2024-2025学年宁夏青铜峡市高级中学物理高一下期末达标检测试题含解析.doc

2024-2025学年宁夏青铜峡市高级中学物理高一下期末达标检测试题
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)原来静止的氕核（）、氘核（）、氚核（）混合物经同一电场加速后，具有相同的（ ）
A．速度
B．动能
C．质量和速度的乘积
D．以上都不对
2、如图所示，某段滑雪雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g. 在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是(　　)

A．运动员减少的重力势能全部转化为动能
B．运动员获得的动能为mgh
C．运动员克服摩擦力做功为mgh
D．下滑过程中系统减少的机械能为mgh
3、 (本题9分)探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆 周运动，则变轨后与变轨前相比( )
A．轨道半径变小
B．向心加速度变小
C．线速度变小
D．角速度变小
4、研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是( )

A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电
B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
5、 (本题9分)一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（　　）
A． B． C． D．
6、 (本题9分)如图所示，分别用两个恒力F1和F2先后两次将质量为m的物体从静止开始，沿着同一个粗糙的固定斜面由底端推到顶端，第一次力F1的方向沿斜面向上，第二次力F2的方向沿水平向右，两次所用时间相同在这两个过程中( )

A．F1和F2所做功相同 B．F1和F2的大小相同
C．物体的机械能变化相同 D．F1和F2对物体的冲量大小相同
7、如图所示，长为L的轻绳拴着一个质量为m的小球，绕着固定点O在竖直平面内做完整的圆周运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）

A．小球通过最高点时速度可能为零
B．小球通过最高点时所受轻绳的拉力可能为零
C．小球通过最低点时速度的最小值等于
D．小球通过最低点时轻绳拉力的最小值等于
8、 (本题9分)在离地高度的同一位置上，分别以和的水平速度同时向左右抛出、两个小球，不计一切阻力，．下列说法正确的是（ ）
A．球在空中的运动时间长
B．球从抛出到落地的位移是
C．从抛出到落地两球动量改变量方向相同
D．从抛出到落地两球速度变化不相同
9、 (本题9分)我国发射的“神舟七号”载人飞船，与“神舟六号”船相比，它在较低的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．“神舟七号”的角速度较大
B．“神舟七号”的线速度较大
C．“神舟七号”的周期更长
D．“神舟七号”的向心加速度较大
10、在某一稳定轨道运行的空间站中，物体处于完全失重状态。如图所示的均匀螺旋轨道竖直放置，整个轨道光滑，P，Q点分别对应螺旋轨道中两个圆周的最高点，对应的圆周运动轨道半径分别为R和r（R＞r）。宇航员让一小球以一定的速度v滑上轨道，下列说法正确的是（ ）

A．小球经过P点时比经过Q点时角速度小
B．小球经过P点时比经过Q点时线速度小
C．如果减小小球的初速度，小球可能不能到达P点
D．小球经过P点时对轨道的压力小于经过Q点时对轨道的压力
11、 (本题9分)关于竖直上抛运动，下列说法正确的是 ( ）
A．在最高点速度为零，加速度不为零
B．上升的时间小于下落过程的时间
C．从上升到下降的整个过程中加速度保持不变
D．上升到某一高度时速度小于下降到此高度时的速度
12、 (本题9分)图甲为0.1 kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4 m的半圆轨道，已知小球恰能到达最高点C，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计。小球速度的平方与其高度的关系图象，如图乙所示。g取10m/s2，B为AC轨道中点。下列说法正确的是(　　)

A．图乙中x＝4
B．小球从B到C损失了0.125 J的机械能
C．小球从A到C合力做的功为-1.05J
D．小球从C抛出后，落地点到A的距离为0.8 m
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)有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线，有下列器材供选用:
A．电压表(0～3 V，内阻约为6 kΩ)
B．电压表(0～15 V，内阻约为30 kΩ)
C．电流表(0～3 A，内阻约为0.1Ω)
D．电流表(0～0.6 A，内阻约为0.5Ω)
E．滑动变阻器(10Ω，5 A)
F．滑动变阻器(200Ω，0.5 A)
G．蓄电池(电动势6 V，内阻不计)
(1)请设计合适的电路，在空白方框内画出正确的电路图________________。按设计的电路图进行测量，电压表应选用______，电流表应选用________________，滑动变阻器应选用__________________。(用序号字母表示)

(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示。由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为____________Ω。

14、（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________.
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，光滑斜面倾角为37°，质量为m、电荷量为q的一带有正电的小物块，置于斜面上．当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，重力加速度为g，已知sin37°＝1．6，cos37°＝1．8，求：

（1）该电场的电场强度有多大？
（2）若电场强度变为原来的，物块沿斜面下滑距离为L时的速度有多大？
16、（12分） (本题9分)如图所示，底面水平光滑的U型槽内静止放置一质量M=3 kg的小车，小车的上表面与槽口等高，小车紧贴左端槽口。现让一质量为m=1 kg的小物块(可视为质点)，以v0=4 m/s的水平速度滑上小车。在以后的运动中，当小车与槽口相碰则立即原速返回。已知U型槽长度足够大，小车与槽口碰撞前小物块与小车已共速，小物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10 m/s2。求：

(1)小车第一次与右边槽口碰前瞬间的速度大小；
(2)滑块不离开小车，小车的长度至少为多长？
17、（12分） (本题9分)额定功率为96kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度是40m/s，汽车的质量是2000kg，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2m/s2，运动过程中阻力不变．求：
(1)汽车受到的阻力多大？
(2)5s末汽车的瞬时功率多大？
(3)汽车维持匀加速运动的时间是多少？
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、B
【解析】
带电粒子经过电场加速后，根据动能定理可得
，
由于是同一个电场，所以U相等，三种粒子的带电量相等，所以经过同一电场加速后获得的动能相等；
A．三种粒子获得的动能相等，由于质量不同，所以三种粒子获得的速度不同，A错误；
B．根据分析可知三种粒子获得的动能相等，B正确；
CD．质量和速度的乘积，即动量，根据
，
动能相等，质量不同，可知质量和速度的乘积不同，CD错误．
2、D
【解析】
根据下降的高度分析重力势能的减少量．由牛顿第二定律可求得合外力，则可求得合力所做的功；则由动能定理可求得动能的变化量，分析人在运动过程中的受力及各力做功情况，求得摩擦力；由摩擦力做功可求得机械能的变化量．
【详解】
A．由于人下滑的加速度 a=g＜gsin30°，所以人在下滑中受重力、支持力及摩擦力的作用，由功能关系可知，运动员的重力势能转化为动能和内能，则运动员减少的重力势能大于增加的动能，故A错误；
B．由牛顿第二定律可知，人受到的合力 F=ma=mg，合力对运动员做的功 W=Fs=mg•2h=mgh；由动能定理可知，运动员获得的动能为mgh；故B错误；
C．物体合外力F=mgsin30°-Ff=mg，故摩擦力大小 Ff=mg；运动员克服摩擦力做功 Wf= mg×2h=mgh；故C错误；
D．运动员克服摩擦力做功等于机械能的减小量，故机械能减小了 mgh，故D正确；
故选AD．
在理解功能关系时，应抓住：重力做功等于重力势能的变化量，阻力做功等于机械能的改变量，而合力外力做功等于动能的变化量．
3、A
【解析】试题分析：由于，所以，T变小，变小，A正确；又，，变小，增大，B错误；由，，变小，增大，C错误；由，，变小，增大，D错误。
考点：万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系
【名师点睛】根据万有引力提供向心力列式求解即可得到线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系；根据周期变小，先得到轨道半径的变化，再得出其它量的变化。
视频
4、A
【解析】
A、当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A正确；
B、根据电容器的决定式：，将电容器b板向上平移，即正对面积S减小，则电容C减小，根据可知， 电量Q不变，则电压U增大，则静电计指针的张角变大，故选项B错误；
C、根据电容器的决定式：，只在极板间插入有机玻璃板，则介电系数增大，则电容C增大，根据可知， 电量Q不变，则电压U减小，则静电计指针的张角减小，故选项C错误；
D、根据可知， 电量Q增大，则电压U也会增大，则电容C不变，故选项D错误。
点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系。
5、D
【解析】
由胡克定律得F＝kx，式中x为形变量，设弹簧原长为l0，则有
F1＝k(l0－l1)
F2＝k(l2－l0)
联立方程组可以解得

故D正确，ABC错误。
故选D。
6、C
【解析】
ABC.由公式x=at2得，由于x和t均相同，故加速度a相同，由v=at，t相同，则物体到达斜面顶端时速度相同，动能相同，根据动能定理得知，总功相等．第一个物体所受的摩擦力f1=μmgcosθ小于第二个物体所受的摩擦力f2=μ(mgcosθ+F2sinθ)，位移相等，所以第一个物体所受的摩擦力做功小于第二个物体所受的摩擦力做功，重力做功相同，则F1做的功比F2做的功少．
W1=F1s<W2=F2scosθ
由上式可看出F2cosθ>F1，所以F1<F2，物体末速度相同，又由于处于相同的高度，所以两物体机械能变化相同，故AB错误，C正确。
D.时间相等，F1<F2，所以F1和F2对物体的冲量大小不相同，故D错误。
7、BD
【解析】
AB.小球刚好通过最高点时，绳子的拉力恰好为零，由重力提供向心力，则有：

解得：，即为小球通过最高点的最小速度。故A错误，B正确；
CD.从最高点到最低点的过程中，机械能守恒，则有：

解得：小球能通过最高点时最低点的最小速度为，在最低点，由牛顿第二定律得：

解得：绳子在最低点的最小拉力为，故C错误，D正确。
8、BC
【解析】
A、平抛运动的时间由竖直方向上的运动决定，即 ，由于两球的高度相等，所以在空中运动的时间也是相等的，故A错；
B、小球在竖直方向上运动的时间为 ，所以球从抛出到落地的水平位移是 ，根据平行四边形定则知球从抛出到落地的位移是 ，故B对；
C、根据动量定理可知，动量该变量的方向应该和合外力的方向相同，两种情况下合外力都是重力，所以从抛出到落地两球动量改变量方向相同，故C对；
D、根据加速度的定义知道 ，所以 ，由于下落时间相等，所以速度变化量的大小是相等的，故D错；
故选BC
9、ABD
【解析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，得： ,可得， ， ， 可知卫星的轨道半径越大，角速度、线速度、向心加速度小，周期越大，由题神舟七号轨道半径小于神舟六号的轨道半径，则知神舟七号周期小，神舟七号角速度、速度和向心加速度都大，故C错误，A、B、D正确．故选ABD.
【点睛】本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论．
10、AD
【解析】
AB.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，且支持力始终不做功，
则速率不变，即小球经过P点时与经过Q点时线速度大小相等，由R＞r，根据，可知
小球经过P点时比经过Q点时角速度小，故A正确，B错误；
C.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，且支持力始终不做功，
则速率不变，若减小小球的初速度，小球可以到达P点，故C错误；
D.在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的支持力提供向心力，则有：，由
于支持力始终不做功，则速率不变，又R＞r，所以小球经过P点时对轨道的压力小于经过Q
点时对轨道的压力，故D正确。
11、AC
【解析】
AC．竖直上抛运动，只受到重力作用，在最高点速度为零，但加速度仍为g，AC正确；
BD．因整个过程加速度相等，故上行时间与下行时间相等，且在同一高度速度大小相等，BD错误．
故选AC.
12、ACD
【解析】
A. 当h＝0.8 m时小球在C点，由于小球恰能到达最高点C，故 ，所以＝gr＝10×0.4 m2·s-2＝4 m2·s-2，故选项A正确；
B. 从A到C过程，动能减小量为，重力势能的增加量为 则机械能减小0.25J，由于A到B过程中压力大于B到C过程中的压力，则A到B过程中的摩擦力大于B到C过程中的摩擦力，可知B到C的过程克服摩擦力做功较小，知机械能损失小于0.125J，故B错误。；
C. 小球从A到C，由动能定理可知，故选项C正确；
D. 小球离开C点后做平抛运动，故2r＝gt2，落地点到A的距离x＝vCt，解得x＝0.8 m，故选项D正确。

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、 A D E 10
【解析】
(1)[1]实验要求多组数据，电压表测量小灯泡两端电压，电流表测量通过灯泡的电流，灯泡的电阻和电流表的内阻相接近，所以采用电流表的外接法，并且小灯泡两端的电压需要从零开始，故选用滑动变阻器的分压接法，电路图如图所示：

[2]小灯泡的额定电压为2.8V，故选电压表A；
[3]额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，额定电流I=0.29A，为了减小误差，故电流表选择D；
[4]为了便于操作，滑动变阻器选用E，否则滑动变阻器最大阻值过大，操作时滑片移动较大距离而引起电压变化不明显；
(2)[5]灯泡在正常工作时的电压U=2.8V时的电流为I=0.28A，故根据欧姆定律可得此灯泡在正常工作时的电阻：

14、B D D 重力加速度的2倍 mgh mv2 阻力做功
【解析】
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|△EP|=mgh，动能的增加量为△Ek＝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。

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、（1） （2）
【解析】
（1）物体受到的力有重力mg、支持力FN、电场力qE，如图所示

根据平衡条件得：

解得：

（2）当电场强度变为原来的时，电场力减小，故物块沿斜面下滑
由动能定理得：

解得：

本题主要考查了带电小物块在斜面上静止与运动的问题．问题一是平衡条件的应用，受力分析后应用平衡条件即可；问题二是动能定理的应用．
16、（1）；（2）3.75m；
【解析】本题考查动量与能量相结合的问题，涉及动量守恒、功能关系的应用。
(1)设小物块与小车第一次共速的速度为，由动量守恒定律，得：
解得：
(2) 从小物块滑上小车到第一次与小车共速的过程中，由能量守恒，得：

设小物块与小车第二次共速的速度为，由动量守恒定律，得：

从小车原速反弹到小物块第二次与小车共速的过程中，由能量守恒，得：

在以后的运动中，小车与平台相碰后相对运动方向都会反向，且相对运动距离都较上一次小，因此，小物块第二次与小车共速时，小物块距小车左端最远
小车的长度至少为：
联立以上各式，代入数据，得：3.75m
17、 (1) 2400N (2) 64kW (3) 7.5s
【解析】
(1)当汽车达最大速度时，加速度为零，牵引力的大小等于阻力的大小由P=FV
即：

(2)设汽车做匀加速运动时，需要的牵引力为，根据牛顿第二定律得：

解得：

假设5s末汽车仍然匀加速，则此时的瞬时速度为

则

故说明汽车在5s末的瞬时功率为64kW
(3)汽车做匀加速运动时，牵引力恒定，随着车速的增大，汽车的输出功率增大，当输出功率等于额定功率时的速度是汽车做匀加速运动的最大速度，设为
则有：

根据运动学公式，汽车维持匀加速运动的时间为