2025屆北京市北師大二附中物理高一第二學期期末考試試題含解析

2025屆北京市北師大二附中物理高一第二學期期末考試試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、(本題9分)如圖所示，一根不計質(zhì)量的輕繩通過定滑輪分別與M和m連接，木板置于光滑水平地面上，木板質(zhì)量為M，長度為L，小木塊質(zhì)量為m，小木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ.開始時小木塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的拉力F將小木塊m拉至木板右端，拉力F至少做的功為()A．μmgL B．2μmgL C． D．μ(M＋m)gL2、圖描繪了一顆懸浮在液體中的固體微粒受到周圍液體分子撞擊的情景，下列關于布朗運動的說法中正確的是A．懸浮微粒做布朗運動，是液體分子的無規(guī)則運動撞擊造成的B．布朗運動是固體分子的無規(guī)則運動C．液體溫度越低，布朗運動越劇烈D．懸浮微粒越大，液體分子撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯3、(本題9分)要使兩個物體（均可視為質(zhì)點）間的萬有引力減小到原來的，下列辦法不可行的是A．兩物體間的距離和兩物體的質(zhì)量都減小為原來的B．使其中的一個物體質(zhì)量減小為原來的，另一物體質(zhì)量不變，距離不變C．使兩物體間的距離增加為原來的2倍，質(zhì)量不變D．使兩物體的質(zhì)量各減小一半，距離不變4、(本題9分)圖中的實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶電粒子的運動軌跡，粒子先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點，則（）A．M點的電勢高于N點的電勢B．M點的電場強度大于N點的電場強度C．粒子在M點的電勢能小于在N點的電勢能D．粒子從M點到N點做減速運動5、(本題9分)對于萬有引力定律的表達式F=，下列說法正確的是（）A．式中G為引力常量，它是由牛頓用實驗測得的，而不是人為規(guī)定的B．兩個質(zhì)量為1kg的鐵球靠得很近時，萬有引力趨于無限大C．m1與m2受到相互的吸引力總是大小相等、方向相反的D．該公式只適用于天體之間而不適用于相距較近的球體之間6、(本題9分)如圖所示，a、b、c三個相同的小球，a從光滑斜面頂端由靜止開始自由下滑，同時b、c從同一高度分別開始自由下落和平拋下列說法正確的有A．重力做功大小相等 B．它們的末動能相同C．運動過程中的重力平均功率相等 D．它們落地時重力的瞬時功率相等7、如圖所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高處水平越過球網(wǎng)，不計乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力，乒乓球自最高點到落臺的過程中，下列說法正確的是()A．過網(wǎng)時球1的速度大于球2的速度B．球1的飛行時間等于球2的飛行時間C．球1的速度變化率等于球2的速度變化率D．落臺時，球1的重力功率大于球2的重力功率8、(本題9分)如圖所示，在豎直平面內(nèi)半徑為R的四分之一圓弧軌道AB、水平軌道BC與斜面CD平滑連接在一起，斜面足夠長．在圓弧軌道上靜止著N個半徑為的光滑剛性小球，小球恰好將圓弧軌道鋪滿，從最高點A到最低點B依次標記為1、2、3……N．現(xiàn)將圓弧軌道末端B處的阻擋物拿走，N個小球由靜止開始沿軌道運動，不計摩擦與空氣阻力，下列說法正確的是A．N個小球在運動過程中始終不會散開B．第1個小球到達最低點的速度C．第N個小球在斜面上向上運動時機械能增大D．N個小球構(gòu)成的系統(tǒng)在運動過程中機械能守恒，且總機械能9、(本題9分)如圖所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長直光滑桿，在桿上P點固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，在P點的右邊，桿上套有一質(zhì)量m=2kg的滑塊A．半徑R＝0.3m的光滑半圓形細軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B．用一條不可伸長的柔軟細繩，通過定滑輪將A、B連接起來．桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，A、B均可看作質(zhì)點，且不計滑輪大小的影響．現(xiàn)給滑塊A一個水平向右的恒力F＝50N（取g=10m/s2）．則（）A．把小球B從地面拉到P的正下方時力F做功為20JB．小球B運動到C處時的速度大小為0C．小球B被拉到與滑塊A速度大小相等時，離地面高度為0.225mD．把小球B從地面拉到P的正下方C時，小球B的機械能增加了20J10、(本題9分)下圖中描繪的四種虛線軌跡，可能是人造地球衛(wèi)星軌道的是（）A．B．C．D．11、(本題9分)如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的P、Q兩點，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止狀態(tài)．如果只人為改變一個條件，當衣架靜止時，下列說法正確的是（）A．若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點右移B．將桿M向左移一些，繩子拉力變大C．繩的兩端高度差越大，繩子拉力越大D．繩的右端上移到R，繩子拉力不變12、A、B兩個質(zhì)量相等的球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，A球的動量是7kg·m/s，B球的動量是5kg·m/s，A球追上B球發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動量可能值是()A．pA′＝8kg·m/s，pB′＝4kg·m/sB．pA′＝6kg·m/s，pB′＝6kg·m/sC．pA′＝5kg·m/s，pB′＝7kg·m/sD．pA′＝－2kg·m/s，pB′＝14kg·m/s二．填空題(每小題6分，共18分)13、(本題9分)某實驗小組在做“驗證機械能守恒定律”實驗中：提出了如圖所示的甲、乙兩種方案：甲方案為用自由落體運動進行實驗，乙方案為用小車在斜面上下滑進行實驗。（1）組內(nèi)同學對兩種方案進行了深入的討論分析，最終確定了一個大家認為誤差相對較小的方案，你認為該小組選擇的方案是_____，理由是_____。（1）若該小組采用甲方案進行實驗，除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、導線及開關外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是_____。A．交流電源B．刻度尺C．天平（含砝碼）（3）若該小組采用甲方案的裝置打出了一條紙帶如圖丙所示，在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC．已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T．設重物的質(zhì)量為m從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep＝_____，動能變化量△Ek＝_____。（4）該小組內(nèi)同學根據(jù)紙帶算出了相應點的速度，作出v1﹣h圖線如圖丁所示，謂根據(jù)圖線計算出當?shù)氐闹亓铀俣萭＝_____m/s1．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）14、(本題9分)為了驗證動量守恒定律(探究碰撞中的不變量)，某同學選取了兩個材質(zhì)相同、體積不等的立方體滑塊A和B，按下述步驟進行實驗：步驟1：在A、B的相撞面分別裝上橡皮泥，以便二者相撞以后能夠立刻結(jié)為整體；步驟2：安裝好實驗裝置如圖，鋁質(zhì)軌道槽的左端是傾斜槽，右端是長直水平槽．傾斜槽和水平槽由一小段圓弧連接，軌道槽被固定在水平桌面上，在軌道槽的側(cè)面與軌道等高且適當遠處裝一臺數(shù)碼頻閃照相機；步驟3：讓滑塊B靜置于水平槽的某處，滑塊A從斜槽某處由靜止釋放，同時開始頻閃拍攝，直到A、B停止運動，得到一幅多次曝光的數(shù)碼照片；步驟4：多次重復步驟3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，P掉B木塊只剩下A木塊，打印出來，將刻度尺緊靠照片放置，如圖所示．(1)由圖分析可知，滑塊A與滑塊B碰撞發(fā)生的位置________．①在P5、P6之間②在P6處③在P6、P7之間(2)為了探究碰撞中動量是否守恒，需要直接測量或讀取的物理量是________．①A、B兩個滑塊的質(zhì)量m1和m2②滑塊A釋放時距桌面的高度③頻閃照相的周期④照片尺寸和實際尺寸的比例⑤照片上測得的s45、s56和s67、s78⑥照片上測得的s34、s45、s56和s67、s78、s89⑦滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)寫出驗證動量守恒的表達式___________________________________________．15、如圖所示為“驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖(1)某同學按照正確操作選的紙帶如圖所示，其中O是起始點A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點，打點頻率為50Hz，該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中(單位:cm)，重錘的質(zhì)量為m=0.1g，重力加速度g=9.80m/s2，根據(jù)以上數(shù)據(jù)當打點計時器打到B點時，重物重力勢能的減少量為_____J，動能的增加量為_____J.(要求計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)(2)在實驗過程中，以下說法正確的是______A．實驗中摩擦不可避免，紙帶越短克服摩擦做功越小，因此紙帶越短越好B．實驗中用天平稱出重物的質(zhì)量是必不可少的步驟C．測出重物下落時間t，通過自由落體規(guī)律計算出紙帶上某點的瞬時速度D．若紙帶前面幾點較為密集且不清楚，可以舍去前面比較密集的點，合理選取一段打點比較清晰的紙帶，同樣可以驗證三．計算題(22分)16、（12分）(本題9分)如圖所示，長為l的細線下系一質(zhì)量為m的小球，線上端固定在O點，小球可以在豎直面內(nèi)擺動，不計空氣阻力，當小球從擺角為的位置由靜止運動到最低點的過程中，求：(1)重力對小球做的功？(2)小球到最低點時的速度為多大？(3)小球在最低點時，小球?qū)毨K的拉力大小？17、（10分）小球在外力作用下，由靜止開始從A點出發(fā)做勻加速直線運動到B點時撤除外力.然后，小球沖上豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑半圓軌道，恰能在圓軌道上做圓周運動，到達最高點C后拋出，最后落回到原來的出發(fā)點A處，如圖所示，重力加速度為g，試求（1）小球在C點的速度；（2）AB之間的距離；（3）小球在AB段運動的加速度為多大

參考答案一、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.全部選對的得5分，選不全的得3分，有選錯的或不答的得0分）1、A【解析】開始時木塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的力將m拉至右端，拉力做功最小值，即為小木塊在木板上做勻速運動，所以由功的定義式可得：，故A正確，BCD錯誤．2、A【解析】

AB.布朗運動是小顆粒受到不同方向的液體分子無規(guī)則運動產(chǎn)生的撞擊力不平衡引起的，它既不是液體分子的運動，也不是固體小顆粒分子的運動，而是小顆粒的運動。故A正確，B錯誤；C.顆粒越小，溫度越高，布朗運動越劇烈。故C錯誤；D.懸浮微粒越大，液體分子撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越不明顯。故D錯誤。3、A【解析】A、使兩物體間的距離和質(zhì)量都減為原來的，根據(jù)萬有引力定律，可知，萬有引力與原來相等，故A不可行；B、使其中一個物體的質(zhì)量減小到原來的，距離不變，根據(jù)萬有引力定律，可知，萬有引力變?yōu)樵瓉淼?，故B可行；C、使兩物體間的距離增為原來的2倍，質(zhì)量不變，根據(jù)萬有引力定律，可知，萬有引力變?yōu)樵瓉淼?，故C可行；D、使兩物體的質(zhì)量各減小一半，距離不變，根據(jù)萬有引力定律，可知，萬有引力變?yōu)樵瓉淼模蔇可行；辦法不可行的故選A．【點睛】由萬有引力定律公式，比較當質(zhì)量各減小一半或其中一個物體的質(zhì)量減小到原來的或使兩物體間的距離增為原來的2倍，引力都減??；由萬有引力定律公式，當兩物體間的距離和質(zhì)量都減為原來的，比較引力和原來的關系；4、A【解析】

A、由電場線的方向看出，M點的電勢大于N點的電勢，故A正確；B、由圖看出，M點處電場線比N點處電場線疏，則M點的電場強度小于N點的電場強度，故B錯誤；C、根據(jù)粒子的彎曲方向可知，電場力對粒子做正功，電勢能減小，則粒子在M點的電勢能大于它在N點的電勢能，故C錯誤；D、根據(jù)粒子的彎曲方向可知，電場力對粒子做正功，粒子做加速運動，故D錯誤。5、C【解析】

A．引力常量是由卡文迪許通過實驗測得的，不是牛頓用實驗測得的，故A錯誤；B．當趨于零時，物體不能簡化為質(zhì)點，萬有引力公式不適用，不能直接用這個公式計算萬有引力，所以兩個質(zhì)量為1kg的鐵球靠得很近時，不能直接用這個公式計算萬有引力，萬有引力不是趨于無限大，故B錯誤；C．與之間的引力是一對作用力與反作用力，大小總是相等，方向相反的，故C正確；D．萬有引力定律適用于任何兩個可以看成質(zhì)點的物體之間或均質(zhì)球體之間的引力計算，所以該公式也適用于相距較近的球體之間，故D錯誤；故選C。6、A【解析】試題分析：a做的是勻變速直線運動，b是自由落體運動，c是平拋運動，根據(jù)它們各自的運動的特點可以分析運動的時間和末速度的情況，由功率的公式可以得出結(jié)論．a(chǎn)、b、c三個小球的初位置相同，它們的末位置也相同，由于重力做功只與物體的初末位置有關，所以三個球的重力做功相等，所以A正確；由上述分析可知，三個球的重力做功相等，但是三個球運動的時間并不相同，其中bc的時間相同，a的運動的時間要比bc的長，所以a的平均功率最小，所以運動過程中重力的平均功率不相等，所以B錯誤；由動能定理可知，三個球的重力做功相等，它們的動能的變化相同，但是c是平拋的，所以c有初速度，故c的末動能要大，所以C錯誤；三個球的重力相等，但是它們的豎直方向上的末速度不同，所以瞬時功率不可能相等，所以D錯誤；故選A．故選AD．考點：功能關系、功率、重力做功．7、ABC【解析】

AB．球1和球2平拋運動的高度相同，則運動的時間相同，由于球1的水平位移較大，可知過網(wǎng)時球1的速度大于球2的速度，故AB正確。C．因為平拋運動的加速度不變，都為g，可知球1和球2的速度變化率相等，故C正確。D．落臺時，由于時間相等，則豎直分速度相等，根據(jù)P=mgvy知，重力的瞬時功率相等，故D錯誤。8、AC【解析】在下滑的過程中，水平面上的小球要做勻速運動，而曲面上的小球要做加速運動，則后面的小球?qū)η懊娴男∏蛞蚯皦毫Φ淖饔茫孕∏蛑g始終相互擠壓，沖上斜面后后面的小球把前面的小球往上壓，所以小球之間始終相互擠壓，故N個小球在運動過程中始終不會散開，故A正確；把N個小球看成整體，若把弧AB的長度上的小球全部放在高度為R的斜面上，通過比較可知，放在斜面上的N個小球的整體的重心位置比較高．而放在斜面上時，整體的重心的高度為：R，選擇B點為0勢能點，則整體的重力勢能小于NmgR，小球整體的重心運動到最低點的過程中，根據(jù)機械能守恒定律得：Nmv2＜Nmg?R；解得：v＜，即第1個小球到達最低點的速度v＜，故B錯誤，D錯誤；沖上斜面后，前面的小球在重力沿斜面向下的分力的作用下，要做減速運動，而后面的小球由于慣性想變成勻速運動，所以后面的小球把前面的小球往上推，后面的小球?qū)η懊娴男∏蜃稣?，所以可得第N個小球在斜面上向上運動時機械能增大．故C正確．故選AC．點睛：本題主要考查了機械能守恒定律的應用，要求同學們能正確分析小球得受力情況，能把N個小球看成一個整體處理．9、ACD【解析】解：把小球B從地面拉到P點正下方C點過程中，力F的位移為：，則力F做的功WF=Fx=20J，選項A正確；把小球B從地面拉到P點正下方C點時，此時B的速度方向與繩子方向垂直，此時A的速度為零，設B的速度為v，則由動能定理：，解得v=m/s，選項B錯誤；當細繩與圓形軌道相切時，小球B的速度方向沿圓周的切線方向向上，此時和繩子方向重合，故與小球A速度大小相等，由幾何關系可得h=0.225m選項C正確；B機械能增加量為F做的功20J，D正確本題選ACD10、ACD【解析】

人造地球衛(wèi)星靠地球的萬有引力提供向心力而繞地球做勻速圓周運動，地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力方向指向地心，所以人造地球衛(wèi)星做圓周運動的圓心是地心，否則不能做穩(wěn)定的圓周運動。故ACD正確，B錯誤。故選ACD?！军c睛】解決本題的關鍵知道人造地球衛(wèi)星靠萬有引力提供向心力，做勻速圓周運動，衛(wèi)星做圓周運動的圓心必須是地心．11、AD【解析】如圖所示，兩個繩子是對稱的，與豎直方向夾角是相等的．假設繩子的長度為x，則，繩子一端在上下移動的時候，繩子的長度不變，兩桿之間的距離不變，則角度不變，所以掛的衣服質(zhì)量變化，不會影響懸掛點的移動，A錯誤．當桿M向左移動后，根據(jù)，即L變大，繩長不變，所以角度減小，繩子與豎直方向的夾角變大，繩子的拉力變大，B正確；兩個繩子的合力向上，大小等于衣服的重力，由于夾角不變，所以繩子的拉力不變，C錯誤，D正確，選BD.【點睛】繩子兩端上下移動時，兩桿距離不變，據(jù)此分析兩端繩子間夾角的變化情況，進而分析拉力的變化；兩桿之間距離發(fā)生變化時，分析兩段繩子之間的夾角變化，進而分析拉力變化．12、BC【解析】

以兩物體組成的系統(tǒng)為研究對象，以甲的初速度方向為正方向，兩個物體的質(zhì)量均為m，碰撞前系統(tǒng)的總動能：Ek=P甲22m【點睛】對于碰撞過程要遵守三大規(guī)律：1、是動量守恒定律；2、總動能不增加；3、符合物體的實際運動情況．二．填空題(每小題6分，共18分)13、甲，采用圖乙實驗時，由于小車與斜面間存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小車在下滑的過程中機械能不守恒，故圖乙不能用于驗證機械能守恒AB-mghBm2【解析】

（1）[1]該小組選擇的方案是甲圖；由甲、乙兩圖可知，乙圖存在的摩擦遠遠大于甲圖中摩擦，由此可知甲圖驗證機械能守恒更合適。[1]采用圖乙實驗時，由于小車與斜面間存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小車在下滑的過程中機械能不守恒，故圖乙不能用于驗證機械能守恒（1）[3]該實驗中要使用打點計時器，使用要交流電源（A）；要測量各點之間的距離，使用需要刻度尺（B）；驗證機械能守恒時，等號兩側(cè)的質(zhì)量可以約掉，所以不需要天平（C）；故選AB.（3）[4]重物的質(zhì)量為m從打O點到打B點的過程中，重物的重力做功為：W＝mghB；所以重力勢能變化量為：△Ep＝﹣mghB[5]勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，因此有：v則動能的變化量：△E（4）[6]由機械能守恒mgh=12mv1得v1＝1gh，由此可知：圖象的斜率k＝1g，由此可以求出當?shù)氐闹亓铀俣龋蓤D可知，當h＝10cm時，v1＝3.90，所以k=v1/h=3.90/0.1=19.5，所以g≈9.75m/s114、②①m1(s45＋2s56－s34)＝(m1＋m2)(2s67＋s78－s89)【解析】（1）P6位置滑塊速度明顯減小，故A、B相撞的位置在P6處，故②正確．

（2）設碰撞前滑塊A在P4、P5、P6的速度分別為v4、v5、v6，

碰撞后，整體在P6、P7、P8的速度分別為v6′，v7、v8，則v4=，v5=，又v5=，得到碰撞前滑塊A速度