北京市西城区2024-2025学年高一下学期期末物理试卷

北京市西城区2024一2025学年度第二学期期末试卷 高一物理 2025.7 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作 答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题 共42分) 一、单项选择题（共10个小题，每小题3分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项 符合题意。) 1,质点沿曲线由M向N运动。以下四幅图表示了质点所受合力和速度方向，其中可能正确 的是 M M M B 2.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，地球对它的万有引力大小为F。若该卫星绕地球运动 的轨道半径增大为原来的2倍，则地球对它的万有引力大小将变为 B. F C.2F D.4F 3.如图所示的三种情形中，物体在外力的作用下，在水平面上发生了相同的一段位移。若 F、F2和F乃的大小都相等，方向如图所示，三个力做的功分别为形、W和形。下列 关系式正确的是 F .50-30 。0=150 网网 3网 图1 图2 图3 A.W=W=W B.R>W2>用 C.形>形>形 D.R>形=形 北京市西城区2024一2025学年度第二学期期末试卷高一物理第1页（共8页） 4.某同学将一铅球沿水平方向推出，铅球在空中运动一段时间后落在地面上。不计空气阻 力，铅球在空中运动的时间仅取决于 A.铅球初速度大小 B。铅球被推出时受推力的大小 C,铅球所受重力大小 D.铅球被推出时距地面的高度 5,如图，一个小球在细线的牵引下，在水平光滑桌面上绕一个点做匀速圆周运动。下列说 法正确的是 A。小球的线速度越小，细线越容易断 0 B,小球的角速度越小，细线越容易断 C.小球的周期越小，细线越容易断 D.小球的质量越小，细线越容易断 6.北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，由三种不同类型的卫星构成： 地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星。其中中圆地球轨道卫 星绕地球运行周期约为12小时，则其与地球静止轨道卫星相比 A.距地面的高度较高 B,绕地球做圆周运动的线速度较大 C,绕地球做圆周运动的角速度较小 D.绕地球做圆周运动的向心加速度较小 ?.运动员将质量为m的排球从离水平地面高h处斜向上击出。排球被击出时的速度为， 在空中运动的最高点离地面的高度为H,落在地面上时的速度为。不计空气阻力，运 动员击出排球时对排球做的功是 A.mgH 8. m 2 。m+mgH D.二m巧+mgh 2 8.质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，其速度一时间图像如图所示。如果和2 时刻发动机的输出功率都为P,且行驶过程中受到的阻力大小保持不变，则 A,2时刻汽车牵引力大小是1时刻的2倍 B。么时刻航车合力大小是时刻的 C.,时刻汽车加速度大小为2P m 2 D.时刻汽车加速度大小为P m 北京市西城区2024一2025学年度第二学期期末试卷高一物理第2页（共8页） 9。风力发电机是将风能转化为电能的装置。风能就是气流的动能， 风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面 积.若空气密度为P,气流速度为，风轮机叶片长度为r,则 时间内流向风轮机的最大风能为 2prv't B. 2mprv't c. D.prv 2 10.在首次“天宫课堂”教学中，航天员王亚平在天宫一号空间实验室做了一个实验。如 图所示，一个小球用细线悬挂在固定支架上，她用手轻推小球，给小球一初速度使其 在竖直平面内做匀速圆周运动。在王亚平看来，有关小球经过圆周最低点和最高点时 的情况，下列说法正确的是 A。小球的速度大小相等，方向相同 B.小球的加速度大小相等，方向相同 C.细线的拉力大小相等，方向相反 D.小球经过最低点时细线的拉力大于小球经过 最高点时细线的拉力 二、多项选择题（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 多个选项是符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。) 11.在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个由 ylem 蜡做成的小圆柱体R。R从坐标原点以速度o=3cm/s 匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为0、 加速度为2cm/s2的匀加速直线运动。下列说法正确的是 A,蜡块的运动轨迹为直线 B.蜡块的运动轨迹为曲线 C.2s末蜡块速度大小为7cms x/cm D.2s末蜡块速度大小为5cm/s 北京市西城区2024一2025学年度第二学期期末试卷高一物理第3页（共8页） 12.如图所示，质量为m的小球用细线悬于P点，使小球在水平面内做匀速圆周运动。小 球运动过程中，细线跟竖直方向的夹角为日，下列说法正确的是 A,小球受到重力、拉力和向心力 B.小球受到的重力和拉力的合力沿水平方向 C.0越大，小球的向心力越大 D.8越大，小球的角速度越小 0 13.如图所示，将质量为m的小球从倾斜轨道上的A点由 静止释放，小球将沿着轨道运动到最低点B点后进入 圆轨道，且能通过圆轨道的最高点C点。己知圆轨道的 半径为R,小球的释放点与轨道最低点的高度差为3R。 若不计阻力，则 Z A.小球经过B点时的动能是经过C点时的3倍 B.小球经过B点时的速度是经过C点时的3倍 C.小球经过B点时的向心力是经过C点时的3倍 D.小球经过B点时对轨道的压力是经过C点时的3倍 14.伽利略用数学方法研究斜抛运动，他发现以相同大小的初速度抛出物体，当抛射角（初 速度方向与水平方向的夹角)α=45°时，射程最大，抛射角为45°士B的两个斜抛运动 射程相等。如图所示，将一个物体以相同大小的初速度由O点抛出，曲线1是抛射角 为60时的运动轨迹，曲线2是抛射角为30时的运动轨迹，两条曲线交于P点，A点 和B点分别为两条曲线的最高点，C点是曲线1上与B点高度相等的一点。不计阻力， 有关物体分别沿两条轨迹运动的过程，下列说法正确的是 A.物体分别沿曲线1和曲线2由O点运动到P点的时间之比1：冯，=1：V5 B.物体经过A点和B点时的速度之比D,:0。=1:V3 C.A点和B点与O点的高度差之比h,:h。=V3:】 D.由A点到C点和由C点到P点过程重力做功之比Wc:W=2:I 北京市西城区2024一2025学年度第二学期期末试卷高一物理第4页（共8页） 第二部分（实验、论述和计算题共58分） 三、实验题（本题共2小题，共18分） 15.(8分) (1)用图1所示的装置探究平抛运动的特点。用锤打击弹性金属 片，A球沿水平方向抛出，做平抛运动：同时B球被释放， 自由下落，做自由落体运动。实验中观察到两球同时落地。改 变小球距地面的高度和击打的力度，多次重复实验，总能观察 到两球同时落地。由此可以得到的结论是 图1 (2)用图2所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做 圆周运动的半径之比为1：2：1。如图3所示，将皮带套在第二层塔轮上，该层 左、右塔轮的半径之比为2：1。 标尺 长槽短槽 左塔轮 右塔轮 手柄 传动皮带 图3 图2 a.若匀速转动手柄，左、右塔轮的角速度之比为 b.某同学实验时，将两个等质量的小球分别放在A、C位置。该同学此次实验是 为了探究小球的向心力大小与 (选填“质量”、“角速度”或“半 径”)的关系。若匀速转动手柄，左右标尺露出长度的比值约等于 北京市西城区2024一2025学年度第二学期期末试卷高一物理第5页（共8页） 16.(10分) 用图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律。 0 h 图2 图1 (1)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。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 己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，重物的重力势能减少量为 ,动能增加量为 (2)在规范操作的情况下，大多数同学的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的 增加量，原因是 (3)甲、乙两位同学在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离，计算 对应计数点的重物速度D,描绘-h图像。甲同学认为，如果图像是一条过原点 的直线，则说明重物下落过程中机械能守恒：乙同学认为，如果重物下落过程中受 到恒定的阻力，2-h图像也会是一条过原点的直线，因此图像是一条过原点的直 线不能说明重物下落过程中机械能守恒。 你认为谁的观点正确？请通过推导证明该同学的观点是正确的。 北京市西城区2024一2025学年度第二学期期末试卷高一物理第6页（共8页） 四、论述、计算题（本题共4小题，共40分） 解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的 不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 17.(9分) 沙包掷准是一项常见的课外活动。如图所示，在某次投掷时，小明想将沙包投入一 个放置在水平地面上的小筐内。他将沙包水平抛出，已知沙包的抛出点距地面的高度为 1.8m,与小筐的水平距离为6.0m,沙包的质量为0.1kg。重力加速度g取10m/s2,不计 空气阻力。 (1)求沙包在空中运动的时间。 (2)若想将沙包投入小筐内，小明应用多大的速度抛出沙包？ (3)若沙包能被投入小筐内，沙包落入筐内时的动能有多大？ 18.(9分) 自2007年嫦娥一号发射，至嫦娥六号成功着陆并采样返回，中国探月工程取得了 举世瞩目的成就。中国计划在2030年前发射载人登月飞船，实现中国人首次登陆月球。 己知月球半径为R,引力常量为G。 (1)若载人登月飞船被月球引力捕获后，在靠近月球表面的轨道上绕月做匀速圆周运 动，周期为T,求月球的质量M (2)载人登月飞船在月球着陆后，宇航员站在月球上，想用一个重物、一把刻度尺和一 块秒表估测月球的质量。请设计实验方案，并写出需要测量的物理量，推导月球质 量M的计算式。 北京市西城区2024一2025学年度第二学期期末试卷高一物理第7页（共8页） 19.(10分) 质量为30kg的小孩坐在秋千上，秋千绳的长度为 2.5m,荡到最高点时秋千绳与竖直方向的夹角a,=60°。重 力加速度g取10m/s2。将小孩视为质点，忽略阻力及秋千 的质量。 (1)如果小孩坐在秋千上的姿势不变，小孩可视为一个位 于秋千板上的质点，求荡到最低点时 a.小孩的速度大小： b.小孩所受支持力的大小。 (2)如果当秋千摆到最低点时，小孩在秋千板上迅速站起来，并且保持姿势不变，忽略 站起过程中他的速度变化，那么接下来秋千荡到最高点时秋千绳与竖直方向的夹 角凸还会等于A吗？请推导证明。 20.(12分) 如图所示，轻弹簧上端固定，下端悬吊一个钢球，钢球静止于O点。把 钢球从O点向下拉下一段距离至P点，然后将钢球由静止释放，钢球向上 运动可到达最高点Q点。已知钢球的质量为m,弹簧的劲度系数为k,P点 ⊙ 与O点之间的距离为A,且在钢球运动过程中弹簧始终处于拉伸状态。已知 ●0 重力加速度为g: CP (1)求钢球静止于O点时弹簧的形变量x0。 （2)弹簧的弹性势能岳跟形变量x的大小有关，其关系式为只，-红，其中k为弹簧 的劲度系数。 a,类比重力做功与重力势能变化的关系，求钢球由P点运动到O点的过程中弹簧 弹力做的功W。 b.证明：忽略空气阻力，钢球能到达的最高点Q点与P点关于O点对称。 北京市西城区2024一2025学年度第二学期期末试卷高一物理第8页（共8页） 北京市西城区2024一2025学年度第二学期期末试卷 高一物理答案及评分参考 2025.7 第一部分（选择题共42分） 一、单项选择题（每小题3分） 1.A2.B3.D4.D5.C6.B7.B8.D9.B10.C 二、多项选择题（每小题全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 11.BD12.BC13.AC14.BD 第二部分（实验、论述和计算题共58分） 三、实验题（共18分） 15.(8分) (1)平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动(2分) (2)a.1:2(2分) b.角速度：1：4(4分) 16.(10分) (1)mgh。; mh-h,正 8T2 (4分) (2)存在阻力做负功，使部分机械能转化为内能(2分) (3)乙同学的观点正确。(1分) 在重物下落h的过程中，若阻力∫恒定，根据mgh-历=号m2-0,可推得 元2=2g-)h,可知一h图像就是过原点的一条直线。由此可见，2h图像是 一条过原点的直线并不能说明重物下落过程中机械能守恒。(3分) 北京市西城区2024一2025学年度第二学期期明末试卷高一物理答案及评分参考第1项（共3页） 四、论述、计算题（本题共4小题，共40分） 17.(9分)》 1)沙包做平抛运动，竖直方向有h=82分) 2h 解得1= =0.6s(1分) (2)沙包做平抛运动，水平方向有x=。(2分) 解得==10ms(1分) （G)沙包运动过程中，根据动能定理有h=￡-方m（2分) 解得E=mgh+。m。2=6.8J(1分) 18.(9分) (1)设载人登月飞船质量为m 飞船绕月球做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有6炉=m红R(2分) =用 解得M=4红R GT (1分) (2)将重物从距地面一定高度处由静止释放，用刻度尺测量重物释放点到地面的高度， 用秒表测量重物下落的时间1。(3分) 7R=8,可以 根据：=方，可以估算出月球表面的重力加迷度g一兰。根据G 推出月球质量的计算式M=2hR, G·(3分) (其他方案合理也可得分) 19.(10分) (1)秋千由最高点摆到最低点的过程中，对小孩用动能定理，有 mgL(1-cos8)=二mw2-0(2分) 解得v=√=5m/s(1分) b.秋千摆到最低点时，对小孩用牛顿第二定律，有 2 K一mg=m ,(2分) 北京市西城区2024一2025学年度第二学期明末试卷高一物理答案及评分参考第2页（共3页）