2025屆北京市清華大學附中物理高一第二學期期末調研試題含解析

2025屆北京市清華大學附中物理高一第二學期期末調研試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、(本題9分)一質量為2kg的物體靜止在水平桌面上，在水平拉力F的作用下，沿水平方向運動2s后撤去外力，其v-t圖像如圖所示，下列說法正確的是A．在0~2s內，合外力做的功為4JB．在0~2s內，合外力做的功為8JC．在0~6s內，摩擦力做的功為-8JD．在0~6s內，摩擦力做的功為-4J2、(本題9分)如圖，輕桿固定在墻上，有一輕繩固定在A點繞過定滑輪后連接一質量為10Kg的物塊M，繩與輕桿水平方向的夾角為30o整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，此時繩對滑輪的作用力為多少（）A．50NB．C．100ND．3、中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BDS)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是繼美國全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GLONASS)之后第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。預計2020年左右，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)將形成全球覆蓋能力。如圖所示是北斗導航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運動，a是地球同步衛(wèi)星，則()A．衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度B．衛(wèi)星a的加速度大于b的加速度C．衛(wèi)星a的運行速度大于第一宇宙速度D．衛(wèi)星b的周期大于24h4、如圖所示,a、b、c三個相同的小球,a從光滑斜面頂端由靜止開始自由下滑,同時b、c從同一高度分別開始自由下落和平拋.下列說法正確的有()A．它們的落地時間相同B．運動過程中重力做的功相等C．它們落地時的速度相同D．它們落地時重力的瞬時功率相等5、(本題9分)下列幾個物理實驗中，與實驗“探究平行板電容器電容的決定因素”的思想方法相同的是A．卡文迪許扭秤測引力常量B．探究力的合成規(guī)律C．觀察桌面的微小形變D．探究加速度與力、質量的關系6、如圖所示，一質量為m的小球套在光滑且固定的傾斜桿上，一輕質彈簧的右端與小球連接，彈簧左端連接在O點，與桿在同一豎直平面內，彈簧可繞O點自由旋轉。初始時刻彈簧處于水平壓縮狀態(tài)，現(xiàn)將小球從靜止釋放，小球運動到O點正下方時速度恰好為零，則小球從釋放到最低點的過程中，下列說法正確的是A．小球的機械能守恒B．小球在最低點的加速度為零C．彈簧的彈性勢能先增大后減小再增大D．彈簧的彈性勢能增加量等于小球的重力勢能減少量7、(本題9分)如圖所示，水平傳送帶由電動機帶動并始終保持以速度v勻速運動．現(xiàn)將質量為m的某物塊由靜止釋放在傳送帶上的左端，經過時間t物塊保持與傳送帶相對靜止．設物塊與傳送帶間的動摩擦因數為μ，對于這一過程下列說法正確的是：（）A．物塊加速過程，摩擦力對物塊做正功B．物塊勻速過程，摩擦力對物塊做負功C．摩擦力對木塊做功為D．摩擦力對木塊做功為0.5μmgvt8、(本題9分)額定功率P0=60kW的汽車,在平直公路上行駛的最大速度vm=20m/s,汽車質量m=1000kg.若汽車先由靜止起一直以額定功率前進,整個運動過程中所受的阻力不變．下列說法正確的是()A．汽車運動中所受的阻力為3000N B．汽車啟動階段為勻加速直線運動C．瞬時速度為10m/s時牽引力為6000N D．汽車完成啟動后做勻速直線運動9、(本題9分)如圖所示，質量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數為，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程，下列說法正確的是（）A．物體在傳送帶上的劃痕長B．傳送帶克服摩擦力做的功為C．電動機多做的功為D．電動機增加的功率為10、(本題9分)質量分別為m1、m1的兩個物體A、B并排靜止在水平地面上，用同向的水平拉力F1、F1分別作用于物體A和B上，且分別作用一段時間后撤去，之后，兩物體各自滑行一段距離后停止下來，物體A、B在整個運動過程中的速度一時間圖象分別如圖中的圖線a、b所示．已知物體A、B與水平地面的動摩擦因數分別為μ1、μ1，取重力加速度g=10m/s1．由圖中信息可知A．μ1=μ1=0.1B．若F1=F1，則m1>m1C．若m1=m1，則在整個過程中，力F1對物體A所做的功大于力F1對物體B所做的功D．若m1=m1，則在整個過程中，物體A克服摩擦力做的功等于物體B克服摩擦力做的功二、實驗題11、（4分）利用物體的自由落體運動做“驗證機械能守恒定律”實驗是實驗室常用的實驗方法，記錄小球的自由落體運動通常有三種方法：①用打點計時器；②用光電門；③用頻閃照相機。三種裝置如圖所示。打點計時器是大家所熟知的，光電門可記錄小球通過光電門的時間，頻閃照相在按下快門的同時切斷電磁鐵的電源讓小球自由下落。(1)關于上圖這三種實驗方法，下列說法正確的是________A．方法①③需要測量的量和計算方法相同B．方法②需要測量小球直徑dC．三種方法都需要測量下落重物的質量D．方法③的系統(tǒng)誤差最小(2)下圖是兩位同學利用方法①實驗操作時釋放紙帶瞬間的照片，你認為操作正確的是_______(3)方法②中測得小球被電磁鐵吸住的位置到光電門的距離為h，小球直徑為d，通過光電門的時間為，重力加速度為g。當______≈______時，可認為小球下落過程中機械能守恒。(4)方法③得到如下圖所示頻閃照片，測量結果已標注在圖上，從小球由O點開始運動，到拍下D像，小球重力勢能的減少量______J，小球動能的增加量_______J。（取，小球質量為，頻閃照相機每隔0.05s閃光一次，結果保留三位有效數字）12、（10分）(本題9分)利用氣墊導軌和光電門進行“探究碰撞中的不變量”這一實驗，氣墊導軌的左側與一傾斜軌道平滑連接，滑塊在水平氣墊導軌上運動時可忽略阻力．讓滑塊A在左側傾斜軌道的P點由靜止釋放，然后與靜止在光電門C和光電門D之間的滑塊B發(fā)生碰撞，如圖所示．（1）實驗中滑塊B備有甲乙兩種：其中甲種滑塊左端裝有彈性圈，乙種滑塊左端裝有橡皮泥，與滑塊A碰撞后會粘在一起．若要求碰撞時動能損失最大，則應選用______種滑塊（填“甲”或“乙”），若要求碰撞時動能損失最小，則應選用______種滑塊（填“甲”或“乙”）；（2）某同學選取左端裝有橡皮泥的滑塊B進行實驗，兩滑塊的質量分別為mA和mB，滑塊A從P點釋放后，通過光電門C的時間為t1，與滑塊B粘在一起后通過光電門D的時間為t2，則在誤差允許的范圍內，只需驗證等式______成立即說明碰撞過程中mA和mB系統(tǒng)動量守恒；（3）在上一問的某次實驗中，滑塊通過光電門C和光電門D的時間分別為t1=0.05s和t2=0.15s，那么滑塊A和滑塊B的質量之比為mA：mB=______．三、計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位13、（9分）(本題9分)根據牛頓第二定律及運動學相關方程分別推導動能定理和動量定理的表達式．14、（14分）(本題9分)光滑水平面AB與豎直面內的半圓形導軌在B點連接，導軌半徑R＝0.5m，一個質量m＝1kg的小球在A處壓縮一輕質彈簧，彈簧與小球不拴接．用手擋住小球不動，此時彈簧彈性勢能Ep＝36J，如圖所示．放手后小球向右運動脫離彈簧，沿半圓形軌道向上運動恰能通過最高點C，g取10m/s1．求：(1)小球脫離彈簧時的速度大?。?1)小球從B到C克服阻力做的功；15、（13分）(本題9分)如圖所示，在一個很長斜面上的某處A點水平拋出一個m=1Kg小球.已知小球拋出時的初速度v0=2ms，斜面的傾角θ=300（1）小球從A點拋出時的動能E（2）小球落到斜面上B點時的動能EKB

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1、A【解析】A、B、在0~2s可讀出初末速度，由動能定理可得，故A正確，B錯誤．C、D、在0~6s內由全程的動能定理：，其中；對于0~2s牛頓第二定律，得，而，聯(lián)立得，故C、D均錯誤．故選A．【點睛】本題考查功的計算以及牛頓第二定律的應用、圖象的應用，要注意明確物體的運動狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出拉力和摩擦力，才能準確求解．2、C【解析】

球受力平衡，故繩子的張力等于球的重力，為100N；將繩子的拉力進行合成，如圖所示：

兩邊的拉力均為T且成120°角，則合力為F=120N，故繩子對滑輪的壓力為100N；故選C．3、A【解析】

根據，可得，a的軌道半徑大于c的軌道半徑，因此衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度，選項A正確；由，a的軌道半徑與b的軌道半徑相等，因此衛(wèi)星a的加速度等于b的加速度，選項B錯誤；由，a的軌道半徑大于地球半徑，因此衛(wèi)星a的運行速度小于第一宇宙速度，選項C錯誤；由，a的軌道半徑與b的軌道半徑相等，衛(wèi)星b的周期等于a的周期，為24h，選項D錯誤。4、B【解析】

A.設斜面高度為h，a沿斜面下滑的時間為t，則有：解得：b、c從同一高度分別開始自由下落和平拋,根據解得：，由此可知它們運動的時間不相等，故A錯誤；B.三個小球的重力一樣，下落的高度差一樣，所以運動過程中重力做的功相等，故B正確；C.因為a、b兩球初速度為0，c的初速度不為0，由機械能守恒定律可知：a、b兩球的落地時的速度大小相等，小于c球的落地速度，所以它們落地時的速度不相同，故C錯誤；D.根據重力做功的瞬時功率公式：，可知自由落體和平拋的瞬時功率相同即Pb=Pc，由于物體沿斜面下滑到底端時的豎直分速度速度小于自由下落時的豎直速度，即Pa<Pb，由上可知Pa<Pb=Pc，故D錯誤。5、D【解析】實驗“探究平行板電容器電容的決定因素”的思想方法是控制變量法；卡文迪許扭秤測引力常量以及觀察桌面的微小形變都是利用了放大思想；探究力的合成規(guī)律是利用等效思想；探究加速度與力、質量的關系是利用了控制變量法；故選D.6、CD【解析】

A.由于彈簧的彈力對小球做功，可知小球的機械能不守恒，選項A錯誤；B.小球運動過程中速度最大時加速度為零，而到O點正下方時速度恰好為零，可知加速度不為零，選項B錯誤；C.開始位置彈簧處于壓縮狀態(tài)，小球向下運動到與桿垂直位置時彈簧壓縮到最短；此過程中彈性勢能增加；然后繼續(xù)向下運動過程中，彈簧長度逐漸變長，彈性勢能減小，一直到原長位置，彈性勢能減為零；然后彈簧被拉長直到最低點位置，此過程中彈性勢能逐漸變大，選項C正確；D.由能量關系，開始時和到達最低點位置時小球的動能均為零，則整個過程中彈簧的彈性勢能增加量等于小球的重力勢能減少量，選項D正確.7、ACD【解析】

A.物塊由靜止釋放在傳送帶上的左端，滑動摩擦力作為動力使物體加速運動，所以物塊加速過程，摩擦力對物體做正功，故A正確；B.物塊勻速過程中，物塊和傳送帶一起運動，此時沒有摩擦力的作用，摩擦力做的功為零，故B錯誤；C.由動能定理知，摩擦力對木塊做功W=-0故C正確；D.由于摩擦力f=μmg，經過時間t物塊保持與傳送帶相對靜止時發(fā)生的位移l=vt，所以摩擦力對木塊做功W=fl=0.5μmgvt故D正確．8、ACD【解析】

A項：當汽車的速度最大時，牽引力等于阻力，即有F=f，由P0=Fvm，得阻力，故A正確；B、D項：由公式可知，速度增大，牽引力減小，由得，加速度減小，所以汽車做加速度減小的加速運動，直到加速度為零，汽車最后勻速直線運動，故B錯誤，D正確；C項：由公式可知，當速度為時，牽引力為：，故C正確．9、AD【解析】

A．物體在傳送帶上的劃痕長等于物體在傳送帶上的相對位移，物塊達到速度v所需的時間在這段時間內物塊的位移傳送帶的位移則物體相對位移故A正確；BC．電動機多做的功轉化成了物體的動能和內能，物體在這個過程中獲得動能就是，由于滑動摩擦力做功，相對位移等于產生的熱量傳送帶克服摩擦力做的功就為電動機多做的功為，故BC錯誤；D．電動機增加的功率即為克服摩擦力做功的功率，大小為故D正確。故選AD。10、AD【解析】

根據撤除拉力后物體的運動情況進行分析，分析動摩擦因數的關系．由于水平拉力F1和F1的大小關系未知，故要求只能要比較摩擦力對物體所做的功的多少，一定要知道兩物體位移的大小關系．【詳解】A項：由圖線可知，在車撤去外力后，兩圖線平行，說明加速度相同，而只受摩擦力，a=μg所以，μ相同，且由圖象可知，，所以，故A正確；B項：由牛頓第二定律，F(xiàn)-μmg=ma，解得：，由圖象可知，a的加速度大于b的加速度，所以，故B錯誤；C、D項：若m1=m1，則f1=f1，根據動能定理，對a有WF1-f1s1=0同理對b有WF1-f1s1=0因為WF1=WF1，故C錯誤，D正確．【點睛】本題綜合性很強，所以熟練掌握牛頓第二定律，動能定理，會根據v-t圖求解加速度，位移是能否成功解題的關鍵．二、實驗題11、ABDBgh1.921.92【解析】

(1)[1]A．①③實驗要確定出下落的高度與獲得的速度，所用的方法都是留跡法，故A正確；B．方法②要由求速度則需要測量小球直徑d，故B正確；C．三種方法驗證機械能時動能和重力勢能都含有質量m，則質量可以約掉，故三種方法都不需要測量下落重物的質量，故C錯誤；D．方法①紙帶與計時器有摩擦，方法②用平均速度測量速度有誤差，方法③避免了①②兩種情況，系統(tǒng)誤差小，故D正確。故選ABD。(2)[2]A圖中的重物離打點計時器太遠，導致紙帶有很長一截不能打點，故B圖的操作是正確的，有效的利用了紙帶打點。(3)[3][4]方法②中，實驗原理為驗證重力勢能的減少量等于動能的增加量，有即驗證機械能守恒定律需滿足(4)[5][6]方法③中，小球重力勢能的減少量△Ep=mgh=1×9.8×(11.02+8.57)×10-2J=1.92J小球動能的增加量為12、乙（2）甲（mA+mB）t1=mA/t1或（mA+mB）/t21：2【解析】(1)若要求碰撞時動能損失最大，則應選用左端裝有橡皮泥的乙種滑塊．若要求碰撞時動能損失最小，則應選用左端裝有彈性圈的甲種滑塊．(2)設遮光條寬度為d，滑塊A從P點釋放后，通過光電門C的時間為t1，則滑塊A通過光電門C的速度；與滑塊B粘在一起后通過光電門D的時間為t2，則滑塊A與滑