2025届北京市西城区第十五中学高一下物理期末经典试题含解析.doc

2025届北京市西城区第十五中学高一下物理期末经典试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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)下列说法正确的是 （ ）
A．翟志刚随“神舟七号”飞行时其重力完全失去
B．水滴从洗衣机里的脱水筒飞出时受到离心力的作用
C．月球时刻受到地球的引力和向心力的作用
D．任何物体在做圆周运动时一定受到力的作用
2、 (本题9分)如图所示，在与水平方向成θ（0°<θ<90°）角的恒力F作用下，行李箱沿水平方向移动了一段距离x，该过程中，关于恒力F对行李箱做的功，下列说法正确的是

A．不做功
B．一直做正功
C．一直做负功
D．先做正功后做负功
3、 (本题9分)在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，是经常采用的一种科学研究方法．质点就是这种物理模型之一．关于地球能否看作质点，下列说法正确的是( )
A．地球的质量太大，不能把地球看作质点
B．地球的体积太大，不能把地球看作质点
C．研究地球的自转时可以把地球看作质点
D．研究地球绕太阳公转时可以把地球看作质点
4、 (本题9分)1．(本题9分)对于公式v＝v0＋at，下列说法正确的是(　　)
A．适用于任何变速运动
B．只适用于匀加速直线运动
C．适用于任何匀变速直线运动
D．v0和v只能是正值，不可能为负值
5、 (本题9分)如图,排球场总长为,宽为,网高,运动员在离网远的线上的中点处跳起后将排球水平击出.若击球高度为,不计空气阻力,排球可视为质点,当地重力加速度为,则（ ）

A．要使排球能落在对方界内,水平击出时排球的最小速度为
B．排球落地时重力的瞬时功率随击出速度的增大而增大
C．要使排球能落在对方界内,排球落地时的最大速度为
D．当排球被垂直球网击出时,只要,总可以找到合适的速度,使排球落到对方界内
6、(本题9分)在某电视台观看“蹦极”节目。简化如图，一根弹性橡皮绳一端系于跳台，另一端系于蹦极者身上，不计空气阻力。跳极者从开始下落到最低点的过程中。下列说法正确的是（　　）

A．蹦极者的机械能不变
B．蹦极者下落至橡皮绳原长位置时动能最大
C．蹦极者下落至最低点时橡皮绳的弹性势能最大
D．蹦极者重力势能与橡皮绳弹性势能之和不变
7、小明家住26层，他放学后，乘坐电梯从1层直达26层。假设电梯刚起动时做加速直线运动，中间一段时间内做匀速直线运动，最后一段时间内做减速直线运动. 在电梯从1层直达26层的过程中，下列说法正确的是( )
A．电梯刚起动时，小明处于失重状态
B．电梯刚起动时，小明处于超重状态
C．电梯运动的加速度方向始终不变
D．电梯运动的加速度方向发生了变化
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，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4m，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．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面．下列说法正确的是（ ）

A．C刚离开地面时，B的加速度最大
B．A获得最大速度为2g
C．斜面倾角α＝30°
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒
9、 (本题9分)如图所示，一个物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是　　

A．物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
B．压缩弹簧的过程中，物体向墙壁移动相同的距离，弹力做的功不相等
C．弹簧的弹力做正功，弹性势能减少
D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加
10、 (本题9分)如图所示，水平地面上有两块完全相同的木块A、B，水平推力F作用在A上，用FAB代表A、B间的相互作用力，下列说法可能正确的是(　　)

A．若地面是完全光滑的，则FAB＝F
B．若地面是完全光滑的，则FAB=
C．若地面是有摩擦的，且A，B未被推动，可能FAB＝
D．若地面是有摩擦的，且A，B被推动，则FAB＝
11、某同学将质量为m的一矿泉水瓶（可看成质点）竖直向上抛出，水瓶以的加速度匀减速上升，上升的最大高度为H．水瓶往返过程受到的阻力大小不变．则
A．上升过程中水瓶的动能改变量为
B．上升过程中水瓶的机械能减少了
C．水瓶落回地面时动能大小为
D．水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率
12、 (本题9分)如图所示，质量为m的竖直光滑圆环A的半径为R，固定在质量为3m的木板B上，木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地面上，B不能左右运动．在环的最低点静止放有一质量为m的小球C．现给小球一水平向右的瞬时速度v0，小球会在圆环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，初速度v0必须满足（ ）

A．最小值为
B．最小值为
C．最大值为
D．最大值为
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)如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图．

（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则______
A．m1＞m2，r1＞r2
B．m1＜m2，r1＜r2
C．m1＞m2，r1=r2
D．m1＜m2，r1=r2
（2）为完成此实验，需要调节斜槽末端的切线必须水平，如何检验斜槽末端水平：______
（3）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式（用m1、m2及图中字母表示）______成立．即表示碰撞中动量守恒．
14、（10分）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压有交流电和直流电两种，重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对图中纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．

（1）下列几个操作步骤中：
A．按照图示，安装好实验装置；
B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．先释放重锤，后接通电源，纸带随着重锤运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
没有必要的是________，操作错误的是___________．（填步骤前相应的字母）

（2）在某次实验中,假设质量为m的重锤由静止自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示。相邻计数点间的时间间隔为0.02s，距离单位为cm。（g＝9.8m/s2）（所有计算结果保留小数点后两位）
①打点计时器打下计数点B时，物体的速度＝___________m/s；
②从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量＝______，势能减少量＝_________。
③通过计算，数值上小于，其主要原因为__________________。
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，水平轨道AB与竖直半圆形轨道相切于B点，半圆轨道的最高点为C，半径为R。轻质弹簧左端固定在A点，沿AB方向放置，质量为m的小球与被压缩的弹簧紧挨着、不拴接。现释放小球，离开弹簧后到达B点，滑向圆轨道，恰好能通过最高点C后水平飞出，落在水平轨道上的D点(图中未标出)，不计球与轨道间的摩擦、空气阻力，重力加速度为g，求:

(1)小球经C点时的速度大小
(2)B、D两点间距离
(3)小球释放前弹簧的弹性势能
16、（12分） (本题9分)如图所示，一质量为、电荷量为的带正电微粒（重力不计），在匀强电场中点的速度大小为、方向与电场线垂直，在点的速度大小为，已知两点在平行电场线方向上的距离为，求：

（1）两点的电压；
（2）电场强度的大小和方向．
17、（12分）如图所示，把质量为0.2 g的带电小球A用丝线吊起，若将带电荷量为4×10－8 C的带正电小球B靠近它，当两小球在同一高度且相距3 cm时，丝线与竖直方向的夹角为45°，g取10 m/s2，，小球A、B均可视为点电荷．则：

(1) 小球A带何种电荷？
(2) 此时小球B受到的库仑力的大小为多少？
(3) 小球A所带的电荷量是多少？
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】
翟志刚随“神舟七号”飞行时只是处于完全失重状态，但不是其重力完全失去，选项A错误；水滴从洗衣机里的脱水筒飞出，是由于水滴受到的附着力小于所需的向心力而做离心运动，并非受到离心力的作用，选项B错误；月球时刻受到地球的引力作用，此引力充当月球绕地球做圆周运动的向心力，选项C错误；任何物体在做圆周运动时一定受到力的作用，选项D正确.
2、B
【解析】
根据功的概念W=Fxcosθ可知，因0°<θ<90°，则cosθ>0，则W>0；即恒力F对行李箱做正功；
A. 不做功，与结论不相符，选项A错误；
B. 一直做正功，与结论相符，选项B正确；
C. 一直做负功，与结论不相符，选项C错误；
D. 先做正功后做负功，与结论不相符，选项D错误。
3、D
【解析】
试题分析：一个物体能不能看成质点，要看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，地球的质量、体积当对所分析研究的问题没有影响时，就可以看成质点，所以A、B选项都不对．
C、研究地球的自转时，地球的大小是不能忽略的，没了大小，就没有自转的说法了，所以此时地球不能看成质点，故C错误．
D、研究地球绕太阳公转时，地球的大小相对于地球和太阳之间的距离来说太小了，完全可以忽略，此时可以看成质点，所以D选项正确．
故选D．
4、B
【解析】试题分析：vt=v0+at是匀变速直线运动的速度公式，只能适用于匀变速直线运动，即匀加速直线运动和匀减速直线运动．
解：A、B、C，vt=v0+at是匀变速直线运动的速度公式，只能适用于匀变速直线运动，既能适用于匀加速直线运动，也能适用于匀减速直线运动，但不是任何变速运动，若是非匀变速运动，加速度是变化，不适用．故AB错误，C正确．
D、v0和vt可以取正值，也可以取负值．故D错误．
故选C
【点评】解决本题关键要掌握公式vt=v0+at的适用条件：匀变速直线运动．
5、C
【解析】
排球做平抛运动，；要使排球能落在对方界内，落地的时间，水平击出时排球的最小速度为 ，选项A错误；排球落地时重力的瞬时功率，则排球落地时重力的瞬时功率与击球的速度无关，选项B错误；要使排球能落在对方界内,则球落地的时间；球的最大水平位移 ，击球的最大速度，排球落地时的最大速度为，选项C正确；若排球被击出后既恰好触网又恰好越界，则同时满足和，联立以上两式解得 、，当时，若排球被击出时的速度小于，排球会触网，若排球被击出时的速度大于,排球会越界，所以不是只要,就一定能使排球落到对方界内，选项D错误；故选C.
点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住等时性，结合临界条件结合运动学公式灵活求解；注意排球“触网”和“越线”的临界条件．
6、C
【解析】
A．下落过程中，弹性绳对蹦极者向上的力做负功，则蹦极者的机械能减少.故选项A不符合题意.
B．弹性绳刚开始绷紧时，弹性绳的拉力为零，物体只受重力，合外力向下，运动员向下做加速运动，速度继续增大，故此时运动员的速度不是最大.故选项B不符合题意.
C．到最低点弹性绳的形变量最大，所以弹性势能最大.故选项C符合题意.
D．在整个下落过程中，运动员和弹性绳组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，由于运动员的动能先增大后减小，所以由系统的机械能守恒知，重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大.故选项D不符合题意.
7、BD
【解析】
AB．电梯刚起动时，小明有向上的加速度，则小明处于超重状态，故A错误，B正确；
CD．电梯启动和向上加速时加速度向上，而减速运动时加速度向下，故加速度方向发生了变化，故C错误，D正确.
8、BC
【解析】
A.C刚离开地面时，A的速度最大，此时B的速度也是最大的，则B球的加速度为零，故A错误；
C.C刚离开地面时，对A有：kx2=mg
此时B有最大速度，即aB=aA=0
对B有：T-kx2-mg=0
对A有：4mgsinα-T=0
以上方程联立可解得：sinα=0.5，α=30° 故C正确；
B.初始系统静止，且线上无拉力，对B有：kx1=mg
由上问知 x1=x2=，则从释放至C刚离开地面过程中，弹性势能变化量为零；此过程中A、B、C组成的系统机械能守恒，即：
4mg（x1+x2）sinα=mg（x1+x2）+（4m+m）vAm2
以上方程联立可解得：A球获得最大速度为 vAm=2g，故B正确；
D. 从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统由于弹簧的弹力对系统做功，则系统的机械能不守恒，选项D错误.
9、BD
【解析】弹簧弹力F=k△x，力做功表达式W=F△x=k△x2，可见物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量平方成正比，故A错误；物体向墙壁运动相同的位移，弹力大小不同，故弹力做功不相等，B正确；物体向左运动，弹力方向向右，故弹力做负功，弹簧的弹性势能增加，故C错误，D正确；故选BD。
点睛：本题要明确物块向左运动过程弹簧的弹力是个变力，故其做功与弹簧的压缩量一定不是成正比．
10、BCD
【解析】
AB．若地面是完全光滑的，A、B将以共同的加速度运动，因木块AB完全相同 设质量为m、加速度为a．根据牛顿第二定律，对AB整体：

得

对B：

A错误B正确；
D．若地面是有摩擦的，且A、B被推动，A、B也将以共同的加速度运动，根据牛顿第二定律：对AB整体

解得

对B：

故

D正确；
C．若地面是有摩擦的，且A、B未被推动，则可能是F小于A所受的摩擦力未被推动，此时AB之间无作用力，也可能是F大于A所受的摩擦力，但小于AB所受的摩擦力之和未被推动，此时AB之间有作用力大于零，但要小于，因为根据D项可知，当时，AB就滑动了．即可以等于之间的任意值，C正确．
故选BCD.
用整体法与隔离法对物体受力分析是处理连接体问题常用的方法．一般情况下，先用整体法求出整体的加速度，由这一加速度再用隔离法根据牛顿第二定律，求解受力情况．正确选择研究对象是用整体法与隔离法的关键．
11、AD
【解析】
考查功能关系、功率计算，根据相关规律计算可得。
【详解】
根据牛顿第二定律可得

由动能定理可得，

上升过程中水瓶的动能改变量为 。
故A符合题意。
由
f+mg=
可得 f=，
阻力做负功，机械能减少，

上升过程中水瓶的机械能减少了，故B不符合题意。
C．从最高点到时最低点，由动能定理可得

水瓶落回地面时动能大小为，故C不符合题意。
D．上升过程中加速大于下降过程中加速度，上升过程用时较少，上升、下降过程中重力做功大小相等，由

可得水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率
故D符合题意。
理解功能关系，动能变化只取决于合外力做功，合外力做正功（负功），动能增大（减小），机械能变化取决于除重力和系统内弹力以外的力做功，该力做正功（负功），机械能增加（减小）。
12、BC
【解析】
在最高点，速度最小时有：，解得：，从最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设最低点的速度为，根据机械能守恒定律，有：，解得：；要使环不会在竖直方向上跳起，环对球的压力最大为：，最高点到最低点的过程中，机械能守恒，设此时最低点的速度为，在最高点，速度最大时有：，解得：，所以保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，在最低点的速度范围为：，CD正确，AB错误．选CD．
【点睛】小球在环内侧做圆周运动，通过最高点速度最小时，轨道对球的最小弹力为零，根据牛顿第二定律求出小球在最高点的最小速度；为了不会使环在竖直方向上跳起，小球在最高点对轨道的弹力不能大于5mg，根据牛顿第二定律求出最高点的最大速度，再根据机械能守恒定律求出小球在最低点的速度范围．

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、C将小球放在斜槽末端看小球是否静止，若静止则水平
【解析】
（1）安装和调整实验装置的两点主要要求是：①斜槽末端要水平；
（1）要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：m1、m1大小关系为 m1＞m1，r1、r1大小关系为 r1=r1．故选C.
（3）验证碰撞过程动量守恒定律，因两球碰撞后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，碰撞过程动量守恒，则m1v1=m1v1′+m1v1′，两边同时乘以时间t得：m1v1t=m1v1′t+m1v1′t，则m1OP=m1OM+m1ON，实验需要测出小球质量、小球水平位移，要用直尺和天平，故选AB；
（4）由（3）可知，实验需要验证：m1OP=m1OM+m1ON．
点睛：本题考查了实验注意事项、实验器材的选择、数据处理，知道实验原理、实验注意事项即可正确解题；小球离开轨道后做平抛运动，它们在空中的运动时间相等，水平位移与初速度正正比，可以用水平位移表示初速度．
14、C D 3.11 4.84mJ 4.86mJ 下落过中纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或有阻力的影响
【解析】
(1)[1]因为我们是比较mgh、的大小关系，所以m可约去比较，不需要用天平，故C没有必要.
[2]开始记录时应先给打点计时器通电，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落再接通打点计时时器的电源，因为重物运动较快不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D错误.
(2)[3]利用中点时刻的速度等于平均速度可得：

[4]从O到B动能增加量：
.
[5]从O到B重力势能减小量：

[6]产生误差的主要原因是：纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或有阻力的影响等.

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） （2）2R（3）2.5mgR
【解析】
（1）小球在C点时，由重力提供向心力，由牛顿第二定律得：
可得：vC=
（2）小球离开C点后做平抛运动，则：
竖直方向有：2R=gt2
水平方向有：x=vCt
联立解得：x=2R，
即小球第一次落地点与B点的距离是2R。
（3）从开始释放弹簧到小球到达C点的过程，由机械能守恒定律得：
释放小球瞬间弹簧的弹性势能：Ep=2mgR+mvC2
解得：Ep=2.5mgR
16、 (1) (2)
【解析】
（1）由动能定理有：
解得：
（2）由于微粒带正电，故电场强度的方向向右，由
解得：
17、 (1) A带负电；(2) (3)
【解析】
解：(1) 两个电荷相互吸引，由于B带正电，故A带负电；
(2)小球A受水平向左的库仑力、竖直向下的重力、绳子的拉力而平衡，根据平衡条件有：
根据牛顿第三定律可知，小球B受到的静电力F的大小也是
(3)库仑力：
解得：，即小球A带的电量是