北京市北京师范大学附属中学2025年物理高一第二学期期末经典模拟试题含解析.doc

北京市北京师范大学附属中学2025年物理高一第二学期期末经典模拟试题
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、 (本题9分)如图1是书本上演示小蜡块运动规律的装置，在蜡块沿玻璃管（y方向）上升的同时，将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向（x方向）向右运动，得到了蜡块相对于黑板（xoy平面）运动的轨迹图（图2），则蜡块沿玻璃管的上升运动到玻璃管沿水平方向的运动，可能的形式是（ ）

A．小蜡块沿玻璃管做匀加速直线运动，玻璃管沿水平方向匀加速直线运动
B．小蜡块沿玻璃管做匀加速直线运动，玻璃管沿水平方向做匀速直线运动
C．小蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，玻璃管沿水平方向先加速后减速
D．小蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，玻璃管沿水平方向先减速后加速
2、 (本题9分)在国际单位制中，万有引力常量的单位是（ ）
A．N．m2/kg2 B．kg2/N．m2
C．N．kg2/m2 D．m2/N．kg2
3、 (本题9分)如图所示，甲是我国暗物质粒子探测卫星“悟空”，运行轨道高度为500km,乙是地球同步卫星． 关于甲、乙两卫星的运动,下列说法中正确的是

A．卫星乙的周期可能是20h
B．卫星乙可能在泸州正上空
C．卫星甲的周期大于卫星乙的周期
D．卫星甲的角速度大于卫星乙的角速度
4、 (本题9分)物体做曲线运动的过程中，一定发生变化的物理量是
A．合外力 B．加速度 C．速度 D．动能
5、 (本题9分)甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，将甲、乙两球分别以大小为v1和v2的初速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是　　）
A．同时抛出，且v1＜v2
B．甲迟抛出，且v1＜v2
C．甲早抛出，且v1＞v2
D．甲早抛出，且v1＜v2
6、 (本题9分)图中实线是一簇竖直的未标明方向的匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用，且在点速度垂直于电场线，则根据此图可知（ ）

A．带电粒子带正电
B．带电粒子在两点的受力方向竖直向下
C．带电粒子在点的水平速度等于在点的水平速度
D．带电粒子在点的速度小于在点的速度
7、 (本题9分)如图所示，水平绷紧的传送带AB长L=6 m，始终以恒定速率v1=4 m/s运行。初速度大小为 v2=6 m/s的小物块(可视为质点)从与传送带等高的光滑水平地面上经A点滑上传送带。小物块m=1 kg，物块与传送带间动摩擦因数μ=0.4，g取10 m/s2，下列说法正确的是

A．小物块可以到达B点
B．小物块不能到达B点，返回A点速度为4 m/s
C．小物块向左运动速度减为0时相对传送带滑动的距离达到最大
D．小物块在传送带上运动时，因相互间摩擦力产生的热量为50 J
8、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则
A．重力做功为50 J
B．物体的重力势能一定增加了50J
C．重力做了50 J的负功
D．物体的重力势能一定减少了50 J
9、 (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vsinθ
B．竖直方向速度大小为vcosθ
C．相对于地面速度大小为v
D．相对于地面速度大小为v
10、 (本题9分)如图所示，图a、b、c的圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球做匀速圆周运动而言(　　)

A．卫星的轨道可能为a
B．卫星的轨道可能为b
C．卫星的轨道可能为c
D．同步卫星的轨道只可能为b
二、实验题
11、（4分） (本题1分)（1）在进行《验证机械能守恒定律》的实验中，有下列器材可供选择：铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关．其中不必要的器材是 ____________，缺少的器材是 ________________

(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＝1．8m／s2，实验中得到一条点迹清楚的纸带如图所示，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A、B、C、D各点到O的距离分别为2．11 cm、3．18 cm、4．76 cm、5．73cm．根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能减少量等于____________________J，动能的增加量等于__________ J(取三位有效数字)．在实验允许误差范围内，可认为重物下落过程中，机械能____________，(可设重物质量为m)
12、（10分） (本题9分)某学习小组为验证机械能守恒定律，用力传慼器、轻绳、光滑定滑轮、小球和量角器设计了如下实验。（已知重力加速度为g）
（1）用不可伸长的绳子跨过两个定滑轮，绳子两端分别与小球和力传感器相连，力感器固定在地面上，通过传感器可测得绳子拉力；
（2）调节两定滑轮之间的距离，在小球静止时，记下右端绳子长度L及_____（写出相关量及字母符号）；
（3）如图所示，将小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，静止释放，小球向下做圆周运动，为了求出小球在最低点A的速度，还需测量_____（写出相关量及字母符号），并求出小球在最低点A的速度为_____（用已知和测得字母的符号表示）；

（4）将小球拉到不同θ角度，重复实验；
（5）试写出此验证机械能守恒的关系式_____（用已知和测得的字母符号表示）。
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，体积可忽略的带电导体球A，用绝缘不可伸长的长度为L=0.15m轻质细绳悬于空中O点，此时小球A刚好与光滑绝缘水平面接触，但无弹力作用，空间有无限大的水平向右的匀强电场，场强E=10N/C，已知小球A的质量，带有的电荷量，忽略空气阻力，匀强电场和带电体的运动轨道面均在同一竖直面内，在轻质细绳伸直并处于竖直位置，由静止释放导体球A．（，重力加速度大小），试求：

（1）当轻绳偏离竖直方向的摆球最大时，轻绳对带电导体球A的拉力大小是多少？
（2）当带电导体球A再次摆回到初始位置时，有一个体积可忽略质量为的不带电的小球B与带电导体A发生对心正碰，碰后瞬间粘在一起，同时无限大的匀强电场瞬间变为竖直向上，电场强度大小不变，不计由于电场瞬间变好对带电体的影响，若在以后的运动过程中，轻绳始终处于伸直状态，则碰撞前小球B的速度大小需要满足什么条件？
14、（14分） (本题9分)某个质量为m的物体在从静止开始下落的过程中，除了重力之外还受到水平方向的大小、方向都不变的力F的作用．
（1）求它在t时刻的水平分速度和竖直分速度．
（2）建立适当的坐标系，写出这个坐标系中代表物体运动轨迹的x、y之间的关系式．这个物体在沿什么样的轨迹运动？
15、（13分） (本题9分)如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖起平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A．一质量m=0.10kg的小球，以初速度V0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动，运动4.0m后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点．求

（1）小球到A点的速度
（2）小球到B点时对轨道是压力
（3）A、C间的距离（取重力加速度g=10m/s2）．
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】
物体做曲线运动时受到的合力指向轨迹的内侧，若蜡块沿玻璃管做匀速直线运动，从图中可知合力先沿x方向负方向，后沿x方向正方向，则玻璃管沿x方向先减速后加速；若蜡块沿水平方向做匀速直线运动，则合力先指向y正方向后指向y负方向，则玻璃管沿y方向先加速后减速，故ABC错误，D正确，
2、A
【解析】
万有引力定律公式中，质量m的单位为kg，距离r的单位为m，引力F的单位为N，由公式推导得出，G的单位为N.m2/kg2.
故选A.
3、D
【解析】
A、乙为同步卫星，其周期为24h，A错误；
B、同步卫星的轨道只能在赤道上空，B错误；
CD、，解得，可知轨道半径小的周期小，角速度大，C错误D正确．
4、C
【解析】
物体做曲线运动的过程中，一定发生变化的物理量是速度的方向，即速度一定变化，合外力和加速度不一定变化，例如平抛运动；动能不一定变化，例如匀速圆周运动，选项C正确，ABD错误.
5、D
【解析】
由题意可知甲的抛出点高于乙的抛出点，则相遇时，甲的竖直位移大于乙的竖直位移，故甲应先抛出；而两物体的水平位移相同，甲的运动时间比较长，故甲的速度要小于乙的速度，v1＜v2，故D正确，ABC错误。
6、BCD
【解析】
AB．假定粒子由a到b运动，由图可知，粒子偏向下方，则说明粒子在a、b两处所受的电场力向下，由于不知电场线方向，故无法判断粒子电性，故A错误，B正确；
C．由于在a、b两处所受的电场力向下，所以带电粒子的运动分解为在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀变速直线运动，所以带电粒子在点的水平速度等于在点的水平速度，故C正确；
D．由图可知，若粒子从a到b的过程中，电场力做正功，故说明粒子速度增大，故可知b速度较大，所以带电粒子在点的速度小于在点的速度，故D正确；
故选BCD．
由粒子的偏转方向可得出粒子的受力方向，若粒子从a到b的过程中，电场力做正功，故说明粒子速度增大．
7、BD
【解析】小物块在水平方向受到摩擦力的作用，f=μmg，产生的加速度：.
A、若小物块从右端滑上传送带后一直做匀减速运动，速度减为零时的位移是x，则，得，所以小物块不能到达B点，故A错误；B、小物块不能到达B点，速度减为零后反向做匀加速运动，当速度等于传送带速度v1后匀速运动，返回A点速度为4m/s，故B正确；C、小物块不能到达B点，速度减为零后反向做匀加速运动加速的过程相对于初速度继续向左运动，所以小物块向左运动速度减为0时相对传送带滑动的距离没有达到最大，故C错误；D、小物块向右加速的过程中的位移：，当速度等于传送带速度v1时，经历的时间：，该时间内传送带的位移：s=v1t=4×2.5m=10m，所以小物块相对于传送带的位移：△x=s+(x-x′)=10+(4.5-2)=12.5m，小物块在传送带上运动时，因相互间摩擦力产生的热量为：Q=f•△x=0.4×10×1×12.5J=50J，故D正确。故选BD.
【点睛】本题关键是对于物体运动过程分析，物体可能一直减速，也有可能先减速后匀速运动，也可能先减速后加速再匀速运动.
8、BC
【解析】
克服重力做功，即重力做负功，则重力势能一定增大，克服重力做多少功，重力势能就增加多少，故重力势能增加50J，BC正确．
【点睛】重力势能变化量直接对应重力做功，与其他因素无关，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增大，且满足．
9、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；
10、BC
【解析】
A、卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地球必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心．因此轨道a是不可能的，故A错误．B、卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地心必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心．因此卫星的轨道可能为b、c，故B，C正确．D、而同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同，轨道一定在赤道的上空，故同步卫星的轨道不可能为b；故D错误．故选BC．
解决本题的关键知道卫星绕地球做匀速圆周运动，圆心即为地心；以及同步卫星需要满足的“七定”．

二、实验题
11、（1）低压直流电源；天平；秒表 交流电源； 重锤； 刻度尺； （2）7.2m 7.57m 守恒
【解析】
（1）该实验中，要有做自由落体运动的物体重锤；通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，打点计时器需要的是交流电源，因此低压直流电源不需要，缺少低压交流电源，由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此不需要天平，同时实验中缺少刻度尺．故不必要的器材有：低压直流电源、秒表、天平．缺少的器材是低压交流电源、重锤、刻度尺．
（2）重力势能减小量为：，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：，得：，故可以得出结论：在实验允许误差范围内，可认为重物下落过程中，机械能守恒．
根据实验原理分析那些器材需要，那些不需要；纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能，根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
12、力传感器的读数F0 力传感器的读数F
【解析】
（2）[1]根据实验原理可知，调节两定滑轮之间的距离，在小球静止时，记下右端绳子长度L及力传感器的读数F0，设小球的质量为m，此时该力的大小等于小球的重力mg，即
F0＝mg
（3）[2]如图所示，将小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，静止释放，小球向下做圆周运动，为了求出小球在最低点A的速度，还需测量力传感器的读数F；[3]当小球经过最低点时，小球受到的质量与绳子的拉力的合力提供向心力，即为：

则小球在最低点A的速度为：

（5）[4]小球拉到使绳与竖直方向成角θ时，小球下降的高度为：
h＝L（1﹣cosθ）
小球减少的重力势能为：
△Ep＝mgh＝F0L（1﹣cosθ）
小球增加的动能为：

若机械能守恒，则有：

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)N (2) 或
【解析】
（1）设轻绳偏离竖直方向的摆角最大为，则，，解得
对小球：此时v=0，
故；
（2）当带电导体球A再次摆回到初始位置时速度刚好为零，取碰撞前小球B的速度的方向为正方向，对小球A、B有，
若轻绳始终处于伸直状态需要满足：
①最高点，，
解得；
②最高点，；
，
解得
点睛：此题是动能定理、动量守恒定律以及牛顿第二定律的综合应用问题；搞清物理过程是解答问题的关键；并且要注意挖掘隐含条件，理解“轻绳始终处于伸直状态”需要满足的关系.
14、（1）， （2），物体沿直线运动
【解析】
（1）以物体下落点为坐标原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴；水平分运动是初速度为零的匀加速直线运动，竖直分运动是自由落体运动，故：
vy=gt ，则
（2）由题意可知，竖直方向的重力与水平方向的拉力F均不变，由力的合成可知，则其合力也恒定，由于从静止开始运动，因此物体做初速度为零的匀加速直线运动；由于水平方向力的大小一定，又小球受到的重力方向向下，且均为恒力，所以小球受到的合力根据平行四边形定则应沿斜向下方，又初速度为零，所以小球将沿合力方向做匀加速直线运动，由数学知识，.
点睛：解决动力学问题的关键是正确受力分析，然后选取相应的物理规律求解讨论即可，同时注意运动的合成方法，及掌握轨迹方程的确定．
15、（1） （2） （3）SAC=1.2m
【解析】
（1）匀减速运动过程中，有：
解得：
（2）恰好做圆周运动时物体在最高点B满足： mg=m，解得=2m/s
假设物体能到达圆环的最高点B，由机械能守恒：mv2A=2mgR+mv2B
联立可得：vB=3 m/s
因为vB>vB1，所以小球能通过最高点B．
此时满足
解得
（3）小球从B点做平抛运动，有：
2R=gt2
SAC=vB·t
得：SAC=1.2m．
解决多过程问题首先要理清物理过程，然后根据物体受力情况确定物体运动过程中所遵循的物理规律进行求解；小球能否到达最高点，这是我们必须要进行判定的，因为只有如此才能确定小球在返回地面过程中所遵循的物理规律．