江蘇省淮安市淮安區(qū)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中考試物理試題 （解析版）

2023-2024學(xué)年度第二學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題高一物理（考試時(shí)間：75分鐘總分：100分）一、選擇題：共11題，每題4分，共44分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。1.物理學(xué)發(fā)展歷程中，在前人研究基礎(chǔ)上經(jīng)過多年的嘗試性計(jì)算，首先發(fā)表行星運(yùn)動(dòng)的三個(gè)定律的科學(xué)家是（）A.托勒密 B.哥白尼 C.第谷 D.開普勒【答案】D【解析】【詳解】首先發(fā)表行星運(yùn)動(dòng)的三個(gè)定律的科學(xué)家是開普勒。故選D。2.如圖所示，在地面上發(fā)射一顆衛(wèi)星，進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ運(yùn)行，其發(fā)射速度（）A.小于7.9km/s B.等于7.9km/sC.大于7.9km/s，小于11.2km/s D.大于11.2km/s，小于16.7km/s【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)題意，由宇宙速度的意義可知，在地面上發(fā)射一顆衛(wèi)星，要進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ運(yùn)行，其發(fā)射速度大于7.9km/s，小于11.2km/s，故ABD錯(cuò)誤C正確。故選C。3.質(zhì)量的金屬小球，從空中某點(diǎn)由靜止開始自由下落，經(jīng)落地。該過程中空氣阻力不計(jì)，，則小球在下落過程中重力的平均功率為（）A.10W B.20W C.30W D.40W【答案】A【解析】【詳解】由題知，內(nèi)小球下落的高度為代入數(shù)據(jù)得重力做的功為代入數(shù)據(jù)得則小球在下落過程中重力的平均功率為故選A。4.如圖所示，一物體靜止在斜面上，現(xiàn)在使斜面體向右勻速移動(dòng)一段距離，物體相對(duì)斜面始終靜止，則下列關(guān)于物體所受各力對(duì)物體做功的說法中正確的是（）A.重力做正功B.支持力不做功C.摩擦力做負(fù)功D.合力做正功【答案】C【解析】【詳解】對(duì)物體受力分析可知物體受重力、彈力和摩擦力，受力分析圖如圖所示由于物體在水平方向移動(dòng)，重力的方向與物體位移方向垂直，所以重力對(duì)物體不做功，支持力的方向與位移方向的夾角小于90°，則支持力對(duì)物體做正功，摩擦力的方向與位移方向的夾角大于90°，所以摩擦力對(duì)物體做負(fù)功，故合外力做負(fù)功。故選C。5.我國高鐵自主創(chuàng)新取得重大成果。如圖所示，一列質(zhì)量為m的動(dòng)車，以恒定功率P在平直軌道上從靜止運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t達(dá)到該功率下的最大速度vm，設(shè)動(dòng)車行駛過程所受到的阻力f保持不變。動(dòng)車在時(shí)間t內(nèi)（）A.加速度越來越大 B.加速度保持不變C.最大速度 D.牽引力做功【答案】C【解析】【詳解】AB．動(dòng)車的牽引力為根據(jù)牛頓第二定律隨著動(dòng)車速度的增大，動(dòng)車的牽引力逐漸減小，加速度越來越小，故AB錯(cuò)誤；C．動(dòng)車達(dá)到該功率下的最大速度時(shí)，根據(jù)平衡條件可得最大速度為故C正確；D．設(shè)動(dòng)車在時(shí)間t內(nèi)，位移為，根據(jù)動(dòng)能定理牽引力做功故D錯(cuò)誤。故選C。6.北京時(shí)間2022年4月15日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功將“中星6D”衛(wèi)星送入地球同步軌道。對(duì)于該衛(wèi)星下列說法正確的是（）A.軌道可能是橢圓B.運(yùn)行速度小于7.9km/sC.加速度大于近地衛(wèi)星的加速度D.在軌運(yùn)行時(shí)可能經(jīng)過淮安上方【答案】B【解析】【詳解】A．地球同步衛(wèi)星，相對(duì)于地球靜止，運(yùn)行周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，其軌道一定是圓，故A錯(cuò)誤；B．第一宇宙速度為衛(wèi)星最小發(fā)射速度和最大環(huán)繞速度，因此該衛(wèi)星在軌道的運(yùn)行速度小于7.9km/s，故B正確；C．由萬有引力提供向心力可得由于地球同步衛(wèi)星的半徑大于近地衛(wèi)星運(yùn)行半徑，故地球同步衛(wèi)星的加速度小于近地衛(wèi)星的加速度，故C錯(cuò)誤；D．地球同步衛(wèi)星只在地球赤道上方，故D錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示，ABC為等邊三角形，電荷量為＋q的點(diǎn)電荷固定在A點(diǎn)，則下列說法正確的有（）A.B、C兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.B、C兩點(diǎn)電勢(shì)相等C.正電荷在B點(diǎn)電勢(shì)能比在C點(diǎn)時(shí)要大D.負(fù)電荷在B點(diǎn)電勢(shì)能比在C點(diǎn)時(shí)要小【答案】B【解析】【詳解】A．B、C兩點(diǎn)距A點(diǎn)的距離相等，根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)分布可知，B、C兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，故A錯(cuò)誤；B．B、C兩點(diǎn)距A點(diǎn)的距離相等，根據(jù)點(diǎn)電荷電勢(shì)分布可知，B、C兩點(diǎn)電勢(shì)相等，故B正確；CD．根據(jù)可知，正電荷B點(diǎn)電勢(shì)能等于在C點(diǎn)電勢(shì)能，負(fù)電荷在B點(diǎn)電勢(shì)能等于在C點(diǎn)電勢(shì)能，故CD錯(cuò)誤。故選B。8.鉛球被水平推出后的運(yùn)動(dòng)過程中，不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)于鉛球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a、速度大小v、動(dòng)能Ek和機(jī)械能E隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系中，正確的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】A．由于不計(jì)空氣阻力，鉛球被水平推出后只受重力作用，加速度等于重力加速度，不隨時(shí)間改變，故A錯(cuò)誤；B．鉛球被水平推出后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有則拋出后速度大小為可知速度大小與時(shí)間不是一次函數(shù)關(guān)系，故B錯(cuò)誤；C．鉛球拋出后的動(dòng)能可知?jiǎng)幽芘c時(shí)間不是一次函數(shù)關(guān)系，故C錯(cuò)誤；D．鉛球水平拋出后由于忽略空氣阻力，所以拋出后鉛球機(jī)械能守恒，故D正確。故選D?！军c(diǎn)睛】9.如圖所示，實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線（方向未標(biāo)出），虛線是一帶正電的粒子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢(shì)分別為φM、φN，粒子在M點(diǎn)和N點(diǎn)時(shí)加速度大小分別為aM、aN，速度大小分別為vM、vN，電勢(shì)能分別為、。下列判斷正確的是（）A.B.C.D.E【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)電場(chǎng)線越密集的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，則有根據(jù)牛頓第二定律有可得帶電粒子所受電場(chǎng)力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，所以粒子受到的電場(chǎng)力方向斜向右下，又粒子帶正電，所以電場(chǎng)線的方向從左上指向右下，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知又粒子帶正電，所以有從M運(yùn)動(dòng)到N過程中電勢(shì)能增大，則電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，所以有故選A。10.如圖所示為低空跳傘極限運(yùn)動(dòng)表演，運(yùn)動(dòng)員從離地350m高的橋面一躍而下，實(shí)現(xiàn)了自然奇觀與極限運(yùn)動(dòng)的完美結(jié)合。假設(shè)質(zhì)量為m的跳傘運(yùn)動(dòng)員，由靜止開始下落，在打開傘之前受恒定阻力作用，下落的加速度，在運(yùn)動(dòng)員下落h的過程中，下列說法正確的是（）A.運(yùn)動(dòng)員重力做功為 B.運(yùn)動(dòng)員克服阻力做功為C.運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能增加了 D.運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減少了【答案】D【解析】【詳解】A．運(yùn)動(dòng)員下落h，則重力做功為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)得則運(yùn)動(dòng)員克服阻力做功為故B錯(cuò)誤；C．運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能增加量等于合外力做功，則=故C錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減少量等于克服阻力做功，即故D正確。故選D。11.一條輕繩跨過定滑輪，繩的兩端各系一個(gè)小球A和B，B球的質(zhì)量是A球質(zhì)量的3倍。用手托住B球，A球靜止于地面，當(dāng)輕繩剛好被拉緊時(shí)，B球離地面的高度是h，如圖所示。以地面為參考平面，不計(jì)一切阻力，從釋放B球至B球落地的過程中，A球的重力勢(shì)能和動(dòng)能隨A球的位移x變化的關(guān)系可能正確的是（）A.

B.C.D【答案】A【解析】【詳解】A球的重力勢(shì)能為即A球的重力勢(shì)能和A球的位移x成正比關(guān)系，斜率為對(duì)A球由動(dòng)能定理有對(duì)B球由動(dòng)能定理有解得即A球的動(dòng)能和A球的位移x成正比關(guān)系，斜率為則有故選A。二、非選擇題：共5題，共56分。其中第13~16題解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)，答案中必須寫出數(shù)值和單位。12.為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，某小組同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，細(xì)線的一端拴一個(gè)金屬小球，另一端連在天花板O處。先用水平作用力將小球從最低點(diǎn)A處緩慢拉至B點(diǎn)，然后由靜止釋放，B、A的豎直高度差為h，記錄小球通過A處光電門的遮光時(shí)間為t，金屬小球的直徑為，整個(gè)過程中細(xì)線都處于繃直狀態(tài)，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。（1）為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，下列必須使用的器材是。（填正確答案前的字母標(biāo)號(hào)）A.秒表 B.刻度尺 C.天平（含砝碼）（2）若小球質(zhì)量為m，小球從B點(diǎn)至A點(diǎn)過程中，重力勢(shì)能減少量為________。（3）小球通過最低點(diǎn)的速度大小為________。（4）小球從靜止釋放到最低點(diǎn)的過程中，滿足機(jī)械能守恒的關(guān)系式為____________（用d、g、h、t表示）。（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用密度稍大的重物，這樣做能減小誤差的主要原因是______________?！敬鸢浮浚?）B（2）（3）（4）（5）減小空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響【解析】【小問1詳解】光電門具有計(jì)時(shí)功能，故不需要秒表，實(shí)驗(yàn)需使用刻度尺測(cè)量B、A的豎直高度差，驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式中，小球的質(zhì)量可以約去，故不需要使用天平（含砝碼）。故選B?！拘?詳解】小球從B點(diǎn)至A點(diǎn)過程中，重力勢(shì)能減少量為【小問3詳解】根據(jù)極短時(shí)間的平均速度等于瞬時(shí)速度，小球通過最低點(diǎn)的速度大小為【小問4詳解】小球從靜止釋放到最低點(diǎn)過程中，若小球機(jī)械能守恒，則有整理得【小問5詳解】實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用密度稍大的重物，這樣做能減小誤差的主要原因是減小空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。13.2023年10月5日8時(shí)24分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號(hào)丁運(yùn)載火箭，成功將遙感三十九號(hào)衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。若衛(wèi)星的質(zhì)量為m，在離地面高度為h的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知地球的質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，不考慮地球自傳的影響。求：（1）地球?qū)υ撔l(wèi)星的萬有引力大小；（2）該衛(wèi)星的線速度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)萬有引力定律，地球?qū)υ撔l(wèi)星的萬有引力大小（2）根據(jù)萬有引力提供向心力解得該衛(wèi)星線速度大小14.如圖所示，電荷量為的點(diǎn)電荷與均勻帶電薄板相距，點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心，圖中，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零。求：（1）電荷量為的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小；（2）B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）電荷量為的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。?）電荷量為的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小方向水平向左，A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則帶電薄板在A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與電荷量為的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等大反向，則方向水平向右，A、B點(diǎn)關(guān)于帶電薄板對(duì)稱，則帶電薄板在B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小方向水平向左，則B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小15.如圖所示，一對(duì)平行金屬極板相距為3cm，兩板間電壓為24V，兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)方向向上，其中下極板接地（零電勢(shì)），A點(diǎn)距上板為1cm，B點(diǎn)距下板為0.5cm。求：（1）兩金屬板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；（2）A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB；（3）電荷量為的帶正電的粒子在B點(diǎn)的電勢(shì)能。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）兩金屬板之間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（2）A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差（3）根據(jù)可得B點(diǎn)的電勢(shì)為帶正電的粒子在B點(diǎn)的電勢(shì)能16.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，有一傾角為的斜面與半徑為的光滑圓弧軌道BCD相切于B點(diǎn)，C是最低點(diǎn)，OB與OC的夾角為，D與圓心O等高。將一質(zhì)量為的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面運(yùn)動(dòng)，斜面上AB間的