江苏省淮安市淮阴区淮阴中学2024届物理高一下期末学业水平测试试题含解析

江苏省淮安市淮阴区淮阴中学2024届物理高一下期末学业水平
测试试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1、(本题9分)据新华社报道，2018年5月9日凌晨，我国长征系列运载火箭，在太原卫星发射中心完或第274次发射任务，成功发射高分五号卫星，该卫星是世界上第一颗实现对大气和陆地综合观测的全谱段高光谱卫星。

最初静止的运载火箭点火后喷出质量为M的气体后，质量为m的卫星含未脱离的火箭的速度大小为v，不计卫星受到的重力和空气阻力。

则在上述过程中，卫星所受冲量大小为
A．Mv B．C．D．mv
2、下列说法中符合物理学发展史实的是（）
A．开普勒在牛顿定律的基础上，推导出了行星运动的定律
B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的定律
C．开普勒总结出了行星运动的规律，并且找出了行星按照这些规律运动的原因
D．牛顿总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量
3、(本题9分)下列有关电场强度、电势、电势能的说法中正确的是
A．在电场中，电场强度越大的地方电势越高
B．在电场中，电势越高的地方，电荷在该点具有的电势能就越大
C．在电场中某一点，放入试探电荷的电荷量越大，它所具有的电势能越大
D．在场源电荷为正点电荷的电场中，某带正电的试探电荷离场源电荷越近所具有的电势能越大，离场源电荷越远所具有的电势能越小
4、(本题9分)如图所示，一导体棒原来不带电，现将一电荷量为+Q的点电荷放在棒的左端，P点为棒的中点。

当达到静电平衡时，下列说法正确的是
A．棒的左端出现的感应电荷为正电荷
B．棒左端的电势高于棒右端的电势
C．棒内P点处的电场强度大小为0
D．棒上感应电荷在P点处产生的电场强度大小为0
5、(本题9分)据中央气象台消息：2017年第1号台风“梅花（Muifa）”于4月26日在距离菲律宾马尼拉以东方向1640公里的西北太平洋海面上生成（东经136.1°，北纬13.4°），中心附近最大风速18m/s（8级风，热带风暴级）．预计“梅花”将以12km/h左右的速度向西北方向移动，强度变化不大．关于上述消息中的“18m/s、12km/h”，下述理解中正确的是
A．分别指平均速度和瞬时速度的大小
B．分别指瞬时速度和平均速度的大小
C．均指平均速度的大小
D．均指瞬时速度的大小
6、(本题9分)如图甲，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的位移-时间图象．已知m1=0.1kg，由此可以判断（）
A．碰后m2和m1都向右运动
B．m2=0.3kg
C．碰撞过程中系统没有机械能的损失
D．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能
7、如图所示，长L=0.5 m细线下端悬挂一质量m=0.1 kg的小球，细线上端固定在天花板上O点。

将小球拉离竖直位置后给小球一初速度，使小球在水平面内做匀速圆周运动，测得细线与竖直方向的夹角θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8）.下列说法正确的是
A ．细线拉力大小为0.8 N
B ．细线拉力大小为1.25 N
C ．小球运动的线速度大小为1.5 m/s
D ．小球运动的线速度大小为152
m/s 8、 (本题9分)利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，关于此实验的操作，下列说法中正确的有
A ．安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上
B ．必须用秒表测出重物下落的时间
C ．先接通打点计时器电源，待稳定后释放纸带
D ．若纸带起始端点迹模糊，则不可用来验证机械能守恒
9、物体做匀速圆周运动时,下列物理量中变化的是（ ）
A ．线速度
B ．角速度
C ．向心加速度
D ．动能
10、关于人造地球卫星，下列说法中正确的是( )
A ．由公式F =G 2
Mm r 知，卫星所受地球引力与其轨道半径r 二次方成反比 B ．若卫星做匀速圆周运动，则卫星距地心越远，角速度越大
C ．地球的所有同步卫星均在同一轨道上运行
D ．第一宇宙速度是发射卫星的最大发射速度
二、实验题
11、（4分） (本题9分)同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示．向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．回答下列问题：
(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能与小球抛出时的动能相等．已知重力加速度大小为g,为求得，至少需要测量下列物理量中的___________
A．小球的质量m B．小球抛出点到落地点的水平距离x
C．桌面到地面的高度h D．弹簧的压缩量x E.弹簧原长
(2)用（1）中所选取的测量量和已知量表示弹簧被压缩后的弹性势能，则弹性势能最大为Ep= _____________（用字母表示）
12、（10分）如图甲所示，已知当地的重力加速度为g，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验。

（1）已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重物，此外还必需要的器材是______和____
A．直流电源B．交流电源C．天平及砝码D．毫米刻度尺
（2）实验中需要测量重物由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。

某同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，这些方案中合理的是________ A．用刻度尺测出物体下落高度h，由打点间隔数算出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过计算出瞬时速度v
C．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过计算得出高度h
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速
度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v
（3）如图乙是用重物由静止开始做自由落体运动到各点时的瞬时速度v和下落高度h 而绘制出的v2-h图线。

图象是一条直线，此直线斜率的物理含义是________.
（4）若已知重物质量为m，利用由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h的实验数据，计算出从起始点到该点的过程中，重物重力势能的减少量=________，动能的增加量=________。

实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差产生的原因是________.
参考答案
一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1、D
【解题分析】
喷出气体过程中卫星的重力和空气阻力可忽略不计，可知在火箭发射的过程中卫星受到气体对卫星的冲量等于卫星动量的变化，则：，故ABC错误，D正确；故选D。

【题目点拨】
本题考查了动量守恒定律的应用，考查了求导弹的速度问题，知道发射过程系统动量守恒是解题的前提，应用动量守恒定律可以解题。

2、B
【解题分析】
ABC．开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并未找出了行星按照这些规律运动的原因；选项AC错误，B正确；
D．牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律，卡文迪许测出了万有引力常量，选项D错误；
3、D
【解题分析】
A. 沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线密的地方，电场强度大，电场线疏的地方电场强度小。

可知电场强度越大的地方电势不一定越高，故A项不符合题意；
B. 根据电势能公式E p=qφ知：正电荷在电势越高的地方，其电势能越大，负电荷在电势越高的地方，其电势能越小，故B项不符合题意；
C. 根据电势能公式E p=qφ知：在电场中，电势高的地方，放在该点的正电荷的电荷量越大，电势能越大，而负电荷则相反，故C项不符合题意；
D. 沿着电场线的方向电势逐渐降低，在场源电荷为正点电荷的电场中，某带正电的试探电荷离场源电荷越近所具有的电势能越大，离场源电荷越远所具有的电势能越小，故D项符合题意。

4、C
【解题分析】在导体棒达到静电平衡后，导体棒的左端处带负电，故A错误；当达到静电平衡时整个导体是一个等势体，则棒左端的电势等于棒右端的电势，故B错误；当达到静电平衡时导体中心P点的场强为0，故C正确；导体棒上感应电荷中点P处产生的场强大小与点电荷+Q在该处产生的电场强度大小相等，方向相反。

因为点电荷+Q在P点产生的场强不为零，所以棒上感应电荷在P点处产生的电场强度大小也不为零，故D错误。

所以C正确，ABD错误。

5、B
【解题分析】
根据瞬时速度和平均速度的概念可知，“18m/s”是指某位置的瞬时速度；“12km/h”是指平均速度；故选B.
【题目点拨】
瞬时速度是指某个时刻或某位置的速度；平均速度是指某段时间或某段位移的速度.
6、BC
【解题分析】
s-t（位移时间）图象的斜率等于速度，由数学知识求出碰撞前后两球的速度，分析碰撞前后两球的运动情况．根据动量守恒定律求解两球质量关系，由能量守恒定律求出碰撞过程中系统损失的机械能．
【题目详解】
由s-t （位移时间）图象的斜率得到，碰前2m 的位移不随时间而变化，处于静止．1m 向速度大小为14/s v m s t
∆==∆，方向只有向右才能与2m 相撞，A 正确；由图读出，碰后m 2的速度为正方向，说明向右运动，1m 的速度为负方向，说明向左运动，B 错误；由图求出碰后2m 和1m 的速度分别为212/2/v m s v m s '='=-，，根据动量守恒定律得，112211m v m v m v ='+'，代入解得20.3m kg =，C 正确；碰撞过程中系统损失的机械能为2'2'2111122111222
E m v m v m v ∆=--，代入解得△E=0，D 错误． 【题目点拨】
本题首先考查读图能力，抓住位移图象的斜率等于速度是关键；其次要注意矢量的方向．
7、BC
【解题分析】
AB ．细线拉力在竖直方向分力平衡重力，cos T mg θ=，T =1.25N ，A 错误B 正确
CD ．细线拉力和重力的合力提供向心力，根据几何关系可得2
tan sin v mg m L θθ=，小球运动的线速度大小为1.5 m/s ，C 正确D 错误
8、AC
【解题分析】
A.实验中安装打点计时器时两个限位孔必须在同一竖直线上，目的是减小摩擦力，以减小实验误差，故A 正确；
B.实验可通过打点计时器打出的纸带情况计算出重锤下落的速度，所以不需要用秒表测出重物下落的时间计算重锤下落的速度，故B 错误；
C.开始记录时，应先给打点计时器通电打点，待打点稳定后，再释放纸带，让重锤带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C 正确；
D.纸带起始端点迹模糊，可以选比较清晰的点作为初始位置，所以可以用来验验证机械能守恒，故D 错误．
9、AC
【解题分析】
A. 做匀速圆周运动的物体线速度方向不断变化，选项A 正确；
B. 做匀速圆周运动的物体角速度不变，选项B 错误；
C. 做匀速圆周运动的物体向心加速度方向不断变化，选项C 正确；
D. 做匀速圆周运动的物体速度大小不变，则动能不变，选项D 错误.
10、AC
【解题分析】
A ．根据公式F =G 2Mm r 知，卫星所受地球引力与其轨道半径r 二次方成反比，故A 正确；
B ．由万有引力提供向心力得 22Mm G m r r
ω= 解得
3GM r
ω= 卫星距地心越远，角速度越小，故B 错误；
C ．地球的所有同步卫星均在赤道平面上运行，故C 正确；
D ．第一宁宙速度是人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，最小的发射速度，故D 错误。

故选AC 。

二、实验题
11、（1）ABC （2）2
4mgx h
【解题分析】
（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m 、小球抛出点到落地点的水平距离x 、桌面到地面的高度h ，故选ABC ；
（2）由平抛规律应有h=12gt 2，x=vt ，又E k ＝12mv 2，联立可得：E k ＝2
4mgx h
【题目点拨】
本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，从而得出结论．
12、B D D 重力加速度的2倍 mgh mv 2 阻力做功
【解题分析】
第一空.第二空.实验中打点计时器需接交流电源，需要用刻度尺测量点迹间的距离。

时
间可以通过打点计时器直接得出，不需要秒表，验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要天平。

故选BD；
第三空.实验中不能用v=gt，v＝求解瞬时速度，不能根据计算出高度h，否则默认了机械能守恒，失去验证的意义，故ABC错误；实验中应该用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，故D正确。

第四空.根据自由落体运动规律有v2=2gh，则可知v2-h图线斜率的物理含义是重力加速度的2倍；
第五空.第六空.根据重力做功与重力势能的变化关系，可得重力势能的减少量为
|△E P|=mgh，动能的增加量为△E k＝mv2；
第七空.实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差产生的原因是阻力做功。