北京海淀北京科技大学附属中学2025届物理高一下期末质量检测试题含解析.doc

北京海淀北京科技大学附属中学2025届物理高一下期末质量检测试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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)起重机以1m/s2的加速度，将质量为100kg的货物由静止匀加速向上提升，g=10m/s2，则第1s内起重机对货物做功为（　　）
A．500J B．550J C．1000J D．1100J
2、 (本题9分)如图所示,当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,枕形金属导体上电荷的移动情况是(　　)

A．枕形金属导体中的正电荷向B端移动,负电荷不移动
B．枕形金属导体中的负电荷向A端移动,正电荷不移动
C．枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向B端和A端移动
D．枕形金属导体中的正、负电荷同时分别向A端和B端移动
3、 (本题9分)如图所示，水平桌面上一小铁球沿直线运动．若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁，下列关于小球运动的说法正确的是(　　)

A．磁铁放在A处时，小铁球做匀速直线运动
B．磁铁放在A处时，小铁球做匀加速直线运动
C．磁铁放在B处时，小铁球做匀速圆周运动
D．磁铁放在B处时，小铁球做变加速曲线运动
4、质量为m的人造卫星在地面上未发射时的重力为G0，它在离地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运行时，其（　　）
A．周期为4π
B．速度为
C．动能为G0R
D．所受万有引力为
5、 (本题9分)如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2（θ1、θ2均为锐角），则由此条件不可求得的是

A．水星和金星绕太阳运动的周期之比
B．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比
C．水星和金星到太阳的距离之比
D．水星和金星的密度之比
6、 (本题9分)党的十九大报告指出人与自然应和谐共生，下列关于能源和能量说法正确的有
A．能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散
B．因为自然界的能量守恒，所以不需要节约能源
C．煤炭和石油资源是有限的，不可能无限制的利用
D．合理利用能源的同时，需要保护好自然环境
7、 (本题9分)如图所示，长为L的轻杆一端固定一个质量为m的小球，另一端可绕固定轴O转动，已知小球通过最高点P时速度为，不计一切阻力，则（ ）

A．在最高点P轻杆受到小球对它的向下的弹力
B．小球在最低点Q受到轻杆对它的弹力大小为
C．小球在最低点Q和最高点P，轻杆中的弹力大小之差为5mg
D．小球要到达最高点P点，最低点Q点最小的速度为
8、 (本题9分)初始静止在光滑水平面上的物体，受到一个方向不变，大小逐渐减小的水平力的作用，则这个物体在水平力变化过程中的运动情况为（ ）
A．速度不断增大，但增大得越来越慢 B．加速度不断增大，速度不断减小
C．加速度不断减小，速度不断增大 D．加速度不变，速度先减小后增大
9、 (本题9分)有一项杂技表演的是骑摩托车沿圆锥面运动，其物理模型如图所示．现有两个质量相同的车手骑着质量相同的摩托车A和B紧贴圆锥的内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动(圆锥壁始终固定不动，不计一切摩擦)．则下列说法正确的是（ ）

A．摩托车A对圆锥壁的压力大小等于摩托车B对圆锥壁的压力大小
B．摩托车A的加速度大小等于摩托车B的加速度大小
C．摩托车A的运动周期等于摩托车B的运动周期
D．摩托车A的线速度大小等于摩托车B的线速度大小
10、 (本题9分)汽车发动机的额定功率为40KW，质量为2000kg，汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，取g=10m/s2，若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶，则（　　）
A．汽车在水平路面上能达到的最大速度为20m/s
B．汽车匀加速的运动时间为10s
C．当汽车速度达到16m/s时，汽车的加速度为0.5m/s2
D．汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为57.5s
二、实验题
11、（4分） (本题2分)在《验证机械能守恒定律》的实验中．

（2）下列实验操作顺序正确合理的一项是____（填序号）
A．先将固定在重物上的纸带穿过打点计时器，再将打点计时器固定在铁架台上
B．先用手提着纸带，使重物静止在打点计时器下方，再接通电源
C．先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源
D．先取下固定在重物上的打好点的纸带，再切断打点计器的电源
（2）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g =2．8m/s2，测得所用的重物的质量2．00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图，把第一个点记作O，另选连续的4个点A，B，C，D作为测量的点，经测量知道A，B，C，D个点到O点的距离分别为3．22cm，4．28cm，5．4cm，6．73cm．根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少等于_______ J，动能增加量等于_______ J． （计算结果留三位有效数字）
实验结论是

12、（10分） (本题9分)在“测定金属的电阻率”的实验中

（1）某同学测量金属丝的直径时螺旋测微器如图甲所示，则该金属丝的直径为d=________mm．
（2）金属丝的电阻Rx大约是3Ω，实验室提供的电流表A（量程2.5mA，内阻约30Ω）、电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）．则金属丝、电流表和电压表的连接方式应该采用甲乙两图中的______图．
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） (本题9分)如图所示，质量M＝1.14kg的靶盒A静止在动摩擦因数μ＝1.4的水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接。Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v1＝51m/s，质量m＝1.11kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短，不计空气阻力。当弹丸进入靶盒A后，靶盒沿水平导轨滑行x＝1.5m速度减为1．求：弹簧的最大弹性势能为多少？

14、（14分） (本题9分)我国实施“嫦娥三号”的发射和落月任务，进一步获取了月球的相关数据.如果“嫦娥三号”卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t，卫星的路程为s，卫星与月球球心连线转过的角度为，忽略月球的自转，万有引力常量为G.试求月球的质量.
15、（13分） (本题9分)如图所示，物体A的质量为M，圆环B的质量为m，通过绳子连接在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，长度l＝4 m，现从静止释放圆环．不计定滑轮和空气的阻力，取g＝10 m/s2，求：

（1）若圆环恰能下降h＝3 m，A和B的质量应满足什么关系？
（2）若圆环下降h＝3 m时的速度vB＝5 m/s，则A和B的质量有何关系？
（3）不管A和B的质量为多大，圆环下降h＝3 m时的速度不可能超过多大？
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、B
【解析】
根据“起重机对货物做功”，考查了功的计算，根据牛顿第二定律求出拉力的大小，结合运动学公式求出花纹上升的位移，最后结合做功的公式，求出拉力做功大小。
【详解】
根据牛顿第二定律得，F-mg=ma，解得F=mg+ma=100×（10+1）N=1100N。上升的位移，则拉力做功W=Fx=1100×0.5J=550J．故B正确。
2、B
【解析】
当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时，发生了静电感应现象，金属导电的实质是自由电子的移动，即负电荷在外电场的作用下枕形金属导体自由电子向A移动，正电荷不移动，故B正确。
3、D
【解析】
磁铁放在A处时，合力向前，加速度向前，物体加速运动，故A错误；磁铁放在A处时，合力向前，加速度向前，物体加速运动，但磁力大小与距离有关，故加速度是变化的，不是匀加速运动，故B错误；磁铁放在B处时，合力与速度不共线，故小钢球向右侧偏转，但不是圆周运动，故C错误；磁铁放在B处时，合力与速度不共线，故小钢球向右侧偏转；磁力大小与距离有关，所以加速度是变化的，即小球做变加速曲线运动，故D正确．所以D正确，ABC错误．
4、A
【解析】
在地球表面上时，由重力等于万有引力，有

卫星在距地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运动时，其轨道半径为2R，根据万有引力提供向心力有：

联立可得：
A. 卫星的周期

故A项与题意相符；
B. 卫星的速度

故B项与题意不相符；
C. 卫星的动能

故C项与题意不相符；
D. 所受万有引力为

故D项与题意不相符。
5、D
【解析】
A．相同时间内水星转过的角度为；金星转过的角度为，可知它们的角速度之比为：，周期，则周期比为，A错误；
BC．根据万有引力提供向心力：

知道了角速度比，就可求出轨道半径之比，根据，轨道半径之比、角速度之比都知道，很容易求出向心加速度之比，BC错误；
D．水星和金星是环绕天体，无法求出质量，也无法知道它们的半径，所以求不出密度比，D正确．
故选D.
6、ACD
【解析】
A.能量是守恒的，但能量在转移或转化过程中常伴随着能量耗散，故A正确；
B.自然界的能量守恒，但是由于可用能源是有限的，故需要节约能源。故B错误；
C.能源短缺是指煤炭和石油资源是有限的，以现在的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，所以不可能无限制的利用，故C正确；
D.合理利用能源时，燃料的生成物容易对空气、土壤、水源造成污染，所以需要注意保护好自然环境，故D正确；
7、AC
【解析】
A. 向心力 ，由于向心力小于小球重力mg，所以小球在最高点P受到向上的弹力，根据牛顿第三定律：轻杆受到小球对它的向下的弹力，故A正确。
B. 小球从P到Q的过程，根据动能定理得： ，解得： ，则小球在Q点向心力为 ，对于Q点的小球： 解得： 。所以：小球在最低点Q受到轻杆对它的弹力大小为，故B错误。
C. 在P点： ，解得： ， 所以小球在最低点Q和最高点P，轻杆中的弹力大小之差为5mg，故C正确。
D. 小球要恰好到达最高点P点速度为零，根据动能定理得：，解得：，故D错误。
8、AC
【解析】光滑水平面上的物体所受的合力等于该外力的大小，外力减小，根据牛顿第二定律知，加速度逐渐减小，因为加速度方向与速度方向相同，则速度逐渐增大，即做加速度逐渐减小的加速运动，速度增加的越来越慢．故AC正确，BD错误．
点晴：根据物体所受的合力判断加速度的变化，结合加速度方向与速度方向的关系判断速度的变化．
9、AB
【解析】
A、任取一摩托车,设圆锥壁和水平面的夹角为,圆锥壁对摩托车的支持力为F,摩托车的运行轨道半径为r,则在竖直方向上有 ,计算得出 由于两摩托车质量相等，所以力F也相等，故A对
B、根据水平方向上有: ，角度和力F都相等，所以两摩托车运动的加速度也是相等的,故B对；
C、根据 由于运动的半径不相等，所以运动的周期也不相等，故C错；
D、根据 ，则半径大的速度也大，所以摩托车A的线速度大小大于摩托车B的线速度大小故D错；
故选AB
点睛： 摩托车靠重力和支持力的合力提供向心力,结合平行四边形定则求出支持力,从而比较大小.根据牛顿第二定律得出线速度、角速度、周期的表达式,从而比较大小.
10、ABD
【解析】
由题意知，汽车发动机的额定功率P额=40kW=4×104W，阻力f=0.1mg=0.1×2000×10N=2000N，A、当汽车有最大速度时，此时牵引力与阻力二力平衡，由P额=F牵vm=fvm得，汽车的最大速度：，故A正确；B、若汽车从静止作匀加速直线运动，则当P=P额时，匀加速结束，则有： ①根据牛顿第二定律有： ②，联立①②可解得：vt=10m/s，由vt=at得，汽车匀加速的运动时间t=10s，故B正确；C、当速度v=16m/s时，由P=Fv得，此时汽车的牵引力：，则汽车的加速度：，故C错误；D、设匀加速后的800m过程所用的时间为t′，从静止开始一直运动到最大速度的过程中，根据动能定理得：，解得：t′=47.5s，汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间：t总=t+t′=10s+47.5s=57.5s，故D正确．故选ABD．
【点睛】解决本题的关键知道功率与牵引力、速度的关系，知道牵引力等于阻力时速度最大，当功率达到额定功率时，匀加速运动结束．

二、实验题
11、B 7.3 4.56
【解析】
试题分析：（2）应先将打点计时器固定在铁架台上，再将纸带穿过打点计时器，最后将纸带固定在重物上，故A错误；先用手提着纸带，使重物静止在打点计时器下方，再接通电源，然后释放重物，故B正确；、如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C错误；实验结束应立即切断电源以防仪器的损坏，然后再取下固定在重物上的打好点的纸带，故D错误．
（2）重物由O点运动到C点，重力势能的减小量，
在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：，则动能的增加量，由此得出结论，在误差允许的范围内，物体的机械能守恒．
考点：验证机械能守恒定律
【名师点睛】该题主要考查了验证机械能守恒定律的实验的操作步骤和运用运动学规律、功能关系去处理实验数据的能力，纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，对于这类问题要熟练应用运动学规律和推论进行求解，计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留．
12、1.721 mm（1.721 mm～1.723 mm都正确）； 乙．
【解析】
（1）由图所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为1.5mm，可动刻度示数为22.1×0.01mm=0.221mm，螺旋测微器的示数为1.5mm+0.221mm=1.721mm．
（2）由题意可知，，，，则电流表应采用外接法，应选图乙所示电路图．
螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数，对螺旋测微器读数时需要估读．当电压表内阻远大于待测电阻阻值时用电流表外接；

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、弹簧的最大弹性势能为2.375J
【解析】
弹丸进入靶盒A过程中，弹丸与A组成的系统动量守恒，以弹丸的初速度方向为正方向，由动量守恒得：mv1＝（m+M）v，代入数据解得：v＝11m/s；
靶盒A的速度减为零时，弹簧的弹性势能最大，由功能关系得：
，代入数据解得：Ep＝2.375J；
14、
【解析】
试题分析：根据线速度和角速度的定义式，计算出“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动的线速度和角速度，再根据线速度和角速度的关系计算出卫星运动的轨道半径．根据万有引力提供向心力计算出月球的质量．
“嫦娥三号”在月球上空绕月球做匀速圆周运动时，经过时间t，卫星行程为s，卫星与月球中心连线扫过的角度是
所以“嫦娥三号”的线速度、角速度分别为
又，所以轨道半径为
根据万有引力提供向心力
解得：
【点睛】本题要掌握线速度和角速度的定义式，知道线速度和角速度的关系，同时要能够根据万有引力提供向心力计算天体的质量．
15、（1）；（2）；（3）
【解析】
试题分析：（1）若圆环恰好能下降h＝3 m，由机械能守恒定律得mgh＝MghA
h2＋l2＝（l＋hA）2
解得A和B的质量应满足关系M＝3m
（2）若圆环下降h＝3 m时的速度vB＝5 m/s，由机械能守恒定律有
mgh－MghA＝mv＋Mv
又h2＋l2＝（l＋hA）2

如图所示，A、B的速度关系为
解得A和B的质量关系为
（3）B的质量比A的大得越多，圆环下降h＝3 m时的速度越大，当m≫M时可认为B下落过程机械能守恒，有mgh＝mv
解得圆环的最大速度vBm＝2m/s
即圆环下降h＝3 m时的速度不可能超过2m/s．
考点：机械能守恒定律；运动的分解
该题的关键是用好系统机械能守恒这个知识点；难点是对于B的速度极限值的判断，其条件是m＞＞M，即A的质量可以忽略，认为B的机械能守恒．