北京市西城區(qū)北京師大附屬實驗中學(xué)2025屆物理高一下期末達(dá)標(biāo)檢測試題含解析

北京市西城區(qū)北京師大附屬實驗中學(xué)2025屆物理高一下期末達(dá)標(biāo)檢測試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、(本題9分)廣場上常常見到“套圈圈”的游戲，某大人和小孩先后直立在界外同一位置，可視為在同一豎直線上不同高度分別水平拋出小圓環(huán)，并恰好套中前方同一物體，若滑輪其它因素影響，小圓環(huán)的運動可以簡化為平拋運動（如圖所示），下列說法正確的是A．大人拋出的圓環(huán)運動時間較短B．小孩拋出圓環(huán)的位移較小C．小孩拋出的圓環(huán)單位時間內(nèi)速度變化量減小D．小孩應(yīng)以較小的速度拋出圓環(huán)2、(本題9分)如圖所示，相隔一定距離的兩個相同的圓柱體A、B固定在等高的水平線上，一細(xì)繩套在兩圓柱體上，細(xì)繩下端懸掛一重物。繩和圓柱體之間無摩擦，則當(dāng)重物質(zhì)量一定時，繩越長（）A．繩的彈力大小不變B．繩的彈力越小C．重物受到的合力越大D．繩對圓柱體A的作用力越大3、(本題9分)靜止在光滑水平面上的物體，在開始受到水平拉力的瞬間，下列說法正確的是()A．物體立刻產(chǎn)生加速度，但此時速度為零B．物體立刻運動起來，有速度，但加速度還為零C．速度與加速度都為零D．速度與加速度都不為零4、(本題9分)如圖所示，長方形物體各個面與水平地面間的動摩擦因數(shù)均相同，使物體以甲、乙、丙三種方式在水平地面上滑行，物體受到的摩擦力分別為F甲A．F甲B．F甲C．F甲D．F甲5、(本題9分)如圖所示，豎直墻MN，小球從O處水平拋出，若初速度為va，將打在墻上的a點；若初速度為vb，將打在墻上的b點．已知Oa、Ob與水平方向的夾角分別為α、β，不計空氣阻力．則va與vb的比值為（）A． B． C． D．6、(本題9分)關(guān)于力和運動的關(guān)系，以下說法中正確的是（）A．物體做曲線運動，其加速度一定改變B．物體做曲線運動，其加速度可能不變C．物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化，該物體的受力情況一定發(fā)生變化D．物體在恒力作用下運動，其速度方向一定改變7、(本題9分)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)共有5顆地球同步軌道衛(wèi)星（軌道高度大約36000千米），3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星，27顆中圓軌道衛(wèi)星（軌道高度大約21500千米）共計35顆衛(wèi)星，預(yù)計2020年將實現(xiàn)35顆北斗衛(wèi)星全部發(fā)射并全球組網(wǎng)，具備服務(wù)全球的能力．2018年2月12日13時0，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，以一箭雙星方式成功發(fā)射的第二十八、第二十九顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，屬于中圓地球軌道衛(wèi)星．對于中圓軌道衛(wèi)星A．比同步衛(wèi)星角速度大B．比同步衛(wèi)星加速度小C．運行速度大于第一宇宙速度D．周期小于24h8、關(guān)于地球的同步衛(wèi)星，下列說法正確的是()A．它處于平衡狀態(tài)，且具有一定的高度B．它的加速度小于9.8m/s2C．它的周期是24h，且軌道平面與赤道平面重合D．它繞行的速度小于7.9km/s9、(本題9分)如圖所示，在同一豎直面內(nèi)，小球a、b從高度不同的兩點，分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，經(jīng)過時間ta和tb后落到與兩拋出點水平距離相等的P點。不計空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是A．ta＜tb B．ta＞tb C．va＜vb D．va＞vb10、(本題9分)如圖所示，斜面傾角為θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正對斜面頂點B水平拋出，小球到達(dá)斜面經(jīng)過的時間為t，重力加速度為g，則下列說法中正確的是()A．若小球以最小位移到達(dá)斜面，則B．若小球垂直擊中斜面，則C．若小球能擊中斜面中點，則D．無論小球怎樣到達(dá)斜面，運動時間均為11、(本題9分)用細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，如圖所示．則下列說法正確的是（）A．小球通過最高點時，繩子張力可以為0B．小球通過最高點時的最小速度為0C．小球剛好通過最高點時的速度是D．小球通過最低點時繩子張力可以為3mg12、如圖所示，長為l的輕桿兩端各固定一個小球（均可視為質(zhì)點），兩小球的質(zhì)量分別為mA=m和mB=2m，輕桿繞距B球處的光滑軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。當(dāng)桿轉(zhuǎn)至圖中豎直位置時，A球速度為。則此時A．B球的速度大小為B．B球的速度大小為C．桿對B球的支持力為mgD．桿對A球的拉力為2mg二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（6分）(本題9分)某同學(xué)利用圖示裝置驗證小球擺動過程中機械能守恒，實驗中小球擺到最低點時恰好與桌面接觸但沒有彈力，D處（箭頭所指處）放一鋒利的刀片，細(xì)線到達(dá)豎直位置時能被割斷，小球做平拋運動落到地面，P是一刻度尺．該同學(xué)方案的優(yōu)點是只需利用刻度尺測量A位置到桌面的高度H、桌面到地面的高度h及小球平拋運動的水平位移x即可．（1）測量A位置到桌面的高度H應(yīng)從_________（填“球的上邊沿”“球心”或“球的下邊沿”）開始測．（2）實驗中多次改變H值并測量與之對應(yīng)的x值，利用作圖象的方法去驗證．為了直觀地表述H和x的關(guān)系（圖線為直線），若用橫軸表示H，則縱軸應(yīng)表示________．（填“x”、“x2”或“”）（3）若小球下擺過程中機械能守恒，則h、H和x的關(guān)系為H=____________．14、（10分）(本題9分)用如圖甲所示的裝置“驗證機械能守恒定律”．（1）下列物理量中，必需直接測量的是________（填寫代號）A．重錘質(zhì)量B．重力加速度C．重錘下落的高度D．與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時速度（2）設(shè)重錘質(zhì)量為m、打點計時器的打點周期為T、重力加速度為g．圖乙是實驗得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)計時點．根據(jù)測得的x1、x2、x3、x4，寫出重錘由B點到D點重力勢能減少量的表達(dá)式_____________，動能增加量的表達(dá)式________________．由于重錘下落時要克服阻力做功，所以該實驗的動能增量總是________（選填“大于”、“等于”或“小于”）重力勢能的減少量．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（12分）(本題9分)如圖所示，物塊C質(zhì)量mc=4kg，上表面光滑，左邊有一立柱，放在光滑水平地面上．一輕彈簧左端與立柱連接，右端與物塊B連接，mB=2kg．長為L=1．6m的輕繩上端系于O點，下端系一物塊A，mA=1kg．拉緊輕繩使繩與豎直方向成60°角，將物塊A從靜止開始釋放，達(dá)到最低點時炸裂成質(zhì)量m1=2kg、m2=1kg的兩個物塊1和2，物塊1水平向左運動與B粘合在一起，物塊2仍系在繩上具有水平向右的速度，剛好回到釋放的初始點．A、B都可以看成質(zhì)點．取g=10m/s2．求：（1）設(shè)物塊A在最低點時的速度v0和輕繩中的拉力F大小．（2）物塊A炸裂時增加的機械能△E．（1）在以后的過程中，彈簧最大的彈性勢能Epm．16、（12分）如圖所示，豎直放置的半圓形光滑絕緣軌道半徑為R，圓心為O．下端與絕緣水平軌道在B點平滑連接，一質(zhì)量為m帶正電的物塊（可視為質(zhì)點），置于水平軌道上的A點。已如A、B兩點間的距離為L，物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。(1)若物塊能到達(dá)的最高點是半圓形軌道上與圓心O等高的C點，則物塊在A點水平向左運動的初速度應(yīng)為多大?(2)若在整個空同加上水平向左的勻強電場，場強大小為E=(q為物塊的帶電量)，現(xiàn)將物塊從A點由靜止釋放，且運動過程中始終不脫離軌道，求物塊第2次經(jīng)過B點時的速度大小。(3)在(2)的情景下，求物塊第2n(n=1，2、3……)次經(jīng)過B點時的速度大小。17、（12分）(本題9分)一種氫氣燃料的汽車，質(zhì)量為m=1.0×103kg，發(fā)動機的額定輸出功率為80kW，行駛在平直公路上時所受阻力恒為車重的0.1倍．若汽車從靜止開始先勻加速啟動，加速度的大小為a=1.0m/s1．達(dá)到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800m，直到獲得最大速度后才勻速行駛．試求：(1)汽車的最大行駛速度；(1)汽車勻加速啟動階段結(jié)束時的速度；(3)當(dāng)速度為5m/s時，汽車牽引力的瞬時功率；(4)當(dāng)汽車的速度為31m/s時的加速度；(5)汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時間．

參考答案一、選擇題：（1-6題為單選題7-12為多選，每題4分，漏選得2分，錯選和不選得零分）1、B【解析】設(shè)拋出的圈圈做平拋運動的初速度為v，高度為h，則下落的時間為：t=，水平方向位移x=vt=v，平拋運動的時間由高度決定，可知大人拋出圓環(huán)的時間較長，故A錯誤；小孩拋出圓環(huán)時水平位移和大人相同，豎直位移小于大人的豎直位移，可知小孩的位移較小，選項B正確；環(huán)做平拋運動，則單位時間內(nèi)速度變化量△v=gt=g，所以大人、小孩拋出的圓環(huán)單位時間內(nèi)速度變化量相等，故C錯誤．小孩拋出的圓環(huán)運動時間較短，如果要讓大人與小孩拋出的水平位移相等，則小孩要以較大的速度拋出圈圈，故D錯誤；故選B．點睛：本題就是對平拋運動規(guī)律的考查，平拋運動可以分解為在水平方向上的勻速直線運動，和豎直方向上的自由落體運動來求解．2、B【解析】

AB．假設(shè)繩與豎直方向的夾角為，則根據(jù)力的平衡可知：當(dāng)重物質(zhì)量一定時，繩越長，越小，越大，繩的彈力T越小，故A項錯誤，B項正確；C．重物一直處于平衡狀態(tài)，所以重物受到的合力為零，故C項錯誤；D．繩和圓柱體之間無摩擦，圓柱體相當(dāng)于定滑輪，繩子上各處張力大小相等；繩對圓柱體A的作用力必定位于兩繩的角平分線上，繩越長，繩子的彈力變小，且兩繩夾角變大，所以繩子對圓柱A的作用力變小，故D錯誤。3、A【解析】

物體靜止在光滑水平面，受到水平拉力的瞬間，合力等于拉力，根據(jù)牛頓第二定律：加速度大小與合力大小成正比，加速度與合力是瞬時關(guān)系，可知物體立刻產(chǎn)生加速度，而物體由于慣性，此瞬間還保持原來的狀態(tài)，速度為零．故A正確，BCD錯誤。4、A【解析】

根據(jù)滑動摩擦力公式：F=μFN，其中5、D【解析】根據(jù)平拋運動知識可知：，則同理可知：由于兩次運動水平方向上的位移相同，根據(jù)解得：，故D正確；ABC錯誤；故選D6、B【解析】

AB.物體做曲線運動的條件是受到的合力和運動方向不在一條直線上，做曲線運動的物體加速度不一定改變，只要合力不變，加速度就不變，如平拋運動，故A錯誤，B正確；

C.物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化，就是速度發(fā)生了變化，物體就一定有加速度，物體的合外力就不為零，而受力情況卻不一定發(fā)生變化，如平拋運動，故C錯誤

D.物體在恒力作用下運動，當(dāng)恒力的方向（加速度方向）與速度方向不在同一條直線上，物體就做曲線運動，速度方向一定改變；當(dāng)恒力的方向（加速度方向）與速度方向相同時，物體在恒力的作用下速度方向不發(fā)生改變，故D錯誤．7、AD【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力，得：得v=，a=，ω=，T=2π；由于中圓地球軌道衛(wèi)星離地面高度比同步衛(wèi)星要低，即軌道半徑比同步衛(wèi)星要小，比地球的半徑要大，則比同步衛(wèi)星角速度大，比同步衛(wèi)星加速度大，比同步衛(wèi)星周期小，即周期小于24h；運行速度小于第一宇宙速度，故AD正確，BC錯誤；故選AD.【點睛】關(guān)于做圓周運動的衛(wèi)星類問題，關(guān)鍵是建立模型，根據(jù)萬有引力提供向心力列式，進(jìn)行定性分析．8、BCD【解析】試題分析：地球同步衛(wèi)星是指與地球具有相同運動周期的衛(wèi)星，其相對于地球上的一點來說靜止，軌道平面與赤道平面重合，但一直圍繞地球在運動，沒有處于平衡狀態(tài)，A選項錯誤，C選項正確．近地衛(wèi)星重力完全用來向心力，，此時加速度為9.8m/s2，地球同步衛(wèi)星半徑更大，加速度變小，B正確．近地衛(wèi)星的繞行速度為7.9km/s，，，地球同步衛(wèi)星半徑更大，速度小，D正確．考點：第一宇宙速度，同步衛(wèi)星，近地衛(wèi)星點評：第一宇宙速度即近地衛(wèi)星的繞行速度，也是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度．地球同步衛(wèi)星與地球有相同的角速度，且軌道平面與赤道平面重合，則可以與地球上的一點保持相對靜止．9、BC【解析】

兩個小球都做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，根據(jù)h=gt2知，，因為ha＞hb，則ta＞tb。根據(jù)x=v0t，因為水平位移相等，ta＞tb，則va＜vb．故BC正確，AD錯誤。10、AB【解析】A、設(shè)斜面的長度為L，若小球能擊中斜面中點如圖所示：由平拋知識得：解得：，故A錯；B、若小球垂直擊中斜面時速度與豎直方向的夾角為,則,得:.故B對；.C、當(dāng)小球落在斜面上的D點時,位移最小,設(shè)運動的時間為t,則

由平拋運動知：計算得出故C對；D錯；點睛：由數(shù)學(xué)知識得:從拋出點到達(dá)斜面的最小位移為過拋出點作斜面的垂線.設(shè)經(jīng)過時間t到達(dá)斜面上,根據(jù)平拋運動水平方向做勻速直線運動,豎直方向做自由落體運動,表示出水平和豎直方向上的位移,再根據(jù)幾何關(guān)系即可求解時間.11、AC【解析】

A．小球在圓周最高點時，向心力可以是只有重力提供，此時拉力為零，故A正確．BC．繩子最小的張力可以為零，此時向心力最小，由解得此速度也是能通過最高點的最小速度或恰好通過最高點的速度，B錯誤，C正確．D．小球做完整的圓周運動，通過最高點的最小速度為，由動能定理可得通過最低點的最小速度為在最低點由牛頓第二定律可知解得最低點的最小拉力為D錯誤．故選AC．【點睛】圓周運動問題重在分析向心力的來源，利用牛頓第二定律列方程，記住繩—球模型和桿—球模型剛好能過最高點的臨界情況．12、BCD【解析】

對A、B球整體，重心在O位置，故A、B球整體繞著O點做勻速圓周運動，角速度是相等的，故根據(jù)v=rω，速度之比為2：1，故vB=，故A錯誤，B正確。桿對B球的作用力為FB，合力提供向心力，，解得FB=mg，方向豎直向上，故C正確。桿對A球的作用力為FA，合力提供向心力，，解得FA=2mg，方向豎直向上，故D正確。二、實驗題（本題共16分，答案寫在題中橫線上）13、（1）球的下邊沿；（2）x2；（3）【解析】:(1)測量A位置到桌面的高度H,即球做圓周運動下降的高度,因為到達(dá)桌面時是球的下沿與桌面接觸,所以測量的高度H應(yīng)從球的下邊沿開始測.

(2)根據(jù)得:

則平拋運動的初速度為:,

若機械能守恒,有:

即為:,若用橫軸表示H,則縱軸應(yīng)表示(3)由(2)知,若小球下擺過程中機械能守恒,則h、H和x的關(guān)系為:點睛：根據(jù)球先做圓周運動,再做平拋運動,結(jié)合平拋處理規(guī)律,即可求解平拋的初速度,算出對應(yīng)的動能,再由刻度尺量出高度,算出重力勢能,進(jìn)而得以驗證機械能守恒,因球落地時,球下邊沿與地面接觸,從而可確定結(jié)果14、①C，D；②，，小于【解析】

（1）此實驗要驗證的關(guān)系是：mgh=mv2，即gh=v2，則直接測量的有：用刻度尺測量重錘下落的高度h；重物的質(zhì)量可以測量也可以不測量；重力加速度不需測量，通過計算間接得到與重錘下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時速度，故選C．（2）選取B、D兩點為初末位置研究機械能守恒．重物減少的重力勢能是ΔEp=mgh=mg（x3–x1），根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的速度等于該過程中的平均速度，，，則從B到D動能的變化量：，由于空氣阻力和摩擦力阻力的作用，重物動能的增加總是小于重力勢能的減?。时绢}答案是：(1).C(2).mg（x3–x1）(3).(4).小于【點睛】在驗證機械能守恒中要測量出物體下降的高度，利用紙帶上中間時刻的速度等于平均速度求出某點的速度，然后驗證過程中機械能是否守恒，特別注意由于空氣阻力和摩擦力阻力的作用，重物動能的增加總是小于重力勢能的減小，在誤差允許的范圍內(nèi)機械能守恒．三、計算題要求解題步驟，和必要的文字說明（本題共36分）15、（1）60N（2）108J（1）16J【解析】試題分析：（1）物塊A炸裂前的速度為v0，由動能定理有mAgL（1﹣cos60°）=mAv02①解得v0=6m/s在最低點，根據(jù)牛頓第二定律有F﹣mAg=mA②由①②式解得F=mAg+2mAg（1﹣cos60°）=60N（2）設(shè)物塊1的初速度為v1，物塊2的初速度為v2，則v2=v0由動量守恒定律得mAv0=m1v1﹣m2v2解得v1=12m/s△E=m1v12+m2v22﹣mAv02解得△E="108"J（1）設(shè)物塊1與B粘合在一起的共同速度為vB，由動量守恒m1v1=（m1+mB）vB所以vB="6"m/s在以后的過程中，當(dāng)物塊C和1、B的速度相等時，彈簧的彈性勢能最大，設(shè)共同速度為vm，由動量守恒（m1+mB）vB=（m1+mB+mC）vm有vm="1"m/s由能量守恒得Epm=（m1+m2）vB2﹣m1+mB+mC）vm2得Epm="16"J考點：動量守恒定律；能量守恒定律16、(1)(2)(3)，其中n＝1、2、3…….【解析】

(1)設(shè)物塊在A點的速度為v1，由動能定理有－μmgL－mgR＝0－m解得v1＝