江苏省淮安市淮安区2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 （解析版）

2023-2024学年度第二学期期中学业水平测试试题高一物理（考试时间：75分钟总分：100分）一、选择题：共11题，每题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意。1.物理学发展历程中，在前人研究基础上经过多年的尝试性计算，首先发表行星运动的三个定律的科学家是（）A.托勒密 B.哥白尼 C.第谷 D.开普勒【答案】D【解析】【详解】首先发表行星运动的三个定律的科学家是开普勒。故选D。2.如图所示，在地面上发射一颗卫星，进入椭圆轨道Ⅱ运行，其发射速度（）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】【详解】根据题意，由宇宙速度的意义可知，在地面上发射一颗卫星，要进入椭圆轨道Ⅱ运行，其发射速度大于7.9km/s，小于11.2km/s，故ABD错误C正确。故选C。3.质量的金属小球，从空中某点由静止开始自由下落，经落地。该过程中空气阻力不计，，则小球在下落过程中重力的平均功率为（）A.10W B.20W C.30W D.40W【答案】A【解析】【详解】由题知，内小球下落的高度为代入数据得重力做的功为代入数据得则小球在下落过程中重力的平均功率为故选A。4.如图所示，一物体静止在斜面上，现在使斜面体向右匀速移动一段距离，物体相对斜面始终静止，则下列关于物体所受各力对物体做功的说法中正确的是（）A.重力做正功B.支持力不做功C.摩擦力做负功D.合力做正功【答案】C【解析】【详解】对物体受力分析可知物体受重力、弹力和摩擦力，受力分析图如图所示由于物体在水平方向移动，重力的方向与物体位移方向垂直，所以重力对物体不做功，支持力的方向与位移方向的夹角小于90°，则支持力对物体做正功，摩擦力的方向与位移方向的夹角大于90°，所以摩擦力对物体做负功，故合外力做负功。故选C。5.我国高铁自主创新取得重大成果。如图所示，一列质量为m的动车，以恒定功率P在平直轨道上从静止运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内（）A.加速度越来越大 B.加速度保持不变C.最大速度 D.牵引力做功【答案】C【解析】【详解】AB．动车的牵引力为根据牛顿第二定律随着动车速度的增大，动车的牵引力逐渐减小，加速度越来越小，故AB错误；C．动车达到该功率下的最大速度时，根据平衡条件可得最大速度为故C正确；D．设动车在时间t内，位移为，根据动能定理牵引力做功故D错误。故选C。6.北京时间2022年4月15日，我国在西昌卫星发射中心成功将“中星6D”卫星送入地球同步轨道。对于该卫星下列说法正确的是（）A.轨道可能是椭圆B.运行速度小于7.9km/sC.加速度大于近地卫星的加速度D.在轨运行时可能经过淮安上方【答案】B【解析】【详解】A．地球同步卫星，相对于地球静止，运行周期等于地球自转周期，其轨道一定是圆，故A错误；B．第一宇宙速度为卫星最小发射速度和最大环绕速度，因此该卫星在轨道的运行速度小于7.9km/s，故B正确；C．由万有引力提供向心力可得由于地球同步卫星的半径大于近地卫星运行半径，故地球同步卫星的加速度小于近地卫星的加速度，故C错误；D．地球同步卫星只在地球赤道上方，故D错误。故选B。7.如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为＋q的点电荷固定在A点，则下列说法正确的有（）A.B、C两点电场强度相同B.B、C两点电势相等C.正电荷在B点电势能比在C点时要大D.负电荷在B点电势能比在C点时要小【答案】B【解析】【详解】A．B、C两点距A点的距离相等，根据点电荷电场分布可知，B、C两点电场强度大小相等，方向不同，故A错误；B．B、C两点距A点的距离相等，根据点电荷电势分布可知，B、C两点电势相等，故B正确；CD．根据可知，正电荷B点电势能等于在C点电势能，负电荷在B点电势能等于在C点电势能，故CD错误。故选B。8.铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能Ek和机械能E随运动时间t的变化关系中，正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】A．由于不计空气阻力，铅球被水平推出后只受重力作用，加速度等于重力加速度，不随时间改变，故A错误；B．铅球被水平推出后做平抛运动，竖直方向有则抛出后速度大小为可知速度大小与时间不是一次函数关系，故B错误；C．铅球抛出后的动能可知动能与时间不是一次函数关系，故C错误；D．铅球水平抛出后由于忽略空气阻力，所以抛出后铅球机械能守恒，故D正确。故选D。【点睛】9.如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M点和N点时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为、。下列判断正确的是（）A.B.C.D.E【答案】A【解析】【详解】根据电场线越密集的地方电场强度越大，则有根据牛顿第二定律有可得带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，所以粒子受到的电场力方向斜向右下，又粒子带正电，所以电场线的方向从左上指向右下，根据沿电场线方向电势降低可知又粒子带正电，所以有从M运动到N过程中电势能增大，则电场力做负功，动能减小，所以有故选A。10.如图所示为低空跳伞极限运动表演，运动员从离地350m高的桥面一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是（）A.运动员重力做功为 B.运动员克服阻力做功为C.运动员的动能增加了 D.运动员的机械能减少了【答案】D【解析】【详解】A．运动员下落h，则重力做功为故A错误；B．根据得则运动员克服阻力做功为故B错误；C．运动员的动能增加量等于合外力做功，则=故C错误；D．运动员的机械能减少量等于克服阻力做功，即故D正确。故选D。11.一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，B球的质量是A球质量的3倍。用手托住B球，A球静止于地面，当轻绳刚好被拉紧时，B球离地面的高度是h，如图所示。以地面为参考平面，不计一切阻力，从释放B球至B球落地的过程中，A球的重力势能和动能随A球的位移x变化的关系可能正确的是（）A.

B.C.D【答案】A【解析】【详解】A球的重力势能为即A球的重力势能和A球的位移x成正比关系，斜率为对A球由动能定理有对B球由动能定理有解得即A球的动能和A球的位移x成正比关系，斜率为则有故选A。二、非选择题：共5题，共56分。其中第13~16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；有数据计算时，答案中必须写出数值和单位。12.为验证机械能守恒定律，某小组同学设计的实验装置如图所示，细线的一端拴一个金属小球，另一端连在天花板O处。先用水平作用力将小球从最低点A处缓慢拉至B点，然后由静止释放，B、A的竖直高度差为h，记录小球通过A处光电门的遮光时间为t，金属小球的直径为，整个过程中细线都处于绷直状态，已知当地重力加速度为g。（1）为了验证机械能守恒定律，下列必须使用的器材是。（填正确答案前的字母标号）A.秒表 B.刻度尺 C.天平（含砝码）（2）若小球质量为m，小球从B点至A点过程中，重力势能减少量为________。（3）小球通过最低点的速度大小为________。（4）小球从静止释放到最低点的过程中，满足机械能守恒的关系式为____________（用d、g、h、t表示）。（5）实验时应选用密度稍大的重物，这样做能减小误差的主要原因是______________。【答案】（1）B（2）（3）（4）（5）减小空气阻力对实验的影响【解析】【小问1详解】光电门具有计时功能，故不需要秒表，实验需使用刻度尺测量B、A的竖直高度差，验证机械能守恒的表达式中，小球的质量可以约去，故不需要使用天平（含砝码）。故选B。【小问2详解】小球从B点至A点过程中，重力势能减少量为【小问3详解】根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，小球通过最低点的速度大小为【小问4详解】小球从静止释放到最低点过程中，若小球机械能守恒，则有整理得【小问5详解】实验时应选用密度稍大的重物，这样做能减小误差的主要原因是减小空气阻力对实验的影响。13.2023年10月5日8时24分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感三十九号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若卫星的质量为m，在离地面高度为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动。已知地球的质量为M，半径为R，引力常量为G，不考虑地球自传的影响。求：（1）地球对该卫星的万有引力大小；（2）该卫星的线速度大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据万有引力定律，地球对该卫星的万有引力大小（2）根据万有引力提供向心力解得该卫星线速度大小14.如图所示，电荷量为的点电荷与均匀带电薄板相距，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，图中，A点的电场强度为零。求：（1）电荷量为的点电荷产生的电场在A点的电场强度大小；（2）B点的电场强度大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）电荷量为的点电荷产生的电场在A点的电场强度大小（2）电荷量为的点电荷产生的电场在B点的电场强度大小方向水平向左，A点的电场强度为零，则带电薄板在A点的电场强度与电荷量为的点电荷产生的电场在A点的电场强度等大反向，则方向水平向右，A、B点关于带电薄板对称，则带电薄板在B点的电场强度大小方向水平向左，则B点的电场强度大小15.如图所示，一对平行金属极板相距为3cm，两板间电压为24V，两板间匀强电场方向向上，其中下极板接地（零电势），A点距上板为1cm，B点距下板为0.5cm。求：（1）两金属板之间的电场强度大小E；（2）A、B两点的电势差UAB；（3）电荷量为的带正电的粒子在B点的电势能。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）两金属板之间电场强度大小为（2）A、B两点的电势差（3）根据可得B点的电势为带正电的粒子在B点的电势能16.如图所示，在竖直平面内，有一倾角为的斜面与半径为的光滑圆弧轨道BCD相切于B点，C是最低点，OB与OC的夹角为，D与圆心O等高。将一质量为的小滑块从A点由静止释放后沿斜面运动，斜面上AB间的