甘肃金昌市永昌县第一高级中学2025-2026学年高一下学期半期考试物理试卷

2025—2026学年度下期高2028届半期考试 物理试卷 考试时间：75分钟 总分：100分 一、单项选择题（每小题4分，共28分，每个小题只有一个选项符合题目要求） 1．某质点在竖直面内匀速率运动，依次经过a、b、c三点，轨迹如图所示，b为轨迹上的最高点，a、c两点距地面高度相同，取地面为零势能面。下列说法正确的是（ ） A．质点经过a、c两点时速度相同 B．质点经过b点时的合外力为零 C．质点从a点运动到c点的过程中机械能守恒 D．质点在a点的机械能小于在b点的机械能 2．如图所示，轻质弹簧与竖直墙壁固连，一物块以初速度v0沿粗糙水平面向左运动，开始压缩弹簧，则下列说法正确的是（ ） A．向左运动过程中，弹簧弹力做功等于物体动能的变化量 B．连续向左运动相同的位移，弹力做的功相等 C．弹力对物体做负功时，弹簧的弹性势能增加 D．当物体速度最大时，弹簧的弹性势能为0 3．如图所示，某同学进行原地垫排练习，每次排球由A点被竖直向上垫出时，动能为6 J，上升3 m到达最高点B，再落回A点，以后再重复此过程。已知排球的质量为0.12 kg，重力加速度g取10 m/s2，以A点为重力势能零点，且空气阻力的大小恒定不变。则下列说法正确的是（ ） A．排球在最高点的重力势能为-3.6 J B．排球往返一次回到A点时的动能为1.2 J C．排球上升至AB中点处时，动能和重力势能相等 D．空气阻力大小为2.4 N 4．如图所示，内径为R，内壁光滑的空心圆柱体竖直固定在水平地面上，内壁O点有一小滑块，现给物块水平切向的初速度v0，小滑块沿着柱体的内壁旋转一周经过O1点后继续运动，最终落在柱体的底面上。已知小滑块的质量为m，重力加速度为g。则在整个运动过程中，下列说法正确的是（ ） A．小滑块的机械能不守恒 B．小滑块到达O1的速度为 C．小滑块旋转一周所用的时间为 D．小滑块对内壁的弹力逐渐增大 5．有一绕地球做匀速圆周运动的卫星，其飞行轨道在地球表面的投影如图所示，图中标明了该卫星从北向南飞临赤道上空所对应的地面的经度，则（ ） A．该卫星的环绕速度大于7.9 km/s B．该卫星运行1圈中1次经过赤道上空 C．该卫星运行的周期比地球静止卫星长 D．该卫星的轨道高度比地球静止卫星低 6．质量均为m的两个星球A和B，相距为L，它们围绕着连线中点做匀速圆周运动。观测到两星球的运行周期T小于按照双星模型计算出的周期T0，且。于是有人猜想在A、B连线的中点有一未知天体C，假如猜想正确，则C的质量为（ ） A． B． C． D． 7．单位行程耗能和单位时间耗能是衡量纯电动汽车性能的两个重要参量。现有某纯电动汽车在水平路段以v1＝20 m/s匀速行驶时，单位行程耗能E1＝625 J/m；以v2＝25 m/s匀速行驶时，单位行程耗能E2＝725 J/m。电动机驱动汽车匀速行驶，单位时间耗能μ（单位为J/s）与阻力的功率P成线性关系，即μ＝k1P+k2（k1、k2为未知常数），汽车所受阻力与速度大小成正比。单位行程耗能最小时，汽车的速度为（ ） A．v＝30 m/s B．v＝15 m/s C．v＝10 m/s D．v＝5 m/s 二、多项选择题（每小题6分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分，共18分） 8．如图所示，近地轨道Ⅰ和月球轨道Ⅱ的半径之比约为1：60，椭圆转移轨道Ⅲ与轨道Ⅰ和轨道Ⅱ分别相切于A点和B点，已知月球公转周期约为27天，月表重力加速度约为1.6 m/s2，下列说法正确的是（ ） A．飞行器从轨道Ⅲ的A点减速才能进入轨道Ⅰ B．若以月表上某点C（图中未画出）和月心间距为直径挖一球形空腔，则C点重力加速度为1.4 m/s2 C．飞行器沿轨道Ⅲ从A点飞向B点的过程中，地球对它的引力做负功 D．飞行器沿轨道Ⅲ从A点到B点所需时间大于5天 9．平面直角坐标系内，在A点沿y轴方向竖直上抛一质量为m的小球，初速度为v0，同时小球受一水平恒力作用；如图，经过一段时间后到达B点，速度大小为v0，方向水平向右，且B点坐标为（L，L），下列判断正确的是（ ） A．小球运动过程中的最小动能为 B．小球运动过程中的最小动能为 C．小球在最小动能的位置坐标为 D．小球在最小动能的位置坐标为 10．如图所示，细轻杆将质量为M的光滑大圆环固定在竖直平面内，两个质量均为m的小环（可视为质点）套在大圆环上。将两个小环从大圆环的最高点由静止释放，两小环同时沿大圆环两侧下滑。从两小环开始下滑运动至大圆环最低点的过程中，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A．每个小环所受大圆环的弹力先减小后增大 B．每个小环所受重力的功率一直增大 C．若M＝m，则细轻杆受到的弹力仅有一次为零 D．若，则细轻杆受到的弹力有两次为零 三、实验题（每空2分，本题共14分） 11．利用如图甲装置可以探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。图中直径为D的水平圆盘可绕竖直中心轴转动，盘边缘侧面上有很小一段涂有很薄的反光材料。当圆盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来，从而记录反光时间Δt。长为L的细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，连接到计算机上的传感器能显示细线的拉力F，并测量出反光材料的长度Δd。 （1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和旋转半径保持不变，某次记录的反光时间为Δt，则角速度ω＝______； （2）以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示的直线，图线横截距的物理意义是______；若图线的斜率为k，则滑块的质量为______（结果用字母k、L、Δd、D表示）。 12．小七同学在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验，实验器材如下：分液漏斗、阀门、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下： ①在分液漏斗内盛满清水，旋松阀门，让水滴以一定的频率一滴滴的落下； ②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，当频率为25 Hz时，第一次看到一串仿佛固定不动的水滴； ③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度； ④处理数据，得出结论； （1）该同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示，根据数据计算当地重力加速度g＝______m/s2（结果保留三位有效数字）； （2）调整阀门可以控制水滴大小，由于阻力影响，测得两次实验图像如图丙所示，假设水滴下落过程中受到的阻力大小恒定且相等，由图像可知水滴b的质量m2______（填“大于”或“小于”）水滴a的质量m1； （3）实验后，该同学打开手机上的测量APP（phyphox），利用加速度传感器测出当地的重力加速度值为9.80 m/s2，你认为造成上述实验与手机加速度传感器测量有差别的原因是______（写出一种即可）； （4）利用该实验装置还可验证动能定理，不计阻力，某次下落的水滴质量为m，测得AB的距离为S1，BC的距离为S2，以此类推…已知滴水的时间间隔为T，则验证的表达式为______（用S1、S2、S3、S4、T和g表示）。 四、解答题（本题3个小题，共40分） 13．（10分）剑桥大学领导的研究团队利用詹姆斯·韦布空间望远镜上的仪器，对距离地球124光年的K2-18b行星大气层进行分析，发现其大气层可能有二甲基硫醚（DMS）和二甲基二硫醚（DMDS）的存在，这两种化合物在地球上主要由海洋藻类产生，因此被视为外星生命存在的潜在标记。若该行星地质结构与地球非常类似，且密度与地球密度相同，已知地球半径R，地表重力加速度g。 （1）假设该行星自转速度在缓慢加快，请证明其因自转瓦解时的周期为； （2）如果该行星半径为地球半径的k倍，自转周期为T0，求其静止轨道卫星离该行星表面的高度h。 14．（12分）如图所示，有一固定在水平地面上的水泥管道，儿童正在踢足球，球从最低点出发在圆筒中完整运动了若干圈。此过程可视为：一质量为m的小球沿竖直圆轨道做圆周运动，已知竖直圆轨道内壁粗糙程度相同、半径为R。若在小球某次经过最低点，运动一圈又回到最低点的过程中，测得连续两次通过最低点时筒壁对小球的弹力大小分别为9mg和7mg。（不考虑空气阻力作用） （1）求两次过最低点的速度v1和v2； （2）结合高中物理知识，求该过程中小球经过最高点时筒壁对小球的弹力N大小的范围。 15．（18分）如图，倾角θ＝37°的足够长斜面固定在水平地面上，其顶端固定一轻质光滑的定滑轮；劲度系数k＝100 N/m的轻质弹簧的下端固定在垂直斜面底端的挡板上，上端与质量m1＝1 kg的小物块A相连；质量m2＝2 kg的小物块B通过轻绳跨过滑轮与质量m3＝3 kg的重物C连接。用手将B沿斜面缓慢下压，当弹簧的压缩量x1＝20 cm时C离地高度，此时释放物块B。已知A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，（结果可保留无理数和分数）求： （1）B与A恰好分离时C下落的高度； （2）B与A恰好分离时A的速度大小； （3）B上滑的最大距离。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度下期高2028届半期考试 物理答题卡 姓名 班级 准考证号 填涂样例 正确填涂 错误填涂 客观题 (1—7单选，每题4分；8—10多选，每题6分） 11.（6分） （1） （2） 12.（8分） （1） （2） （3） （4） 13.（10分） 14．（12分） 15. （18分） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度下期高2028届半期考试 物理试卷参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D C B B D A C AC BD AD 11．（1） （2）（滑动）摩擦力 12．（1）9.69（2）小于（3）水滴下落时受到空气阻力作用（4） （说明：动能表达式含有m不给分；动能定理等号左右写反不给分） 13．（1）证明：设K2-18b行星的半径为Rk，且其自转周期为T时，其表面质量为m的物理刚好飞出。 在K2-18b行星表面对m分析： ①（1分） ②（1分） 由①②得；（1分） 在地球表面由黄金代换有 ③（1分） 将③带入，可证： （1分） （2）解：设K2-18b行星的静止轨道卫星质量为m0 根据万有引力提供圆周运动向心力 ④（2分） ⋯⋯⋯⑤（1分） 在地球表面由黄金代换有 ⋯⋯⋯⑥（1分） 由④⑤⑥得： （1分） （评分说明：1．此题证明过程能说明清楚行星瓦解条件，可适当给分；2．此题证明过程中能说明无论是地球还是行星瓦解时的自转周期主要与其密度有关，可适当给分。） 14．解：（1）当最低点N1＝9mg时，速度v1 ①（1分） 当最低点N2＝7mg时，速度v2 ②（1分） 由①②得： ③（1分） ④（1分） （2）小球从最低点v1到最低点v2 ⑤（2分） 且： ⑥（1分） 结合圆周运动向心力、对称性和微元思想， 有： ⑦（1分） 由③④⑤⑥⑦得：（说明：由③④⑫⑬⑥⑦也可得到⑧⑨⑩） Wf＝mgR ⑧ ⑨ ⑩（1分） 设该过程最高点时速度为v ⑪（1分） 设小球从最低点v1到最高点v ⑫ 设小球从最高点v到最低点v2 ⑬（1分） 由⑨⑪⑫得：mg＜N＜2mg （1分） 或由⑩⑪⑬得：mg＜N＜2mg （评分说明：第（1）问4分，第（2）问10分，且（2）问设计比较开放，根据参考答案可知，可选用多种过程组合进行求解，多种思维和方法求解。1．若有学生利用极限思想，忽略摩擦力，分别用上滑和下滑过程得到范围mg＜N＜3mg，可以给（2）问一半的分；2．若有学生利用微积分知识，理论可得到具体值，但是涉及到超越方程，无法在考场求解，可以给（2）问三分之二的分。） 15．解：（1）B与A恰好分离时，A、B间弹力为0，且此时A与B的加速度大小相等，根据牛顿第二定律， 对A有kx2-m1gsinθ-μm1gcosθ＝m1a ①（1分） 对B有T-m2gsinθ-μm2gcosθ＝m2a ②（1分） 对C有m3g-T＝m3a ③（1分） B与A恰好分离时C下落高度hc hc＝x1-x2 ④（1分） 由①②③④得x2＝0.12 m，hc＝0.08 m （1分） （2）从释放B到A、B分离的过程 弹簧弹力对A做的功 ⑤（2分） 对A，根据动能定理有 ⑥（2分） 对B，根据动能定理有 ⑦（1分） 对C，根据动能定理有 ⑧（1分） 解得 （1分） （3）A、B分离后，B和C继续运动，当C刚要接触地面时B的速度达到最大，设此时速度大小为vm，则 ⑨（1分） 解得 （1分） C落地后，细绳开始松弛，设B继续上滑L1时速度为零，对B根据动能定理有 ⑩（2分） 解得L1＝0.1 m B上滑的最大距离Lm＝h+L1 ⑪（1分） 解得 （1分） 学科网（北京）股份有限公司 $