江西省吉安市永丰中学2024届物理高一第二学期期末学业水平测试试题含解析

江西省吉安市永丰中学2024届物理高一第二学期期末学业水平测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、(本题9分)下列说法正确的是（）A．伽利略发现了万有引力定律B．经典力学不适用于宏观低速运动C．牛顿通过实验测出了万有引力常量D．开普勒对第谷的几千个观察数据经过长期研究得出了行星运行三定律2、(本题9分)质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法中错误的是（）A．物体的动能增加了B．物体的机械能减少了C．物体克服阻力所做的功为D．物体的重力势能减少了3、如图所示，a、b两点位于以负点电荷为球心的球面上，c点在球面外，则（）A．a点场强与b点场强相同B．a点场强的大小比c点大C．b点场强的大小比c点小D．条件不足，无法判断a、b、c场强大小关系4、(本题9分)关于曲线运动的下列说法中正确的是（）A．曲线运动不一定是变速运动B．质点在某点的速度方向是在曲线上该点的切线方向C．曲线运动的速度大小和方向都在时刻在改变D．曲线运动一定是变加速运动5、(本题9分)一个100g的球从1.8m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10m/s2)()A．重力做功为1.8JB．重力做了0.55J的负功C．物体的重力势能一定减少0.55JD．物体的重力势能一定增加1.25J6、如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上，其正上方A位置有一只小球．小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．不计空气阻力，对于小球下降阶段，下列说法中正确的是()A．在B位置小球动能最大B．在C位置小球动能最大C．整个过程中小球的机械能守恒D．从A→C位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加7、在同一高处有两个小球同时开始运动，一个水平抛出，另一个自由落下，不计空气阻力。在它们运动过程中的每一时刻，有（）A．加速度相同 B．加速度不同C．距抛出点竖直方向的高度相同 D．距抛出点竖直方向的高度不同8、(本题9分)如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图象如乙图所示．则（）A．小球的质量为B．当地的重力加速度大小为C．时，小球对杆的弹力方向向下D．时，小球受到的弹力与重力大小相等9、(本题9分)一行星绕恒星作圆周运动由天文观测可得，其运动周期为T,速度为v,引力常量为G,则下列结论正确的有A．恒星的质量为B．行星运动的轨道半径为C．行星的质量为D．行星运动的加速度为10、明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画（如图所示），记录了我们祖先的劳动智慧。若A、B两齿轮半径的大小关系为rA>rB，则A．齿轮A、B的角速度大小相等B．齿轮A的角速度大小小于齿轮B的角速度大小C．齿轮A、B边缘的线速度大小相等D．齿轮A边缘的线速度大小小于齿轮B边缘的线速度大小11、(本题9分)如图，A、B质量分别为m1＝1kg，m1＝1kg，置于平板小车C上，小车质量为m3＝1kg，A、B与小车的动摩擦因数均为0.5，事先三者均静止在光滑的水平面上。某时刻A、B间炸药爆炸（时间极短）使A、B获得图示左右方向的瞬时速度和11J的总机械能。假设A、B最终都没有离开小车上表面，水平面足够长，g＝10m/s1．现从炸药爆炸结束开始计时，则（）A．t＝0时，A、B的速度大小分别是4m/s、1m/sB．t＝0.4s时，B与平板小车C先相对静止C．t＝0.8s时，A与平板小车C相对静止D．t＝0.8s时，A、B与平板小车因摩擦而产生的热量Q＝10J12、如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃进时将向外辐射出光子，关于这些光子，下列说法正确的是A．波长最小的光是由能级跃迁到能级产生的B．频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．从能级跃迁到能级时只辐射特定频率的光子二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图所示的装置，打点计时器的打点频率为50Hz。（1）该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图所示，相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则打E点时小车的速度为___________ms，打A、F两点的过程中小车的平均速度为___________ms，小车的加速度为___________（2）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持拉力不变；得到多组数据后他应描给的图象是___________（填“a-M”还是“a-114、（10分）(本题9分)某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．图甲为实验装置简图，A为小车，其总质量为m，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，桶和砂的总质量为m0，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于细砂和小桶的总重力m0g，小车运动的加速度可用纸带上打出的点求得．(1)本实验中，小桶和砂的总质量m0与小车的质量m间应满足的关为_________．(1)图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为______

m/s1．(结果保留两位有效数字，要求尽可能多的使用测量数据)(3)在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象(如图丙所示)．请继续帮助该同学作出坐标系中的图象____________．(4)在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丁所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因．答：_______________________________．三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）(本题9分)如图所示，AB是一段粗糙水平轨道，在B点与一段半径R=0.4m的光滑竖直圆弧轨道相切并平滑连接．BOC是圆轨道的竖直直径，O为圆心．将一质量m=1kg的小滑块放在距B点x的A点，在水平恒定外力F=6N的作用下做加速运动，经B点撤去外力，小滑块恰好通过最高点C．已知小滑块与水平轨道AB间的动摩擦因素μ=0.4，g=10，求：(1)小滑块通过C点时速度的大小；(2)AB之间距离x的大小．16、（12分）如图所示，在水平向右场强为E的匀强电场中，有一质量为m、电荷量为q的点电荷从A点由静止释放，仅在电场力的作用下运动到B点，所用时间为t，求：（1）AB两点间距离；（2）A、B两点间的电势差；（3）点电荷从A点运动到B点过程中电场力对点电荷做的功。17、（12分）(本题9分)如图所示，在光滑水平面上距离竖直线MN左侧较远处用弹簧锁定不带电绝缘小球A，弹性势能为0.45J，A球质量M＝0.1kg，解除锁定后与静止在M点处的小球B发生弹性正碰，B球质量m＝0.2kg、带电量q＝＋10C。MN左侧存在水平向右的匀强电场E2，MN右侧空间区域范围内存在竖直向上、场强大小E1＝0.2N/C的匀强电场和方向垂直纸面向里磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场。（g＝10m/s2，不计一切阻力）求：(1)解除锁定后A球获得的速度v1；(2)碰后瞬间B球速度v2；(3)E2大小满足什么条件时，B球能经电场E2通过MN所在的直线；（不考虑B球与地面碰撞再次弹起的情况）(4)在满足(3)问情景下B球在电场E2中与MN的最大距离。

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、D【解题分析】

了解并熟记有关的物理学史：经典力学是以牛顿运动定律为基础，其适用范围是宏观、低速运动；牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量；开普勒对第谷的几千个观察数据经过长期研究得出了行星运行三定律；【题目详解】A、牛顿发现了万有引力定律，故选项A错误；B、经典力学的适用范围是宏观、低速运动，故选项B错误；C、卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，故选项C错误；D、开普勒对第谷的几千个观察数据经过长期研究得出了行星运行三定律，故选项D正确．【题目点拨】通过学习物理要了解有关的物理学史，知道重要规律的发现过程，在平时学习过程中要注意积累．2、B【解题分析】

A．物体的合力做正功为，则物体的动能增量为，所以选项A正确；B．物体下落过程中，受到阻力为，物体克服阻力所做的功，机械能减小量等于阻力所做的功，故机械能减少，故BC错误；D．物体下落高度，重力做功为，则重力势能减小为，故D错误．【题目点拨】本题应明确重力势能变化是由重力做功引起，而动能变化是由合力做功导致，除重力以外的力做功等于机械能的变化．3、B【解题分析】

A.根据点电荷电场强度的计算公式E=kQr2可知，aBC.a点距离点电荷的距离较c点近，则a点场强的大小比c点大，同理可知，b点场强的大小比c点大，选项B正确，C错误；D.由以上分析可知，选项D错误.4、B【解题分析】

A.曲线运动的速度方向一定变化，故一定属于变速运动，A错误；B.质点在某点的速度方向是在曲线上该点的切线方向，B正确；C.曲线运动的速度方向一定变化，但速度大小不一定变化，如匀速圆周运动，C错误；D.平抛运动是曲线运动，其过程中只受重力作用，加速度恒定，为匀加速运动，D错误．5、C【解题分析】在整个过程中，物体下降的高度为：h=1.8-1.25=0.55m；该过程中重力对物体做正功为：W=mgh=0.1×10×0.55=0.55J，故AB错误；重力做多少正功重力势能就减少多少，故小球的重力势能一定减少0.55J，故C正确，D错误．故C正确，ABD错误．6、B【解题分析】

AB.小球从B至C过程，重力大于弹簧的弹力，合力向下，小球加速运动；C到D过程，重力小于弹力，合力向上，小球减速运动，而在C点小球所受弹力大小等于重力，加速度为零，所以在C点速度最大，即动能最大，故A错误，B正确；

CD.小球下降过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，即小球的重力势能、动能和弹簧的弹性势能总和保持不变，而小球的机械能会变化，所以从A→C位置小球重力势能的减少等于动能增加量和弹性势能增加量之和，故小球重力势能的减少大于小球动能的增加。故CD错误。7、AC【解题分析】

AB.自由落体运动的加速度为g，平抛运动在水平面上时匀速直线运动，在竖直方向上是自由落体运动，即加速度为g，所以在它们运动过程中的每一时刻，加速度都相等，故A正确，B错误；CD.自由落体下落高度和位移相等平抛运动的下落高度为所以距抛点竖直方向的高度相同，故C正确，D错误。8、ABD【解题分析】

由图乙可知：当时，杆对球的弹力恰好为零，此时只受重力，重力提供向心力，，即重力加速度，故B正确；当时，向心力为零，杆对球的弹力恰好与球的重力等大反向，，即小球的质量，故A正确；根据圆周运动的规律，当时杆对球的弹力为零，当时，，杆对球的弹力方向向上，当时，，杆对球的弹力方向向下，，杆对小球的弹力方向向下，根据牛顿第三定律，小球对杆的弹力方向向上，故C错误；当时，，又，，故D正确。故选ABD。9、ABD【解题分析】

A、B项：根据线速度与轨道半径和周期的关系得行星运动的轨道半径为：，根据万有引力提供向心力，列出等式：，联立解得：，故AB正确；C项：根据题意无法求出行星的质量，故C错误；D项：加速度为：结合解得：行星运动的加速度为，故D正确。10、BC【解题分析】

AB两轮边缘线速度大小相等，且A轮半径比B大，所以A的角速度大小小于齿轮B的角速度大小，AD错误BC正确11、AC【解题分析】

A.炸药爆炸瞬间A、B系统动量守恒，以向左为正方向，有：0=A、B的机械能总量为11J，故：E=12J=联立解得：v1=4m/s，v1=1m/s故A项与题意相符；BC.爆炸后AB在C上滑动，B先与C相对静止，设此时A的速度为v3，B、C的速度为v4，该过程中ABC组成的系统动量守恒，设该过程的时间为t3，对A应用动量定理-μm1gt3=m1v3-m1v1对B应用动量定理-μm1gt3=m1v4-m1v1对C应用动量定理(μm1g-μm1g)t3=m3v4代人数据得v3=3m/s；v4=-1m/s；t3=0.1s之后，A在C是滑动直到相对静止，根据系统的动量守恒0=(m1+m1+m3)v解得：v=0设A滑动的总时间为t，则-μm1gt=0-m1v1解得：t=0.8s故B项与题意不相符，C项与题意相符；D.t=0.8s时，A、B与平板小车因摩擦而产生的热量Q=E=11J故D项与题意不相符。12、AD【解题分析】

A.根据Em-En=h，由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光，能量最大，波长最短，故A正确；B.由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子能量最小，频率最小，故B错误；C.大量的氢原子处于n=4的激发态，可能发出光子频率的种数n==1．故C错误；D.从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量E=E2-E1=-3.4ev-（-13.1）ev=10.2ev。故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、vE=0.85msv=0.7ms【解题分析】

（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E点的速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度．

（2）研究两个物理量之间的定量关系，需作出它们的线性关系图线．【题目详解】（1）E点的瞬时速度等于DF段的平均速度，则vE＝xDF2T＝16+18（2）探究小车的加速度a和质量M的关系，应作出线性关系图线，可知应描绘a−1/M图线．【题目点拨】解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用．14、(1)m0远小于m

(1)3.1

(3)图略；(4)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够【解题分析】（1）本实验中，小桶和砂的总质量m0与小车的质量m间应满足的关系为m0远小于m，这样可认为小车所受的拉力等于