北京市徐悲鸿中学2025届物理高一第二学期期末考试模拟试题含解析

北京市徐悲鸿中学2025届物理高一第二学期期末考试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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)有一颗行星，其近地卫星的线速度大小为v，假设宇航员在该行星表面上做实验，宇航员站在正以加速度a匀加速上升的电梯中，用弹簧测力计悬挂质量为m的物体时，看到弹簧测力计的示数为F.已知引力常量为G，则这颗行星的质量是()A．G(F-ma)mv4B．G(F-ma)m2、质量为m的小球从地面以初速度v0竖直向上抛出，已知球所受的空气阻力大小与速度大小成正比．下列图象分别描述了小球在空中运动的速度大小v随时间t的变化关系和动能Ek随球距离地面高度h的变化关系，其中可能正确的是A． B．C． D．3、首次测出万有引力常量的科学家是A．开普勒 B．牛顿 C．爱因斯坦 D．卡文迪许4、(本题9分)水平路面上有一质量为1kg的玩具小车由静止开始沿直线启动。其运动的v-t图像如图所示，图中0~2s时间段图像为直线，2s后发动机的输出功率保持不变。已知玩具小车行驶中的阻力恒为2N，则下列说法正确的是A．2s后牵引力功率为12WB．玩具小车运动的最大速度vm为12m/sC．0~2s内牵引力所做的功为18JD．2~4s内牵引力所做的功为60J5、(本题9分)如图所示．当正方形薄板绕过其中心O并与板垂直的转动轴转动时板上A、B两点的A．角速度之比ωA：ωB＝1：B．角速度之比ωA：ωB＝：1C．线速度之比vA：vB＝1：D．线速度之比vA：vB＝：16、(本题9分)年，英国物理学家卡文迪许做了一项伟大的实验，他把这项实验说成是“称量地球的质量”．在这个实验中首次测量出了（）A．引力常量B．地球的公转周期C．月球到地球的距离D．地球表面附近的重力加速度7、如图所示，长为L的水平传送带以恒定速率v运行，质量为m的物块(可视为质点),从传送带左端由静止释放，一直加速运动到传送带右端，经历时间t,若物体与传送带之间动摩擦因数为μ.在上述过程中，下列说法中一定正确的是A．传送带对滑块做的功为µmgvtB．传送带对滑块做的功为mv2C．传送装置额外多做的功为µmgvtD．传送装置额外多做的功为8、(本题9分)如图所示，质量相同的P、Q两球均处于静止状态，现用小锤打击弹性金属片，使P球沿水平方向弹出，Q球同时被松开而自由下落，则A．P、Q两球同时落地B．Q先落地，P后落地C．下落过程中，两球的重力平均功率相同D．下落至相同高度时，两球的重力瞬时功率不同9、(本题9分)如果在某电场中将电荷量为5.0×10－4C的正电荷，仅在静电力作用下由A点移到B点，静电力做功为2.0×10－3J，则()A．电荷在B点的动能比在A点的动能小2.0×10－3JB．电荷在B点的电势能比在A点的电势能小2.0×10－3JC．A、B两点间电势差为－4VD．若在A、B两点间移动一个q＝1.0×10－4C的负电荷，电荷将克服静电力做4.0×10－4J的功10、如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的x－t图像.已知m1=0.1kg由此可以判断（）A．碰前m2静止，m1向右运动B．碰后m2和m1都向右运动C．由动量守恒定律可以算出m2=0.3kgD．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能11、(本题9分)如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图像，t1时刻起汽车的功率保持不变．由图像可知（）A．0~t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B．0~t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大C．t1~t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D．t1~t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变12、将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为θ1、θ2、θ3，如图所示。现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度地释放，经一段时间到达平板的底端。则下列说法正确的是（）A．重力对三个小球所做的功相同B．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球的合力的平均功率最小C．三个小球到达底端时的动量相同D．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)验证机械能守恒定律的方法很多.落体法验证机械能守恒定律就是其中的一种．图示是利用透明直尺自由下落和光电计时器来验证机械能守恒定律的简易示意图．当有不透光的物体从光电门间通过时.光电计时器就可以显示物体的挡光时间．所用的光电门传感器可测得最短时间为0.01．将挡光效果好、宽度的黑色磁带贴在透明直尺上.现将尺从定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门．一同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间.与图中所示的高度差,并将部分数据进行了处理,结果如下表所示．(取,表格中为直尺的质量)11.213.14───21.158.300.0520.060.05931.003.800.2290.240.23540.954.000.3070.320.31450.90①②0.41③（1）从表格中的数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的,请你简要分析该同学这样做的理由是:_________________________________________________．（2）表格中的数据①、②、③分别为____________、_____________、________________．（3）通过实验得出的结论是：________________________________________________．

（4）根据该实验，请你判断下列图象中正确的是_____________．14、（10分）用自由落体验证机械能守恒定律的实验中：（1）运用公式进行验证，满足实验条件的要求是_____。（2）若实验中所用重物的质量m＝1kg，当地重力加速度g＝9.8m/s2，打点纸带记录的数据如图所示，打点时间间隔为T＝0.02s，则记录B点时，重物速度vB＝_____m/s，重物动能Ek＝_____J，从O开始下落起至B点时重物的重力势能减少量Ep＝_____J；（结果保留三位有效数字）（3）这样验证的系统误差Ep与Ek数值有差别的原因_____；（4）在验证机械能守恒定律时，如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出-h图象，应是_____图线，才能验证机械能守恒。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）(本题9分)如图所示，质量M＝2kg的物体置于可绕竖直轴匀速转动的平台上，M用细绳通过光滑的定滑轮与质量为m＝0.4kg的物体相连，m悬于空中，与M都处于静止状态.假定M与轴O的距离r＝0.5m，与平台的最大静摩擦力为M重力的0.3倍，试问：（1）平台转速由零增大时，M受到的摩擦力如何变化?（2）M受到的摩擦力最小时，平台的转速ω等于多少?（3）保持M与平台相对静止，平台的最大角速度ωm等于多少?16、（12分）(本题9分)如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°，表面光滑的斜面体，物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出．如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中．（A、B均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：（1）物体A上滑到最高点所用的时间t；（2）物体B抛出时的初速度v2；（3）物体A、B间初始位置的高度差h．17、（12分）(本题9分)如图所示，AB是一段粗糙水平轨道，在B点与一段半径R=0.4m的光滑竖直圆弧轨道相切并平滑连接．BOC是圆轨道的竖直直径，O为圆心．将一质量m=1kg的小滑块放在距B点x的A点，在水平恒定外力F=6N的作用下做加速运动，经B点撤去外力，小滑块恰好通过最高点C．已知小滑块与水平轨道AB间的动摩擦因素μ=0.4，g=10，求：(1)小滑块通过C点时速度的大小；(2)AB之间距离x的大小．

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】

宇航员用弹簧秤竖直悬挂质量为m的钩码向上加速时，弹簧秤的示数为F，

则有：F-mg=ma可得：g=F-mam

①

卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，根据万有引力等于重力得：mg=GMmr2

②

又由重力充当向心力：mv2r=mg【点睛】本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力。重力加速度g是联系星球表面宏观物体运动和天体运动的桥梁。2、C【解析】

A.v-t图象与t轴的交点表示小球到达最高点，速度为0，此时空气阻力为0，小球所受的合力等于重力，由牛顿第二定律得：mg=ma，a=g不为零，故A错误；B.空气阻力f=kv，上升过程由牛顿第二定律得：，因为速度减小，所以加速度a大小逐渐减小，不可能恒定不变，故B错误；CD.根据动能定理得：上升过程有△Ek=-（mg+kv）△h，得=-（mg+kv），v减小，||减小，Ek-h图象应是切线斜率逐渐减小的曲线．下降过程有△Ek=（mg-kv）△h，得=mg-kv，v增大，||减小，Ek-h图象应是切线斜率逐渐减小的曲线．故C正确，D错误．3、D【解析】

A.开普勒的提出了重要的开普勒三定律，故A错误；B.牛顿发现三大定律和万有引力定律，但并没有测出引力常量，故B错误；C.爱因斯坦提出了相对论和光电效应以及质能方程等，故C错误；D.卡文迪许利用扭秤测出了万有用力常数，故D正确。4、D【解析】

A.0~2s内加速度，牵引力，，根据功率公式得2s后牵引力功率为，A错误。B.当牵引力与阻力相等时，速度最大，最大速度为，B错误。C.0~2s内牵引力所做的功图像面积代表位移：，C错误。D.2~4s内功率恒定，牵引力所做的功，D正确。5、C【解析】板上A、B两点绕同一个转轴转动，所以具有相同的角速度，即角速度之比，根据几何关系得板上A、B的轨道半径之比为，根据，得线速度之比，故ABC错误，D正确；故选D．【点睛】板上A、B两点绕同一个转轴转动，所以具有相同的角速度．根据得出线速度之比．6、A【解析】年英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量，根据万有引力等于重力，有：．则地球的质量，因为地球表面的重力加速度和地球的半径已知，所以根据公式即可求出地球的质量．因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人，A正确．故选：A．7、CD【解析】

A、B项：传送带对滑块的摩擦力为：，滑块的位移为：L，所以传送带对滑块做的功为，由于滑块到达传送带右端的速度不一定为，所以传送带对滑块做的功不一定为，故AB错误；C项：传送装置额外多做的功即为传送带克服滑块与传送带间的摩擦做的功，传送带的位移为，所以功为：，故C正确；D项：由能量守恒可知，传送装置额外多做的功转化的系统的热量和滑块的动能，滑块到达右端时的速度为：，所以动能为，产生的热量为：，所以传送装置额外多做的功为，故D正确。8、AC【解析】

AB.根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，P做平抛运动，Q做自由落体运动，P竖直方向的分运动也是自由落体运动，因此两球将同时落地，故A正确，B错误；C.由于两球同时落时，且重力做功相同，根据，所以重力做功的平均功率相同，故C正确；D.由于落地时竖直分速度相同，根据P=mgvy，所以两球落地时的重力做功的瞬时功率相同，故D错误。9、BD【解析】

由A点移到B点电场力做正功，电荷的动能增加．故A错误；电场力做正功，电荷的电势能减小，电场力做功为2.0×10-3J，B点电势能比在A点的电势能小2.0×10-3J．故B正确；A、B两点间的电势差，选项C错误；在A、B两点间移动1.0×10-4C的负电荷时，A、B间的电势差不变．则电场力做功为WAB′=q′UAB=-1.0×10-4×4J=-4.0×10-4J．

即电荷将克服静电力做4.0×10－4J的功，故D正确．故选BD．【点睛】本题要抓住电场中两点间的电势差由电场中两点的位置决定，与移动的试探电荷无关．知道电场力做正功，电势能减小，动能变大．10、AC【解析】

A.由x－t图像知碰前m2的位移不随时间而变化，处于静止状态.m1的速度大小为，m1只有向右运动才能与m2相撞，故A正确.B.由图读出，碰后m2的速度为正方向，说明向右运动，m1的速度为负方向，说明向左运动，故B错误.C.由图像求出碰后m2和m1的速度分别为v'=2m/s，v1'=－2m/s，根据动量守恒定律得m1v1=m2v2'+m1v1'，代入解得m2=0.3kg，故C正确.D.碰撞过程中系统损失的机械能为，代入解得ΔE=0，故D错误.11、BC【解析】考点：功率、平均功率和瞬时功率．分析：由图可知，汽车从静止开始做匀加速直线运动，随着速度的增加，汽车的功率也要变大，当功率达到最大值之后，功率不能在增大，汽车的牵引力就要开始减小，以后就不是匀加速运动了，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．解答：解：A、0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速运动，所以汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大，所以A错误．B、由A的分析可知，B正确．C、t1～t2时间内，汽车的功率已经达到最大值，功率不能再增加，所以汽车的牵引力在减小，加速度也要减小，所以C正确．D、由C的分析可知，D错误．故选BC．点评：这题考的知识点是汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动．本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据p=Fv可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．12、ABD【解析】

A.因为三个小球下落的高度差相同，所以重力对三个小球所做的功相同，故A正确；B.小球沿斜面下滑时，加速度，下滑的位移是。所以下滑的时间，由图可知，所以，沿光滑固定斜面下滑，只有重力做功，合力做功就是重力做功，由A项分析可知，重力对三个小球做功相同，也就是合力对三个小球做功相同，所以小球的合力的平均功率,故B正确C.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，但斜面的倾角不同，速度的方向不同，所以动量的大小相等，但方向不同，所以三个小球到达底端时的动量不相同，故C错误；D.由机械能守恒定律可知：三个小球到达底端时，速度大小相同，小球到达平板底端时重力的瞬时功率，由图可知，所以沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小，故D正确。二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、极短时间或极短位移内的平均速度趋近于瞬间时速度（答案合理均得分）4.220.3970.402在误差允许的范围内,直尺的机械能守恒C【解析】（1）根据平均速度的定义可知，当位移很小，时间很短时可以利用平均速度来代替瞬时速度，由于本题中挡光物的尺寸很小，挡光时间很短，因此直尺上磁带通过光电门的瞬时速度可以利用求出．

（2）根据题意可知：，则动能的增加量，重力势能的减小量．

（3）可知在实验误差允许的范围内，机械能守恒．

（4）根据机械能守恒得，，可知图线为过原点的倾斜直线，故选C．点睛：本题考查了实验“验证机械能守恒定律”中的数据处理，以及利用图象来处理实验数据的能力，注意物理基本规律在实验中的应用．14、初速度为零0.5900.1740.175各种阻力过原点的直线【解析】

(1)[1]用公式时,对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始。(2)[2][3][4]利用匀变速直线运动的推论有:,重锤的动能从开始下落至B点,重锤的重力势能减少量为:.(3)[5]由于各种阻力的影响导致重力势能的减少量大于动能的增加量。(4)[6]根据公式整理可得：由几何关系可知，此函数是过原点的直线。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)M受到的摩擦力先减小后增大(2)2rad/s(3)10【解析】（1）当角速度较小时，M有向圆心运动趋势，故水平面对M的静摩擦力方向背离圆