北京市某中学2024-2025学年高一年级下册期末物理试卷（原卷版）

北京市北京二中2024—2025学年高一年级下学期

期末考试试卷

一、单项选择题（本题共13小题，每小题2分，共26分）

1.设太阳对行星的万有引力大小为凡太阳与行星间的距离为，，则r与/•的关系为

A.9与r成正比B.尸与广成反比

C.尸与尸成正比D.尸与尸成反比

2.两个物体具有相同的动量，则它们一定具有（）

A,相同的速度B.相同的质量

C.相同的运动方向D.相同的动能

3.一个人将一质量为小的物体举高力并使物体获得速度h则（）

A.合力对物体做功为mgh+^-niv2

R.人对物体做功为mgh+—mv

C.人对物体做功为mgh

12

D.人对物体做功为—mv~

2

4.如图所示，两个完全相同的物体分别自固定斜面人C和8c顶端曲静止开始下滑：物体与两斜面间的动

摩擦因数相同，物体滑至斜面底部。点时的动能分别为E八和5，下滑过程中产生的热量分别为。八和

A.EA>EB，QA=QBB.EA=ER,QA>QH

D.E.<ER,Q=Q

C.EA>/QA>QBAH

5.如图所示，把A、B两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大小的初速度%分别水平向左和竖直

向上抛出，不计空气阻力。则下列说法正确的是（)

AB

///////////z/zz/zz///

A.两小球落地时，动能不同

B两小球落地时速度相同

C.两小球落地时，B球重力的瞬时功率较大

D.从抛出到落地，重力对两小球做功的平均功率相同

6.如图所示，小物块A通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下，初始时静止。从发射器（图中未画出）

射出的小物块B沿水平方向与A用撞，碰撞前B的速度大小为匕碰撞后二者粘在一起，并摆起一个较小

角度。已知A和B的质量分别为叱，和〃％，重力加速度大小为g,碰撞时间极短且忽略空气阻力。下列选

项正确的是（）

A.B与A碰撞过程满足动量守恒、机械能守恒

B.B与A碰撞前后轻绳的拉力大小不变

C.碰撞后AB一起上升的最大高度与轻绳的长度有关

00

*

D.碰撞后AB一起上升的最大高度为〃=

2g(%+恤『

7.如图所示，不可伸长的轻绳一端悬挂在天花板上的。点，另一端系者质量为，〃的小球，给小球一定的速

度P,使之在水平面内做周期为7的匀速圆周运动。不计空气隹力，下列说法正确的是（）

A.小球运动半周的过程中，动量不变

B.小球运动半周的过程中，合力的冲量大小为2，加

C.小球运动一周的过程中，重力的冲量为零

D.小球运动一周过程中，拉力的冲量为零

8.如图所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为例的小环

（可视为质点）从大环的最高处由静止滑下，重力加速度大小为g,当小环滑到大环的最低点对，大环对

轻杆拉力的大小为（）

B.Mg+4，ng

C.D.

9.如图所示，轻弹簧的•端固定在竖直墙上，质量为2机的光滑弧形槽静止放在光滑水平面匕弧形槽底

端与水平面相切，一个质量为m的小物块从槽高力处开始自由下滑，下列说法错误的是（）

A.在下滑过程中，物块和弧形槽组成的系统机械能守恒

B.物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能£p=37际〃

C.物块被弹簧反弹后，离开弹簧时的速度大小为u

D.在下滑过程中，物块和槽组成的系统动最守恒

10.用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图所示规律变化,

0~。时间内物块做匀加速直线运动，%时刻后物块继续加速，4时刻物块达到最大速度。已知物块的质

量为机，重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

P。

OfQA

A.W=质点恰好可以到达。点

1

>

B.W2-mgR,质点不能到达。点

C.W=质点到达Q点后，继续上升一段距离

D.W<^mgR,质点到达Q点后，继续上升一段距离

13.如图所示，质量为〃，的物块P与物块Q（质量未知）之间拴接一轻弹簧，静止在光滑的水平地面上，

弹簧恰好处于原长。现给P物体一瞬时初速度，并把此时记为0时刻，规定向右为正方向，内P、Q

物块运动的图像如图所示，已知用时刻P、Q的加速度最大，其中/轴下方部分的面积大小为S,下列

A.物体Q的质量为2m

B.2/o时刻Q物体的速度大小为%=S

3mS2

C.A）时刻弹簧的弹性势能为

~7~

质2

D.2~2。时间内弹簧对P物体做功为—

4

二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分）

14.如图所示，在光滑水平面上，有质量分别为2,〃和用的A、B两滑块，它们中间夹着一根处于压缩状态

的轻质弹簧，由于被一根细绳拉着而处于静止状态。当剪断细绳，在两滑块脱离弹簧之后，下列说法正确的

是（）

AB

77777777777777777777777777777

A.两滑块的动能之比线人：线8=1：2

B.两滑块的动量大小之比"：P口=2：1

C.弹簧对两滑块的冲量之比〃：=1：1

D.弹簧对两滑块做功之比W、：1%=1:1

15.在平直的公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到一定值后立即关闭发动机，汽车继续滑

行直到停止。这辆汽车^一，图像如图所示，设在汽车行驶的整人过程中，汽车的牵引力和汽车所受的阻力

都是恒定的，汽车牵引力大小为F,阻力大小为了在汽车行驶的整个过程中，牵引力做功为W；,克服阻力

做功为卬2,则（）

A.F:/=5:lB.F:/=6:1

C.Wi:W2=\:\D.叱：吗=1:5

16.如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度用沿顺时针方向转动，传送带右端有一个与传送

带等高的光滑水平面.,一物体以恒定的速率匕沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平

面，速率为丹，则在整个运动过程中，下列说法正确的是（）

A.若匕>为，则匕=匕

B.若匕〉匕时，摩擦力对物体做功为零

C.若匕>匕时，则传送带与物体摩擦生热为，〃可

D.其中在物体向左运动过程中，传送带与物体摩擦生热为工〃八彳+〃*匕

2

17.如图所示，质量均为〃?的木块A和B,并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的0

点系-长为人的细线，细线另一端系•质量为切o的球C,现将C球拉起使细线水平伸直。并由静止释放

C球，重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

，叫

A.C球由静止释放到第一次经过最低点的过程中，木块A的位移大小为J

2m+

B.A、B两木块分离时，C速度大小为2/^------

\2m+tn。

C.球由静止释放到第一次经过最低点的过程中杆和水平面对木块A作用力及木块A所受重力的合冲量大

小为飞

D.从C球经过最低点到恰好第一次到达轻杆左侧最高处的过程中，木块A一直做减速运动

三、实验题（本题共2小题，共18分）

18.某同学用如图甲所示的装置通过A、8两球的碰撞来验证动量守恒定律。先将4球从斜槽轨道上某点

由静止释放，在水平地面的记录纸上留下压痕，重复实验多次，记下落地点为P；再把同样大小的8球放

在斜槽轨道水平段的最右端，让4球仍从同•位置由静止释放，和8球相碰后，两球分别落在记录纸的不

同位置，重组实验多次，记卜.落地点为M、M图中。点为斜槽轨道水平段的最右端悬挂的重锤线所指位

（1）为完成此实验，以下所提供的器材中必需的是

A.直尺B.打点计时器C.天平D.秒表

（2）实验中需要满足的条件是o

A.轨道必须光滑

B.两球材质必须相同

C.A球的半径必须大于8球的半径

D.A球的质量必须大于B球的质量

（3）经测定。A、B两球的质量分别为，〃八二50.0g、〃0=8.0g,小球落地点的位置距。点的距离如图乙

所示。利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量〃与碰撞后的总动量p'的比值为（结果保

留三位有效数字）。

单位：cm

54.50：

45.00」>

>

34.80"J

♦方■

（4）实验中，对产生误差的主要原因分析正确的是

A.碰撞前入射小球的速度方向与碰撞后两小球的速度方向不在同一直线上

B.轨道的倾斜部分不光滑，与入射小球存在摩擦力作用

C.没有测量小球平抛下落的高度算出具体的平抛时间

19.

（1）甲同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

甲

①除打点计时器（含纸带、匏写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的

还有O（选填器材前的字母）

A.大小合适的铁质重锤

B.体积较大的木质重锤

C.刻度尺

D.天平

E.秒表

②安装好实验装置，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图乙所示。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。的距离分别为以、，%、生。设重锤质量为〃?，当地重力加速度为g,打

点计时器打点周期为兀为了验证此实验过程中机械能是否守恒，应验证等式（用题中所给字母表

示）是否成立。

③若经过多次正确实验，计算发现增加的动能总是稍小于减少的重力势能，则产生这个误差的原因是:

（2）乙同学利川水平放置的气垫导轨和光电门验证机械能守恒定律，装置如图丙所示。测得遮光片的宽

度为d，光电门A、B之间的距离为/,遮光片通过光电门A、B的时间分别为4已知滑块的质量为

M,钩码的质量为小，重力加速度大小为g。

①滑块通过光电门A时的速度大小vA=:

②要验证系统机械能守恒，需要验证的等式为（用题中所给字母表示）。

四、计算题（本题共4小题，共44分）

20.如图所示为竖直放置的四分之一圆弧轨道，。点是其圆心，半径R=0.8m,04水平、04竖直。轨道底

端距水平地面的高度〃=U.8m,从轨道顶端八由静止释放一个质量〃?=0.lkg的小球，小球到达轨道底端N

时，恰好与静止在B点的另一个相同的小球发生碰撞，碰后它们粘在一起水平飞出，落地点C与B点之间

的水平距离x=0.4m。忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）两球从8点飞出时的速度大小也：

（2）碰撞前瞬间入射小球的速度大小力；

（3）从A到8的过程中小球克服阻力做的功Wf。

21.质量为M的小车置于水平面上.小车的上表面由1/4圆弧和平面组成，车的右端固定有一不计质量的

弹簧，圆弧AB部分光滑，半径为R,平面BC部分粗糙;长为，，C点右方的平面光滑.滑块质量为

m.从圆弧最高处A无初速下滑（如图），与弹簧相接触并压缩弹簧，最后又返回到B相对于车静

止.求：

（1）BC部分的动摩擦因数〃：

（2）弹簧具有的最大弹性势能；

（3）当滑块与弹簧刚分离时滑块和小车速度大小.

22.19世纪末，有科学家提出了太空电梯的构想：在赤道上建设一座恰好直达地球同步卫星轨道的高塔，

并在塔内架设电梯。这种电梯可用于发射人造卫星，其发射方法是将卫星通过太空电梯缓慢地提升到预定

轨道高度处，然后再启动推进装置将卫星从太空电梯发射出去，使其直接进入预定圆轨道。已知地球质量

为M、半径为R、自转周期为7,万有引力常量为G,若规定无穷远时引力势能为零，地球对卫星的引力

势能表达式为纥一%,其中〃为卫星到地心之间的距离1：

r

（1）求高塔的高度力:

（2）若某次通过太空电梯发射质量为机的卫星时，预定其轨道高度为/?（〃<%）,以地心为参考系。

a.若该卫星上升到预定轨道高度时与太空电梯脱离，脱离时卫星相对太空电梯的速度可视为零，求缓慢提

升该卫星过程中太空电梯对卫星所做的功；

b.太空电梯把卫星运送到预定轨道高度后，需用推进装置将卫星在预定轨道处发射进入预定轨道做匀速圆

周运动，求推进装置需要做的功。

23.如图所示，水平光滑轨道AB与半径为A的竖直光滑半圆形轨道BC相切于区点。质量分别为2〃?和〃?

的两个小滑块b（可视为质点）静止于水平轨道上，其中小滑块〃与一轻弹簧相连。某一瞬间给小滑块

a•冲量使其获得％=]质的初速度向右冲向小滑块力，与人碰撞后弹簧不与。相粘连，且小滑块。在

到达8点之前已经和弹簧分离，不计一切摩擦，重力加速度为取

（1）求。和〃在碰撞过程中弹簧获得的最大弹性势能。

（2）求小滑块〃刚进入圆轨道4点时对轨道的压力。

（3）求小滑块〃能上升到离水平面的最大高度。

五、附加题（本题共2小题，共20分）

24.如图，半径为R的圆环水平放置并固定，圆环内有质量为切A和，〃B的小球A和B（"[A初始时

小球A以初速度%沿圆环切线方向运动，与静止的小球B发生碰撞。不计小球与圆环之间的摩擦，两小

（1）若小球A与B碰撞后结合在一起，