2025届北京市徐悲鸿中学高一物理第二学期期末经典试题含解析.doc

2025届北京市徐悲鸿中学高一物理第二学期期末经典试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、下列有关电场强度、电势、电势能的说法中正确的是
A．在电场中，电场强度越大的地方电势越高
B．在电场中电势越高的地方，电荷在该点具有的电势能就越大
C．在电场中某一点，放入试探电荷的电荷量越大，它所具有的电势能越大
D．在场源电荷为正点电荷的电场中，某带正电的试探电荷离场源电荷越近所具有的电势能越大，离场源电荷越远所具有的电势能越小
2、 (本题9分)1665年牛顿开始着手研究行星绕太阳运行的力学关系，最终得到了太阳与行星之间的引力关系F=，可以完全解释行星的运动．进一步研究：拉住月球使它围绕地球运动的力，与拉着苹果下落的力，以及地球、众行星与太阳之间的作用力都遵循这一规律吗？于是巧妙地进行了地﹣月检验研究：假设拉住月球使它围绕地球运动的力与地球上物体受到的引力是同一种力，已知月球绕地球运行轨道半径是地球半径的60倍，月球轨道上一个物体的受到的引力与它在地面附近时受到的引力之比为．牛顿时代已经较精确的测量了地球表面的重力加速度、地月之间的距离和月球绕地球运行的公转周期，通过比较对应物理量间的关系，上述假设就得到了很好的证明．请你分析牛顿进行比较的物理量是（　　）
A．加速度
B．相互作用的引力
C．苹果物体和月球运动的线速度
D．苹果物体和月球运动的角速度
3、 (本题9分)如图所示，做匀速直线运动的列车受到的阻力与它速率的平方成正比．如果列车运行速率提升为原来的2倍，则它发动机的输出功率变为原来的(　　)

A．倍 B．2倍 C．4倍 D．8倍
4、 (本题9分)某人将一静止重物举高h，并使重物获得速度v，则下列说法中正确的是
A．某人对物体所做的功等于物体动能的增量
B．某人对物体所做的功等于物体动能和势能增量之和
C．物体所受合外力对它做的功等于物体动能和势能增量之和
D．克服重力所做的功等于物体动能和势能增量之和
5、 (本题9分)研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是( )

A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电
B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
6、如图所示，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，物体A、B均静止。物体A和物体B的质量分别为mA、mB，轻绳与水平的夹角为θ（θ＜90°），重力加速度为g，则（　　）

A．物体B受到地面向左的摩擦力为 B．物体B受到地面向左的摩擦力为
C．物体B对地面的压力可能为零 D．物体B对地面的压力为
7、 (本题9分)我国发射了一颗资源探测卫星,发射时,先将卫星发射至距地面50km的近地圆轨道1上,然后变轨到近地点高50km,远地点高1500km的椭圆轨道2上,最后由轨道2进入半径为7900km的圆轨道3,已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力,则以下说法错误的是

A．在轨道2运行的速率可能大于7.9km/s
B．卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中速度增大,机械能增大
C．由轨道2变为轨道3需要在近地点点火加速,且卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期
D．仅利用以上数据,可以求出卫星在轨道3上的动能
8、 (本题9分)关于静电的利用和防范，以下说法正确的是
A．制作汽油桶的材料用塑料比用金属好
B．静电除尘和静电复印是利用异种电荷相互吸引的原理
C．油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，只是为了美观没有实际用途
D．飞机在轮胎上安装地线或用导电橡胶制造轮胎是为了降落时及时导走机身上聚集的静电荷
9、 (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
10、如图所示，两个电源的电动势均为，内阻均为，，直流电动机内阻。当调节滑动变阻器时，图甲电路输出功率最大。调节滑动变阻器使图乙电路中的电流与图甲电路中的电流相等，此时电动机消耗的电功率为，则此时的阻值和电动机的热功率为（ ）

A． B． C． D．

二、实验题
11、（4分） (本题9分)实验时，利用实验测得的数据计算表明，重物下落中减少的重力势能总略大于增加的动能．这主要因为( )
A．选择纸带时，没有选用第一个和第二个点间距离接近2mm的纸带
B．实验中，重物下落时速度的计算方法不正确
C．刻度尺的精确度太低
D．重物下落过程中，克服各种摩擦阻力做了功
12、（10分） (本题9分)在“测定金属的电阻率”的实验中：用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图甲所示，用米尺测出金属丝的长度，金属丝的电阻大约为5Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．

（1）从图中读出金属丝的直径为________mm．
（2）实验室有两节新干电池、开关、若干导线及下列器材：
A．电压表0～3 V，内阻10 kΩ B．电压表0～15 V，内阻50 kΩ
C．电流表0～0.6 A，内阻0.05 Ω D．电流表0～3 A，内阻0.01 Ω
E．滑动变阻器，0～10 Ω F．滑动变阻器，0～100 Ω
①要求较准确地测出其阻值，电流表应选________，滑动变阻器选_________．(填器材前面的序号)
②实验中实物接线如图所示，图中有几处错误，请写出其中的一处错误：____________．
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）一质量为m =0.5kg的电动玩具车，从倾角为=30°的长直轨道底端，由静止开始沿轨道向上运动，4s末功率达到最大值，之后保持该功率不变继续运动，运动的v-t图象如图所示，其中AB段为曲线，其他部分为直线.已知玩具车运动过程中所受摩擦阻力恒为自身重力的0.3倍，空气阻力不计.取重力加速度g=10m/s2.

（1）求玩具车运动过程中的最大功率P；
（2）求玩具车在4s末时（图中A点）的速度大小v1；
（3）若玩具车在12s末刚好到达轨道的顶端，求轨道长度L.

14、（14分） (本题9分)如图甲所示，水平面上A点处有一质量m＝0.5kg的小物块，从静止开始在水平向右恒力F1作用下运动，通过B点时立即撤去力F1，物块恰好落到斜面P点。物块与水平面间的滑动摩擦力为f，f大小与物块离A点的距离d的关系如图乙所示。已知AB间距为2m，斜面倾角＝37°，BP间距为3m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求

(1)物块通过B点时速度大小;
(2)恒力F1大小
(3)现将图甲装置置于风洞实验室中，斜面BC.处于风场中，且足够长。物块从B点以(1)同中的速度水平向右抛出，立即撤去力F1，同时物块受到大小为4N的风力F2作用，风力方向从水平向左逆时针到竖直向下范围内可调，如图甲所示。调整风力方向使物块从抛出至落到斜面的时间最短，求该最短时间及在此条件下物块第一次落到斜面时的动能.
15、（13分） (本题9分)动能定理和动量定理不仅适用于质点在恒力作用下的运动，也适用于质点在变力作用下的运动，这时两个定理表达式中的力均指平均力，但两个定理中的平均力的含义不同，在动量定理中的平均力F1是指合力对时间的平均值，动能定理中的平均力F2是合力指对位移的平均值．
(1)质量为1.0kg的物块，受变力作用下由静止开始沿直线运动，在2.0s的时间内运动了2.5m的位移，速度达到了2.0m/s．分别应用动量定理和动能定理求出平均力F1和F2的值．
(2)如图1所示，质量为m的物块，在外力作用下沿直线运动，速度由v0变化到v时，经历的时间为t，发生的位移为x．分析说明物体的平均速度与v0、v满足什么条件时，F1和F2是相等的．
(3)质量为m的物块，在如图2所示的合力作用下，以某一初速度沿x轴运动，当由位置x=0运动至x=A处时，速度恰好为0，此过程中经历的时间为，求此过程中物块所受合力对时间t的平均值．

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、D
【解析】
A. 沿着电场线的方向电势逐渐降低，电场线密的地方，电场强度大，电场线疏的地方电场强度小。可知电场强度越大的地方电势不一定越高，故 A项不符合题意；
B. 根据电势能公式Ep=qφ知：正电荷在电势越高的地方，其电势能越大，负电荷在电势越高的地方，其电势能越小，故B项不符合题意；
C. 根据电势能公式Ep=qφ知：在电场中，电势高的地方，放在该点的正电荷的电荷量越大，电势能越大，而负电荷则相反，故C项不符合题意；
D. 沿着电场线的方向电势逐渐降低，在场源电荷为正点电荷的电场中，某带正电的试探电荷离场源电荷越近所具有的电势能越大，离场源电荷越远所具有的电势能越小，故D项符合题意。
2、A
【解析】
假设拉住月球使它围绕地球运动的力与地球上物体受到的引力是同一种力，根据已知量结合牛顿第二定律求出月球绕地球运行的加速度进行比较分析。
【详解】
已知月球绕地球运行轨道半径是地球半径的60倍，月球轨道上一个物体的受到的引力与它在地面附近时受到的引力之比为
牛顿时代已经较精确的测量了地球表面的重力加速度g、地月之间的距离和月球绕地球运行的公转周期，
根据圆周运动的公式得月球绕地球运行的加速度：
如果
说明拉住月球使它围绕地球运动的力与地球上物体受到的引力是同一种力，故A正确，BCD错误。
故选：A。
本题考查对牛顿“月-地检验”基本思路的理解，分别圆周运动向心加速度公式和万有引力定律两种方式求解。
3、D
【解析】
根据可知如果列车运行速率提升为原来的2倍，则它发动机的输出功率变为原来的8倍，故选D.
4、B
【解析】
AB.根据除重力以外的力对物体做的功等于物体机械能的变化量，所以人对物体做的功等于物体机械能的增加，故A错误，B正确；
C.根据动能定理可知：合外力对物体做的功等于物体动能的增加量，故C错误；
D.物体重力做的功等于重力势能的变化量，所以物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加量，故D错误。
5、A
【解析】
A、当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A正确；
B、根据电容器的决定式：，将电容器b板向上平移，即正对面积S减小，则电容C减小，根据可知， 电量Q不变，则电压U增大，则静电计指针的张角变大，故选项B错误；
C、根据电容器的决定式：，只在极板间插入有机玻璃板，则介电系数增大，则电容C增大，根据可知， 电量Q不变，则电压U减小，则静电计指针的张角减小，故选项C错误；
D、根据可知， 电量Q增大，则电压U也会增大，则电容C不变，故选项D错误。
点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系。
6、BD
【解析】
物体A受到重力和绳子的拉力处于平衡状态，所以绳子的拉力等于A的重力。以B为研究对象，受力分析如图所示：

根据平衡条件，物体B受到的摩擦力：

物体B受到的支持力：

又，得：
，
故BD正确，AC错误。
故选BD。
7、BCD
【解析】
第一宇宙速度是理论上的最大环绕速度，实际卫星绕地球圆周运动的速度都小于这个值；在1圆轨道变轨到2椭圆轨道的过程中，需要加速，所以速率可能大于7.9km/s，故A正确；卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中只有万有引力（或者说重力）做功，所以速度变大，机械能不变，故B错误；轨道3是远地轨道，所以由轨道2变为轨道3需要在远地点点火加速做离心运动，根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期，故C错误；不知道卫星的质量，所以不能求出在轨道3上的动能，故D错误．此题选择错误的选项，故选BCD．
点睛:本题考查卫星的变轨及开普勒定律等知识；关键明确卫星在圆轨道运行时，万有引力提供向心力，卫星的运动过程中只有重力做功，机械能守恒；由低轨道进入高轨道要点火加速．
8、BD
【解析】
A. 制作汽油桶的金属比用塑料好，属于静电的防止，故A项不符合题意；
B. 静电除尘是利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到带电的电极上，静电复印也是利用正负电荷之间的相互吸引的原理制成的，故B项符合题意；
C. 油罐车行驶途中车尾有一条铁链拖在地上，可以将运输的过程中产生的静电及时导走，避免产生电火花引起的爆炸，故C项不符合题意；
D. 飞机轮胎是用导电橡胶制成的，这是为了飞机在降落时，将飞行的过程中产生静电导走，避免对飞机造成危害，故D项符合题意．
9、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．
10、AD
【解析】
AB．对于甲图，当电路的内阻和外阻相等时，电路的输出功率最大，则甲图中电流为

根据题意知，图乙电路中的电流也为 I=1A
电动机消耗的电功率 PM=2W，根据PM=UMI，得
UM=2V
则变阻器两端的电压
U2=E-Ir-UM=6-1×3-2=1V

故A正确，B错误。
CD．电动机的热功率
P=I2R0′=1W
故C错误，D正确。
故选AD。

二、实验题
11、D
【解析】
分析实验结果发现重物下落过程中减少的重力势能明显大于其增加的动能，则可能的原因是：重物下落过程中，克服各种摩擦阻力做了功，故选D.
12、0.680 C E 导线连接在滑动变阻器的滑片上或者电压青虾程接错
【解析】
（1）[1]．由图所示螺旋测微器可知，其示数为0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm；
（2）①[2][3]．两节新的干电池，电源电动势为3V，若选取电压表15V，测量读数误差较大，因此电压表选A；电路最大电流约为，电流表应选C；金属丝的电阻大约为5Ω，为方便实验操作在保证安全的前提下，应选择较小的滑动变阻器，故滑动变阻器应选E。
②[4]．由图示电路图可知，导线接在滑动变阻器的滑片上，这是错误的，导线应接在接线柱上。

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、（1）P=40W （2）v1=8m/s （3）L=93.75m
【解析】
（1）由题意得，当玩具车达到最大速度v=10m/s匀速运动时，
牵引力：F=mgsin30°+0.3mg
由P=Fv
代入数据解得：P=40W
（2）玩具车在0-4s内做匀加速直线运动，设加速度为a，牵引力为F1，
由牛顿第二定律得：F1-(mgsin30°+0.3mg)=ma
4s末时玩具车功率达到最大，则P=F1v1
由运动学公式v1=at1 （其中t1=4s）
代入数据解得:v1=8m/s
（3）玩具车在0~4s内运动位移x1=
得：x1=16m
玩具车在4~12s功率恒定，设运动位移为x2，设t2=12s木时玩具车速度为v，由动能定理得
P(t2-t1)-(mgsin30°+0.3mg)x2=
代入数据解得：x2=77.75m
所以轨道长度L=x1+x2=93.75m
14、（1）4m/s（2）4.5N（3）7.69J
【解析】
（1）物块从到，假设间距为，根据平抛运动规律有
水平方向： ①
竖直方向： ②
代入数据，联立①②式解得；
（2）由图乙可知摩擦力对物块做功为 ③
物块从到，由动能定理有 ④
代入数据，联立③④式解得
（3）方法一：

以点为坐标轴原点，水平方向为轴，竖直方向为轴，假设与轴方向成角，根据运动的合成与分解有
水平方向： ⑤
竖直方向： ⑥
几何关系： ⑦
联立⑤⑥⑦式解得 ⑧
代入数据可得，要使最小，即要取最大值，
而，故当时，最小，

⑨
⑩
（11）
联立⑨⑩（11）式解得 （12）
（，）
【或：把代入⑥式中解得⑨
假设落到点，从到过程，由动能定理得，
即 ⑩
代入数据解得 （11）

方法二：以点为坐标轴原点，沿斜面方向为轴，竖直斜面方向为轴，
，和均为定值，为使物块尽快落到斜面，故垂直斜面向下。
方向： ⑤
方向： ⑥
时，解得
或： ⑥
当时，，
⑦
把代入⑦式中解得，而，
⑧
代入数据解得 ⑨
【或把代入⑤式中解得，
假设落到点，从到过程，由动能定理得，
即 ⑦
代入数据解得 ⑧】
15、（1）F1=1.0N，F2=0.8N；（2）当时，F1=F2；（3）．
【解析】
解：(1)物块在加速运动过程中，应用动量定理有：
解得：
物块在加速运动过程中，应用动能定理有：
解得：
(2)物块在运动过程中，应用动量定理有：
解得：
物块在运动过程中，应用动能定理有：
解得：
当时，由上两式得：
(3)由图2可求得物块由运动至过程中，外力所做的功为：
设物块的初速度为，由动能定理得：
解得：
设在t时间内物块所受平均力的大小为，由动量定理得：
由题已知条件：
解得：