江苏省泰州市2024-2025学年高一物理下学期期末考试试题含解析

PAGE江苏省泰州市2024-2025学年高一物理下学期期末考试试题（含解析）（考试时间：90分钟；总分：100分）第I卷（选择题共40分）―、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分，每小题只有一个选项符合题意．1.在物理学发展过程中，很多物理学家做出了贡献，他们的发觉和所采纳的科学方法推动了人类社会的进步。以下说法正确的是（）A.卡文迪许最早测出了万有引力常量B.元电荷的数值最早由汤姆逊通过试验测出C.牛顿运动定律适用于一切物体D.开普勒利用行星运动的规律得出了万有引力定律【答案】A【解析】【详解】A．卡文迪许最早测出了万有引力常量，A正确；B．元电荷的数值最早由密立根通过试验测出，B错误；C．牛顿运动定律适用于宏观低速物体，不适用于围观高速粒子的运动，C错误；D．牛顿利用行星运动的规律得出了万有引力定律，D错误。故选A。2.如图所示，A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，两物块始终相对圆盘静止，已知两物块的质量，运动半径，则下列关系肯定正确的是（）A.线速度 B.角速度C.向心加速度 D.向心力【答案】B【解析】【详解】A．物体的线速度，由于相等，，则，故A错误；B．两物体相对于圆盘静止，它们做圆周运动的角速度相等，则，故B正确；C．向心加速度，相同，，则，故C错误；D．向心力，相同，，，不能确定两物体向心力大小，故D错误。故选B。3.“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做匀速圆周运动，现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为，则（）A.、做圆周运动的线速度乏比为5：3B.、做圆周运动的角速度之比为5：3C.、做圆周运动的半径之比为3：5D.、做圆周运动的向心力之比为5：3【答案】C【解析】【详解】B．依据题意得，双星系统具有相同的角速度，选项B错误；D．依据万有引力供应向心力得须要向心力大小相等，选项D错误；C．依据且联立解得选项C正确；A．线速度角速度关系所以选项A错误。故选C。4.北沿江高铁将经过泰州，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【答案】B【解析】【详解】因为列车匀速行驶，所以牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，即F=f=kv克服空气阻力的功率等于列车的功率为P=Fv=kv2∝v2故克服空气阻力的功率之比为故B正确，ACD错误

故选B。5.如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落在比地面低h的海平面上，若以地面为零势能面，不计空气阻力，下列说法中错误的是（）A.重力对物体做的功为mghB.物体落到海平面时的重力势能削减了mghC.物体落到海平面时的动能为D.物体落到海平面时的机械能为【答案】D【解析】【详解】AB．重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关，抛出点与海平面的高度差为h，并且重力做正功，所以整个过程重力对物体做功为，重力势能削减了mgh，故AB正确，不符合题意；

C．由动能定理得物体在海平面上的动能为故C正确，不符合题意；

D．整个过程机械能守恒，即初末状态机械能相等，以地面为零势能面，抛出时的机械能为，所以物体在海平面时的机械能也为，故D错误，符合题意。故选D。6.如图所示，在匀强电场中，场强方向与△abc所在平面平行，ac⊥bc，∠abc＝60°，＝0.2m．一个电荷量q＝1×10－5C的正电荷从a移到b，电场力做功为零；同样的电荷从a移到c，电场力做功为1×10－3J．则该匀强电场的场强大小和方向分别为()A.500V/m、沿ab由a指向bB.500V/m、垂直ab向上C.1000V/m、垂直ab向上D.1000V/m、沿ac由a指向c【答案】C【解析】【详解】正电荷从a移到b，电场力做功为零，则由电场力做功特点可知，ab两点电势相等，故ab应为等势线；因电场线与等势面相互垂直，故过c做ab的垂线，肯定是电场线；正电荷从a到c过程，由W=Uq可知，ac两点的电势差，即a点电势高于c点的电势，故电场线垂直于ab斜向上；ac间沿电场线的距离；由可知：电场强度；方向垂直ab向上；故C正确，ABD错误；故选C．【点睛】场线与等势面相互垂直，而且电场线由是由高电势指向低电势；匀强电场中U=Ed中的d应为沿电场方向的有效距离．7.如图所示的试验装置中，平行板电容器的极板A接地，极板B与一个灵敏静电计的金属小球相连接，将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U、电容器两极板间的场强E的变更状况是（）A.Q不变，C变小，U变大，E不变B.Q不变，C变小，U变大，E变小C.Q变小，C不变，U不变，E变小D.Q变小，C变小，U不变，E不变【答案】A【解析】【详解】由于电容器与电源断开，因此电容器的带电量Q保持不变，依据当增大两板间的距离d时，电容C变小，依据可知两板间的U电压增大，而电容器内部电场强度三式联立可得因此电场强度E与d无关，增大d时电场强度E不变，因此A正确，BCD错误。故选A。8.示波管是电子示波器的心脏．在示波管中，电子通过电子枪加速，进入偏转电极，然后射到荧光屏上。如图所示，电子从静止起先，经过电压为U0的加速电场加速并进入偏转电场，偏转电场中两极板之间的电压为U，电子的电荷量为e，偏转电场中两板之间的距离与板长之比为k，电子重力不计，则电子射出偏转电场后射到荧光屏上时的动能Ek为（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】直线加速过程，有①进入偏转电场做类平抛运动，设板长为L、两板间距离为d，其中，则有L=v1t…②…③对运动的全程，依据动能定理，有…④联立①②③④解得故D正确、ABC错误。

故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．在每小题给出的四个选项中，有多个正确选项．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分．9.2024年3月9号，第54颗北斗导航卫星放射胜利，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。下列推断正确的是（）A.卫星A可能经过江苏上空 B.卫星B可能经过江苏上空C.周期大小 D.向心加速度大小【答案】BC【解析】【详解】A．地球静止同步卫星的轨道平面只能是赤道平面，不能经过江苏上空，故A错误；B．中轨卫星，以地心为圆心，绕地球做匀速圆周运动，可能经过江苏的上空，故B正确；C．同步卫星的周期等于地球自转周期，，对卫星A、B，依据万有引力供应向心力解得周期卫星A的轨道半径大，则，故C正确；D．对卫星A、B，有，，则向心加速度大小故D错误。故选BC。10.如图所示，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.M点的电势高于N点的电势B.M点的电场强度大于N点的电场强度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【答案】AC【解析】【详解】A．依据顺着电场线，电势渐渐降低可知，M点的电势高于N点的电势，故A正确；

B．由图看出，M点的电场线比N点疏，则知M点的电场强度比N点电场强度小，故B错误；

CD．由于粒子的轨迹向下弯曲，则知粒子所受的电场力沿电场线的切线方向向下，粒子由M到N，电场力做正功，电势能减小，动能增大，速度也增大，故粒子在M点的速度小于在N点的速度，粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故C正确，D错误。

故选AC。11.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的变更如图所示，重力加速度g取10m/s2．结合图中数据可知（）A.物体的质量为2.5kgB.物体上升过程中所受阻力大小为5NC.在h=2m处，物体的动能JD.从地面至h=4m，物体的动能削减100J【答案】BD【解析】【详解】A．由图知，h=4m时Ep=80J，由Ep=mgh得m=2kg故A错误；

B．0-4m的过程，依据功能关系可知-f△x=E总4-E总0由图知，x=4m时，E总4=80J，x=0时，E总0=100J，结合△x=4m，解得物体上升过程中所受阻力大小为f=5N故B正确；

C．h=2m时，Ep4=40J，E总4=90J，则物体的动能为Ek4=E总4-Ep4=（90-40）J=50J故C错误；

D．从地面至h=4m，物体的机械能削减了20J，重力势能增加了80J，因此，物体的动能削减100J，故D正确。

故选BD。12.如图为倾角可调的可移动式皮带输送机，适用于散状物料或成件物品的短途运输和装卸工作。在匀速向下运动的输送带上端无初速度放一货物，货物从上端运动到下端的过程中，其动能与位移x的关系图象可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】BCD【解析】【详解】起先阶段，物品做匀加速运动，由动能定理得Ek=（mgsinα+f）x知Ek-x是过原点向上倾斜的直线。则若物品始终在传送带上做加速运动，则图像为B所示；

物品与传送带共速时，若重力的下滑分力小于或等于最大静摩擦力，两者一起匀速运动，物品的动能不变，Ek-x是平行于x轴的直线，则此时图像如D所示。若重力的下滑分力大于最大静摩擦力，物品接着做匀加速运动，物品的动能接着增大。由动能定理得v是传送带的速度，则得可知，Ek-x是向上倾斜直线，斜率比前一段的小，则此时图像如C所示。故A错误，BCD正确。

故选BCD。第II卷（非选择题共60分）三、简答题：本题共2小题，共计14分，请将答案填写在答题卡相应的位置．13.(1)某同学用图示装置做“验证机械能守恒定律”的试验，下列说法中不正确的是________。A．不必要测量重锤质量B．选用重锤时，同样大小、形态的重锤应选重一点的C．打点计时器应用干电池供电D．试验时，当松开纸带让重锤下落的同时，马上接通电源(2)若质量m=1.00kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列如下图所示的点，A为第一个点，B、C、D为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为0.04s，长度单位是cm，取g=9.80m/s2，求：打点计时器从打下起点A到打下点C的过程中，重锤重力势能削减量△Ep=_____J（保留三位有效数字），重锥动能增加量△Ek=______J（保留三位有效数字），依据以上试验数据可以得出试验结论：______。【答案】(1).CD(2).2.28(3).2.26或2.27(4).在试验误差允许范围内，重锤减小的重力势能等于增加的动能，即机械能守恒【解析】【详解】(1)[1]A．试验要验证的关系是两边消掉m，则试验时不须要称量重物质量，选项A正确，不符合题意；B．选用重物时，同样大小、形态的重物应选重一点的比较好，选项B正确，不符合题意；C．打点计时器应用沟通电源供电，选项C错误，符合题意；D．试验时，应当先接通电源，然后松开纸带让重物下落，选项D错误，符合题意。故选CD。(2)[2]从点O到打下计数点C的过程中，物体重力势能的削减量为△Ep=mghOC=1×9.8×0.2325J=2.28J[3]利用匀变速直线运动的推论有动能的增加量为[4]依据以上试验数据可以得出试验结论：试验误差允许的范围内，重锤减小的重力势能等于增加的动能，即机械能守恒。14.在“用圆锥摆验证向心力的表达式”试验中,如图甲所示,细绳的悬点刚好与一竖直放置的刻度尺零刻度线对齐.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心.用手带动钢球,调整白纸的位置,设法使球刚好沿纸上某个半径为r的圆做圆周运动,钢球的质量为m,重力加速度为g.(1).用秒表记录运动n圈的总时间为t,那么小球做圆周运动须要的向心力表达式为Fn=__________.(2).通过刻度尺测得小球运动轨道平面距悬点的高度为h,那么小球做圆周运动中外力供应的向心力表达式为F=__________;(3).变更小球做圆周运动的半径,多次试验,得到如图乙所示的关系图象为始终线时,可以达到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式为k=__________.【答案】(1).(2).(3).【解析】【详解】（1）依据向心力公式：而得：Fn=；

（2）如图由几何关系可得：；（3）由上面分析得：整理得：故斜率表达式为：；四、计算题：本题共4小题，共计46分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位．15.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。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）依据线速度的定义可知（2）由万有引力供应向心力可得解得（3）在星球表面有解得16.如图所示，在直角坐标系xOy平面内，以O为圆心，半径为R的圆分别与坐标轴相交于M、N两点，P是圆上的一点，∠MNP=30°，分别在M、N两点固定正、负等量异种点电荷，带电量为q的正检验点电荷在P点所受电场力大小为F，静电力常量为k。求：（1）P点电场强度的大小；（2）若P点的电势为，将电荷量为q的正检验点电荷由P点移至坐标原点O电场力所做的功（取无穷远处电势为零）；（3）固定在M、N处电荷电量的大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）P点电场强度的大小（2）由题意可知原点O电势为零，则（3）由力的合成得由库仑定律解得17.如图所示，在竖直平面直角坐标系xOy的第一、