北京市育英学校2025届物理高一下期末统考模拟试题含解析.doc

北京市育英学校2025届物理高一下期末统考模拟试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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)2013年6月20日，航天员王亚平进行了首次太空授课。如图所示的两组太空实验，下列说法正确的是 ( )

A．小球呈悬浮状，说明小球不受重力作用
B．小球呈悬浮状，是因为小球受到的重力太小的缘故
C．轻推小球，小球在最低点的速度必须大于某一临界值，才能做完整的圆周运动
D．轻推小球，小球在最低点只要获得速度，就能做完整的匀速圆周运动
2、 (本题9分)如图为明代《天工开物》一书中“牛力齿轮翻车”，记录了祖先的劳动智慧。图中三个齿轮A、B、C的半径依次减小。在牛拉转过程中

A．A、B角速度大小相等
B．A、B边缘向心加速度大小相等
C．B、C的转动周期相等
D．B、C边缘的线速度大小相等
3、 (本题9分)飞船在地球引力作用下绕地球做匀速圆周运动，若在飞船中与飞船相对静止释放一个物体．则关于物体的运动，下述说法正确的是（ ）
A．物体做匀速直线运动 B．物体做平抛运动
C．物体做自由落体运动 D．物体做匀速圆周运动
4、(本题9分)下列四幅图的有关说法中正确的是（　　）

A．图（l）若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生
B．图(2)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核的构成
C．图(3)一群氢原子处于n=5的激发态跃迁到n=1的基态最多能辐射6种不同频率的光子
D．图(4)原子核D、E结合成F时会有质量亏损，要释放能量
5、 (本题9分)一个电子钟的秒针角速度为(　　)
A．π rad/s B．2π rad/s C．π/30 rad/s D．π/60 rad/s
6、如图所示，P、Q是两个带电量相等的负点电荷，它们连线的中点是O．现将一负电荷先后放在中垂线上的A点与B点，OA＜OB，用EA、EB，εA、εB分别表示A、B两点的场强和负电荷在这两点时的电势能，则下列说法正确的是（ ）

A． EA一定大于EB，εA一定大于εB．
B． EA一定小于EB，εA不一定大于εB．
C． EA不一定大于EB，εA一定大于εB．
D． EA不一定大于EB，εA一定小于εB．
7、 (本题9分)额定功率P0=60kW的汽车, 在平直公路上行驶的最大速度vm=20m/s, 汽车质量m=1000kg. 若汽车先由静止起一直以额定功率前进, 整个运动过程中所受的阻力不变．下列说法正确的是 ( )
A．汽车运动中所受的阻力为3000N B．汽车启动阶段为匀加速直线运动
C．瞬时速度为10m/s时牵引力为6000N D．汽车完成启动后做匀速直线运动
8、 (本题9分)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m（M>m）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中 （ ）

A．两滑块组成系统的机械能守恒
B．重力对M做的功等于M动能的增加
C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加
D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功
9、 (本题9分)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是（　　）

A．x1处电场强度为零
B．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1＞φ2＞φ3
C．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动
D．x2～x3段是匀强电场
10、 (本题9分)如图所示A、B、C三个物体放在旋转圆台上，A、B与台面间动摩擦因数均为μ，C与台面间动摩擦因数为2μ，A、C的质量均为m，B质量为2m，A、B离轴为R,C离轴为2R，则当圆台匀速旋转时，（设A、B、C都没有滑动）（ ）

A．C物的向心加速度最大
B．A物所受静摩擦力最小
C．当圆台转速缓慢增加时，C比A先滑动
D．当圆台转速缓慢增加时，B比A先滑动
11、 (本题9分)水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为．现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动．设F的方向与水平面夹角为，如图，在从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ）

A．F先减小后增大 B．F一直增大
C．F的功率减小 D．F的功率不变
12、 (本题9分)如图甲所示，质量为m的小滑块A以向右的初速度v0滑上静止在光滑水平地面上的平板车B，从滑块A刚滑上平板车B开始计时，它们的速度随时间变化的图象如图乙所示，物块未滑离小车，重力加速度为g，以下说法中正确的是

A．滑块A与平板车B上表面的动摩擦因数
B．平板车B的质量M＝2m
C．滑块A与平板车间因摩擦产生的热量为Q＝
D．t0时间内摩擦力对小车B做功的平均功率为
二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、（6分）某实验小组的同学用如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，他们的主要实验步骤如下：

A．按图示安装好器材。
B．将电火花计时器接到电源上。
C．接通电源后释放纸带，打出一条纸带。
D．换用另外的纸带，重复步骤C。
E．选取点迹清晰的纸带，测量所选纸带上一系列测量点距初位置的距离。
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能，比较二者是否相等
请回答下列问题：
（1）为完成此实验，除了图中所给器材外，还必需的器材有_____（填正确选项前的字母）。
A．天平 B．秒表 C．毫米刻度尺 D．4～6V的交流电源 E．110V的交流电源
（1）实验中，夹子与重物的质量m＝150g，由打点计时器在纸带上打出一系列点，如图乙所示，为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为三个连续点。已知打点计时器每隔0.01s打一个点，当地的重力加速度g＝9.80m/s1．选取其中O点和B点来验证机械能守恒定律，则重物重力势能减少量△EP＝_____J．B点的瞬时速度vB＝_____m/s（均要求保留3位有效数字）。
（3）在步骤（E）中测得测量点距初位置的距离为h，计算出对应的速度为v。以h为横轴，v1为纵轴，画出的图线如图丙所示，图线的斜率为k，则当地的重力加速度为_____（不计一切阻力）。
14、（10分）如图所示为“探究功与速度变化的关系”实验装置，让小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行。实验操作中需平衡小车受到的摩擦力，其最根本的目的是（______）

A．防止小车不能被橡皮筋拉动
B．便于小车获得较大的弹射速度
C．保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
D．保证橡皮筋对小车做的功等于重力对小车做的功
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)要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道．求摩托车在直道上行驶所用的最短时间，有关数据见表格．

某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度v1=40 m/s，然后再减速到v2=20 m/s， …，…；．
你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果．
16、（12分）如图所示，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R，一个质量为m的物体 (可以看做质点)从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动．已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ，求：

(1)物体做往返运动的整个过程中，在AB轨道上通过的总路程；
(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，物体对轨道压力的大小和方向．
17、（12分） (本题9分)如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平底面上，轨道半径R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M 时与静止于该处的质量为与A 相同的小球B 发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N 为 2R ．重力加速度为，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求

（1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间;
（2）小球A冲进轨道时速度v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】
AB. 太空舱中小球呈悬浮状，是因为完全失重，而不是不受重力或重力太小，故AB不符合题意；
CD. 太空舱中小球是因为完全失重轻推小球，小球在最低点只要获得速度，就能做完整的匀速圆周运动，故C不符合题意，D合题意；
2、C
【解析】
A.齿轮A与齿轮B是同缘传动，边缘点线速度相等，故vA：vB=1：1，根据公式v=ωr可知，齿轮A的半径大于齿轮B，则齿轮A的角速度小于齿轮B，故A错误；
B.根据可知，vA：vB=1：1，齿轮A的半径大于齿轮B的半径，故A、B边缘向心加速度大小不相等，故B错误；
C.B、C属于同轴转动，故BC的转动周期相等，故C正确；
D.根据v=rω，BC的角速度相等，半径不相等，故线速度大小不相等，故D错误；
3、D
【解析】
根据万有引力提供向心力

可得

该物体将在与飞船相同的轨道上做圆周运动，不做自由落体运动，故D正确，ABC错误。
4、D
【解析】
A．图（l）若将电源极性反接，即为反向电压，只要反向电压比遏止电压小，电路中就有光电流产生，故A错误；
B．图(2)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故B错误；
C．图(3)一群氢原子处于n=5的激发态跃迁到n=1的基态最多能辐射出种不同频率的光子，故C错误；
D．原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损，要释放能量，故D正确。
故选D。
5、C
【解析】
秒针的周期T=60s，转过的角度为2π，则角速度；故A、B、D错误，C正确．故选C．
解决本题的关键知道角速度的定义式，知道角速度与周期的关系．
6、C
【解析】略
7、ACD
【解析】
A项：当汽车的速度最大时，牵引力等于阻力，即有 F=f，由P0=Fvm，得阻力，故A正确；
B、D项：由公式可知，速度增大，牵引力减小，由得，加速度减小，所以汽车做加速度减小的加速运动，直到加速度为零，汽车最后匀速直线运动，故B错误，D正确；
C项：由公式可知，当速度为时，牵引力为：，故C正确．
8、CD
【解析】
试题分析：由于“粗糙斜面ab”，故两滑块组成系统的机械能不守恒，故A错误；由动能定理得，重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加，故B错误；除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，故C正确；除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，摩擦力做负功，故造成机械能损失，故D正确
考点：机械能守恒定律，动能定理的应用．
9、ABD
【解析】
根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，场强与电势的关系：E=，得：，由数学知识可知Ep-x图象切线的斜率等于Eq，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故A正确；根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，粒子带负电，q＜0，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：φ1＞φ2＞φ1．故B正确；由图看出在0～x1段图象切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动．x1～x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动．x2～x1段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故C错误，D正确；故选ABD.
解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析电荷的运动情况.
10、ABC
【解析】
A．三个物体做圆周运动的角速度ω相同，根据

C物的轨道半径最大，故C的向心加速度最大，故A正确；
B．三个物体受静摩擦力提供向心力，所以A受静摩擦力

B受静摩擦力

C受静摩擦力

由上面的向心力表达式可知，A需要的向心力最小，所以A受到的摩擦力最小，故B正确；
CD．物体恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有
μmg=mω2r
解得

即转动半径最大的最容易滑动，故物体C先滑动，物体A、B一起后滑动，故C正确，D错误。
故选ABC。
11、AC
【解析】
由于木箱的速度保持不变，因此木箱始终处于平衡状态，受力分析如图所示，则由平衡条件得：，两式联立解得，可见F有最小值，所以F先减小后增大，A正确；B错误；F的功率，可见在从0逐渐增大到90°的过程中tan逐渐增大，则功率P逐渐减小，C正确，D错误．
12、BC
【解析】
A.滑块A在木板上受滑动摩擦力做匀减速直线运动，加速度为，两者最后共速为 ，由速度公式，解得；故A错误.
B.对A和B在相对滑行的过程中，系统不受外力而动量守恒，有；解得；故B正确.
C.对A和B相对滑动到共速的过程，由能量守恒定律可知，系统损失的动能转化成两者摩擦生热，有，结合可解得；故C正确.
D.根据平均功率的计算式，而摩擦力对B做的功为，解得：；故D错误.

二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）
13、CE 0.490 1.95
【解析】
（1）实验中不需要重锤的质量，因此不需要天平，通过打点计时器计算时间，故不需要秒表。电火花打点计时器应该与110V交流电源连接。需要毫米刻度尺测量纸带上两点间的距离。CE正确
（1）减少的重力势能为：△Ep＝mgh＝0.15×9.8×0.1J＝0.490J
利用匀变速直线运动的推论有：
（3）根据机械能守恒定律有：，v1＝1gh，知v1与1gh成正比，图线的斜率等于重力加速度1g，即k＝1g，故；g=
14、C
【解析】
小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功。
A.A项与上述分析结论不相符，故A错误；
B.B项与上述分析结论不相符，故B错误；
C.C项与上述分析结论相符，故C正确；
D.D项与上述分析结论不相符，故D错误。

三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）
15、不合理 11s
【解析】
（本题8分，理由2分，原因3分，正确解法3分）
①不合理（2分）
②理由：因为按这位同学的解法可得 t1=v1/a1="10s" ，
t2=（v1-v2）/a2="2.5s "
总位移 x=＝275m＞s
③由上可知摩托车不能达到最大速度v2，设满足条件的最大速度为v，则

解得v=36m/s
这样加速时间t1= v/a1="9s"减速时间t2=(v-v2)/a2="2s"
因此所用的最短时间t=t1+t2="11s"
16、（1）（2），方向竖直向下
【解析】
试题分析：（1）物体每完成一次往返运动，在AB斜面上能上升的高度都减少一些，最终当它达B点时，速度变为零，对物体从P到B 全过程用动能定理，有
得物体在AB轨道上通过的总路程为
（2）最终物体以B为最高点在圆弧轨道底部做往返运动，设物体从B运动到E时速度为v，由动能定理 有
在E点，由牛顿第二定律有
得物体受到的支持力
根据牛顿第三定律，物体对轨道的压力大小为，方向竖直向下．
考点：考查了动能定理，牛顿运动定律，圆周运动等应用
点评：在使用动能定理分析多过程问题时非常方便，关键是对物体受力做功情况以及过程的始末状态非常清楚
17、（1）（2）
【解析】
本题考查动量守恒、平抛运动、机械能守恒等知识．
（1）粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动，
有 …①
解得： …②
（2）设球A的质量为m，在N点速度为v，与小球B碰撞前速度大小为v1，把球A冲进轨道最低点时的重力势能定为0，由机械能守恒定律知 …③
设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v2，则
由动量守恒定律知 …④
综合②③④式得：