北京市西城区高一下学期物理期末试卷及答案.docx

北京市西城区2025-2026学年下学期高一年级期末试卷物理试卷

试卷满分：120分 考试时间：100分钟
A卷 （物理2）满分100分
一、单项选择题（本题共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。）
1. 下列物理量中属于标量的是
A. 向心加速度 B. 速度 C. 动能 D. 位移
2. 因首次比较精确地测出引力常量G，被称为“称量地球质量第一人”的科学家是
A. 伽利略 B. 牛顿 C. 开普勒 D. 卡文迪许
3. 两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的一半，那么它们之间万有引力的大小变为
A. B. C. D.
4. 物体做曲线运动时，下列说法中正确的是
A. 速度大小一定是变化的
B. 速度方向一定是变化的
C. 合力一定是变化的
D. 加速度一定是变化的
5. 如图所示为在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆。关于摆球的受力，下列说法正确的是

A. 摆球同时受到重力、拉力和向心力的作用
B. 向心力是由重力和拉力的合力提供的
C. 拉力等于重力
D. 拉力小于重力
6. 公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时

A. 车对桥的压力等于汽车的重力
B. 车对桥的压力小于汽车的重力
C. 车的速度越大，车对桥面的压力越小
D. 车的速度越大，车对桥面的压力越大

7. 下列关于经典力学的说法正确的是
A. 经典力学适用于宏观、低速（远小于光速）运动的物体
B. 经典力学适用于微观、高速（接近光速）运动的粒子
C. 涉及强引力时，经典力学同样适用
D. 相对论和量子力学的出现，表明经典力学已被完全否定了
8 用水平力分别推在光滑水平面上的物块和在粗糙水平面上的物块，如果推力相同，物块通过的位移也相同，则
A. 在光滑水平面上推力做的功较多
B. 在粗糙水平面上推力做的功较多
C. 推力对物块做的功一样多
D. 无法确定哪种情况做的功较多
9. 在下列所述实例中，机械能守恒的是
A. 木箱沿光滑斜面下滑的过程
B. 电梯加速上升的过程
C. 雨滴在空中匀速下落的过程
D. 游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程
10. 把质量是0.2kg的小球放在竖直的弹簧上，将小球往下按至a的位置，如图所示。迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置c，途中经过位置b时弹簧正好处于原长。已知b、a的高度差为0.1m，c、b的高度差为0.2m，弹簧的质量和空气阻力均可忽略，g取10m/s2。小球从a运动到c的过程中，下列说法正确的是

A. 小球的动能逐渐减小
B. 小球的动能与弹簧的弹性势能的总和逐渐增加
C. 小球在b点的动能最大，为0.4J
D. 弹簧的弹性势能的最大值为0.6J

二、多项选择（本题共5个小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，其中符合题意的选项均多于一个。每小题全选对的得4分，选对但不全的得2分，含有错误选项均不得分。）
11. 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，如图所示。正常骑行自行车时，下列说法正确的是

A. A、B两点的线速度大小相等，角速度大小也相等
B. B、C两点的角速度大小相等，周期也相等
C. A点的向心加速度小于B点的向心加速度
D. B点的向心加速度大于C点的向心加速度

12. 如图所示，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km。关于“东方红一号”卫星，下列说法正确的是

A. 在M点的速度大于在N点的速度
B. 在M点的加速度大于在N点的加速度
C. 在M点受到的地球引力小于在N点受到的地球引力
D. 从M点运动到N点的过程中角速度逐渐增大
13. 地球的两颗人造卫星A和B，它们的轨道近似为圆。已知A的周期约为12小时，B的周期约为16小时，则两颗卫星相比
A. A距地球表面较远 B. A的角速度较小
C. A的线速度较大 D. A的向心加速度较大
14. 关于地球的同步卫星，下列说法正确的是
A. 同步卫星的轨道必须和地球赤道共面
B. 同步卫星的轨道和北京所在纬度圈共面
C. 所有地球同步卫星的质量一定相同
D. 所有地球同步卫星距离地面的高度一定相同
15. 如图所示，将一个小球从某一高度处以初速度v0水平抛出，小球经时间t落地，落地前瞬间重力的功率为P。不计空气阻力。若将小球从相同位置以2v0的速度水平抛出，则小球

A. 落地的时间仍为t
B. 落地的时间变为t/2
C. 落地前瞬间重力的功率仍为P
D. 落地前瞬间重力的功率变为2P

三、填空题（本题共5个小题，每空2分，共20分。）
16. 如图所示为火车车轮在转弯处的截面示意图，轨道的外轨高于内轨，在此转弯处规定火车的行驶速度为v。若火车通过此弯道时超速了，则火车的轮缘会挤压 轨；若火车通过此弯道时速度小于v，则火车的轮缘会挤压 轨。（填“内”或“外”）

17. 某型号汽车发动机的额定功率为6×104W，某段时间在水平路面上匀速行驶时的速度为30m/s，发动机的实际功率正好等于额定功率。则汽车在该水平路面上行驶时受到的阻力是 N；在同样的阻力下，如果汽车以15m/s匀速行驶，则发动机实际输出的功率是 W。

18. 如图所示，长为l的轻绳的一端固定在O点，另一端系一小球（小球可视为质点）。轻绳拉着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，刚好能通过圆周的最高点。则小球运动到圆周的最高点时，速度大小为 ；运动到最低点时，速度大小为 。（不计空气阻力，重力加速度为g）

19. 如图所示，一个人把质量为m的石块，从高度为h处，以初速度v0斜向上方抛出。不计空气阻力，重力加速度为g。则人对石块做的功为 ，石块落地时的动能为 。

20. 某同学用如图甲所示的实验装置做《验证机械能守恒定律》的实验。实验时让质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点。选取一条理想的纸带，O是打点计时器打的第一个点，A、B、C、D为相邻四个连续的计数点，各点到O点的距离如图乙所示。已知打点计时器使用的交流电周期为0.02秒，重锤的质量m =1.00kg，当地的重力加速度g = 9.80m/s2。由这些数据可以计算出：重锤下落到C点时的动能为 J；从开始下落到C点的过程中，重锤的重力势能减少了 J。
（计算结果保留3位有效数字）。

四、计算题（本题共3个小题，共30分。）
解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。
21.（8分）如图所示，高h = 0.8m的固定光滑曲面，曲面底端B与平面平滑连接。一个质量为m = 1kg的物块，从静止开始从曲面的顶端A点沿曲面滑下，之后在平面上运动到某点停下。已知物块与平面间的动摩擦因数μ = 0.4。g取10m/s2。 求：

（1）物块沿曲面滑到底端B点时的速度大小v；
（2）物块在平面上运动的距离x。

22.（10分）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g， 忽略地球自转的影响。求：
（1）地球的第一宇宙速度v；
（2）若一颗人造地球卫星离地面的高度为h，卫星做匀速圆周运动，求该卫星的周期T。

23.（12分）如图所示为半径R = 0.40m的四分之一竖直圆弧轨道，OA在水平方向，底端距水平地面的高度h = 0.45m。一质量m = 2.0kg的小滑块从圆弧轨道顶端A由静止释放，到达轨道底端B点的速度v = 2.0m/s。忽略空气的阻力。取g =10m/s2。求：
（1）小滑块从A点运动到B点的过程中，摩擦力所做的功W；
（2）小滑块在圆弧轨道底端B点受到的支持力大小FN；
（3）小滑块落地点与B点的水平距离x。

B卷 （学期综合）满分20分
一、选择题（2分）
课上老师做了这样一个实验：如图所示，用一象棋子压着一纸条，放在水平桌面上接近边缘处。第一次，慢拉纸条，将纸条抽出，棋子掉落在地上的P点；第二次，将棋子、纸条放回原来的位置，快拉纸条，将纸条抽出，棋子掉落在地上的N点。从第一次到第二次现象的变化，下列解释正确的是

A. 棋子的惯性变大了
B. 棋子受到纸带的摩擦力变小了
C. 棋子受到纸带的冲量变小了
D. 棋子离开桌面时的动量变小了

二、实验（每空1分，共8分）
如图1所示是某同学做“探究功与速度变化的关系”的实验装置图，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形。这时，橡皮筋对小车做的功记为W，当把2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放。小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打点的纸带测出。

（1）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以在不加橡皮筋时，使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力。下面操作正确的是
A. 放开小车，能够自由下滑即可
B. 放开小车，能够匀速下滑即可
C. 放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可
D. 放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可
（2）关于本实验的操作，下列叙述正确的是
A. 每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B. 每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C. 实验时，应使小车靠近打点计时器并由静止释放
D. 先接通打点计时器电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
（3）在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的。如图2为第三次实验中通过打点计时器获得的纸带，其中每两个计数点间还有一个点未标出。已知打点计时器使用的交流电周期为0.02s。为了测量小车获得的速度，应选图2中的________段（填AB或CD）来计算小车的速度v。

（4）下表是本实验的数据记录表，根据图2填写第三次实验的数据
数据
物理量
橡皮筋做的功
小车获得的速度vn
小车速度的平方v
1
W
1.00
1.00
2
2W
1.40
1.96
3
3W

4
4W
1.98
3.92
5
5W
2.24
5.02
（5）以v 2为横轴、W 为纵轴建立直角坐标系。根据以上记录表中的数据描点，图中已描出了第1、2、4、5次实验的点。请根据第三次实验的数据，在图3中描出相应的点，并作出W-v 2图象。

（6）根据图象分析，得到的结论是 ___________________。

三、计算题（10分）
解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案，答案必须明确写出数值和单位。
如图所示，一根细线上端固定于某点O，下端系一砂箱静止于A点，砂箱质量M=0.60kg，O点到砂箱中心的距离为L=1.6m。现从左向右用弹簧枪向砂箱水平发射速度v0=20m/s的弹丸，弹丸质量m=0.20kg。假设砂箱每次摆到最低点时，就恰好有一颗弹丸射入砂箱，并留在其中。取g=10m/s2，不计空气阻力，弹丸与砂箱的相互作用时间极短。弹丸和砂箱在摆动时可看作质点。求：

（1）第一颗弹丸射入砂箱后
a. 砂箱获得的速度v1；
b. 通过计算说明，沙箱能否到达图中的B点（OB在水平方向）。
（2）第二颗、第三颗、第四颗……弹丸射入砂箱后，能否实现砂箱做完整的圆周运动？若能，计算出第几颗弹丸射击后可以；若不能，通过计算说明理由。
参考答案
A卷 【物理2】 满分100分
一、单项选择题（每小题3分，共30分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
D
B
B
D
A
C
A
D

二、多项选择题（每小题4分，共20分）
（选对但不全的得2分，含有错误选项均不得分。）
题号
11
12
13
14
15
答案
BC
AB
CD
AD
AC

三、填空题（每空2分，共20分）
题号
16
17
18
19
20
答案
外，内
2×103，3×104
，
，
7.61，7.63

四、计算题（共30分）
21. （8分）
解：以物块为研究对象
（1）从A到B，根据机械能守恒定律
（3分）
代入数据解得 v = 4m/s （1分）
（2）在平面上运动，根据动能定理
（3分）
代入数据解得 x = 2m （1分）
22. （10分）
解：（1）设一质量为m的卫星，在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，物体受到的万有引力近似等于重力，根据牛顿第二定律
（4分）
解得 （1分）
（2）设卫星的质量为m′，地球的质量为M，根据万有引力定律和牛顿第二定律
（2分）
质量为m的卫星，在地面附近时，根据万有引力定律
（2分）
解得卫星的周期 （1分）
23. （12分）
解：以小滑块为研究对象
（1）从A到B，根据动能定理 　　 （3分）
　 代入数据解得 W = - 4.0J （1分）
（2）在B点，根据牛顿第二定律 　　 （3分）
代入数据解得 FN = 40N （1分）
（3）小滑块离开B点后做平抛运动，根据平抛运动规律
水平方向 x = v t （2分）
竖直方向 （1分）
　 代入数据解得 x = 0.60m （1分）

B卷 【学期综合】 满分20分
一、选择题（2分）CD （选对但不全的得1分，含有错误选项均不得分）

二、实验（8分）（每空1分。第5问描点、作图各1分）（第1、2问含有错误选项或选对但不全均不得分）
（1）D　 （2）CD （3）CD （4）1.73 ，2.99或2.98 （5） 图略 （6） W∝v2

三、计算题（10分）
解：（1）以子弹和砂箱为研究对象
a. 弹丸射入砂箱的过程，根据动量守恒定律
mv0=（M + mv1 （2分）
代入数据解得 v1=5m/s （1分）
b. 设砂箱和弹丸向上摆动的最大高度为h，根据机械能守恒定律
（1分）
代入数据解得h = 1.25m （1分）
因为 h < L=1.6m，所以砂箱不可能到达B点 （1分）
（2）第二颗子弹射入砂箱的过程，根据动量守恒定律
mv0 –（M+m）v1=（M + 2m）v2 解得v2 = 0 （1分）
同理，第三颗子弹射入的过程
mv0 = (M + 3m)v3 解得v3 = 3.33m/s （1分）
…………
由以上计算分析得出：当n =2k（k =1、2、3…）颗弹丸射入后，砂箱的速度v2k=0；当n = 2k-1（k =1、2、3…）颗弹丸射入后，砂箱的速度v2k-1= mv0/[M+（2k-1）m]。
此后每次射击后的砂箱速度都比前一次小，砂箱升起的高度也将越来越小。 （1分）
因此不论射多少颗弹丸，砂箱都不可能做完整的圆周运动。 （1分）