2025北京民大附中高一（下）期末物理试题及答案

高中2025北京民大附中高一（下）期末物理本试卷共8页，共20题，满分100分，时间90分钟。一、单项选择题（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题3分，共30分）1.对于做匀速圆周运动的物体来说，变化的物理量是（）A.周期 B.速率 C.角速度 D.线速度2.如图所示，小物块A与水平圆盘保持相对静止，随圆盘一起在水平面内做匀速圆周运动。关于小物块A的受力情况，下列说法正确的是（）A.受重力、支持力 B.受重力、支持力和摩擦力C.受重力、支持力、摩擦力和向心力 D.受到的合外力为零3.一辆汽车在水平公路上减速转弯，沿曲线由M向N行驶。图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的方向，其中可能正确的是（）A.B.C. D.4.如图所示，是在同一平面不同轨道上的两颗质量相同的人造地球卫星，均绕地球做匀速圆周运动。关于各物理量的关系，下列说法正确的是（）A.线速度大小 B.周期C.向心加速度大小 D.角速度5.从同一位置以相同速率把三个相同的小球分别竖直向上、竖直向下、水平抛出，忽略空气阻力。关于三个小球落到同一水平地面时的速率，下列说法正确的是（）A.上抛球最大 B.下抛球最大 C.平抛球最大 D.三球一样大6.如图甲所示，在一端封闭、长约1m的玻璃管中注满清水，水中放一个直径略小于玻璃管内径的圆柱形红蜡块R，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。把玻璃管迅速竖直倒置，红蜡块R就沿玻璃管由管口A匀速上升，在红蜡块刚从管口A开始匀速上升的同时，将玻璃管由静止开始水平向右匀加速移动（如图乙所示），直至红蜡块上升到管底B的位置（如图丙所示）。以地面为参考系，以红蜡块开始匀速运动的位置为原点，以水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立平面直角坐标系，描绘红蜡块R在这一运动过程中的轨迹，图中可能正确的是（）A. B. C. D.7.场地自行车比赛某段赛道可视为圆形轨道，如图1所示。赛道与水平面的夹角为θ，如图2所示，某运动员骑自行车通过该段赛道可视为做水平面内的匀速圆周运动。在相同的轨道高度上，当车速为时，自行车不受沿斜面方向的侧向摩擦力；当车速为时，自行车受到斜面的侧向摩擦力。已知重力加速度为g，自行车和运动员的总质量为m，且可视为质点。忽略空气阻力。下列说法正确的是（）A.车速为时，自行车和运动员受到的支持力大小为B.车速为时，自行车和运动员的向心力大小为C.车速为时，自行车受到沿斜面向上的侧向摩擦力D.保持车速不变，加大匀速圆周运动的轨道半径可以重新让自行车不受侧向摩擦力8.如图所示为发射航天器至运行轨道的过程示意图。航天器先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于P点、Q点。下列说法正确的是（）A.航天器在轨道2上的运行周期大于其在轨道3上的运行周期B.航天器在轨道2上Q点的速度大于其在轨道3上Q点的速度C.航天器在轨道2上从P点运动到Q点过程中，受到的万有引力对其做负功D.航天器在轨道1上运行时的机械能大于其在轨道3上运行时的机械能9.如图所示，一不可伸长的轻绳跨过光滑的定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球的质量为1kg，b球的质量为3kg。用手托住b球，当轻绳刚好被拉紧时，b球离地面的高度h=0.1m，a球静止于地面（重力加速度为g=10m/s2）。释放b球，当b球刚落地时，a球的速度大小为（）A.0.5m/s2 B.1m/s2 C.1.5m/s2 D.2m/s210.如图所示，摩天轮在竖直平面内逆时针匀速转动，转动过程中每个轿厢的姿态均保持不变。轿厢A中的乘客始终保持站立姿态并相对轿厢静止，轿厢通过某位置时对应的半径与竖直向下方向的夹角为θ。下列说法正确的是（）A.轿厢通过最高点时，乘客对轿箱的压力等于重力B.轿厢从最高点运动到最低点的过程中，乘客所受重力的瞬时功率先增大后减小C.轿厢转动一周的过程中，乘客的机械能守恒D.θ从0到的过程中，摩擦力对乘客做正功二、不定项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对得3分，漏选得2分，错选得0分）11.如图所示为某自行车的主要传动部件。大齿轮和小齿轮通过链条相连，A和B分别为大齿轮和小齿轮边缘处的点。若两齿轮匀速转动，下列说法正确的是（）A.A、B两点的角速度大小相等 B.A、B两点的线速度大小相等C.A、B两点的向心加速度大小相等 D.A、B两点的向心加速度大小不相等12.汽车在平直公路上沿直线行驶，它受到的阻力f大小不变，发动机的额定功率为P。汽车在不超过额定功率的情况下行驶，下列说法正确的是（）A.汽车能够达到的最大行驶速度等于B.汽车能够达到的最大行驶速度小于C.若某段时间内汽车做匀加速运动，则发动机的功率可以保持不变D.若某段时间内汽车做匀加速运动，则发动机的功率是逐渐增大的13.物体做自由落体运动，用W表示物体所受重力做的功，P表示物体所受重力的瞬时功率，表示物体下落的动能，表示物体下落的重力势能，h表示物体下落的高度，t表示物体运动的时间。忽略空气阻力，在物体接触地面之前的运动过程中，下列图像正确的是（）A.B.C. D.14.如图所示，长度为l的小车静止在光滑的水平面上。可视为质点的小物块放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上，使其从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力大小为f。经过一段时间，小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的最右端，下列说法正确的是（）A.此时小物块的动能为B.此时小车的动能为FxC.该过程中，因小物块和小车的摩擦而产生的热量为flD.该过程中，小物块和小车增加的机械能为三、实验题（本题共2小题，15题8分，16题10分，共18分）15.某同学探究平抛运动的特点。（1）用图1所示的装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球被释放并自由下落，比较两球落地时间的先后。关于该实验，下列说法正确的是______。（选填选项前的字母）A.应选用体积小、质量大的小球B.两球需要落在同一水平面上C.比较两球落地时间必须要测量两球下落的高度D.为了得到普遍规律，需要分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复实验②依据实验现象：______，可判断出A球竖直方向的分运动为自由落体运动。（2）在（1）得出平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动的基础上，用图2甲所示的装置探究平抛运动水平分运动的特点。钢球在斜槽轨道某一高度处由静止释放，并从末端水平飞出。在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板，实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到挡板上挤压复写纸并在白纸上留下印迹。上下调节挡板，通过多次释放钢球，记录钢球所经过的多个位置。以钢球抛出时球心所在位置为坐标原点O，以水平向右和竖直向下分别为x轴和y轴的正方向，建立平面直角坐标系，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹如图2乙所示。①关于本实验，下列说法正确的是______。（选填选项前的字母）A.斜槽轨道必须光滑B.挡板必须等间隔上下移动C.装置的背板必须竖直放置D.每次必须从同一高度处由静止释放钢球②某同学在轨迹上选取三个点使其坐标分别为、和。若在误差范围内______，则可判断出钢球在水平方向的分运动为匀速直线运动。16.（1）用打点计时器进行“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图1所示。某次实验重锤由静止开始下落，得到的纸带如图2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，该同学用刻度尺测量O点到A、B、C三点的距离并分别记为h1，h2，h3。已知打点计时器的打点周期T=0.02s。①根据图2可知，打点计时器打下B点时重物的速度为______m/s。（保留三位有效数字）②用m表示重锤的质量，已知当地的重力加速度为g。以OB为研究过程，则重锤重力势能减少量ΔEp=______，动能增加量ΔEk=______。（用已知物理量和所测物理量的字母表示）③通常情况下，即使所有实验操作规范无误，重锤重力势能减少量ΔEp，也会略大于动能增加量ΔEk，请说明其原因______。（2）利用气垫导轨也可以验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图3所示。气垫导轨工作时，导轨表面的空气薄层，可以使滑块运动过程中受到的阻力很小。主要实验步骤如下：A．将气垫导轨放在水平桌面上，并将导轨调至水平；B．测出遮光条的宽度d；C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l；D．释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t；用天平称出托盘和砝码的总质量m，滑块和遮光条的总质量M。①遮光条通过光电门时滑块的瞬时速度v=______。（用所测物理量的字母表示）②实验中保证其他条件不变，更改距离l，则遮光时间t会相应变化，多次实验可以得到多组相应数据，进而得到图4中的图线。已知当地的重力加速度为g，d远小于l。若在误差允许范围内上述实验过程满足机械能守恒定律，则图线斜率数值上应为______。（用所测物理量的字母表示）四、计算、论述题（本题共4小题，共40分）17.在距离地面m处将一个小球以m/s的速度水平抛出，已知重力加速度m/s2，不计空气阻力，求：（1）小球在空中的飞行时间t；（2）小球水平方向飞行的距离x；（3）小球落地时的速度v的大小。18.荡秋千是许多人喜爱的娱乐活动。此情景可简化成如图所示的模型：一个质量为m的小球到悬挂点O的距离为L。当绳子伸直且与竖直方向成夹角θ时由静止释放。忽略空气阻力，绳子不可伸长。已知当地重力加速度为g。从小球被释放到运动至最低点的过程中，求：（1）重力对小球做的功W；（2）小球运动至最低点时的速度大小v；（3）小球运动至最低点时，绳子对小球的拉力大小F。19.公元1687年，牛顿发现了万有引力定律，即自然界任何两个物体间的引力遵循相同的规律。但在卡文迪什测出引力常量G之前，我们还无法测出地球的质量M。当时我们已经能通过天文观测知道月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，周期为T。若仅考虑地球和月球间的相互作用，求：（1）求月球绕地球运动的速度大小v；（2）引力常量G与地球质量M的乘积GM；（3）1798年，卡文迪什精确测量了两个球心相距为d、质量分别为m1和m2的两球之间的万有引力大小F，从而算出了万有引力常量，并进一步算出了地球的质量。请结合卡文迪什测得的数据，求：a．引力常量G的值；b．地球的质量M。20.太空舱内完全失重的环境中，有一长度为L的圆筒，如图1所示，绕着与筒长方向垂直的轴以角速度ω旋转，其M端到转轴的距离为d。圆筒内装满密度为的液体。（1）在圆筒正中央P处取体积为的小液体团，周围液体对该小液体团作用力的合力提供向心力，求此合力的大小和方向。（2）有一密度为、体积亦为的小颗粒，从P处相对于圆筒由静止释放，假设其在该处受到周围液体的作用力与小液体团相同。①请判断小颗粒最终会运动到M端还是N端，并说明理由。②已知液体十分粘稠，小颗粒沿筒方向的运动十分缓慢。求相对太空舱，小颗粒从P处运动到筒端的过程中，液体对小颗粒做的功。（3）如图2所示，若将圆筒装置拿回地球表面竖直放置，并将一密度为、体积亦为的小颗粒从筒底部释放，小颗粒会非常缓慢地上升，经过很长时间后上升到圆筒的顶端。已知重力加速度为g，求小颗粒上升过程中系统产生的热量Q。

参考答案一、单项选择题（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题3分，共30分）12345678910DBCBDCDCBB二、不定项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对得3分，漏选得2分，错选得0分）11121314BDADABCD三、实验题（本题共2小题，15题8分，16题10分，共18分）15.（1）①.ABD②.两球同时落地

（2）①.CD②.16.（1）①.1.16②.mgh2③.