，这颗卫星绕地球的运动可看作匀速圆周运动，其轨道与地球赤道在同一平面内，从地面上看，卫星在一定高度处静止不动。已知地球半径为r1，“高分十三号”卫星轨道半径为r2。地球自转的周期为T1，“高分十三号”卫星运动的周期为T2，则（　　）A.  B.  C.  D. 5. 如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速传送至高处，在此过程中，下述说法正确的是（　　）A. 摩擦力对物体做负功B. 支持力对物体做正功C. 重力对物体做正功D. 重力做功与摩擦力做功之和为06. 质量为1.0×103kg的汽车，发动机的额定功率为90kW，该汽车在水平路面上行驶，当速度大小为20m/s时，汽车的牵引力大小为1.0×103N。此时，汽车发动机输出的实际功率是（　　）A. 15kW B. 20kW C. 30kW D. 90kW7. 如图所示，一小物块沿斜面从点下滑至点的过程中，重力做功，阻力做功。此过程中小物块的重力势能（　　）
 A. 增加 B. 减少 C. 增加 D. 减少8. 在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”：如图所示，一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐（金属）片，瓶内的金属片和锯条的情况如图所示（俯视图）。将锯条与起电机的负极相连，金属片与起电机的正极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。当把起电机一摇，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。关于此实验下列说法正确的是（　　）A. 烟尘在向某极运动过程中一定做匀加速运动B. 烟尘被吸附的过程中电势能增加C. 起电机工作后烟尘会带上负电向金属片运动，最终被金属片吸附D. 起电机工作后烟尘会带上正电向锯条运动，最终被锯条吸附9. 幼儿园滑梯（如图甲所示）是孩子们喜欢游乐设施之一，滑梯可以简化为如图乙所示模型。一质量为m的小朋友（可视为质点），从竖直面内、半径为r的圆弧形滑道的A点由静止开始下滑，利用速度传感器测得小朋友到达圆弧最低点B时的速度大小为（g为当地的重力加速度）。已知过A点的切线与竖直方向的夹角为30°，滑道各处动摩擦因数相同，则小朋友在沿着AB下滑的过程中（　　）A. 在最低点B时对滑道的压力大小为B. 先处于失重状态后处于超重状态C. 重力的功率一直增大D. 克服摩擦力做功为10. 如图所示，在匀强电场中，有边长为10cm的等边三角形ABC，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，O点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为、、，下列说法正确的是（　　）A. 匀强电场电场强度大小为40V/m，方向由A指向CB. 将电子由A点移到C点，电子的电势能减少了C. 将电子由A点移到C点，电子的电势能增加了D. 在三角形ABC外接圆的圆周上，电势最低点的电势为2V11. 在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动，在小球A的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图所示，小球A与小球B发生正碰后，小球A、B均向右运动，小球B被在Q点处的竖直墙壁弹回后与小球A在P点相遇，已知PQ=1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞，两球均可视为质点，则A、B两小球质量之比为（　　）A. 1∶1 B. 2∶1 C. 3∶1 D. 4∶112. 质量为m的翼装飞行爱好者乘飞机到达空中某处后，以速度水平跳出，由于风力的影响，经时间t，爱好者下落至跳出点的正下方时，其速度大小仍为，但方向与初速度相反，其运动轨迹如图所示，重力加速度为g，在此段时间t内（　　）A. 风力一定沿水平方向B. 飞行爱好者机械能减少，C. 风力对爱好者的冲量大小为D. 风力对爱好者的冲量大小为二、实验填空（ 每空2分，共10分）13. 如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验。（1）该实验是否需要用天平测量出重物的质量_________（选填“是”或“否”）（2）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的___________；A.速度变化量与高度变化量       B.重力做功与重力势能变化量C.动能变化量与重力势能变化量   D.合外力做的功与动能变化量（3）以下关于该实验的说法正确的是___________；A.做实验时，要先接通电源，再释放重物B.实验中的误差主要是由于空气阻力和摩擦阻力引起的C.释放重物前，重物应远离打点计时器D.可以用v=来计算重物下落的速度（4）安装好实验装置，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示。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。设重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。为了验证此实验过程中机械能是否守恒，应满足下面的哪个等式___________（用题中所给字母表示）。A         B.C.         D.都不正确（5）若经过计算发现增加的动能大于减少的重力势能，则实验中可能存在的问题是：_______________。三、计算题（共42分，要有必要的文字和说明 ）    14. 人造地球卫星P绕地球球心做匀速圆周运动，已知P卫星的质量为m，距地球球心的距离为r，地球的质量为M，引力常量为G，求：（1）卫星P运行周期。（2）现有另一地球卫星Q，Q绕地球运行的周期是卫星P绕地球运行周期的8倍，且P、Q的运行轨迹位于同一平面内，如图所示，求卫星P、Q在绕地球运行过程中，两卫星间相距最远时的距离。
 15. 如图所示，一根长为L的细绝缘线，上端固定，下端系一个质量为m的带电小球，将整个装置放入一匀强电场当中，电场强度大小为E，方向为水平向右，已知：当细线偏离竖直方向为θ角时，小球处于平衡状态，重力加速度为g，试求：（1）小球带何种电荷，带电量为多少；（2）若将小球拉至最低点无初速度释放，当小球运动到图示位置时的速度大小；16. 如图所示，一不可伸长的柔软轻绳跨过光滑的定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为1kg，静止于地面；b球质量为3kg，用手托住，高度为h=2.5m，此时轻绳刚好被拉紧。从静止开始释放b球，不计空气阻力和滑轮的大小，重力加速度g取10m/s2。试求： （1）b球刚落地时，a球速度的大小；（2）a球可以上升的最大高度。
 17. 如图所示，有一光滑绝缘的长木板B右端接有一竖直的挡板，静止放置在光滑水平地面上．一可视为质点的滑块A放置在长木板上，A与B右端挡板的距离为L，A与B左端的距离足够大．A和B(连同挡板)的质量均为m，滑块A带电量为+q，开始时A、B均静止．若在该空间加上大小为E、方向水平向右的匀强电场，由于受电场力作用，A开始向右运动并与B发生弹性碰撞，A、B碰撞过程中时间极短且无电荷转移．求：（1）A与B第一次相碰后，B的速率；（2）从A开始运动到A和B第二次碰撞所经历的时间；（3）A和B从第n次碰撞到第n+1次碰撞的时间内长木板B所通过的路程．
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