北京市西城区第四中学2025届物理高一下期末学业质量监测模拟试题含解析

北京市西城区第四中学2025届物理高一下期末学业质量监测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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)以下物体中，惯性最大的是()A．质量为400kg，以30m/s行驶的摩托车B．质量为0.8t，以2.0m/s行驶的渡船C．质量为0.8t，静止在码头边的渡船D．质量为1000kg，加速行驶的汽车2、如图所示，一个物块在与水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右运动一段距离x。在此过程中，拉力F对物块所做的功为A．Fx B．FxtanαC．Fxsinα D．Fxcosα3、(本题9分)2018年12月8日，我国发射的嫦娥四号探测器成功升空，实现了人类首次探访月球背面．在嫦娥四号逐渐远离地球，飞向月球的过程中A．地球对嫦娥四号的引力增大 B．地球对嫦娥四号的引力不变C．月球对嫦娥四号的引力增大 D．月球对嫦娥四号的引力减小4、(本题9分)图中实线为一簇电场线，虚线是一带电粒子从电场中的A点运动到B点的运动轨迹．粒子只受电场力作用，下列说法正确的是()A．粒子带正电B．粒子在A点的速度大于在B点的速度C．粒子在A点的加速度小于在B点的加速度D．粒子在A点的电势能大于在B点的的电势能5、(本题9分)如图所示，关于两颗人造地球卫星的下列说法正确的是A．卫星a运行的周期大于卫星b运行的周期B．卫星a运行的加速度小于卫星b运行的加速度C．卫星a运行的线速度大于卫星b运行的线速度D．卫星a运行的角速度小于卫星b运行的角速度6、(本题9分)2019年4月20日，我国成功发射了第44颗北斗导航卫星．该卫星是倾斜地球同步轨道卫星，它的轨道平面与地球赤道平面有一定的夹角，离地面的高度和处于赤道平面内的地球同步轨道卫星相等．仅考虑卫星与地球间的作用，下列说法正确的是A．该卫星的角速度与地球同步轨道卫星的角速度一样大B．该卫星的环绕速度介于7.9km/s和11.2km/s之间C．该卫星的周期大于地球同步轨道卫星的周期D．该卫星可以始终处在地面某点的正上方7、(本题9分)某质量m=1500kg的“双引擎”小汽车，当行驶速度v≤54km/h时靠电动机输出动力；当行驶速度在54km/h<v≤90km/h范围内时靠汽油机输出动力，同时内部电池充电；当行驶速度v>90km/h时汽油机和电动机同时工作，这种汽车更节能环保。若该小汽车在一条平直的公路上由静止启动，汽车的牵引力F随运动时间t变化的图像如图所示，若小汽车行驶过程中所受阻力恒为1250N。已知汽车在t0时刻第一次切换动力引擎，以后保持恒定功率行驶至第11s末。则在这11s内，下列判断正确的是（）A．汽车第一次切换动力引擎时刻t0=6sB．电动机输出的最大功率为60kwC．汽车的位移为165mD．汽油机工作期间牵引力做的功为3.6×105J8、(本题9分)一辆汽车停在水平地面上，一个人用力水平推车，但车仍然静止，下列说法中正确的是（）A．推力越大，静摩擦力越小B．推力越大，静摩擦力越大C．静摩擦力与推力是一对平衡力D．静摩擦力与推力是一对作用力与反作用力9、(本题9分)如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动．监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示．取g=10m/s2，则：甲乙丙A．第1s内推力做功为1JB．第2s内物体克服摩擦力做的功为W=2.0JC．第1.5s时推力F的功率为2WD．第2s内推力F做功的平均功率＝3W10、(本题9分)如图所示，放置在竖直平面内的光滑杆AB，是按照从高度为h处以初速度平抛的运动轨迹制成的，A端为抛出点，B端为落地点．现将一小球套于其上，由静止开始从轨道A端滑下．已知重力加速度为g，当小球到达轨道B端时A．小球的速率为B．小球的速率为C．小球在水平方向的速度大小为D．小球在水平方向的速度大小为11、(本题9分)把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。把几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，如图所示。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若节动车加节拖车编成的动车组的最大速度为；现在我国往返北京和上海的动车组的最大速度为，则此动车组可能（）A．由节动车加节拖车编成的B．由节动车加节拖车编成的C．由节动车加节拖车编成的D．由节动车加节拖车编成的12、(本题9分)在冰壶比赛中，红壶以一定速度与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞，碰撞时间极短，如图甲所示．碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面，来减小阻力．碰撞前后两壶运动的v-t图线如图乙中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，已知两冰壶质量相等，由图象可得A．碰撞后，蓝壶经过5s停止运动B．碰撞后，蓝壶的瞬时速度为0.8m/sC．红蓝两壶碰撞过程是弹性碰撞D．红、蓝两壶碰后至停止运动过程中，所受摩擦力的冲量之比为1：2二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）(本题9分)王同学做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）实验中需要一个合适的“重物”，如图重物中最合适的为________（选填“A”、“B”或“C”）（2）图中纸带为王同学做本实验所得纸带的一部分，重物的质量m=0.20kg，查得当地的重力加速度值，则打下点“5”时重物的速度大小为________m/s；从打下“2”点到打下“5”点过程中，重物重力势能的减少量为_________J。（结果均保留两位有效数字）14、（10分）(本题9分)某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶（内有沙子），一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度，以平衡摩擦力，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．（1）该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清晰的某点开始记为零点，依次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2－v02，弹簧秤的读数为F，小车的质量为m，然后建立△v2—x坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率为_______________．（填写表达式）（2）若测出小车质量为0.4kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N．（3）本实验中是否必须满足小桶（含内部沙子）的质量远小于小车的质量___（填“是”或“否”）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)据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星．假设该行星质量约为地球质量的6倍，半径约为地球半径的2倍．若某人在地球表面能举起60kg的物体，试求：（1）人在这个行星表面能举起的物体的质量为多少？（2）这个行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？16、（12分）(本题9分)如图所示，一光滑水平轨道上静止一质量为M＝3kg的小球B．一质量为m＝1kg的小球A以速度v0＝1m/s向右运动与B球发生弹性正碰，取重力加速度g＝10m/s1．求：（1）碰撞结束时A球的速度大小及方向；（1）碰撞过程A对B的冲量大小及方向．17、（12分）(本题9分)2018年5月21日5时28分，我国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星发射升空，进入预定轨道．设“鹊桥”号中继星在轨道上绕地球做匀速圆周运动的周期为T，已知地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R．求：（1）“鹊桥”号中继星离地面的高度h；（2）“鹊桥”号中继星运行的速度大小v；（3）“鹊桥”号中继星在轨道上绕地球运行的向心加速度大小．

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】

质量是惯性大小的量度，质量越大，则惯性越大，则惯性最大的是质量为1000kg，加速行驶的汽车，故D正确，ABC错误。2、D【解析】

由图可知，力和位移的夹角为α，故恒力的功W=Fxcosα；A.Fx，与结论不相符；B.Fxtanα，与结论不相符；C.Fxsinα，与结论不相符；D.Fxcosα，与结论相符；3、C【解析】

根据万有引力公式即可判断地球和月球对嫦娥四号的引力变化。【详解】根据万有引力公式，可知在嫦娥四号逐渐远离地球，飞向月球的过程中，离地球越来越远，所以地球对嫦娥四号的引力逐渐减小，离月球越来越近，所以月球对嫦娥四号的引力逐渐增大，故C正确，ABD错误。【点睛】本题主要考查了万有引力公式的简单应用，属于基础题。4、B【解析】试题分析：由粒子的运动轨迹可以看出，粒子所受的电场力方向与电场方向相反，故粒子带负电，所以A错误；运动过程中，电场力方向与运动方向成钝角，所以电场力做负功、粒子的动能减小、电势能增大，故B正确、D错误；由电场线可以看出，A点电场强度大于B点电场强度，所以粒子在A所受电场力大于B点所受电场力，故B正确；考点：带电粒子在匀强电场中的运动5、C【解析】

根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度、周期与轨道半径的关系，从而比较出大小关系．【详解】根据得，；；，，知轨道半径越大，周期越大，加速度越小，线速度越小、角速度越小、所以a的线速度、角速度和加速度较大，但是周期较小。故ABD错误，C正确。故选C。6、A【解析】

A．根据，由于离地面的高度和处于赤道平面内的地球同步轨道卫星相等，具有相等的轨道半径，所以该卫星的角速度与地球同步轨道卫星的角速度一样大，故A正确；B．第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以该卫星的环绕速度一定小于7.9km/s，故B错误；C．根据，由于离地面的高度和处于赤道平面内的地球同步轨道卫星相等，具有相等的轨道半径，所以该卫星的周期等于地球同步轨道卫星的周期，故C错误；D．倾斜同步轨道卫星相对于地球非静止的，所以倾斜同步轨道卫星从地球上看是移动的，故该卫星不可能始终位于地球表面某个点的正上方，故D错误；7、AC【解析】

A、开始阶段，牵引力F1=5000N，根据牛顿第二定律：F1-Ff=ma，解得开始阶段的加速度a=2.5m/s2，汽车第一次切换动力引擎时v1=54km/h=15m/s，运动的时间t0==6s，故A正确。B、t0时刻，电动机输出功率最大，Pm=Fv1=500015W=75kW，故B错误。CD、汽油机工作期间，功率P=F2v1=600015W=90kW，11s时刻的速度v2==m/s=25m/s，汽油机工作期间牵引力做的功W=Pt2=90103（11-6）J=4.5105J；汽车前6s内的位移x1=at02=2.562m=45m，后5s内根据动能定理得：Pt2-Ffx2=mv22-mv12，解得汽车后5s内的位移x2=120m，所以11s内汽车的位移x=x1+x2=165m，故C正确，D错误。8、BC【解析】A、B、汽车在水平方向受推力和静摩擦力平衡，静摩擦力随推力的增大而增大，直到汽车开始运动为止．故B正确，A错误．C、D、一对平衡力是同一个物体所受的两个力等大反向，而一对相互作用力是两个物体之间的力，故静摩擦力和推力是一对平衡力，C正确，D错误．故选BC．【点睛】解决本题的关键知道汽车处于静止，在水平方向上推力与静摩擦力平衡，且静摩擦力随推力的增大而增大．9、BD【解析】

A、第1s内物体保持静止状态，在推力方向没有位移产生，故做功为0，故A错误；B、由图像可知，第3s内物体做匀速运动，F＝2N，故，由v-t图像知，第2s内物体的位移，第2s内物体克服摩擦力做的功，故B正确；C、第1.5s时物体的速度为1m/s，则推力的功率：P=Fv=3×1=3W，故C错误；D、第2s内推力F＝3N，推力F做功，故第2s内推力F做功的平均功率，故D正确；故选BD．【点睛】根据V-t图和F-t图可知：第1s内推力没有克服物体的最大静摩擦力，一直静止没有运动；第2s内物体做加速运动；第3s内做匀速运动可知此时，根据功、平均功率和瞬时功率的公式可求得各选项的结果．10、BD【解析】

AB、由于杆AB光滑，小球在整个运动过程中，受重力mg和杆的弹力N作用，又由于弹力N始终与小球运动的速度相垂直，因此一直不做功，根据动能定理有：mgh＝－0，解得小球到达轨道B端时的速率为v＝，故A错误；B正确；CD、由于杆AB是按照从高度为h处以初速度v0平抛的运动轨迹制成的，不妨假设B端的切线方向与水平方向间的夹角为θ，当物体以初速度v0平抛运动至B端时，根据动能定理有：mgh＝－，解得：v′＝，根据几何关系有：cosθ＝＝，所以小球沿杆到达轨道B端在水平方向的速度大小为：vx＝vcosθ＝，故C错误；D正确．11、AD【解析】

设每节车的质量为m，所受阻力为kmg，每节动车的功率为P，1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为，可得：设最大速度为的动车组由x节动车加y节拖车编成的，则有：联立解得：对照各个选项，选项AD正确，BC错误。12、AB【解析】设碰后蓝壶的速度为v，碰前红壶的速度，碰后速度为，根据动量守恒定律可得，解得，A正确；从图中可知蓝壶与红壶沿虚线运动方式时同时停止运动，并且红壶碰撞前后的图线平行，若以红壶虚线所示运动，则加速度为，运动时间为，B正确；碰撞前系统的动能为，碰撞后系统的动能为，两者不等，所以不是弹性碰撞，C错误；碰后蓝壶的加速度为为，碰后红、蓝两壶所受摩擦力之比为，摩擦力冲量，D错误．【点睛】从v-t图像中可以看出，实线和虚线有个交点，即若红壶碰撞后仍以原来的运动减速下去的运动时间和蓝壶碰撞后运动的时间相等，这一隐含条件是解题关系．二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、(1)C(2)2.4~2.6m/s0.25~0.27J【解析】

第一空.实验中应选择质量尽量大，体积尽量小的重物挂在纸袋下方，故选C；第二空.根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，得出5点的瞬时速度大小为：，解得：