河南省郑州市第五中学2025届高一下物理期末达标检测试题含解析.doc

河南省郑州市第五中学2025届高一下物理期末达标检测试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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)关于作用力和反作用力做功的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．当作用力做正功时，反作用力一定做负功
B．当作用不做功时，反作用力也不做功
C．作用力和反作用力做的功一定大小相等、正负相反
D．作用力做正功时，反作用力也可以做正功
2、如图所示，小球在细绳的牵引下，在光滑水平桌面上绕绳的另一端O做匀速圆周运动。关于小球的受力情况，下列说法正确的是

A．只受重力和拉力的作用
B．只受重力和向心力的作用
C．只受重力、支持力和向心力的作用
D．只受重力、支持力和拉力的作用
3、 (本题9分)一辆汽车在水平公路上行驶，沿曲线由M向N减速转弯。分析汽车在转弯时所受的合力F的方向，正确的是
A． B． C． D．
4、 (本题9分)一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2，则物体以后的运动情况是 （ ）
A．物体做匀变速曲线运动
B．物体做变加速曲线运动
C．物体沿F1的方向做匀加速直线运动
D．物体做直线运动
5、 (本题9分)如图所示，一个凹形桥模拟器固定在水平地面上，其凹形轨道是半径为0.4m的半圆，且在半圆最低点装有一个压力传感器（图中未画出）。一质量为0.4kg的玩具小车经过凹形轨道最低点时，传感器的示数为8N，则此时小车的速度大小为（取g=10m/s2）

A．2m/s B．4m/s C．8m/s D．16m/s
6、在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年大会的阅兵式中，空中梯队的表演震撼人心，更令人自豪的是，参阅飞机全部是国产先进飞机．如图所示，虚线为一架歼-15战斗机飞过天安门上空时的一段轨迹，P是轨迹上的一点．四位同学分别画出了带有箭头的线段甲、乙、丙、丁来描述飞机经过P点时的速度方向，其中描述最准确的是（　　）

A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
7、 (本题9分)如图，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的。其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的齿轮边缘的两点，若A轮半径是B轮半径的倍，则下列说法中正确的是（ ）

A．A、B两点的线速度大小之比为
B．A、B两点的角速度大小
C．A、B两点的周期之比为
D．A、B两点的向心加速度之比为
8、在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向下滑动的过程中

A．电路中的总电流变大
B．路端电压变小
C．通过电阻R2的电流不变
D．通过滑动变阻器R1的电流变小
9、 (本题9分)如图，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧一直保持竖直）（　　）

A．小球的机械能先增大后减小 B．小球的重力势能一直减小
C．小球的动能先增大后减小 D．弹簧的弹性势能一直在增大
10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
11、如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑的小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度，若大小不同，则小球能够上升到的最大高度（距离底部）也不同，下列说法正确的是

A．如果，则小球能够上升的最大高度为
B．如果，则小球能够上升的最大高度为R
C．如果，则小球能够上升的最大高度为
D．如果，则小球能够上升的最大高度为2R
12、 (本题9分)如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P栓接，另一端与物体A相连，物体A置于光滑水平桌面上（桌面足够大），A右端连接一水平细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连，开始时托住B，让A处于静止且细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度，下列有关该过程的分析中正确的是

A．B物体受到细线的拉力始终保持不变
B．B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量
C．A物体动能的增加量等于B物体重力对B做的功与弹簧弹力对A做的功之和
D．A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分）用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行．小车滑行过程中带动通过打点计时器的纸带，记录运动情况．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：

(1)适当垫高木板是为了____________________________________________；
(2)通过纸带求小车速度时，应使用纸带的________(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”)；
(3)若实验做了n次，所用橡皮条分别为1根、2根…n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的W－v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v2的关系是_________．
14、（10分） (本题9分)某实验小小组应用如图所示装置探究“恒力做功和物体动能变化间的关系”已知小车的质量为，砝码及砝码盘的总质量为，实验步骤如下：
①按图示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；
②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；
③挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，读出弹簧测力计的读数．同时，打出一条纸带，由纸带求出小车在相应位置的速度；
④改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，求得小车在不同合力作用下在相应位置的速度，并读出相应的弹簧测力计读数．

根据以上实验过程，回答以下问题：
（1）对于上述实验，下列说法正确的是_____________
A．实验过程中砝码和砝码盘处于超重状态
B．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行
C．弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半
D．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量

（2）如上图所示是实验中得到的一条纸带，其中小、、、、、是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为，相应计数点间的距离已在图中标出，测出小车的质量为．弹簧测力计的读数为，在打点时小车的速度大小为__ ；从打点到打点的过程中，合力对小车做的功是___________，小车动能的增量是___________．（用题中和图中的物理量符号表示）
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）如图所示，小球在外力作用下，由静止开始从A点出发做匀加速直线运动，到B点时消除外力．然后，小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环，恰能维持在圆环上做圆周运动通过最高点C，到达最高点C后抛出，最后落回到原来的出发点A处．试求：
（1）小球运动到C点时的速度；
（2）A、B之间的距离．

16、（12分）如图所示，传送带与水平面之间的夹角为θ＝30°，其上A、B两点间的距离为L＝5 m，传送带在电动机的带动下以1m/s的速度匀速运动，现将一质量为m＝10 kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝，在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，求：

（1）传送带对小物体做的功____；
（2）电动机做的功____．
17、（12分） (本题9分)汽车发动机的额定功率为P=60kW，汽车的质量为m=5×103kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的k=0.1倍。汽车在平直路面上从静止开始，先以a=0.5m/s2的加速度作匀加速后做变加速运动，最终达到最大速度。取g=10m/s2。求：
（1）汽车运动的最大速度
（2）汽车作匀加速运动的时间
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
【解析】
作用力与反作用力是否做功，应利用功的定义，在力的方向上是否有位移，相互作用的两个物体，如果其中一个固定，另一个则可能做正功或负功，例如两个同种电荷或异种电荷，D正确．
2、D
【解析】
根据题意可知，小球只受重力、支持力和拉力的作用，D正确ABC错误
3、B
【解析】试题分析：汽车在水平的公路上转弯，所做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可看出那个图象时对的．
汽车从M点运动到N，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，B正确．
4、A
【解析】
物体在相互垂直的恒力F1、F2作用下，其合力恒定不变，且物体由静止开始运动，故物体做初速度为零的匀加速直线运动，速度方向与合力方向相同.突然撤去F2后，剩下的F1与速度方向成一锐角，物体做匀变速曲线运动，故A选项正确.
5、A
【解析】
小车经过凹形桥的最低点时，受重力和支持力，沿半径方向的合外力提供向心力，由牛顿第二定律有：，由牛顿第三定律得，而即为视重为8N，联立得瞬时速度，故选A。
此题考查圆周运动的力和运动的关系，注意分析受力和力的作用效果．
6、C
【解析】
根据曲线运动的速度方向可知，飞机在P点的速度方向沿P点的切线方向，所以丙的方向为飞机在P点的速度方向．故C正确，ABD错误．
7、AB
【解析】A、B项：正带的传动属于齿轮传动，A与B的线速度大小相等，二者的半径不同，由v=ωr可知，角速度，所以角速度之比等于半径的反比即为2：3，故A、B正确；
C项：由公式可知，周期之比等于角速度反比即3：2，故C错误；
D项：由公式可知，，故D错误。
8、AB
【解析】A、在滑动变阻器的滑动触片P向下滑动的过程中，接入电路的变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律分析电路中的总电流变大，故A正确；
B、路端电压，I变大，E、r不变，则U变小，故B正确；
C、路端电压U变小，通过电阻的电流变小，故C错误；
D、总电流变大，通过电阻的电流变小，所以通过滑动变阻器的电流必定变大，故D错误。
9、BCD
【解析】
解答本题需要掌握：正确判断物体机械能是否守恒；正确分析小球下落过程中弹簧弹力的变化从而进一步明确速度、加速度的变化情况；弄清小球下落过程中的功能转化，小球和弹簧接触直至压缩最短过程中，弹簧弹力对小球做负功，因此小球机械能减小。
【详解】
A项：小球下落过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒，但是小球机械能不守恒，因下落过程中弹簧弹力对其做负功，所以小球机械能减小，故A错误；
B项：小球在下落过程中，重力做正功，所以重力势能一直减小，故B正确；
C项：小球下落和弹簧接触过程中，开始做加速度逐渐减小的加速运动，当弹簧弹力等于重力时速度最大，然后做加速度逐渐增大的减速运动，故其动能先增大后减小，故C正确；
D项：小球下落将弹簧压缩，所以弹簧的弹性势能一直在增大，故D正确。
弹簧问题往往是动态变化的，分析这类问题时用动态变化的观点进行，同时注意其过程中的功能转化关系。
10、AD
【解析】
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。
11、ABD
【解析】
A、当v0，根据机械能守恒定律有：mgh，解得h，即小球上升到高度为时速度为零，所以小球能够上升的最大高度为．故A正确．
B、设小球恰好能运动到与圆心等高处时在最低点的速度为v，则根据机械能守恒定律得：mgRmv1，解得．故如果v0，则小球能够上升的最大高度为R．故B正确．
C、设小球恰好运动到圆轨道最高点时在最低点的速度为v1，在最高点的速度为v1．则在最高点，有mg＝m
从最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律得： ，解得 v1，所以v0时，小球不能上升到圆轨道的最高点，会脱离轨道，在最高点的速度不为零．根据，知最大高度 h．故C错误．
D、当，由上分析知，上升的最大高度为1R．故D正确．
故选ABD．
12、BD
【解析】
分析B，从开始运动到最后静止，B受到绳子的拉力和重力，当时，做加速运动，当时，B的速度最大，当做减速运动，因为B的加速度在变化，所以T也在变化，A错误．AB和弹簧组成的系统机械能守恒，所以B减小的机械能等于弹簧的弹力势能的增加量与A动能的增加量，B正确．A受绳子的拉力，弹簧的弹力，所以根据动能定理可得A物体动能的增加量等于细绳对A做的功与弹簧弹力对A做的功之和．C错误．因为A物体与弹簧组成的系统只有细绳的拉力做功，所以A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功，D正确．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、 (1)平衡摩擦力； (1)后面部分； (3)W与v1成正比
【解析】
第一空.实验时将木板放有打点计时器的一端垫高，小车不连橡皮筋，尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动，如果纸带上打出的点间距是均匀的，说明纸带的运动是匀速直线运动，小车重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力．适当垫高木板是为了平衡摩擦力；
第二空.橡皮筋拉力对小车所做的功全部完成后，打出来的点才能反映物体的速度．所以应使用纸带的后面部分．
第三空.W-v1图线是一条过坐标原点的直线，根据数学知识可确定W与速度v的平方成正比．即：W=kv1．
14、B FS
【解析】
（1）由图可知，实验过程中砝码向下加速运动，加速度方向向下，处于失重状态，故A错误；与小车相连的轻绳与长木板一定要平行，故B正确；实验过程中，砝码向下加速运动，处于失重状态，故弹簧测力计的读数小于砝码和砝码盘总重力的一半，故C错误由于不是砝码的重力即为小车的拉力，故不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件，故D错误；故选B.
（2）在打B点时小车的速度大小为；从打B点到打E点的过程中，合力对小车做的功是W=FS；在打E点时小车的速度大小为；小车动能的增量是．
点睛：解答实验问题的关键是正确理解实验原理，加强基本物理知识在实验中的应用，同时不断提高应用数学知识解答物理问题的能力．

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】
试题分析：（1）小球冲上竖直半圆环，恰能通过最高点C，重力恰好提供向心力，根据向心力公式列式即可求解；（2）从C到A做平抛运动，根据平抛运动规律列式即可求解．
（1）小球恰好经过C点，在C点重力提供向心力，则有：
解得：
（2）小球从C到A做平抛运动，则有：
解得：
则A、B之间的距离
16、144J 172J
【解析】
（1）对小物体进行受力分析，由图分析知：N=mgcosθ
f=μN=μmgcosθ=×12×12×=74N
mgsinθ=42N
f＞mgsinθ，则小物体可以与传送带上静止．
根据牛顿第二定律：f-mgsinθ=ma
74N-42N=12a
得：a=1．4m/s1
则匀加速的时间：
匀加速的位移：
则小物体匀速运动的位移为：s1=4m-2．1m=3．8m
匀速运动的时间：
则小物体从A到B所需时间为：t=2．3s+3．8s=4．1s
由功能关系知传送带对小物体做的功等于小物体机械能的增量：
W=mv1+mgssin32°=×12×11+12×12×4×=144J
（1）电动机做功使小物体机械能增加，同时小物体与传送带间因摩擦产生热量Q，相对位移为：x′＝vt1vt1vt1m＝2.1 m
摩擦生热为：Q＝μmgx′cos θ12×12×2.114 J
故电动机做的功为：W电＝W+Q＝172 J。
17、（1） （2）
【解析】
当汽车达到最大速度时，处于受力平衡状态，汽车的牵引力和阻力大小相等，由P=Fv=fvm可以求得最大速度；由牛顿第二定律可以求得匀加速结束时速度的大小，从而求出匀加速运动的时间。
【详解】
（1）当a=0时，速度达到最大
根据：P=kmgv
代入数据解得：v=12m/s
（2）设汽车做匀加速运动阶段的牵引力为F，所达到的最大速度为v1，则有：
根据牛顿第二定律：
功率为：
速度时间关系为：
联立解得：t1=16s
本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要清楚。