北京市西城区第四中学2025届物理高一下期末综合测试模拟试题含解析

北京市西城区第四中学2025届物理高一下期末综合测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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)质量为2kg的物体做自由落体运动，下落前2s内重力所做的功及前2s内重力做功的平均功率分别为（）A．400J；200WB．200J；200WC．200J；400WD．400J；400W2、(本题9分)下列说法符合史实的是A．开普勒发现了万有引力定律B．牛顿发现了行星的运动规律C．牛顿发现了海王星和冥王星D．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量3、(本题9分)一同学将质量为m的足球，以速度v从地面A点踢起，到达空中B点，已知B点离地面高度为h，取B点所在水平面为重力势能参考平面，不计空气阻力。则足球A．在A点的机械能为B．在A点的动能为C．在B点的重力势能为D．在B点的机械能为4、(本题9分)如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力的作用，F与时间t的关系如图乙所示．设物块与地面间的最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）A．时间内物块受到的摩擦力保持不变B．时间内物块受到的摩擦力保持不变C．时刻拉力F的功率一定最大D．时刻拉力F的功率一定最大5、(本题9分)很多物理量都采用了比值定义的方法，例如：电场强度的表达式称为定义式，下列表达式中，不属于比值定义法的是A． B． C． D．6、(本题9分)悬停在空中的直升飞机上坠落一物体，可视为做自由落体运动．从下落开始计时，重力加速度g取10m/s2，则物体在第5s内的位移为A．10mB．45mC．80mD．125m7、(本题9分)如图所示，一铁球用细线悬挂于天花板上，静止垂在桌子的边缘，悬线穿过一光盘的中间孔，手推光盘在桌面上平移，光盘带动悬线紧贴着桌子的边缘以水平速度v匀速运动，当光盘由A位置运动到图中虚线所示的B位置时，悬线与竖直方向的夹角为θ，此时铁球（）A．竖直方向速度大小为vsinθB．竖直方向速度大小为vcosθC．相对于地面速度大小为vD．相对于地面速度大小为v8、(本题9分)地球半径为R，地面上重力加速度为g，在高空绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其线速度的大小可能是()A． B． C． D．9、如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机A，用悬索(重力可忽略不计)救起了伤员B。直升机A和伤员B以相同水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段时间内，A、B之间的距离l与时间t的关系为l=H-bt2(式中l表示伤员到直升机的距离，H表示开始计时时伤员与直升机的距离，H表示开始计时时伤员与直升机的距离，b是一常数，t表示伤员上升的时间)，不计伤员和绳索受到的空气阻力。这段时间内从地面上观察，下面判断正确的是:()A．悬索始终保持竖直B．伤员做直线运动C．伤员做曲线运动D．伤员的加速度大小、方向均不变10、(本题9分)如图所示，光滑绝缘的半圆形容器处在水平向右的匀强电场中，一个质量为m，电荷量为q的带正电小球在容器边缘A点由静止释放，结果小球运动到B点时速度刚好为零，OB与水平方向的夹角为θ=600，则下列说法正确的是()A．小球重力与电场力的关系是mg=qEB．小球在B点时，对圆弧的压力为2qEC．小球在A点和B点的加速度大小相等D．如果小球带负电，从A点由静止释放后，不能沿AB圆弧而运动11、(本题9分)无人机在某段飞行过程中，通过机载传感器描绘出运动的图象，图甲是沿水平方向的x-t图象，图乙是沿竖直方向的v-t图象，在0~3s内（）A．无人机在水平方向做匀加速直线运动B．无人机在竖直方向做匀加速直线运动C．无人机的运动轨迹为抛物线D．t=3s时无人机的速度大小为5m/s12、(本题9分)如图所示，在真空中有两个等量的正电荷、，分别固定于、两点，为、连线的中垂线，现将一正电荷由点沿移至无穷远，在此过程中，下列说法正确的是（）A．电势能逐渐减小B．电势逐渐升高C．受到的电场力逐渐较小D．受到的电场力先逐渐增大，后逐渐减小二．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器．（1）请将下列实验步骤按先后排序：___________A．使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触B．接通电火花计时器的电源，使它工作起来C．启动电动机，使圆形卡纸转动起来D．关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值．（2）要得到的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是______A．秒表B．毫米刻度尺C．圆规D．量角器（3）写出角速度的表达式_______，并指出表达式中各个物理量的意义：_____________．（4）为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动．则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示．这对结果有影响吗？_____________（填“有影响”或“无影响”）14、(本题9分)探究小组利用传感器研究小球在摆动过程中的机械能守恒规律，实验装置如图所示．在悬点处装有拉力传感器，可记录小球在摆动过程中各时刻的拉力值．忽略摆线的质量和摆动过程中摆线长度的变化，重力加速度为g，实验过程如下：（1）测量小球质量m和摆线长L；（2）为了测量小球在最低点的速度大小，小组成员将小球拉至某一高度h处无初速释放，在传感器采集的数据中提取最大值为F，则小球在最低点的速度表达式为v=__（用F等测定的物理量符号表达），若考虑小球的大小不可忽略，则该速度的计算值与实际值相比较__（填写“偏大”、“偏小”或“相等”）．（3）小球从释放到最低点的过程中机械能守恒的表达式为__．（用测定物理量的符号表达）15、(本题9分)用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：（a）电流表（量程0.6A、3A）；（b）电压表（量程3V、15V）（c）定值电阻（阻值1、额定功率5W）（d）定值电阻（阻值10，额定功率10W）（e）滑动变阻器（阴值范围0-10、额定电流2A）（f）滑动变阻器（阻值范围0-100、额定电流1A）那么：(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择____V，电流表的量程应选择____A；R0应选择______的定值电阻，R应选择阻值范围是_______的滑动变阻器.(2)引起该实验系统误差的主要原因是__________.三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)柴油打桩机的重锤由气缸、活塞等若干部件组成，气虹与活塞间有柴油与空气的混合物．在重锤与桩碰摊的过程中，通过压缩使混合物燃烧，产生高温高压气体，从而使桩向下运动，锤向上运动．现把柴油打桩机和打桩过程简化如下：柴油打桩机重锤的质量为，锤在桩帽以上高度为处（如图）从静止开始沿竖直轨道自由落下，打在质量为（包括桩帽）的钢筋混凝土桩子上，同时，柴油燃烧，产生猛烈推力，锤和桩分离，这过程的时间极短．随后，桩在泥土中向下移动一距离．已知锤反跳后到达最高点时，锺与已停下的桩子之间的距离也为（如图2）．已知，，，，重力加速度，混合物的质量不计，设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力是恒力，求：（1）重锤与桩子发生碰撞之前的速度大小；（2）重锤与桩子发生碰后即将分离瞬间，桩子的速度大小；（3）桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力的大小．17、（10分）(本题9分)如图所示，一质量M=0.4kg的滑块放在光滑水平面上处于静止状态，滑块左侧为一光滑的圆弧，水平面恰好与圆弧相切．质量m=0.1kg的小球（视为质点）以v0=5m/s的初速度向右运动冲上滑块．取g=10m/s1．若小球刚好没有冲出圆弧的上端，求：(1)小球上升到滑块上端时的速度大小；(1)圆弧的半径；(3)滑块获得的最大速度．

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】下落前2s内的位移h=12gt22、D【解析】

A．牛顿发现了万有引力定律，故A错误；B．开普勒发现了行星的运动规律，故B错误；C．威廉赫歇耳发现了海王星和冥王星，故C错误；D．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，故D正确；故选D．【点睛】根据对著名物理学家的了解和对物理常识的掌握解答，要来了解牛顿、开普勒、卡文迪许等著名科学家的重要贡献．3、D【解析】

A.由于取B处为零势能参考面，质量为m的足球，以速度v由地面被踢起，足球在A点处的机械能等于，A错误。B.根据动能定义式可知，在A点的动能为，B错误。C.因为取B点所在水平面为重力势能参考平面，在B点的重力势能为零，C错误。D.足球被踢出只有重力做功，所以机械能守恒，则有EA=EB，所以在B点的机械能为，D正确。4、B【解析】

A．时间内，F小于等于最大静摩擦力，可知物块处于静止状态，物块受到的摩擦力始终与拉力大小相等，方向相反，所以摩擦力是变力，故A错误；

B．由图可知，时间内，拉力大于摩擦力，物块做加速运动，时刻后，拉力小于摩擦力，物块做减速运动物体受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小保持不变，故B正确；

CD．从t1-t3时刻，拉力大于摩擦力，物块做加速运动，t3时刻后，拉力小于摩擦力，物块做减速运动，可知t3时刻物块A的速度最大．t2时刻的拉力大于t3时刻的拉力，而t3时刻的速度大于t2时刻的速度，所以拉力的功率最大的时刻可能在t2时刻与t3时刻之间，不能判断出t2时刻的功率一定最大，或t3时刻的功率一定最大，故CD错误．故选B.点睛：本题考查了学生的读图能力，能够通过图线得出整个过程中物块的运动规律，并正确应用牛顿第二定律分析加速度的变化．5、A【解析】

A、根据电阻定律电阻可知导线的电阻值大小与导线的长度成正比，与导线的横截面积成反比，不属于比值定义法，故选项A正确；

B、密度是物质的一种特性物体的密度与物体的质量和体积无关，物体的密度的表达式属于比值定义法，故选项B错误；

C、电容是反映电容器容纳电荷本领大小的物理量，由电容器本身决定，与和无关，电容的表达式属于比值定义法，故选项C错误；

D、在电场中，某点电荷的电势能跟它所带的电荷量之比，叫做这点的电势，电势的表达式属于比值定义法，故选项D错误。6、B【解析】设运动的总时间为t，则第5s内的位移为：，B正确．【点睛】求解第ns内的位移的一般思路为：第ns内的位移等于前ns内的位移减去前（n-1）s内的位移．7、AC【解析】

AB.由题意可知，线与光盘交点参与两个运动，一是逆着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小为v，由数学三角函数关系，则有：v线=vsinθ；而线的速度的大小，即为小球上升的速度大小，故A正确，B错误；CD.由于由上分析可知，球相对于地面速度大小为，故C正确，D错误；8、BC【解析】

第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度，也是近地轨道上圆周运动的速度，故在近地轨道上卫星的半径为R，所受万有引力与重力相等，则有：可得第一宇宙速度大小为，又因为第一宇宙速度是围绕地球做圆周运动的最大线速度，故在高空运行的人造地球卫星的线速度均小于．A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论相符，选项B正确；C．，与结论相符，选项C正确；D．，与结论不相符，选项D错误；9、ACD【解析】

A．由可以知道伤员在竖直方向的运动是加速度的方向竖直向上，大小恒定的匀加速直线运动，竖直方向只受两个力的作用，所以悬索的拉力大于伤员的重力，因此悬索始终保持竖直，所以A正确.BCD．他在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上是匀加速直线运动，那么伤员的运动相对直升机做加速度不变的匀加速直线运动；从地面看就是类平抛运动，故B错误，C正确，D正确.10、CD【解析】

A、小球从A运动到B的过程中，根据动能定理得：，得，即，故A错误；B、小球到达B点时速度为零，向心力为零，则沿半径方向合力为零，此时对小球受力分析可知：，故圆弧对小球支持力，根据牛顿第三定律可得小球在B点时，对圆弧的压力为，故B错误；C、在A点，小球所受的合力等于重力，加速度；在B点，合力沿切线方向，加速度，所以A、B两点的加速度大小相等，故C正确；D、如果小球带负电，从A点由静止释放后，将沿重力和电场力合力方向做匀加速直线运动，不能沿AB圆弧而运动，故D正确；故选CD．【点睛】小球从A运动到B的过程中，重力和电场力做功，动能的变化量为零，根据动能定理求解小球重力与电场力的关系；小球在B点时，球到达B点时速度为零，向心力为零，沿半径方向合力为零，此时对小球受力分析，求解圆弧对小球支持力，根据牛顿第三定律可得小球在B点时，对圆弧的压力．11、BCD【解析】

A、由水平方向的x-t图象知，无人机在水平方向做匀速直线运动，速度为3m/s，故A错误。B、由竖直方向的v-t图象知，无人机在竖直方向做匀加速直线运动，加速度a=m/s2，故B正确。C、无人机在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，所以无人机的运动轨迹为抛物线，故C正确。D、t=3s时，无人机vx=3m/s，vy=4m/s，无人机的速度v==5m/s，故D正确。12、AD【解析】

AB．由题,q1、q2是两个等量的正电荷，作出中垂线CD上电场线如图：根据顺着电场线电势降低,可知正电荷q3由C点沿CD移至无穷远的过程中，电势不断降低，电场力做正功，其电势能不断减小．故A正确，B错误；CD．根据电场的叠加可知，C点的场强为零，而无穷远处场强也为零，所以由C点沿CD移至无穷远的过程中，场强先增大，后减小，q3受到的电场力先逐渐增大，后逐渐减小．故C错误，D正确．故选AD.二．填空题(每小题6分，共18分)13、①③②④D无【解析】（1）该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触，先使卡片转动，再打点，最后取出卡片进行数据处理，故次序为①③②④；

（2）要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器，故选D；

（3）由于点跟点之间的角度没变化，则对测量角速度不影响．点睛：解决本题的关键知道该实验的实验原理，以及知道该实验的操作顺序．14、；偏小；;【解析】

（2）当小球运动到最低点时，拉力最大，根据F﹣mg=m得，则小球在最低点的速度表达式为v=．若考虑小球的大小不可忽略，即实际L值变大，而计算时，仍代入L，导致计算值小于实际值；（3）根据下摆过程中，减小的重力势能转化为动能的增加，即为：，而v=，则有：FL=mg（2h+L）．15、30.610-10由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小【解析】

第一空.由于电源是一节干电池（1.5V），所选量程为3V的电压表；第二空.估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几Ω左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表；第三空.由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误