哈尔滨师大附中、东北师大附中、 辽宁省实验中学2024-2025学年物理高一第二学期期末达标检测试题含解析.doc

哈尔滨师大附中、东北师大附中、 辽宁省实验中学2024-2025学年物理高一第二学期期末达标检测试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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)下面是列出的一些核反应方程：,，；以下选项中正确的是
A．X是质子，Y是中子，Z是正电子 B．X是正电子，Y是质子，Z是中子
C．X是中子，Y是正电子，Z是质子 D．X是正电子，Y是中子，Z是质子
2、如图所示，物块a、b通过绕过定滑轮的轻绳连接，b可沿粗糙水平地面滑行，当物块a竖直下降时，以下说法正确的是（ ）

A．物块a、b速度大小相等
B．物块a、b加速度大小相等
C．物块a、b的总机械能保持不变
D．轻绳对a、b做功功率相等
3、如图所示，两个卫星 A、 B 绕着同一行星做匀速圆周运动，轨道半径分别为 R1 和 R2， R1>R2。下列说法正确的是（ ）

A．A 的角速度大于 B
B．A 的线速度大于 B
C．A 的向心加速度大于 B
D．A 的周期大于 B
4、 (本题9分)如图所示，在绝缘的斜面上方存在着沿水平向右的匀强电场，斜面上的带电金属块沿斜面滑下．已知在下滑的过程中，金属块动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，下列判断中正确的是

A．金属块带负电 B．金属块克服电场力做功8J
C．金属块的机械能减少12J D．金属块的电势能减少4J
5、 (本题9分)儿童乐园里的游戏“空中飞椅”简化模型如图所示，座椅通过钢丝绳与顶端转盘连接．已知正常工作时转盘的转速一定．设绳长为L，绳与竖直方向夹角为θ，座椅中人的质量为m．则下列说法正确的是（ ）

A．L变长时，θ将变大 B．L变短时，θ将变大
C．m越大，θ越小 D．m越大，θ越大
6、 (本题9分)如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场，之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转，最后打在屏上，整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么

A．偏转电场对三种粒子做功一样多
B．三种粒子打到屏上时速度一样大
C．三种粒子运动到屏上所用时间相同
D．三种粒子一定打到屏上的同一位置，
7、 (本题9分)如图所示，两个竖直圆弧轨道固定在同一水平地面上，半径R相同，左侧轨道由金属凹槽制成，右侧轨道由金属圆管制成，且均可视为光滑在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A和B由静止释放，小球距离地面的高度分别为和，下列说法正确的是　　

A．若使小球A沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为
B．若使小球B沿轨道运动并且从最高点飞出，释放的最小高度为
C．适当调整，可使A球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处
D．适当调整，可使B球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处
8、 (本题9分)某质量m=1500kg的“双引擎”小汽车，当行驶速度v≤54km/h时靠电动机输出动力；当行驶速度在54km/h<v≤90km/h范围内时靠汽油机输出动力，同时内部电池充电；当行驶速度v>90km/h时汽油机和电动机同时工作，这种汽车更节能环保。若该小汽车在一条平直的公路上由静止启动，汽车的牵引力F随运动时间t变化的图像如图所示，若小汽车行驶过程中所受阻力恒为1250N。已知汽车在t0时刻第一次切换动力引擎，以后保持恒定功率行驶至第11s末。则在这11s内，下列判断正确的是（ ）

A．汽车第一次切换动力引擎时刻t0=6s
B．电动机输出的最大功率为60kw
C．汽车的位移为165m
D．汽油机工作期间牵引力做的功为3.6×105J
9、某电场的电场线分布如图所示，则(　　)

A．电荷P带正电
B．电荷P带负电
C．a点的电场强度大于b点的电场强度
D．正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力
10、一物体竖直向上抛出，从开始抛出到落回抛出点所经历的时间是t，上升的最大高度是H，所受空气阻力大小恒为F，则在时间t内( )
A．物体受重力的冲量为零
B．在上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量小
C．物体动量的变化量大于抛出时的动量
D．物体机械能的减小量等于FH
二、实验题
11、（4分） (本题9分)采用让重物自由下落的方法验证机械能守恒定律,实验装置如图所示:现有的器材为:带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、重锤.

（1）需要测量物体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．某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案,正确的是（_____）
A．用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间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,计算出瞬时速度v,并通过计算出高度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,计算出瞬时速度v．
（1）甲同学从打出的纸带中选出一条理想的纸带,如图所示．选取纸带上连续打出的5个点A、B、C、D、E,测出A点与起始点O的距离为s0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s1．已知重锤的质量为m,打点计时器所接交流电的频率为f,当地的重力加速度为g．从起始点O开始到打下C点的过程中,重锤重力势能的减小量为△EP=__________,重锤动能的增加量为△EK=__________．在误差充许的范围内,如果△EP=△EK,则可验证机械能守恒．

（3）乙同学经正确操作得到打点纸带,在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点,依次为1、1、3、4、5、6、7,测量各计数点到起始点的距离h,并正确求出打相应点时的速度v．各计数点对应的数据见下表:
计数点
1
1
3
4
5
6
7
h/m
0.114
0.194
0.179
0.380
0.497
0.630
0.777
v/(m·s-1)

1.94
1.33
1.73
3.13
3.50

v1/(m1·s-1)

3.76
5.43
7.45
9.80
11.15

他在如图所示的坐标中,描点作出v1-h图线．由图线可知,重锤下落的加速度g′=__________m/s1(保留三位有效数字);若当地的重力加速度g=9.80m/s1,如果在误差允许的范围内g′=__________,则可验证机械能守恒．

12、（10分） (本题9分)在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A．干电池(电动势约为1.5 V，内阻小于1.5 Ω)
B．电流表G(满偏电流2 mA，内阻10 Ω)
C．电流表A(0～0.6 A，内阻约0.1 Ω)
D．滑动变阻器R1(0～20 Ω，10 A)
E．滑动变阻器R2(0～100 Ω，1 A)
F．定值电阻R3＝990 Ω
G．开关、导线若干
(1)为方便且能较准确地进行测量，应选用滑动变阻器______(填写序号)．
(2)在虚线框内画出利用本题提供的器材所设计的实验电路原理图_______.(标出代表元件字母符号)

(3)某同学根据他设计的实验测出了6组I1(电流表G的示数)和I2(电流表A的示数)，请在如图所示的坐标纸上作出I1和I2的关系图线__________.
序号
1
2
3
4
5
6
I1/mA
1.40
1.36
1.35
1.28
1.20
1.07
I2/A
0.10
0.15
0.23
0.25
0.35
0.50
(4)根据图线可得，被测电池的电动势为______V，内阻为______Ω.
三、计算题：解答应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．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（9分） (本题9分)质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，
（1）求小球与地面碰撞前后的动量变化；
（2）若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小？（取g=10m/s2）．
14、（14分） (本题9分)如图所示，E＝10 V，r＝1 Ω，R1＝R3＝5 Ω，R2＝4 Ω，C＝100 μF，当S断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态，
求：

（1）请判断该粒子带什么电性．
（2）S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；
（3）S闭合后流过R3的总电荷量.
15、（13分） (本题9分)如图中，R1=2Ω，R2= R3 =6Ω，滑动变阻器全值电阻为R4= 6Ω，电源内电阻r=1.0Ω．当滑键P移至A端时，电压表读数为5 V.

求：（1）当P移至B端时电源的总功率．
（2）滑键P分别在A、B两端时电源的效率．
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
【解析】
核反应方程是遵循质量数守恒、电荷数守恒，由此规律可得，X质量数是0，电荷数是+1，X是正电子，Y质量数是1，电荷数是0，Y是中子，Z质量数是1，电荷数是+1，Z是质子，故D正确，ABC错误。
2、D
【解析】
A.物块b沿绳子方向的速度大小等于物块a的速度大小，设绳子与水平方向的夹角为，根据平行四边
形定则，物块a的速度，所以物块a、b速度大小不相等，故A错误；
B.由A分析可知，在某时刻a、b的速度为，经过ts后a、b的速度为，则有：
，由此可知，由，得物块a、b加速度大小不相等，
故B错误；
C.b沿粗糙水平地面滑行，所以除重力之外还有摩擦力对这个系统做负功，所以物块a、b的总机械能
减少，故C错误；
D.根据，可知轻绳对两个物块的拉力大小相等，两个物块沿绳方向的速度大小相等，所以轻
绳对a、b做功功率相等，故D正确。
3、D
【解析】
根据万有引力提供向心力得：

解得：

由题知A卫星的轨道半径大，则A卫星的线速度、角速度和向心加速度都小，而周期更大。故选D。
4、C
【解析】
试题分析：设重力做功为，克服摩擦力做功，电场力做功，由动能定理，解得电场力做功=" -" 4J，所以电场力做负功，由于斜面上的带电金属块沿斜面滑下故金属块带正电，A、B选项错误；除重力外的其他外力做功-12J，故金属块的机械能减少12J，C选项正确；电场力做负功，金属块的电势能增加，D选项错误．
考点：动能定理机械能电场力做功和电势能的变化关系
5、A
【解析】
设座椅做匀速圆周运动时转速为n，由重力和绳子的拉力的合力提供座椅圆周运动的向心力，如图，则有

 mgtanθ=m（2πn）2（Lsinθ+r）；得 ；据题知：n不变，r也不变，则当L变长时，θ变大，由上知：θ与m无关．故A正确，BCD错误．
6、AD
【解析】
试题分析：带电粒子在加速电场中加速，电场力做功W=E1qd； 由动能定理可知：E1qd=mv2；
解得：；粒子在偏转电场中的时间；在偏转电场中的纵向速度
纵向位移；即位移与比荷无关，与速度无关；则可三种粒子的偏转位移相同，则偏转电场对三种粒子做功一样多；故A正确，B错误；因三粒子由同一点射入偏转电场，且偏转位移相同，故三个粒子打在屏幕上的位置一定相同；因粒子到屏上的时间与横向速度成反比；因加速后的速度大小不同，故三种粒子运动到屏上所用时间不相同；故C错误，D正确；故选AD．
考点：带电粒子在匀强电场中的运动
【名师点睛】此题考查带电粒子在电场中的偏转，要注意偏转中的运动的合成与分解的正确应用；正确列出对应的表达式，根据表达式再去分析速度、位移及电场力的功．
7、AD
【解析】
小球A恰好能到A轨道的最高点时，由，；根据机械能守恒定律得，mg（hA-2R）=mvA2，解得，故A正确；小球恰好能到B轨道的最高点时，临界速度为零，根据机械能守恒定律得：mg（hB-2R）=0，若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，B小球hB＞2R的任意高度释放都可以，故B错误；小球恰好能到B轨道的最高点时，临界速度为零，适当调整hB，B可以落在轨道右端口处．故D正确．小球A恰好能到A轨道的最高点时，由，；小球A从最高点飞出后下落R高度时，根据平抛运动规律得：水平位移的最小值为，小球落在轨道右端口外侧．故C错误．
8、AC
【解析】
A、开始阶段，牵引力F1=5000N，根据牛顿第二定律：F1-Ff=ma，解得开始阶段的加速度a=2.5m/s2，汽车第一次切换动力引擎时v1=54km/h=15m/s，运动的时间t0==6s，故A正确。
B、t0时刻，电动机输出功率最大，Pm=Fv1=500015W=75kW，故B错误。
CD、汽油机工作期间，功率P=F2v1=600015W=90kW，11s时刻的速度v2==m/s=25m/s，汽油机工作期间牵引力做的功W=Pt2=90103（11-6）J=4.5105J；汽车前6s内的位移x1=at02=2.562m=45m，后5s内根据动能定理得：Pt2-Ffx2=mv22-mv12，解得汽车后5s内的位移x2=120m，所以11s内汽车的位移x=x1+x2=165m，故C正确，D错误。
9、AD
【解析】
由图可知电场线从正电荷出发，所以电荷P带正电，故A正确，B错误；从电场线的分布情况可知，b的电场线比a的密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，故C错误；根据电场线越密的地方电场强度越大，所以c点的场强大于d点场强，所以正试探电荷在c点受到的电场力大于在d点受到的电场力，故D正确。所以AD正确，BC错误。
10、BC
【解析】
重力的冲量I=mgt，故A错误；上升：mg+F=ma1，下降：mg-F=ma2，可得上升的加速度较大，用时小，故在上升过程中空气阻力对物体的冲量Ft较小，所以B正确；设抛出的速度为v0，下降回到抛出点的速度为v，取向上为正方向，则动量的变化量为-mv-mv0大于抛出时的动量mv0，所以C正确；因上升和下落阻力均做负功，所以减少的机械能为2FH，D错误．

二、实验题
11、（1）D （1）mg（s0+ s1） （3）9.74 m/s1（9.60～9.79均可） 　g或9.80
【解析】
该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物的实际运动看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证；利用v1-h图线处理数据，根据可知v1-h图线的斜率就等于1g．
【详解】
（1）该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物的实际运动看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证呢．其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故D正确；
（1）从起始点O开始到打下C点的过程中，重锤重力势能的减小量为；根据平均速度等于瞬时速度，则C点的速度为，那么重锤动能的增加量为；
（3）利用v1-h图线处理数据，若，那么v1-h图线的斜率就等于1g．
所以重锺下落的加速度：；若当地的重力加速度g=9.80m/s1，如果在误差允许的范围内g′=g或9.80，则可验证机械能守恒．
解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法．我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距．
12、（1）D ； ⑵如下左图； ⑶ 如下右图； ⑷1.48， 0.82

【解析】
（1）为方便实验操作，滑动变阻器的阻值不能太大，选择D（R1）比较合适．
（2）由于没有电压表，给定的电流表G可与定值电阻R3串联作电压表使用，实验电路如图所示．

（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出I1-I2图象如图所示．

（4）则由闭合电路欧姆定律可知：I1（R3+RA）=E-I2r，变形，由图可知，图象与纵坐标的交点为1.48mA，解得E=1.48V（1.46-1.50）；由图象可知，r=0.82Ω（0.70-0.82）
考点： 测定电源的电动势和内阻

三、计算题：解答应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．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位
13、（1）2kg•m/s；方向竖直向上；（2）12N；方向竖直向上；
【解析】
（1）小球与地面碰撞前的动量为：p1=m(－v1)=0.2×(－6) kg·m/s=－1.2 kg·m/s
小球与地面碰撞后的动量为p2=mv2=0.2×4 kg·m/s=0.8 kg·m/s
小球与地面碰撞前后动量的变化量为Δp=p2－p1=2 kg·m/s
（2）由动量定理得(F－mg)Δt=Δp
所以F=＋mg=N＋0.2×10N=12N，方向竖直向上．
14、（1）带负电（2） ，竖直向上（3）
【解析】
（1）电容器上极板带正电，电场力向上，则粒子带负电；
（2）S断开，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d，有：
，
S闭合后有： 
设带电粒子加速度为a，则根据牛顿第二定律，有：
解得：a=g，方向竖直向上．
（3）S闭合后，流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以，
即 ．
本题是力电综合问题，关键是通过电路分析得到电压变化情况，然后对微粒运用牛顿第二定律列式求解．
15、（1） 12W（2）；
【解析】
（1）P移至A端时，R3被短路．等效电路如图所示．

外电路的总电阻为
电路中总电流为A
电源的电动势为E=U+Ir=6V
当P移至B端时，R2、R3、R4均被短路，电路中总电流为A
电源的总功率为W
（2）电源的效率：
P在A端时，电源的效率为
P在B端时，电源的效率为