2020年江苏省南通市高一(下)期中物理试卷

第第页，共14页第4第4页，共14页1}率为f重力的频率为g（1）减少阻力对实验的影响，下列操作可行的有选用铁质重锤安装打点计时器时使两限位孔在同一竖直线上释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直(1A■・・(1A■・・t由:■hi(C)（2）打B点时，里锤的速度vB为该实验过程没有考虑各种阻力的影响，这属于本实验的-误差（选填“偶然”或“系统”）（3）用实验测得的数据作出v2-h图象如图丙，图线不过坐标原点的原因是图线斜率接近可验证重锤下落过程机械能守恒2010年10月我国“嫦娥二号”探月卫星成功发射.“嫦娥二号”卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过若干次变轨、制动后，最终使它绕月球在一个圆轨道上运行.设“嫦娥二号”距月球表面的高度为h绕月圆周运动的周期为T已知月球半径为R引力常量为G.（1）求月球的质量M；（2）求月球的密度p（3）若地球质量为月球质量的k倍，地球半径为月球半径的n倍，求地球与月球的第一宇宙速度之比v1：v2.如图所示，质量为m的小球以初速度v0竖直向下运动距离d后，沿竖直平面内的固定轨道ABC运动，AB是半径为d的四分之一粗糙圆弧，BC是半径为二的粗糙半圆弧小球恰好能运动到C点，不计空气阻力，重力加速

度为g。求小球运动到BC圆弧上C点时的速度大小vc小球沿轨运ABC上运动到C点过程中，克服摩擦力做的W015.歼-15舰载机于2012年11月23日首次在“辽宁舰”航母甲板上起降。飞机在静止的航母上起飞时，止动轮挡先挡住飞机起落架阻止飞机前行，飞行员开动发动机将推力提升到F=1.40x105N时，止动轮挡迅速放下，飞机继续提升推力，通过长L=196m的跑道，以速度V]=70m/s从甲板末端滑跃起飞，已知飞机的质量m=1.8x104kg，在跑道上运动时受到的阻力约为f=5.0x104N，取g=10m/s2，则止动轮挡放下瞬间，飞机运动的加速度大小？飞机在跑道上运动过程中，发动机的推力做的功为多少？若飞机离开甲板后，以恒定功率P=5.1x107W飞行，经过时间t=10s,升高h=1.0x103m,速度达到v2=170m/s，则飞机在此升空过程中空气阻力做了多少功？2—r如图所示，一束负离子从静止开始经加速电场加速后，获得水平速度v0,从水平放置的一对平行金属板正中间射入偏转电场中，已知每个负离子的电荷量为q，质量为m,偏转金属极板长为L,两极板间距为d，P是下板中心的小孔

（1）求加速电场两端的电压Ux（2）若离子恰能从P孔飞出偏转电场，求水平金属板间的所加偏转电压U（3）在（2）的情况从P孔飞出时的动能Ek为多少？如图所示，物体A、B用绕过光滑定滑轮的细线连接，离滑轮足够远的物体A置于光滑的平台上，物体C中央有小孔，C放在物体B上，细线穿过C的小孔。“U”形物D固定在地板上，物体B可以穿过D的开口进入其内部而物体C又恰好能被挡住。物体A、B、C的质量mA=mB=mC=2.0kg。现由静止释放三物体A、B、C,当B、C一起从静止开始竖直下降H1=1.2m后，C与D发生碰撞并静止，B继续下降H=09m后与D发生碰撞并静止。取g=10m/s2，求：（1）C与D碰撞前瞬间，BC整体的速度大小V］。（2）从静止释放到C与D碰撞的过程中，细线的拉力对BC整体所做的功W］。（3）C与D碰撞后，B物体下降高度H2的过程中，细线的拉力对A所做功的功率答案和解析【答案】D【解析】解；A、电场线与带电粒子在电场中运动的轨迹是两回事，不一定重合，故A错误B、正电荷在电场中某一点的受力的方向，就是通过这一点电场线的切线方向，与点电荷速度的方向无关，故B错误；C、电场强度是电场本身的性质，与有无电场线无关。故C错误；D、根据电场线的特点可知，在电场中没有电荷的空间里，电场线既不中断也不相交。故D正确。故选：D。电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，沿电场线的方向，电势降低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小。电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量，电场强弱可由试探电荷所受的力与试探点电荷带电量的比值确定，电场方向与正电荷受力方向一致与负电荷受力方向相反。本题关键抓住电场线几个特点进行解答：不闭合、不存在，不相交，与电荷的运动轨迹不是一回事。【答案】B【解析】解：因两电荷异性，带电量分别为-3Q,Q,此时有：F=，n-3Q+Q接触后再分开，带电量各为：Qlf=Q2‘=:=-Q则两球的库仑力大小为：F=]=：F.故B正确、ACD错误。故选：B。接触带电的原则是先中和后平分，两个球的电性可能相同，可能不同，根据库仑定律得出接触后再放回原处的库仑力大小。解决本题的关键掌握接触带电的原则，先中和后平分，以及掌握库仑定律的公式。【答案】B【解析】解：A、两个导体串联，电流相同。故A正确；B、电流的微观表达式I=nevS，由题n、e、I相同，S不同，则自由电子定向移动的平均速率v不同。故B错误；C、根据电阻定律可知，细导体的电阻大于粗导体的电阻，由欧姆定律U=IR得知，I相同，则细导体两端的电压Ul大于粗导体两端的电压U2.故C正确；D、设导体的长度为L横截面积为S.导体内的电场强度E==.=.='，人p相同，则E与S成反比，所以细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度。故D正确；本题选错误的，故选：B。两个导体串联，电流相同；根据电流的微观表达式I=nevS，可以推出两段导体内的自由电子定向移动的平均速率关系；根据电阻定律R=J和欧姆定律U=IR,可以求出细导体两端的电压Ul大于粗导体两端的电压U2；根据E=、R=＞，可以推出细导体内的电场强度和粗导体内的电场强度关系。本题考查了欧姆定律、电阻定律、电场强度、电流的微观表达式、电压概念等知识点。有等效法理解：把粗的导体看出是多根细的导体并联而成。【答案】C【解析】解：人步行时重心升降的幅度约脚跨一步距离的0.1倍，故在1km的过程中重心上升的高度为厶h=0.1x=100m,人的重力为G=600N,故克服重力做功为W=mgh=6x104J故选：C。人的质量为M=60kg，由于人步行时重心升降的幅度约脚跨一步距离的0.1倍，求得人重心上升的高度，即可求得克服重力所做的功本题考查功的计算，要注意正确理解重力做功的计算方法，抓住重心总的上升高度是解题的关键【答案】D【解析】解：A、11.2km/s为第二宇宙速度，如果运动到A点时其速率大于11.2km/s,将会摆脱地球的引力。故A错误；B、7.9km/s为卫星的最大运行速度，而B点是椭圆轨道的最小速度，不可能大于7.9km/s。故B错误；C、若要卫星在A点所在的高度做匀速圆周运动，需在A点减速，让其做向心运动。故C错误；D、若要卫星在B点所在的高度做匀速圆周运动，需在B点加速，让其做离心运动。故D正确；故选：D。第二宇宙速度11.2km/s是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度；7.9km/s为卫星的最大运行速度；若要卫星在A点所在的高度做匀速圆周运动，需在A点减速；若要卫星在B点所在的高度做匀速圆周运动，需在B点加速。本题考查了人造卫星、万有引力定律及其应用等知识点。注意点：由低轨道向高轨道转换需要加速，由高轨道向低轨道转换需要减速。【答案】B【解析】解：根据题意可知：f=kv直E厂fh因为速度逐渐增大，所以「逐渐增大，故图象的斜率逐渐增大，即机械能减小的越来越快。当小球落到地面上时还有动能，机械能不为0,只有B正确。故选：B。只有重力对物体做功时，物体的机械能守恒，由于物体受空气阻力的作用，所以物体的机械能要减小，减小的机械能等于克服阻力做的功。物体受空气阻力的作用，物体的机械能要减小，由于空气阻力逐渐增大，所以机械能减小的越来越快。【答案】AB【解析】解：A、根据做曲线运动物体所受合外力指向曲线左侧，可知该粒子带负电，故A正确；BC、从a到b过程中电场力做负功，动能较小，电势能增加，故B正确，C错误；D、无法判断粒子的运动轨迹，故D错误；故选：AB。做曲线运动物体所受合外力指向曲线内侧，本题中粒子只受电场力，由此可判断电场力向左，根据电场力做功可以判断电势能的高低和动能变化情况，加速度的判断可以根据电场线的疏密进行本题以带电粒子在电场中的运动为背景考查了带电粒子的速度、加速度、动能、电势能等物理量的变化情况【答案】ACD【解析】解:A、若只在两板间插入电介质，根据C=可知，电容器的电容将增大。故A正确；B、若在两板间插入导体板，相对于减小平行板电容器的距离，根据C=,.，电容器的电容变大，故B错误；C、若只将滑动变阻器滑片P向上移动，电容器极板间电压增大，则电容器所带电荷增多，电容器充电，此过程电流计中有从a到b方向的电流，故C正确；D、若只将电容器下极板向下移动一小段距离，板间距离增大，根据C=，.二，电容减小，而电压不变，则电容器所带电量减小，电容器放电。由于上极板带正电，所以此过程电流计中有从b到a方向的电流，故D正确。故选：ACD。若只在两板间插入电介质或导体板，根据C=,.分析电容的变化；若只将滑动变阻器滑片P向上移动，或只将电容器下极板向下移动一小段距离，分析电容的变化，判断电量的变化，分析电路中电流的方向。本题电容器动态变化分析问题，关键是确定电容器的电压。电路稳定时，电容器所带电路无电流，只有在充电或放电过程中电容器所在电路有电流【答案】AD【解析】解：A、根据开普勒第二定律，对任一卫星在相等时间内扫过相等的面积，由于卫星B和卫星C是两个不同的轨道，卫星B与地球球心的连线和卫星C与地球球心的连线在相等时间内扫过的面积不相等，故A正确；Minv2BC、对B、C,根据知，v=j，C的轨道半径大于B的轨道半径，则vB>vC，对于A、C，A、C的角速度相等，根据v=r®知，vC>vA,所以vB>vA，故B错误，C错误。D、A、C的角速度相等，则A、C的周期相等，根据T「「知，C的周期大于B的周期，故D正确。故选：AD。根据开普勒第二定律知对任一卫星在相等时间内扫过的面积相等，B、C绕地球做圆周运动，靠万有引力提供向心力，结合万有引力提供向心力，比较线速度、周期。对A、C，角速度相等，周期相等，根据v=r®比较线速度。解决本题的关键知道B、C靠万有引力提供向心力，知道线速度、角速度、周期与轨道半径的关系，注意A不是靠万有引力提供向心力。【答案】BC【解析】解：A、若两电荷为异种电荷，在x=2a处，电场强度不可能为0,故两电荷为同种电荷，故A错误；OQtjB、由点电荷的场强公式E=k可知，点电荷M、N在x=2a处的场强分别为EM=k.,,EN=k，根据EM=EN，可以得到Qm：Qn=4：1，故B正确；C、0〜2a场强的方向向右，而沿电场线方向电势降低，故x=a点的电势高于x=2a点的电势，故C正确；D、电场强度为0,由于电势的零点可以人为选取，所以此处的电势不一定为0.故D错误。故选：BC。由图知，x=2a处电场强度为0,即可可知两点电荷是同种电荷还是异种电荷，电场强度为0,电势不一定为0.电势的零点可人为选取。根据点电荷场强公式E=k求解电荷量绝对值之比。解决本题的关键根据两点电荷连线之间某点的电场强度为0，而知道两点电荷为同种电荷，以及知道电势是一个相对性的概念，与零电势的选择有关。11.【答案】066'Y【解析】解：(1)A、B间的电势差为UAB="="：V=12VAB可-z.oxiaB、C间的电势差为UBC==,V=-6VBCq-J.oX10根据UAB=pA-pB，UBC=pB-pC，又申a=12V,代入解得，PB=0V,申c=6VAB连线中点D的电势为申DJ：'=6VCD两点电势相等，将DC连接起来，即为等势线，过A点作DC垂线，如图为电场线。故答案为：(1)0,6,6.(2)w根据电势差的定义式U=求出A、B间，B、C间电势差，结合A点的电势％=12V,

分别求出B、C两点的电势。再求AB连线中点的电势。在AB连线上找出与C点电势相等的点，作出等势线，根据电场力与等势线垂直,且由高电势指向低电势，作出电场线，再由E=:求电场强度的大小。本题中在求电势差时，公式U」•中三个量都要代入符号进行计算。要根据匀强电场的电势差与场强的关系U=Ed,找等势点，作等势线。【答案】ABC工匸系统打下O点时重锤速度不为零，2g【解析】解：(1)A、为了减小阻力的影响，实验时重锤选择质量大一些的，体积小一些的，故A正确。B、安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上，从而减小阻力的影响，故B正确。C、释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直，可以减小阻力，故C正确。D、重锤下落过程中，手不能拉着纸带，故D错误。故选：ABC。h.-h,B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则vB=，实验中的各种阻力的影响不可避免，属于系统误差；小明用实验测得数据画出v2-h图象图线不过坐标原点，即h=0时，速度不为零，可知打下O点时重锤速度不为零。若机械能守恒，有：mgh=.mv2，即v2=2gh，v2-h图线的斜率在误差允许的范围内k=2g，则机械能守恒。故答案为：ABC；(2)_，系统；(3)打下O点时重锤速度不为零，2g；根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤；根据平均速度等于中时刻的瞬时速度，结合周期等于频率的倒数，即可求解；根据机械能守恒定律，结合v2-h图象的斜率含义，即可求解。解决本题的关键知道实验的原理，以及操作中的注意事项，会通过图线特点分析图线不过原点的原因；利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法。我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距。【答案】解：(1)万有引力提供向心力，故：Mm4rr2G解得：M解得：M=解得：pU；(3)对近地和近月卫星，分别有(3)对近地和近月卫星，分别有答：(1)求月球的质量M为「\'求月球的密度p为’uJn若地球质量为月球质量的k倍，地球半径为月球半径的n倍，求地球与月球的第一宇宙速度之比v1：v2为.,；【解析】(1)研究“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力列出等式求出中心体的质量．根据密度的公式进行求解．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，根据牛顿第二定律列式分析．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．运用万有引力提供向心力列出等式．万有引力定律得应用要结合圆周运动的知识解决问题.【答案】解：(1)在C点，有：mg=m..解得：Vc='J(2)小球从开始到C的过程，由动能定理，有:解得：W0=|mgd+二川匚答：小球运动到BC圆弧上C点时的速度大小vc为、二(2)小球沿轨运ABC上运动到C点过程中，克服摩擦力做的W0为、mgd+l：-心。【解析】(1)小球恰好能运动到C点，在C点，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可；对小球从开始到C的过程，根据动能定理列式求解克服摩擦力做的W0。本题关键是明确小球的运动情况，把握圆周运动最高点的临界条件：重力等于向心力，结合向心力公式和动能定理列式求解。【答案】解：(1)止动轮挡放下瞬间，有：F-f=ma解得：a=5m/s2；飞机在跑道上起飞过程中，据动能定理得：T门=\.匚“解得发动机的推力做功为：W=H'..^；=5.39x107J；飞机在爬升过程中，根据动能定理得：J“汕卜二=\.

解得克服空气阻力做功为：丁，-LI丨：•：I"]'；答：（1）止动轮挡放下前瞬间，飞机的加速度为5m/s2。（2）飞机在跑道上运动过程中，发动机的推力做功为5.39x107Jo（3）飞机在爬升过程克服空气阻力做功为1.14X108J；【解析】（1）对飞机受力分析，根据牛顿第二定律求飞机加速度即可；（2）根据动能定理求解飞机在跑道上运动过程中发动机做功；（3）根据动能定理求飞机上升过程中克服空气阻力做功即可；本题主要考查了动能定理，要明确研究过程，特别要掌握利用动能定理解决变力做功问题。【答案】解：（1）根据动能定理得，eUx=：mv°2,解得：U=_联立解得U=4耐解得：U=_联立解得U=4耐17討'（3）根据动能定理得，eU+e=Ek，答：（1）加速电场两端的电压Ux为，。x2b（2）若离子恰能从