2024-2025学年山东省青岛第二中学高一下物理期末达标测试试题含解析.doc

2024-2025学年山东省青岛第二中学高一下物理期末达标测试试题
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、如图所示，A、B为某小区门口自动升降杆上的两点，A在杆的顶端，B在杆的中点处. 杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中，A、B两点

A．角速度大小之比2：l
B．角速度大小之比1：2
C．线速度大小之比2：l
D．线速度大小之比1：2
2、 (本题9分)在下列物体运动过程中，满足机械能守恒的是（ ）
A．物体在空中做平抛运动
B．跳伞运动员在空中匀减速下落
C．人乘电梯匀加速上升
D．物体沿斜面匀速下滑
3、秋千的吊绳有些磨损．在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千
A．在下摆过程中 B．在上摆过程中
C．摆到最高点时 D．摆到最低点时
4、 (本题9分)对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是（ ）
A．使正对面积增大，电容将减小
B．使正对面积减小，电容将减小
C．将两极板的间距增大，电容将增大
D．将两极板的间距增大，电容将不变
5、 (本题9分)某大型拱桥的拱高为h，如图所示．一质量为m的汽车在以不变的速率由A点运动到B点的过程中，以下说法正确的是( )

A．汽车的重力势能始终不变，重力始终不做功
B．汽车的重力势能先减小后增大，总的变化量大于零
C．汽车的重力先做正功，后做负功，总功为零
D．汽车的重力先做负功，后做正功，总功为零
6、矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块．若射击下层，子弹刚好不射出；若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示．则上述两种情况相比较(　　)

A．子弹的末速度大小相等
B．系统产生的热量一样多
C．子弹对滑块做的功不相同
D．子弹和滑块间的水平作用力一样大
7、 (本题9分)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，如图所示，在自行车正常骑行时，下列说法正确的是

A．A、B两点的角速度与其半径成正比
B．B、C两点的角速度大小相等
C．A、B两点的角速度大小相等
D．A、B两点的线速度大小相等
8、 (本题9分)如图所示，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车A端固定一根轻弹簧，弹簧的另一端连接一个放置在小车上且质量为m的物体C，已知小车底部光滑，弹簧处于压缩状态．弹簧被释放后，物体C被弹出向B端运动，最后与B端粘在一起．下列说法中正确的是(　　)

A．物体C离开弹簧时，小车在向左运动
B．物体C与B端粘在一起之前，小车的运动速率与物体C的运动速率的比值为
C．物体C与B端粘在一起后，与小车一同向右运动
D．整个过程中，小车、物体C及弹簧组成的系统的机械能守恒
9、我国的火星探测计划在2018年展开，在火星发射轨道探测器和火星巡视器。已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的。下列说法中正确的是
A．火星探测器的发射速度应大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度
B．火星探测器的发射速度应大于第二宇宙速度且小于第三字宙速度
C．火星表面与地球表面的重力加速度之比为4:9
D．火星探测器环绕火星运行的最大速度约为地球的第一宇宙速度的倍
10、如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ．则下列说法正确的是

A．在轨道Ⅱ上，卫星的运行速度大于7.9km/s
B．在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度
C．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道Ⅱ
D．在轨道I上运行的过程中，卫星、地球系统的机械能不守恒
二、实验题
11、（4分） (本题9分)某实验兴趣小组用如图所示实验装置研究小车在斜面上的运动情况及功能关系

（1）实验中，除打点计时器（含纸袋、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的有___。（填选项代号）
A．交流电源 B．直流电源 C．刻度尺 D．秒表
（2）部分使用步骤如下：
A．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔
B．接通电源，打点计时器工作稳定后释放小车
C．将纸带与小车尾部相连，小车停靠在打点计时器附进
D．打点完毕，关闭电源，更换纸带，重复操作，打出多条纸带
上述步骤的正确顺序是_____（用字母填写）
（3）从打出的纸带中选出了一条理想纸带，纸带上点迹清晰，打点计时器所用的电源频率是50Hz．如图所示，O、A、B、C、D是选用的计数点，测得s1=2.50cm、s2=3.50cm、s3=4.50cm、s4=5.50cm。相邻两个计数点间的时间间隔是T=__s；打计数点B时纸带的瞬时速度大小为vB=__m/s．小车的加速度a=____m/s2。

（4）斜面倾角=37，小车的质量为0.2kg，从打下计数点B到D的过程中，小车机械能的减小量E=___J（取g=9.8m/s2，=0.6，=0.8）
12、（10分） (本题9分)如图所示，在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中：
(1)下列说法正确的是 __________
A．为减小实验误差，长木板应水平放置
B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
C．小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动，当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动
D．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度
(2)某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带，这条纸带上的点中问较疏，两端较密，出现这种情况的原因可能是___________

A．电源的电压不稳定 B ．木板倾斜程度太小
C．木板倾斜程度太大 D．小车受到的阻力较大
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）质量为m的小孩坐在秋千板上，秋千绳长为l，如果秋千摆到最高点时，绳子与竖直方向的夹角是θ，若绳的质量和阻力可忽略，求：
(1)秋千模到最低点时小孩的速度v的大小；
(2)此时小孩对秋千板的压力F为多大：
14、（14分） (本题9分)运动员用力把静止在草坪上质量m=0.6kg的足球(质点)踢出后, 通过一定的措施研究其飞行情况。测得其在最高点的高度h=20m, 在最高点的速度是20m/s, 不计空气阻力, g=10m/s2.求：
(1)运动员对足球做的功多大?
(2)足球第一次刚落回草坪时的速度大小和方向?
15、（13分） (本题9分)如图所示，餐桌中心是一个可以匀速转动、半径为R的圆盘．圆盘与餐桌在同水平面内且两者之间的间隙可忽略不计．放置在圆盘边缘的小物体与圆盘间的动摩擦因数为0.5，与餐桌间的动摩擦因数为0.25，餐桌高也为R．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．

（1）为使物体不滑到餐桌上，圆盘的角速度的最大值为多少?
（2）若餐桌半径，则在圆盘角速度缓慢增大时，物体从圆盘上被甩出后滑落到地面上的位置到圆盘中心的水平距离L为多少?
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、C
【解析】
AB.因为AB两点是同轴转动，所以A、B 两点的角速度是相等的。故AB错误；
CD.由v=rω，可知速度之比等于半径之比，故A、B 两点线速度大小之比为2：1，故C正确，D错误；
2、A
【解析】
物体在空中做平抛运动时，由于只有重力做功，故机械能守恒；故A正确；运动员在空中匀减速下落时，动能和重力势能均减小，故机械能不守恒；故B错误；人乘电梯匀加速上升，重力势能和动能都增加，机械能增加，选项C错误；物体沿斜面匀速下滑时，动能不变，而重力势能减小，所以机械能一定减小；故D错误；故选A。
对于机械能是否守恒的判断，关键掌握机械能守恒的条件，也可以从能量转化的角度进行分析；两种方法要注意灵活应用．
3、D
【解析】
试题分析：单摆在摆动的过程中，靠径向的合力提供向心力，通过牛顿第二定律分析哪个位置拉力最大．
因为单摆在摆动过程中，靠径向的合力提供向心力，设单摆偏离竖直位置的夹角为θ，则有：T﹣mgcosθ=m，因为最低点时，速度最大，θ最小，则绳子的拉力最大，所以摆动最低点时绳最容易断裂．故D正确，A、B、C错误．故选D．
4、B
【解析】
由电容器的决定式可知：
A. 正对面积增大，则电容增大，故A项与题意不相符；
B. 正对面积减小，则电容减小，故B项与题意相符；
CD. 增大两板间的间距，则电容器将减小，故CD项与题意不相符。
5、D
【解析】
由A到B的过程中，重力先做负功，重力势能增加，后做正功，重力势能减小，整个过程中重力做的总功为零，重力势能变化量为零。
ABC.由上分析可知，ABC错误；
D.由上分析可知，D正确。
6、AB
【解析】
试题分析：根据动量守恒，两次最终子弹与木块的速度相等，A正确；根据能量守恒可知，初状态子弹簧动能相同，末状态两木块与子弹的动能也相同，因此损失的动能都转化成了热量相等，B正确，子弹对滑块做的功等于滑块末状态的动能，两次相等，因此做功相等，C错误，产生的热量，由于产生的热量相等，而相对位移不同，因此子弹和滑块间的水平作用力大小不同，D错误．
考点：能量守恒定律，动量守恒定律
【名师点睛】本题是对能量守恒定律及动量守恒定律的考查；解题的关键是用动量守恒知道子弹只要留在滑块中，他们的最后速度就是相同的；系统产生的热量等于摩擦力与相对位移的乘积；这是一道考查动量和能量的综合题；要注意掌握动量守恒的条件应用．
7、BD
【解析】
A. A、B两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度相等，根据v=ωR，A、B两点的角速度与其半径成反比，故A错误；
B. B、C两点属于同轴转动，故角速度相等，故B正确；
CD. AB两点的线速度相等，根据v=ωR，A、B两点的角速度与其半径成反比，故C错误，D正确；
故选BD.
8、AB
【解析】
整个系统在水平方向不受外力，竖直方向上合外力为零，则系统动量一直守恒，系统初动量为零，物体离开弹簧时向右运动，根据系统的动量守恒定律得小车向左运动，故A正确；取物体C的速度方向为正方向，根据系统的动量守恒定律得：0=mv-Mv′，得物体与B端粘在一起之前，小车的运动速率与物体C的运动速率之比，故B正确；当物体C与B端粘在一起时，整个系统最终的速度相同，根据系统的动量守恒定律得：0=（M+m）v″，v″=0，系统又处于静止状态，故C错误；物块C与B碰后要粘在一起，则损失机械能，则整个过程中，小车、物体C及弹簧组成的系统的机械能不守恒，选项D错误。
9、BC
【解析】AB、火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，发射速度应大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A错误，B正确；
CD、由得，，则有火星表面与地球表面的重力加速度之比，火星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比，故C正确，D错误；
故选BC。
10、BC
【解析】
第一宇宙速度7.9km/s是所有环绕地球运转的卫星的最大速度，则在轨道Ⅱ上，卫星的运行速度小于7.9km/s，选项A错误；根据开普勒第二定律可知，在轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度，选项B正确；从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力．所以卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ．故C正确；在轨道I上运行的过程中，只有地球的引力对卫星做功，则卫星、地球系统的机械能守恒，选项D错误；故选BC.
解决本题的关键掌握卫星如何变轨，以及掌握万有引力提供向心力解决问题的思路．卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．

二、实验题
11、AC ACBD 0.1 0.400 1.00 0.10
【解析】
第一空、AC
打点计时器需要使用交流电源，需要用刻度尺测量计数点之间的距离，打点计时器本身就是计量时间的仪器，故不需要秒表。
第二空、ACBD
第三空、0.1
打点计时器所用的电源频率是50Hz，O、A、B、C、D是选用的计数点，计数点与计数点之间有5个时间间隔，相邻两个计数点间的时间间隔是T=50.02s=0.1s。
第四空、0.400
打计数点B时纸带的瞬时速度大小为vB===10-2m/s=0.400m/s。
第五空、1.00
由逐差法可求小车的加速度a===10-2m/s2=1.00m/s2。
第六空、0.10
打D点时小车的速度vD=vB+a(2T)=(0.400+1.000.2)m/s=0.600m/s，从打下计数点B到D的过程中，小车机械能的减小量E=mgsBD+mvB2-mvD2 =0.10J。
12、 BD； BD
【解析】（1）为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜，故A错误；该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难，故B正确；橡皮筋伸长的长度在逐渐较小，所以弹力也在逐渐减小，小车作加速度减小的加速运动，在橡皮筋恢复原长后，小车受力平衡，将做匀速直线运动．故C错误；当橡皮筋恢复原长时，小车合外力为零，做匀速运动，此时速度最大，因此此时速度即为小车最终获得的速度，故D正确．故选BD
（2）由图看出小车先加速后减速，最后停下来。电源的频率不稳定时，打点周期不稳定，对纸带所记录的点中间会产生影响，但最终点的间距不会为零，故A错误。由图看出小车先加速后减速，最后停下来，说明橡皮筋的拉力消失后，小车做减速运动，摩擦力的影响没有消除，说明没有使木板倾斜或倾斜角度太小，摩擦力未被平衡，故B正确。木板倾斜程度太大时，当橡皮筋的拉力消失后，小车仍做加速运动，不可能做减速运动，故C错误。小车有橡皮筯作用时做加速运动，橡皮筯作用完毕后小车做减速运动，可能小车受到的阻力较大，并且没有被平衡，故D正确。故选BD。
点睛：此题的关键是熟悉橡皮筋拉小车探究做功与物体速度变化的关系实验步骤细节和原理，知道平衡摩擦力．要明确小车的运动情况，先加速，再匀速，最后减速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，因此明确实验原理是解答本题的关键．

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)(2)
【解析】
(1)小孩下摆过程中，机械能守恒，有

解得

(2)小孩受重力和支持力的合力提供向心力，有

解得

由牛顿第三定律知，小孩对秋千板的压力大小也等于
。
14、（1）240J；（2）20m/s，方向：斜向下45°
【解析】
(1). 以地面为重力势能为参考平面，在最高点，足球的重力势能：Ep1=mgh=0.6×10×20J=120J，动能：，机械能为：

踢出后足球的机械能守恒，由功能关系知，踢球时运动员对足球做的功为：W=E=240J；
(2) 从从最高点到地面的过程，不计空气阻力，足球的机械能守恒，则有：

可得落地时足球的速度大小为：，落地时水平分速度等于20m/s，由速度的分解知，落地时速度方向与水平面的夹角θ=45。
15、（1） （2）
【解析】
(1)为使物体不从圆盘上滑下，向心力不能大于最大静摩擦力：
解得
故圆盘的角速度的最大值为
(2)物体从圆盘上滑出时的速度
若餐桌半径，由几何关系可得物体在餐桌上滑行的距离
根据匀变速直线运动规律：
可得物体离开桌边的速度
根据平抛运动规律：，
可知物体离开桌边后的水平位移
由几何关系可得，落地点到圆盘中心的水平距离