2025届北京市北师大二附中物理高一第二学期期末考试试题含解析

2025届北京市北师大二附中物理高一第二学期期末考试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、(本题9分)如图所示，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，木板置于光滑水平地面上，木板质量为M，长度为L，小木块质量为m，小木块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时小木块静止在木板左端，现用水平向右的拉力F将小木块m拉至木板右端，拉力F至少做的功为()A．μmgL B．2μmgL C． D．μ(M＋m)gL2、图描绘了一颗悬浮在液体中的固体微粒受到周围液体分子撞击的情景，下列关于布朗运动的说法中正确的是A．悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的B．布朗运动是固体分子的无规则运动C．液体温度越低，布朗运动越剧烈D．悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显3、(本题9分)要使两个物体（均可视为质点）间的万有引力减小到原来的，下列办法不可行的是A．两物体间的距离和两物体的质量都减小为原来的B．使其中的一个物体质量减小为原来的，另一物体质量不变，距离不变C．使两物体间的距离增加为原来的2倍，质量不变D．使两物体的质量各减小一半，距离不变4、(本题9分)图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，则（）A．M点的电势高于N点的电势B．M点的电场强度大于N点的电场强度C．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能D．粒子从M点到N点做减速运动5、(本题9分)对于万有引力定律的表达式F=，下列说法正确的是（）A．式中G为引力常量，它是由牛顿用实验测得的，而不是人为规定的B．两个质量为1kg的铁球靠得很近时，万有引力趋于无限大C．m1与m2受到相互的吸引力总是大小相等、方向相反的D．该公式只适用于天体之间而不适用于相距较近的球体之间6、(本题9分)如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛下列说法正确的有A．重力做功大小相等 B．它们的末动能相同C．运动过程中的重力平均功率相等 D．它们落地时重力的瞬时功率相等7、如图所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自最高点到落台的过程中，下列说法正确的是()A．过网时球1的速度大于球2的速度B．球1的飞行时间等于球2的飞行时间C．球1的速度变化率等于球2的速度变化率D．落台时，球1的重力功率大于球2的重力功率8、(本题9分)如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3……N．现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是A．N个小球在运动过程中始终不会散开B．第1个小球到达最低点的速度C．第N个小球在斜面上向上运动时机械能增大D．N个小球构成的系统在运动过程中机械能守恒，且总机械能9、(本题9分)如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套有一质量m=2kg的滑块A．半径R＝0.3m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B．用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将A、B连接起来．杆和半圆形轨道在同一竖直面内，A、B均可看作质点，且不计滑轮大小的影响．现给滑块A一个水平向右的恒力F＝50N（取g=10m/s2）．则（）A．把小球B从地面拉到P的正下方时力F做功为20JB．小球B运动到C处时的速度大小为0C．小球B被拉到与滑块A速度大小相等时，离地面高度为0.225mD．把小球B从地面拉到P的正下方C时，小球B的机械能增加了20J10、(本题9分)下图中描绘的四种虚线轨迹，可能是人造地球卫星轨道的是（）A．B．C．D．11、(本题9分)如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的P、Q两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（）A．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移B．将杆M向左移一些，绳子拉力变大C．绳的两端高度差越大，绳子拉力越大D．绳的右端上移到R，绳子拉力不变12、A、B两个质量相等的球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是()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．填空题(每小题6分，共18分)13、(本题9分)某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中：提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验。（1）组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是_____，理由是_____。（1）若该小组采用甲方案进行实验，除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是_____。A．交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）（3）若该小组采用甲方案的装置打出了一条纸带如图丙所示，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep＝_____，动能变化量△Ek＝_____。（4）该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v1﹣h图线如图丁所示，谓根据图线计算出当地的重力加速度g＝_____m/s1．（结果保留三位有效数字）14、(本题9分)为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量)，某同学选取了两个材质相同、体积不等的立方体滑块A和B，按下述步骤进行实验：步骤1：在A、B的相撞面分别装上橡皮泥，以便二者相撞以后能够立刻结为整体；步骤2：安装好实验装置如图，铝质轨道槽的左端是倾斜槽，右端是长直水平槽．倾斜槽和水平槽由一小段圆弧连接，轨道槽被固定在水平桌面上，在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机；步骤3：让滑块B静置于水平槽的某处，滑块A从斜槽某处由静止释放，同时开始频闪拍摄，直到A、B停止运动，得到一幅多次曝光的数码照片；步骤4：多次重复步骤3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，P掉B木块只剩下A木块，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如图所示．(1)由图分析可知，滑块A与滑块B碰撞发生的位置________．①在P5、P6之间②在P6处③在P6、P7之间(2)为了探究碰撞中动量是否守恒，需要直接测量或读取的物理量是________．①A、B两个滑块的质量m1和m2②滑块A释放时距桌面的高度③频闪照相的周期④照片尺寸和实际尺寸的比例⑤照片上测得的s45、s56和s67、s78⑥照片上测得的s34、s45、s56和s67、s78、s89⑦滑块与桌面间的动摩擦因数写出验证动量守恒的表达式___________________________________________．15、如图所示为“验证机械能守恒定律的实验装置示意图(1)某同学按照正确操作选的纸带如图所示，其中O是起始点A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，打点频率为50Hz，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中(单位:cm)，重锤的质量为m=0.1g，重力加速度g=9.80m/s2，根据以上数据当打点计时器打到B点时，重物重力势能的减少量为_____J，动能的增加量为_____J.(要求计算结果均保留三位有效数字)(2)在实验过程中，以下说法正确的是______A．实验中摩擦不可避免，纸带越短克服摩擦做功越小，因此纸带越短越好B．实验中用天平称出重物的质量是必不可少的步骤C．测出重物下落时间t，通过自由落体规律计算出纸带上某点的瞬时速度D．若纸带前面几点较为密集且不清楚，可以舍去前面比较密集的点，合理选取一段打点比较清晰的纸带，同样可以验证三．计算题(22分)16、（12分）(本题9分)如图所示，长为l的细线下系一质量为m的小球，线上端固定在O点，小球可以在竖直面内摆动，不计空气阻力，当小球从摆角为的位置由静止运动到最低点的过程中，求：(1)重力对小球做的功？(2)小球到最低点时的速度为多大？(3)小球在最低点时，小球对细绳的拉力大小？17、（10分）小球在外力作用下，由静止开始从A点出发做匀加速直线运动到B点时撤除外力.然后，小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆轨道，恰能在圆轨道上做圆周运动，到达最高点C后抛出，最后落回到原来的出发点A处，如图所示，重力加速度为g，试求（1）小球在C点的速度；（2）AB之间的距离；（3）小球在AB段运动的加速度为多大

参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）1、A【解析】开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力做功最小值，即为小木块在木板上做匀速运动，所以由功的定义式可得：，故A正确，BCD错误．2、A【解析】

AB.布朗运动是小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，它既不是液体分子的运动，也不是固体小颗粒分子的运动，而是小颗粒的运动。故A正确，B错误；C.颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈。故C错误；D.悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越不明显。故D错误。3、A【解析】A、使两物体间的距离和质量都减为原来的，根据万有引力定律，可知，万有引力与原来相等，故A不可行；B、使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变，根据万有引力定律，可知，万有引力变为原来的，故B可行；C、使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变，根据万有引力定律，可知，万有引力变为原来的，故C可行；D、使两物体的质量各减小一半，距离不变，根据万有引力定律，可知，万有引力变为原来的，故D可行；办法不可行的故选A．【点睛】由万有引力定律公式，比较当质量各减小一半或其中一个物体的质量减小到原来的或使两物体间的距离增为原来的2倍，引力都减小；由万有引力定律公式，当两物体间的距离和质量都减为原来的，比较引力和原来的关系；4、A【解析】

A、由电场线的方向看出，M点的电势大于N点的电势，故A正确；B、由图看出，M点处电场线比N点处电场线疏，则M点的电场强度小于N点的电场强度，故B错误；C、根据粒子的弯曲方向可知，电场力对粒子做正功，电势能减小，则粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能，故C错误；D、根据粒子的弯曲方向可知，电场力对粒子做正功，粒子做加速运动，故D错误。5、C【解析】

A．引力常量是由卡文迪许通过实验测得的，不是牛顿用实验测得的，故A错误；B．当趋于零时，物体不能简化为质点，万有引力公式不适用，不能直接用这个公式计算万有引力，所以两个质量为1kg的铁球靠得很近时，不能直接用这个公式计算万有引力，万有引力不是趋于无限大，故B错误；C．与之间的引力是一对作用力与反作用力，大小总是相等，方向相反的，故C正确；D．万有引力定律适用于任何两个可以看成质点的物体之间或均质球体之间的引力计算，所以该公式也适用于相距较近的球体之间，故D错误；故选C。6、A【解析】试题分析：a做的是匀变速直线运动，b是自由落体运动，c是平抛运动，根据它们各自的运动的特点可以分析运动的时间和末速度的情况，由功率的公式可以得出结论．a、b、c三个小球的初位置相同，它们的末位置也相同，由于重力做功只与物体的初末位置有关，所以三个球的重力做功相等，所以A正确；由上述分析可知，三个球的重力做功相等，但是三个球运动的时间并不相同，其中bc的时间相同，a的运动的时间要比bc的长，所以a的平均功率最小，所以运动过程中重力的平均功率不相等，所以B错误；由动能定理可知，三个球的重力做功相等，它们的动能的变化相同，但是c是平抛的，所以c有初速度，故c的末动能要大，所以C错误；三个球的重力相等，但是它们的竖直方向上的末速度不同，所以瞬时功率不可能相等，所以D错误；故选A．故选AD．考点：功能关系、功率、重力做功．7、ABC【解析】

AB．球1和球2平抛运动的高度相同，则运动的时间相同，由于球1的水平位移较大，可知过网时球1的速度大于球2的速度，故AB正确。C．因为平抛运动的加速度不变，都为g，可知球1和球2的速度变化率相等，故C正确。D．落台时，由于时间相等，则竖直分速度相等，根据P=mgvy知，重力的瞬时功率相等，故D错误。8、AC【解析】在下滑的过程中，水平面上的小球要做匀速运动，而曲面上的小球要做加速运动，则后面的小球对前面的小球要向前压力的作用，所以小球之间始终相互挤压，冲上斜面后后面的小球把前面的小球往上压，所以小球之间始终相互挤压，故N个小球在运动过程中始终不会散开，故A正确；把N个小球看成整体，若把弧AB的长度上的小球全部放在高度为R的斜面上，通过比较可知，放在斜面上的N个小球的整体的重心位置比较高．而放在斜面上时，整体的重心的高度为：R，选择B点为0势能点，则整体的重力势能小于NmgR，小球整体的重心运动到最低点的过程中，根据机械能守恒定律得：Nmv2＜Nmg•R；解得：v＜，即第1个小球到达最低点的速度v＜，故B错误，D错误；冲上斜面后，前面的小球在重力沿斜面向下的分力的作用下，要做减速运动，而后面的小球由于惯性想变成匀速运动，所以后面的小球把前面的小球往上推，后面的小球对前面的小球做正功，所以可得第N个小球在斜面上向上运动时机械能增大．故C正确．故选AC．点睛：本题主要考查了机械能守恒定律的应用，要求同学们能正确分析小球得受力情况，能把N个小球看成一个整体处理．9、ACD【解析】解：把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中，力F的位移为：，则力F做的功WF=Fx=20J，选项A正确；把小球B从地面拉到P点正下方C点时，此时B的速度方向与绳子方向垂直，此时A的速度为零，设B的速度为v，则由动能定理：，解得v=m/s，选项B错误；当细绳与圆形轨道相切时，小球B的速度方向沿圆周的切线方向向上，此时和绳子方向重合，故与小球A速度大小相等，由几何关系可得h=0.225m选项C正确；B机械能增加量为F做的功20J，D正确本题选ACD10、ACD【解析】

人造地球卫星靠地球的万有引力提供向心力而绕地球做匀速圆周运动，地球对卫星的万有引力方向指向地心，所以人造地球卫星做圆周运动的圆心是地心，否则不能做稳定的圆周运动。故ACD正确，B错误。故选ACD。【点睛】解决本题的关键知道人造地球卫星靠万有引力提供向心力，做匀速圆周运动，卫星做圆周运动的圆心必须是地心．11、AD【解析】如图所示，两个绳子是对称的，与竖直方向夹角是相等的．假设绳子的长度为x，则，绳子一端在上下移动的时候，绳子的长度不变，两杆之间的距离不变，则角度不变，所以挂的衣服质量变化，不会影响悬挂点的移动，A错误．当杆M向左移动后，根据，即L变大，绳长不变，所以角度减小，绳子与竖直方向的夹角变大，绳子的拉力变大，B正确；两个绳子的合力向上，大小等于衣服的重力，由于夹角不变，所以绳子的拉力不变，C错误，D正确，选BD.【点睛】绳子两端上下移动时，两杆距离不变，据此分析两端绳子间夹角的变化情况，进而分析拉力的变化；两杆之间距离发生变化时，分析两段绳子之间的夹角变化，进而分析拉力变化．12、BC【解析】

以两物体组成的系统为研究对象，以甲的初速度方向为正方向，两个物体的质量均为m，碰撞前系统的总动能：Ek=P甲22m【点睛】对于碰撞过程要遵守三大规律：1、是动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况．二．填空题(每小题6分，共18分)13、甲，采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒AB-mghBm2【解析】

（1）[1]该小组选择的方案是甲图；由甲、乙两图可知，乙图存在的摩擦远远大于甲图中摩擦，由此可知甲图验证机械能守恒更合适。[1]采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒（1）[3]该实验中要使用打点计时器，使用要交流电源（A）；要测量各点之间的距离，使用需要刻度尺（B）；验证机械能守恒时，等号两侧的质量可以约掉，所以不需要天平（C）；故选AB.（3）[4]重物的质量为m从打O点到打B点的过程中，重物的重力做功为：W＝mghB；所以重力势能变化量为：△Ep＝﹣mghB[5]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：v则动能的变化量：△E（4）[6]由机械能守恒mgh=12mv1得v1＝1gh，由此可知：图象的斜率k＝1g，由此可以求出当地的重力加速度，由图可知，当h＝10cm时，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位置滑块速度明显减小，故A、B相撞的位置在P6处，故②正确．

（2）设碰撞前滑块A在P4、P5、P6的速度分别为v4、v5、v6，

碰撞后，整体在P6、P7、P8的速度分别为v6′，v7、v8，则v4=，v5=，又v5=，得到碰撞前滑块A速度