精品解析：江苏省南京市第一中学2020-2021学年高一（下）期中物理试题

江苏省南京一中2020-2021学年高一下学期期中物理试卷

一、单选题（共9题，每题4分，共36分，每题只有一个选项符合题意。）

1. 关于摩擦力做功的下列说法中正确的是（　　）

A. 静摩擦力一定不做功 B. 滑动摩擦力一定做负功

C. 静摩擦力可以做正功，但不能做负功 D. 滑动摩擦力既可以做功，也可以不做功

2. 2020年底宁淮扬镇高铁全线通车，大大缩短了南京到连云港的运行时间，为江苏的经济发展起了极大的助推作用。设高铁列车高速运行时所受的空气阻力与车速成正比，当列车分别以200km/h和300km/h的速度匀速运行时，克服空气阻力的功率之比为（　　）

A. 2：3 B. 4：9 C. 8：27 D. 36：49

3. 2020年3月9号，第54颗北斗导航卫星发射成功，我国北斗卫星导航系统（BDS）即将全面完成组网。若A、B为“北斗”系统中的两颗工作卫星，其中A是高轨道的地球静止同步卫星，B是中轨道卫星。已知地球表面的重力加速度为g，地球的自转周期为T0，假设两颗卫星都绕地球近似做匀速圆周运动，万有引力常量为G。则下列判断正确的是（　　）

A. 卫星A可能经过江苏上空

B. 向心加速度大小 aA ＞aB＞g

C. 若测出卫星B的轨道半径，可以估算出地球的质量

D. 若测出卫星A的轨道半径，可以估算出地球的密度

4. 如图所示，细线一端固定在O点，另一端拴一小球。将小球从细线水平且伸直的位置由静止释放，在小球运动到最低点的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 小球所受合力就是小球运动的向心力

B. 细线上拉力逐渐增大

C. 小球重力的功率逐渐增大

D. 细线拉力的功率逐渐增大

5. “双星系统”由相距较近的星球组成，每个星球的半径均远小于两者之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在彼此的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动。如图所示，某一双星系统中A星球的质量为m1，B星球的质量为m2，它们球心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　）

A. B星球的轨道半径为

B. A星球运行的周期为

C. A星球和B星球的线速度大小之比为m1：m2

D. 若在O点放一个质点，则它受到两星球的引力之和一定为零

6. 如图所示，以两等量异种点电荷连线的中点O为圆心画出半圆，在半圆上有a、b、c三点，b点在两电荷连线的垂直平分线上，下列说法正确的是（　　）

A. a、c两点的电场强度相同

B. a、c两点的电势相同

C. 正电荷由O点移到b点过程中电场力做正功

D. 负电荷在a点的电势能等于在b点的电势能

7. 如图，实线表示电场线，虚线表示带电粒子只受电场力作用下的运动轨迹，则（　　）

A. 若粒子是从N点运动到M点，则其带负电荷

B. 粒子运动的加速度在M点大于N点

C. 粒子在M点的速度小于在N点的速度

D. 粒子在M点的电势能小于在N点的电势能

8. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能EP之和，取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示，重力加速度g取10m/s2。结合图中数据可知（　　）

A. 物体的质量为2.5kg

B. 物体上升过程中所受阻力大小为5N

C. 在h＝2m处，物体的动能Ek＝40J

D. 从地面至h＝4m，物体的动能减少80J

9. 如图所示，轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与一个质量为m的滑块接触而不栓接，弹簧处于原长。现施加水平外力F缓慢地将滑块从O向左压至A位置静止，撒去推力后物块由静止向右运动，经O点到达B点时速度为零。物块的质量为m，AO＝a，OB＝b，物块与桌面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则上述过程中（　　）

A. 推力对物块做的功为μmg（a+b）

B. 撤去F后，滑块和弹簧组成的系统机械能守恒

C. 此过程中，弹簧最大弹性势能为μmg（2a+b）

D. 在刚与弹簧分离时，滑块速度大小为

二、填空题（每空2分，共24分）

10. 如图所示，将打点计时器固定铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可“验证机械能守恒定律”．

①已准备的器材有：打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还必需的器材是________（只有一个选项符合要求，填选项前的符号）．

A．直流电源、天平及砝码    B．直流电源、刻度尺

C．交流电源、天平及砝码    D．交流电源、刻度尺

②安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示（其中一段纸带图中未画出）．图中O点为打出的起始点，且速度为零.

选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点．其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示．已知打点计时器打点周期为T=0.02s．由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE =______ m/s（结果保留三位有效数字）.

③若已知当地重力加速度为g，代入图中所测数据进行计算，并将与_______进行比较（用题中所给字母表示），即可在误差范围内验证，从O点到E点的过程中机械能是否守恒．

④某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏，找不到打出的起始点O了，如图所示.于是他利用剩余的纸带进行如下的测量：以A点为起点，测量各点到A点的距离h，计算出物体下落到各点的速度v，并作出v2-h图像．图中给出了a、b、c三条直线，他作出的图像应该是直线_________；由图像得出，A点到起始点O的距离为_________cm（结果保留三位有效数字）.

11. 如图所示，匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内有a、b、c三点，坐标为a（0，6），b（8，0），c（8，6）三点的电势分别为12V、9V、8V。则：

（1）坐标原点处的电势为_______V

（2）电子从坐标原点运动到c点，电场力做功为_______eV

（3）该电场的电场强度的大小为_______V/cm

12. 电流传感器可以捕捉到瞬间的电流变化，它与计算机相连，可以显示出电流随时间变化的I﹣t图像。如图甲连接电路。直流电源电动势9V，内阻可忽略，电容器选用电容较大的电解电容器。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电。然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机。屏幕上显示出电流随时间变化的I﹣t图像如图乙所示。

（1）将开关S接通1，电容器的_______（填“左”或“右”）极板带正电，再将S接通2，通过R的电流方向向_______（填“左”或“右”）

（2）如果不改变电路其他参数，只减小电阻R，充电时I﹣t曲线与横轴所围成的面积将_______（填“增大”“不变”或“变小”）充电时间将_______（填“变长”“不变”或“变短”）。

三、解答题（共40分，写出必要的解题步骤，没有过程直接给答案的不得分）

13. 人类探测未知天体的步伐从未停止过．现观测到遥远太空中的某一半径为R的天体，其一颗卫星绕它做半径为r，周期为T的匀速圆周运动，万有引力常量为G，不考虑天体自转的影响。求：

（1）卫星绕行的线速度；

（2）该天体的质量；

（3）该天体表面的重力加速度。

14. 平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E＝1.2×102V/m，极板间距离d＝5cm，电场中C点和D点分别到A、B两板的距离均为0.5cm，B板接地，求：

（1）D点电势和C、D两点间的电势差；

（2）若该金属板所带电荷量为6×10﹣8C，将其视为平行板电容器，其电容值为多大？

15. 如图所示，水平绝缘直轨道AC由光滑段AB与粗糙段BC组成，它与竖直光滑半圆轨道CD在C点处平滑连接，其中AB处于电场区内。一带电量为+q、质量为m的可视为质点的滑块从A处以水平初速度v0进入电场区沿轨道运动，从B点离开电场区继续沿轨道BC运动，最后从圆轨道最高点D处水平飞离。已知：轨道BC长l＝1m，圆半径R＝0.1m，m＝0.01kg，q＝2.5×10﹣4C，滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，设装置处于真空环境中。

（1）若滑块到达圆轨道D点时的速度v＝2m/s，求滑块在D点处时受到的弹力大小和通过B点时的速度大小；

（2）若v0＝5m/s，为使滑块能到达圆轨道最高点D处，且离开圆轨道后落在水平轨道BC上，求A、B两点间电势差UAB应满足的条件。

16. 如图所示，半径为R的半圆形管道ACB（忽略管径大小）固定在竖直平面内，倾角为θ的斜面固定在水平面上，细线跨过小滑轮连接小球和物块，小球直径略小于管径，其质量为m，物块质量为3m，细线与斜面平行。现对物块施加沿斜面向上的力F使其静止在斜面上，此时小球恰好在半圆形管道最低点C处于静止状态，撤去力F后，物块由静止沿斜面下滑。重力加速度为g，θ=30°，不计一切摩擦。求：

（1）力F的大小和撤去力F的瞬间小球的加速度大小；

（2）小球运动到管口A时对管壁的弹力大小；

（3）小球从半圆形管道最低点C运动到管口A的过程中，细线对小球做的功。

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