北京师大附属实验中学2025届物理高一下期末学业质量监测试题含解析

北京师大附属实验中学2025届物理高一下期末学业质量监测试题注意事项: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（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)下列物理量中，属于矢量的是A．线速度 B．功 C．电势 D．重力势能2、(本题9分)下列说法正确的是（）A．动量大小相同的两个小球，其动能也一定相同B．做曲线运动的物体，其加速度一定是变化的C．物体做平抛运动时，相同时间内的动量的变化量不可能相同D．物体做匀速圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心3、(本题9分)关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是A．物体所受的合外力为零时，机械能守恒B．物体沿斜面加速下滑过程中，机械能一定不守恒C．系统中只有重力和弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒D．在空中飞行的炮弹爆炸前后机械能守恒4、(本题9分)如图所示，一个小球绕圆心O做匀速圆周运动，已知圆周半径为r,该小球运动的线速度大小为v，则它运动的向心加速度大小为A． B． C． D．5、(本题9分)如图所示，在光滑的水平地面上有一辆平板车，车的两端分别站着人A和B，A的质量为mA，B的质量为mB，mA>mB.最初人和车都处于静止状态．现在，两人同时由静止开始相向而行，A和B对地面的速度大小相等，则车()A．向左运动B．左右往返运动C．向右运动D．静止不动6、(本题9分)某行星绕太阳沿椭圆轨道运行，如图所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点，其中a为近日点，c为远日点，若行星运动周期为T，则该行星（）A．从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间B．从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间C．a到b的时间D．c到d的时间7、(本题9分)在河面上方12m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°．人以恒定的速率v=3m/s拉绳，使小船靠岸，那么()A．小船靠岸过程做加速运动B．3s时小船前进了9mC．3s时绳与水面的夹角为37°D．3s时小船的速率为5m/s8、(本题9分)用绳子系一小球，使它在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（）A．重力对球不做功，绳的拉力对球做功B．重力和绳的拉力对球都不做功C．绳的拉力等于球做圆周运动的向心力D．小球所受的合力提供做圆周运动的向心力9、(本题9分)向空中发射一物体，不计空气阻力，当物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂为a、b两块．若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则()A．b的速度方向一定不与与原速度方向相同B．从炸裂到落地这段时间里，a飞行的水平距离不一定比b的大C．a、b一定同时到达地面D．炸裂的过程中，a、b中受到的爆炸力的冲量大小无法比较10、(本题9分)某质量m=1500kg的“双引擎”小汽车，当行驶速度v≤54km/h时靠电动机输出动力；当行驶速度在54km/h<v≤90km/h范围内时靠汽油机输出动力，同时内部电池充电；当行驶速度v>90km/h时汽油机和电动机同时工作，这种汽车更节能环保。若该小汽车在一条平直的公路上由静止启动，汽车的牵引力F随运动时间t变化的图像如图所示，若小汽车行驶过程中所受阻力恒为1250N。已知汽车在t0时刻第一次切换动力引擎，以后保持恒定功率行驶至第11s末。则在这11s内，下列判断正确的是（）A．汽车第一次切换动力引擎时刻t0=6sB．电动机输出的最大功率为60kwC．汽车的位移为165mD．汽油机工作期间牵引力做的功为3.6×105J11、(本题9分)如图所示，小球从高处自由下落到竖直放置的轻弹簧上，在小球接触弹簧到弹簧压缩量最短的过程中，下列叙述中正确的是（）A．小球的机械能守恒B．小球一直做减速运动C．小球的动能先增大后减小D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变12、(本题9分)如图所示，在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，杆与水平方向的夹角α=30°，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h．让圆环沿杆由静止滑下，滑到杆的底端时速度恰为零．则在圆环下滑过程中()A．圆环和地球组成的系统机械能守恒B．当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大C．弹簧的最大弹性势能为mghD．弹簧转过60°角时，圆环的动能为二．填空题(每小题6分，共18分)13、如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是_____A．重物选用质量和密度较大的金属锤B．两限位孔在同一竖直面内上下对正C．精确测量出重物的质量D．用手托稳重物，释放重物后，再接通电源（2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_____。A．OA、AD和EG的长度B．OC、BC和CD的长度C．BD、CF和EG的长度D．AC、BD和EC的长度（3）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是_____A．该误差属于偶然误差B．该误差属于系统误差C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差D．可以通过消除空气阻力和摩擦阻力的影响来消除该误差（4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2﹣h图象去研究机械能是否守恒，若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2﹣h图象是图中的哪一个_____。14、(本题9分)某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律的实验中，获取一根纸带如图，但测量发现0、1两点距离远大于2mm，且0、1和1、2间有点漏打或没有显示出来，而其他点都是清晰完整的．现在该同学用刻度尺分别量出2、3、4、5、6、7六个点到0点的长度h2、h3、h4、h5、h6、h7，再分别计算得到3、4、5、6四个点的速度v3、v4、v5、v6和速度的平方、、，已知打点计时器打点周期为T．(1)该同学求6号点速度的计算式是v6＝_____．(2)然后该同学将计算得到的四组(hi，v)数据描绘在v2－h坐标系中，并以这四个点作出如图所示的直线，请你回答：他是如何根据图象判断重锤下落过程中机械能守恒的？___．15、王同学做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）实验中需要一个合适的“重物”，如图重物中最合适的为________（选填“A”、“B”或“C”）（2）图中纸带为王同学做本实验所得纸带的一部分，重物的质量m=0.20kg，查得当地的重力加速度值，则打下点“5”时重物的速度大小为________m/s；从打下“2”点到打下“5”点过程中，重物重力势能的减少量为_________J。（结果均保留两位有效数字）三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)某课外小组经长期观测，发现靠近某行星周围有众多卫星，且相对均匀地分布于行星周围，假设所有卫星绕该行星的运动都是匀速圆周运动，通过天文观测，测得离行星最近的一颗卫星的运动半径为R1，周期为T1，已知万有引力常量为G。求：(1)行星的质量；(2)若行星的半径为R，行星的第一宇宙速度大小；(3)研究某一个离行星很远的该行星卫星时，可以把该行星的其它卫星与行星整体作为中心天体处理。现通过天文观测，发现离该行星很远处还有一颗卫星，其运动半径为R2，周期为T2，试估算靠近行星周围众多卫星的总质量。17、（10分）(本题9分)居家学习的某同学设计了一个把阳光导入地下室的简易装置。如图，ABCD为薄壁矩形透明槽装满水后的竖直截面，其中AB=d，AD=2d，平面镜一端靠在A处，与水平底面夹角θ=45°斜放入水槽。太阳光入射到AD面上，其中一细束光线以入射角53°射到水面上的O点，进入水中后，射到平面镜距A点为处。不考虑光的色散现象及水槽壁对光线传播的影响，取水对该束光的折射率，sin53°=，cos53°=。求该束光：（i）射到平面镜时的入射角；（ii）第次从水中射出的位置与D点的距离x。

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、A【解析】

A.线速度既有大小又有方向，是矢量，选项A正确；B.功只有大小无方向，是标量，选项B错误；C.电势只有大小无方向，是标量，选项C错误；D.重力势能只有大小无方向，是标量，选项D错误；2、D【解析】

A.动量与动能的大小关系为可知动量大小相同的两个小球，其动能不一定相同，还要看质量关系，故A项与题意不符；B.在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，加速度不变，故B项与题意不相符；C.物体做平抛运动时受到的力绳子等于质量，所以相同时间内的动量的变化量一定相同，故C项与题意不相符；D.物体做匀速圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心，故D项与题意相符．3、C【解析】试题分析：物体所受的合外力为零时，机械能不一定守恒，例如在竖直方向做匀速运动的物体，选项A错误；物体沿斜面加速下滑过程中，如果加速度为gsinα则说明物体不受阻力作用，则机械能守恒，选项B错误；系统中只有重力和弹簧弹力做功时，系统的机械能守恒，选项C正确；在空中飞行的炮弹爆炸后，由于火药释放出能量，故机械能要增加，选项D错误．考点：机械能守恒定律的条件判断．4、C【解析】

小球做匀速圆周运动，根据线速度，角速度，而，可得，故选C．【点睛】本题关键是明确小球的运动性质，然后结合速度与角速度的公式求解．5、A【解析】

两人与车组成的系统动量守恒，开始时系统动量为零，两人与大小相等的速度相向运动，A的质量大于B的质量，则A的动量大于B的动量，AB的总动量方向与A的动量方向相同，即向右，要保证系统动量守恒，系统总动量为零，则小车应向左运动，故A正确，BCD错误．6、C【解析】

根据开普勒第二定律知：在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的．据此行星运行在近日点时，与太阳连线距离短，故运行速度大，在远日点，太阳与行星连线长，故运行速度小．即在行星运动中，远日点的速度最小，近日点的速度最大．图中a点为近日点，所以速度最大，c点为远日点，所以速度最小．则从d经a到b的运动时间小于从b经c到d的运动时间，从a到b的运动时间小于从c到d的运动时间，且a到b的时间；c到d的时间；故ABD错误，C正确．故选C．点睛：对开普勒第二定律的理解．远日点连线长，在相等时间扫过相同面积，故速度小，近日点连线短，在相等时间扫过相同面积，故速度大．7、AD【解析】

A．将船的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直于细绳方向的速度，则，则随θ角的增加，船速变大，即小船靠岸过程做加速运动，选项A正确；BC．由几何关系可知，开始时河面上的绳长为L1=24m；此时船离岸的距离x1=L1cos30°=24×=12m；3s后，绳子向左移动了：S=vt=3×3=9m则河面上绳长为L2=24m-9m=15m；则此时小船离河边的距离：小船前进的距离：x=x1-x2=(12-9)m绳与水面的夹角为α，则有：绳与水面的夹角为53°；故BC错误；D．3s时小船的速率为选项D正确。8、BD【解析】

AB.重力和拉力都与小球的运动方向垂直，所以重力和绳的拉力对球都不做功，故A错误，B正确．CD.重力和拉力的合力提供做圆周运动的向心力，故C错误，D正确．9、BC【解析】物体在炸成两块时，系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律可知，b的速度方向可能与原速度方向相同、相反或为零，但a和b两块的动量变化一定大小相等，方向相反，A错误D正确；在爆炸后，a和b在竖直方向做自由落体运动，二者在空中运动时间相等，同时到达地面，由于a和b的水平速度关系未知，所以二者落地时的水平距离关系不能确定，选项B错误C正确．10、AC【解析】

A、开始阶段，牵引力F1=5000N，根据牛顿第二定律：F1-Ff=ma，解得开始阶段的加速度a=2.5m/s2，汽车第一次切换动力引擎时v1=54km/h=15m/s，运动的时间t0==6s，故A正确。B、t0时刻，电动机输出功率最大，Pm=Fv1=500015W=75kW，故B错误。CD、汽油机工作期间，功率P=F2v1=600015W=90kW，11s时刻的速度v2==m/s=25m/s，汽油机工作期间牵引力做的功W=Pt2=90103（11-6）J=4.5105J；汽车前6s内的位移x1=at02=2.562m=45m，后5s内根据动能定理得：Pt2-Ffx2=mv22-mv12，解得汽车后5s内的位移x2=120m，所以11s内汽车的位移x=x1+x2=165m，故C正确，D错误。11、CD【解析】

小球压缩弹簧的过程中，除重力做功外还有弹簧的弹力做功，则小球的机械能不守恒，选项A错误；小球开始受到的重力大于弹力，加速度方向向下，做加速运动，然后重力小于弹力，加速度方向向上，做减速运动，所以小球的动能先增大后减小。故B错误，C正确。对小球和弹簧的系统，因为只有重力和弹力做功，则小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和不变，即系统的机械能的总和不变。故D正确。故选CD。【点睛】解决本题的关键知道系统的机械能是守恒的，但是小球的机械能不守恒，知道小球压缩弹簧的过程中加速度和速度的变化规律．12、CD【解析】试题分析：在圆环下滑过程中，弹簧的拉力对圆环做功，所以圆环和地球组成的系统的机械能不守恒，A错误；当圆环沿杆的加速度为零时，其速度最大，动能最大，此时弹簧处于伸长状态，给圆环一个斜向左下方的拉力，故B错误；圆环和地球以及弹簧组成的系统机械能守恒，根据系统的机械能守恒，圆环的机械能减少了mgh，那么圆弧的机械能的减小量等于弹性势能增大量，为mgh，C正确；弹簧转过60°角时，此时弹簧仍为原长，以圆环为研究对象，利用动能定理得：，即圆环的动能等于，故D正确，考点：考查了机械能守恒，牛顿第二定律【名师点睛】对物理过程进行受力情况、运动情况、做功情况分析，是解决问题的根本方法．要注意对于圆环来说机械能并不守恒，但对圆环和弹簧组成的系统作为研究对象，系统的机械能是守恒的．二．填空题(每小题6分，共18分)13、ABBBB【解析】

第一空.A、重物选用质量和密度较大的金属锤，这样能减少空气阻力的影响，从而减小实验误差，A正确；B、为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，图甲中两限位孔必须在同一竖直线，两限位孔在同一竖直面内上下对正，从而减小实验误差，B正确；C、因为在实验中比较的是mgh、12D、因为纸带运动过程很短暂，释放重物前，应先接通电源，否则打出的点迹过少，影响实验数据的采集，D错误。第二空.要能验证机械能守恒定律，需求解出一个计时点的速度，和从O点到该点的距离，而在计算计时点的速度时，是利用匀变速直线运动过程中某一段的中间时刻的速度等于该段的平均速度来求解的。A、当知道OA、AD和EG的长度时，无法算出任何一点的速度，A错误；B、当知道OC、BC和CD的长度时，能求出C点的速度，从求出O到C点的动能变化量，知道OC的长度，可以求出O到C重力势能的变化量，可以验证机械能守恒，B正确；C、当知道BD、CF和EG的长度，无法算出任何一点的速度，故C错误；D、当知道AC、BD和EC的长度，无法算出任何一点的速度，故D错误；第三空.实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，这个误差是系统误差，无法消除，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差，ACD错误，B正确。第四空.若实验中重锤所受阻力不可忽略，根据动能定理得mgh-Wf=12mv14、计算出斜率，与2g比较，在实验误差范围内相等，则机械能守恒【解析】

（1）[1]6号点的瞬时速度等于第5点和第7点间的平均速度，所以v6=（2）[2]根据