2024-2025学年上海市金山区上海交大南洋中学高一物理第二学期期末达标检测试题含解析.doc

2024-2025学年上海市金山区上海交大南洋中学高一物理第二学期期末达标检测试题
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、 (本题9分)如图所示，甲、乙两个物体系在一根通过定滑轮（质量忽略不计）的轻绳两端，甲放在水平地板上，乙被悬挂在空中，若将甲沿水平地板向右缓慢移动少许后甲仍静止，则（ ）

A．轻绳对甲的拉力变大
B．甲对地面的压力变大
C．甲所受的静摩擦力变大
D．悬挂滑轮的绳的张力变大
2、 (本题9分)2018年4月10日，中国北斗卫星导航系统首个海外中心举行揭牌仪式。卫星A、B为北斗系统内的两颗卫星，设它们围绕地球做匀速圆周运动的轨道半径分别为rA、rB，则它们的角速度ω、线速度v、加速度a和周期T之比正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3、一定质量的气体，温度由-13℃升高到117℃，若保持体积不变，它的压强的增加量是原来压强的
A．05倍 B．倍 C．倍 D．2倍
4、 (本题9分)关于绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，下列说法正确的是（ ）
A．同一轨道上的卫星质量大的向心加速度小
B．离地面越近的卫星角速度越小
C．卫星的发射速度可能等于
D．卫星的运行速度可能等于
5、 (本题9分)如图所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h.若整个过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，则下列说法正确的是(　　)

A．弹簧与杆垂直时，小球速度最大
B．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大
C．小球从静止位置下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于mgh
D．小球从静止位置下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量大于mgh
6、如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击煤层，设水柱直径为D，水流速度大小为，方向水平向右．水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度变为零，水的密度为，高压水枪的重力不可忽略，手持高压水枪操作，下列说法正确的是

A．水枪单位时间内喷出水的质量为
B．高压水枪的喷水功率为
C．水柱对煤层的平均冲击力大小为
D．手对高压水枪的作用力水平向右

7、(本题9分)2015年人类首次拍摄到冥王星的高清图片，为进一步探索太阳系提供了宝贵的资料，冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外，它属于“矮行星”，表面温度很低，上面绝大多数物质只能是固态或液态，已知冥王星的质量远小于地球的质量，绕太阳的公转的半径远大于地球的公转半径．根据以上信息可以确定(　　)
A．冥王星公转的周期一定大于地球的公转周期
B．冥王星的公转速度一定小于地球的公转速度
C．冥王星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度
D．冥王星上的第一宇宙速度一定小于地球上的第一宇宙速度
8、 (本题9分)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
9、质量为2kg的物体竖直向上抛出，物体动能E随上升的高度h的变化关系如图所示。重力加速度取10m/s2。由图中数据可得

A．所受阻力大小为10N
B．所受阻力大小为30N
C．上升2m过程中，机械能减小20J
D．上升2m过程中，机械能减小60J
10、 (本题9分)发射卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫星送人同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点。轨道2、3相切于P点。如图所示。卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）

A．卫星在轨道2上经过P点时的加速度小于它在轨道3上经过P点时的加速度
B．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
C．卫星在轨道1上运动一周的时间小于它在轨道2上运动一周的时间
D．卫星由轨道2变为轨道3机械能变大
二、实验题
11、（4分） (本题9分)（某小组通过实验测绘一个标有“5.0V 7.5W”某元件的伏安特性曲线，电路图如图甲所示，备有下列器材：
A．电池组（电动势为6.0V，内阻约为1Ω）
B．电压表（量程为0〜3V，内阻RV=3kΩ）
C．电流表（量程为0〜1.5A，内阻约为0.5Ω）
D．滑动变阻R （最大阻值10Ω，额定电流1A）
E．定值电阻R1（电阻值为3kΩ）
F．定值电阻R2（电阻值为1.5kΩ）
G．开关和导线若干

（1）实验中所用定值电阻应选__（填“E”或“F”）．
（2）根据图甲电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整______．
（3）某次实验时，电压表示数指针位置如图丙所示，则电压表读数是__V；元件两端电压是__V．
（4）通过实验数据描绘出该元件的伏安特性曲线如图丁所示，若把该元件与电动势为4.5V，内阻为1.5Ω的电源相连接，则此时该元件的电阻值约为__Ω．（计算结果保留2位有效数字）
12、（10分） (本题9分)如图所示是某同学探究动能定理的实验装置.已知重力加速度为g，不计滑轮摩擦阻力，该同学的实验步骤如下：

a.将长木板倾斜放置，小车放在长木板上，长木板旁放置两个光电门A和B，砂桶通过滑轮与小车相连.
b.调整长木板倾角，使得小车恰好能在细绳的拉力作用下匀速下滑，测得砂和砂桶的总质量为m.
c.某时刻剪断细绳，小车由静止开始加速运动.
d.测得挡光片通过光电门A的时间为Δt1，通过光电门B的时间为Δt2，挡光片宽度为d，小车质量为M，两个光电门A和B之间的距离为L.
e.依据以上数据探究动能定理.
(1)根据以上步骤，你认为以下关于实验过程的表述正确的是________.
A．实验时，先接通光电门，后剪断细绳
B．实验时，小车加速运动的合外力为F＝Mg
C．实验过程不需要测出斜面的倾角
D．实验时应满足砂和砂桶的总质量m远小于小车质量M
(2)小车经过光电门A、B的瞬时速度为vA＝_______、vB＝_______.如果关系式_______在误差允许范围内成立，就验证了动能定理.
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）把质量为1kg的石块从10m高处以30°角斜向上方抛出，初速度为8m/s．不计空气阻力，取g=10m/s1．求：

（1）人对石块做的功
（1）石块落地时的速度大小
14、（14分） (本题9分)如图，一束电子从静止开始经加速电场加速后进入偏转电场，已知电子的电荷量为e，质量为m，加速电场的电压为U1，偏转电场两极板间的距离为d，极板长度为L，忽略电子受到的重力及空气阻力作用，试求：

（1）电子进入偏转电场时的速度大小？
（2）若要使得电子飞出偏转电场时的侧向位移恰好为d/3，则在偏转电场两极板间所加电压应为何值？
15、（13分）如图所示，一个质量为1.0×10-4kg的带电小球，穿过一根光滑的绝缘杆，置于场强为2.0×102N/C的水平向右的匀强电场中，杆与水平面夹角为37°.小球刚好匀速下滑，问：

(1)小球带的电量为多少?
(2)杆上A、B两点相距10cm，小球由A运动至B电场力所做的功多大?A、B两点的电势差UAB为多大?(sin37°=0.6，cos37°=0.8)
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】
因m处于静止状态，故绳子的拉力等于m的重力，即，绳的张力不变，A错误；对M受力分析如图甲所示，把F进行正交分解可得关系式，，当M向右移动少许后，θ变大，故减小，减小，BC错误；对滑轮受力分析如图乙所示，把拉物体的绳子的拉力合成得，因F不变，两绳的夹角变小，则变大，故悬挂滑轮的绳的张力变大，D正确．

【点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解．
2、C
【解析】
卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，设地球质量为M，卫星质量为m，轨道半径为r
A．根据牛顿第二定律得：

解得：

故

故A错误；
B．根据牛顿第二定律得：

解得：

故

故B正确；
C．根据牛顿第二定律得：

解得：

故

故C正确；
D．由

得：

可得

故D错误；
3、A
【解析】
气体的状态参量：T1=273-13=260K，T2=273+117=390K，
气体发生等容变化，由查理定律得：

解得：

压强增加量与原压强的比值：

即压强的增加量是原来压强的0.5倍；
A．0.5倍，与结论相符，选项A正确；
B．倍，与结论不相符，选项B错误；
C．倍，与结论不相符，选项C错误；
D．2倍，与结论不相符，选项D错误；
4、C
【解析】
A．根据可得

与卫星的质量无关，轨道半径相同，则向心加速度相同，A错误；
B．根据公式可得

轨道半径越小，角速度越大，B错误；
C．卫星是地球的卫星，所以发射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故，C正确；
D．第一宇宙速度是发射地球卫星的最小速度，也是近地卫星的环绕速度，即卫星绕地球运动的最大速度，D错误．
故选C.
5、B
【解析】
A项：弹簧与杆垂直时，弹力方向与杆垂直，合外力方向即重力的分力方向沿杆向下，小球将继续加速，速度没有达到最大值，故A错误；
B项：小球运动过程中只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，此时弹簧伸长量最短，弹性势能最小，故动能与重力势能之和最大，故B正确；
C项：小球下滑至最低点的过程中，系统机械能守恒，初末位置动能都为零，所以弹簧的弹性势能增加量等于重力势能的减小量，即为mgh，故CD错误．
6、BD
【解析】
A、t时间内喷水质量为：

水枪单位时间内喷出水的质量为

故选项A错误；
B、水枪在时间1s内做功转化为水柱的动能即为高压水枪的喷水功率，则：

故选项B正确；
C、t时间内喷出的水在t内速度减小为0，则由动量定理得：

联立得：
，
故选项C错误；
D、水对高压水枪的作用力向左，则手对高压水枪的作用力水平向右，故选项D正确．
7、AB
【解析】
试题分析：根据得，，轨道半径越大，周期越大，可知冥王星的公转周期一定大于地球的公转周期，故A正确；根据，可以得到：则半径越大，则速度越小，故选项B正确；根据得，，两者的质量关系已知，但是半径关系未知，无法比较表面的重力加速度，故C错误；根据公式：，则第一宇宙速度为：，两者的质量关系已知，但是半径关系未知，无法比较第一宇宙速度大小，故选项D错误．
考点：万有引力定律的应用
【名师点睛】根据万有引力提供向心力得出周期、加速度与轨道半径的关系，从而比较大小．根据万有引力等于重力得出星球表面重力加速度的表达式，从而分析比较．
8、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。
9、AC
【解析】
AB.对物体受力分析后列动能定理得：-mgh-fh=△Ek，由图象得：h=2m，△Ek=-60J，代入解得：f=10N，故A正确，B错误；
CD.除重力外其他力做功等于机械能变化量，除重力外，只有阻力做功，克服阻力做功：Wf=fh，解得：Wf=20J，则机械能减小20J，故C正确，D错误。
10、CD
【解析】
AB．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，则有

解得
，
可知，卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度，轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道1上线速度较大，故AB错误；
C．由开普勒第三定律可知

由于，所以，卫星在轨道1上运动一周的时间小于它在轨道2上运动一周的时间，故C正确；
D．卫星由轨道2变为轨道3，向后喷气加速，即气体对卫星做正功，所以卫星的机械能增大，故D正确。
故选CD。

二、实验题
11、E; 2.20; 4.4; 2.1;
【解析】
（1）电源电动势6V，电压表量程为3V，内阻为3kΩ，则可将电压表扩大量程，串联一个大小为3kΩ分压电阻后，量程扩大到6V，则定值电阻应该选择F.
（2）实物电路连接如图；

（3）某次实验时，电压表示数指针位置如图丙所示，则电压表读数是2.2V；元件两端电压是2×2.2=4.4V.
（4）设通过每个元件的电流为I，根据闭合电路欧姆定律应有E=U+2Ir，变形为U=4.5-3I，此即为表示电源的I-U图象；在表示小灯泡的I-U图象中同时作出表示电源的I-U图象，如图所示，读出两图线的交点坐标为U=1.7V，I=1.0A，所以每个元件的电阻为R=U/I=1.7Ω.

点睛：本题考查非线性元件的伏安特性曲线中的仪表的选择及接法，涉及到电表的改装问题；一般来说本实验都是采用分压外接法．求元件电阻时，需要在U-I图象中再画出表示电源的U-I图象，根据交点坐标来求电阻或者功率．
12、 (1)AC (2)
【解析】
（1）A.实验时为了减小误差，需要先接通光电门，后剪断细绳让小车运动，A正确
B.实验中步骤b平衡了小车运动的摩擦力，所以下车受的合外力为重力沿斜面向下的分力：，B错误
C.因为砂和砂桶的总重力与小车重力沿斜面向下的分力相等，所以实验中不需测量斜面倾角来求合外力，合外力就等于砂和砂桶的总重力，C正确
D.实验中要验证动能定理，用砂和砂桶的总重力计算小车沿斜面向下的分力，所以不需要满足m远小于小车质量M，D错误
（2）光电门的原理：因为遮光条宽度很小，用遮光条通过光电门的平均速度代替滑块通过光电门的瞬时速度，所以通过A的速度：，通过B的速度：，根据动能定理：，所以要验证的就是：

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）人对石块做的功为31J；（1）石块落地时的速度大小为 m/s；
【解析】
（1）根据动能定理得，小球抛出过程中人的手对小球做功为：
；
（1）过程中只有重力做功，根据动能定理得：

代入数据解得：
；
14、（1） （2）
【解析】
（1）直线加速过程，由动能定理，可得：，
解得：；
（2）电子进入偏转电场后，做类平抛运动，
竖直方向：
水平方向：L=v0t；
电子的加速度：eE=ma，
而
联立解得：；
本题关键是将电子的类似平抛运动沿着平行初速度方向和垂直初速度方向进行正交分解，然后根据运动学规律、牛顿第二定律和电势差与场强的关系公式列式求解。
15、 (1) 3/8×10-5C，负电 (2) 6×10-5J；16V
【解析】
（1）对小球受力分析，向下的重力，杆对球斜向上的支持力以及水平向左的电场力，由平衡知识可知：tan37°=qE/mg
解得：q=3/8×10-5C，小球负电
（2）小球由A运动至B电场力所做的功WAB=EqLcos37°=6×10-5J
UAB=EL cos37° =16V