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

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