山西省大同市阳高县第一中学2023-2024学年高一物理第二学期期末达标检测试题含解析_第1页
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文档简介

山西省大同市阳高县第一中学2023-2024学年高一物理第二学期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: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)真空中两个点电荷Q1、Q2,距离为R,当Q1增大到原来的3倍,Q2增大到原来的3倍,距离R增大到原来的3倍时,电荷间的库仑力变为原来的A.1倍 B.3倍C.6倍 D.9倍2、关于物体的动能,下列说法正确的是A.质量大的物体,动能一定大B.速度大的物体,动能一定大C.速度方向变化,动能一定变化D.物体的质量不变,速度变为原来的两倍,动能将变为原来的四倍3、(本题9分)某兴趣小组探究发现导电液体电阻变化规律与金属电阻相同.如图所示,将横截面积之比为3:5,长度相同的两段玻璃管注满相同的盐水,封闭构成盐水柱a和b并联接入电路中,忽略温度对电阻的影响,则下列说法正确的是A.盐水柱a和b电阻之比为3:5B.通过盐水柱a和b电流之比为3:5C.盐水柱a和b中自由电荷移动速率之比3:5D.电路稳定时盐水柱中电场强度处处为零4、(本题9分)如图所示,一轻质弹簧固定在水平地面上,O点为弹簧原长时上端的位置,一个质量为m的物体从O点正上方的A点由静止释放落到弹簧上,物体压缩弹簧到最低点B后向上运动,若不计空气阻力,则以下说法正确的是(

)A.物体落到O点后,立即做减速运动B.物体从O点运动到B点,动能先增大后减小C.物体在B时加速度为零D.在整个过程中,物体的机械能守恒5、(本题9分)从某一高处平抛一个物体,物体着地时末速度与竖直方向成α角,取地面处重力势能为零,则物体抛出时,动能与重力势能之比为A.tan2αB.cot2α6、(本题9分)关于经典力学、狭义相对论和量子力学,下面说法中正确的是()A.狭义相对论和经典力学是相互对立,互不相容的两种理论B.在物体高速运动时,物体的运动规律服从狭义相对论理论,在低速运动时,物体的运动服从牛顿定律C.经典力学适用于宏观物体的运动,量子力学适用于微观粒子的运动D.不论是宏观物体,还是微观粒子,经典力学和量子力学都是适用的7、嫦娥四号探测器成功发射,开启了我国月球探测的新旅程,探测器经过地月转移、近月制动、环月飞行,最终实现了人类首次月球背面软着陆.如图为探测器绕月球的运行轨道示意图,其中轨道I为圆形轨道,轨道II为椭圆轨道.下列关于探测器的说法中正确的是A.在轨道I、轨道II上通过P点时的动能相等B.在轨道I通过P点的加速度比在轨道II通过P点的加速度大C.在轨道II上从P点运动到Q点的过程中动能变大D.在轨道II上从P点运动到Q点的过程中的机械能守恒8、如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,斜面倾角。B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上,现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为2m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态(弹簧弹性势能,其中x为弹簧的形变量)。现释放A,此后运动过程中,下列说法正确的是()A.当C恰好离开地面,A沿斜面下滑的速度最大B.A获得最大速度为C.弹簧弹性势能最小时,A、B的动能之和最大D.从释放A到C刚离开地面的过程中,A小球机械能一直减小9、(本题9分)一根轻质弹簧的下端固定在水平地面,上端连接一个小球,静止时小球处于O点,如图所示.将小球向下压至A点位置(未超过弹簧的弹性限度)然后放开,小球将在竖直方向上下往复运动,小球到达的最高位置为B点,忽略空气阻力的影响.则关于小球从A点向上运动至B点的过程中,以下判断正确的是()A.弹簧的弹力对小球始终做正功B.小球在O点时的动能达到最大C.小球在B点时弹簧的弹性势能最大D.弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小10、(本题9分)如图所乐,把质量为m的小球(可看作质点)放在竖直的轻质弹簧上,并把小球向下按到位置a(甲)迅速松手后,弹簧把小球弹起,球升至最高位置c(丙),途中经过位置b(乙)时弹簧正好处于自然状态。已知a、b的高度差为h1,b、c的高度差为h2,重力加速度为g,不计空气阻力。则A.小球从a上升到b位置的过程中,动能一直增大B.小球从a上升到b位置的过程中,机械能一直增大C.小球在a位置时,弹簧的弹性势能为mg(h2+h1)D.小球在a位置时,弹簧的弹性势能为mgh1二、实验题11、(4分)用如图所示装置来探究功和动能变化的关系,木板上固定两个完全相同的遮光条A、B,用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连,木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上,轨道放在水平桌面上,P为小桶(内有砂子),滑轮质量、摩擦不计,重力加速度大小为g.(1)实验中轨道应倾斜一定角度,这样做的目的是__________.(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度d.(3)实验主要步骤如下:①测量木板(含遮光条)的质量M,测量两遮光条间的距离L,按图正确连接器材;②小桶P(内有沙子)的质量_________(填“需要”“不需要”)远小于木块(含遮光条)的质量.③将木板左端与轨道左端对齐,静止释放木板,木板在细线拉动下运动,记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2,则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔEk=______,合外力对木板做功W=________;(用字母M、t1、t2、d、L、F表示)④在小桶中增加砂子,重复③的操作,比较W、ΔEk的大小,得出实验结论.12、(10分)(本题9分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律.实验装置示意图如图所示,实验步骤:A.将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,将导轨调至水平.B.用游标卡尺测量挡光条的宽度dC.由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离sD.将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门1.E.从数字计时器(图1中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门1所用的时间Δt1和Δt1.F.用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m.用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式:(1)滑块通过光电门1和光电门1时的瞬时速度分别为v1=________和v1=_______(1)在滑块从光电门1运动到光电门1的过程中,系统势能的减少量ΔEp=______(重力加速度为g).系统(包括滑块,挡光条、托盘和砝码)动能的增加量ΔEk=_____(3)如果ΔEp=ΔEk,则可认为验证了机械能守恒定律.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)如图所示,一根粗细均匀的玻璃管长为80cm,一端开口、一端封闭,管内由一段25cm长的汞柱将一段空气柱封闭于管中,当玻璃管水平放置时,空气柱长为40cm,现在竖直平面内绕封闭端逆时针缓慢转动玻璃管,假设温度保持不变,外界大气压为76cmHg,则:(1)当玻璃管转到开口向上竖直放置时,管内空气柱的长为多少?(2)对于“当玻璃管转到开口向下竖直放置时,管内空气柱长为多少?”的问题某同学解法为:P1=76cmHgP2=76-25=51cmHg此过程为等温变化p1v1p2v2你认为他的解法是否正确?若正确,请说明理由;若错误,也请说明理由,并且解出正确的结果。14、(14分)(本题9分)地球的两颗人造卫星质量之比m1∶m2=1∶2,轨道半径之比r1∶r2=1∶4.求:(1)线速度之比;(2)角速度之比;(3)运行周期之比;(4)向心力之比.15、(13分)(本题9分)质量m=2kg的小球在长为L=1m的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动,细绳能承受的最大拉力Tmax=118N,转轴离地高度h=21m,g=10m/s2.试求:(1)若恰好通过最高点,则最高点处的速度为多大?(2)在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断,则此时的速度为多大?(3)绳断后小球做平抛运动,如图所示,求落地水平距离x.

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、A【解析】

因为当Q1增大到3倍时,Q2增大为原来的3倍,而距离增大到原来的3倍时,选A2、D【解析】动能公式为,可见动能的大小与物体的质量和速度大小都有关系,但与速度方向无关,ABC错;D对;3、B【解析】

A.根据电阻定律可知,横截面积之比为3:5,电阻之比为5:3,故A错误;B.两个导体两端的电压相同,由欧姆定律得电流之比为3:5,故B正确;C.由电流的微观表达式I=nesv,结合电流与横截面积关系可知电荷移动速率之比1:1,故C错误;D.导体中自由电荷在电场力作用下沿力的方向定向运动形成持续电流,电场强度不为零,故D错误.4、B【解析】

ABC.物体开始接触弹簧,弹簧的弹力小于重力,其合力向下,向下做加速度逐渐减小的加速运动,运动到某个位置时,合力为零,加速度为零,此时刻速度最大,后来弹簧的弹力大于重力,合力方向向上,向下做加速度逐渐增大的减速运动,运动到最低点B时,速度为零,所以速度先增大后减小,动能先增大后减小,故AC错误,B正确;D.在整个过程中,只有重力和弹簧弹力做功,物体与弹簧组成的系统机械能守恒,但单独对物体来说,弹簧弹力对物体做功,其机械能不守恒,故D错误。5、A【解析】物体着地时末速度与竖直方向成α角,则tanα=v0vy。竖直方向物体做自由落体运动,则vy2=2gh,可得:h=6、BC【解析】

经典力学是狭义相对论在低速(v<<c)条件下的近似,牛顿经典力学只考虑了空间,而狭义相对论既考虑了空间,也考虑了时间,牛顿经典力学只适用于宏观低速物体,而微观、高速物体适用于狭义相对论。【详解】A项:经典力学是狭义相对论在低速(v<<c)条件下的近似,即只要速度远远小于光速,经过数学变换狭义相对论的公式就全部变化为牛顿经典力学的公式,故A错误;B项:在物体高速运动时,物体的运动规律服从狭义相对论理论,在低速运动时,物体的运动服从牛顿定律,故B正确;C、D项:牛顿经典力学只适用于宏观低速物体,而微观、高速适用于狭义相对论,故C正确;D错误。故选:BC。【点睛】本题主要考查了狭义相对论和经典力学之间的区别与联系,如果理解不深,就很容易出错。7、CD【解析】

A.嫦娥四号探测器在P位置从圆形轨道I变到椭圆轨道II时,需制动减速做近心运动,则在轨道I的动能大于轨道II上的动能,故A错误;B.同在P点位置相同,万有引力相同,则加速度相同,故B错误;CD.在轨道II上探测器只受万有引力作用,则从P点运动到Q点的过程中,引力做正功,动能增大,机械能守恒,故C、D正确.8、BCD【解析】

A.设初态弹簧的压缩量为,因B球平衡且细绳拉直无拉力,有设C球刚要离开地面时弹簧伸长量为,对C球的平衡有可得此时细绳、B球和A球的系统,沿着绳的方向有则B球和A球已经在沿着绳的方向减速运动,故当C恰好离开地面,A沿斜面下滑的速度不是最大,故A错误;B.细绳、B球和A球的系统在沿着绳的方向的加速度为零时,A和B的速度达到最大,则动能最大在弹簧处于原长时,由能量守恒定律有解得A获得的最大速度为故B正确;C.B与A的系统动能最大时弹簧处于原长,则有弹簧弹性势能最小时,A、B的动能之和最大,故C正确;D.从释放A到C刚离开地面的过程中,对A球而言除重力外只有绳的拉力做负功,则A球的机械能一直减小,故D正确。故选BCD。9、BD【解析】

A.小球从A点向上运动至B点的过程中,弹簧弹力方向先向上,后向下,所以弹力先做正功,后做负功,故A错误;B.从A到O,弹力大于重力,小球向上做加速运动,在O点,重力等于弹簧弹力,加速度为零,小球速度最大,则动能最大,故B正确;C.对小球和弹簧组成的系统,只有重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,当小球的机械能最小时,弹簧的弹性势能最大,从A到B的过程中,A点小球的机械能最小,则A点弹性势能最大,故C错误;D.系统机械能守恒,从A到B的过程中,小球重力势能增大,则弹簧的弹性势能与小球的动能之和一定减小,故D正确。10、BC【解析】

A.小球从a上升到b位置的过程中,弹簧的弹力先大于重力,后小于重力,小球先加速后减速,故小球从a上升到b的过程中,动能先增大后减小,故A错误;B.从a上升到b位置的过程中,弹簧对小球做正功,小球的机械能一直增大。故B正确。CD.根据系统的机械能守恒得知,小球在图甲中时,弹簧的弹性势能等于小球由a到c位置时增加的重力势能,为:Ep=mg(h2+h1),故C正确,D错误.二、实验题11、平衡木板受到的摩擦力不需要FL【解析】

第一空.为了使绳子拉力充当合力,即细线拉力做的功等于合力对小车做的功应先平衡摩擦力;第二空.测量木板(含遮光条)的质量M,测量两遮光条间的距离L,按图正确连接器材;由于有弹簧秤能够测量拉力,所以没有必要使小桶P的总质量远小于木板的质量;第三空.遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2,则遮光条B、A通过光电门的速度分别为,,则动能的变化为:.第四空.合力所做的功就是绳子拉力做的功,W合=FL.12、(1)(1)mgs【解析】

(1)通过光电门的平均速度近似认为是瞬时速度,;(1)滑块向前移动的位移为s,砝码下落的高度也为s,系统势能的减小量就是砝码重力势能的减小量,系统动能的增加量为.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)等温变化,玻意耳定律可得30.1cm。(2)这位同学的解法不正确。从他的计算结果看:59.6cm+25cm>80cm,所以玻璃管开口向下时水银会漏出,正确解法如下:设留在管内水银柱长为x管内空气柱长【解析】

玻璃管水平放置时:p1=76cmHg;L1=40cm玻璃管开口向上竖直放置时:p2=(76+25)cmHg;L2=?由玻意耳定律:解得L2=30.1cm(2)这位同学的解法不正确。从他的计算结果看:59.6cm+25cm>80cm

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