重庆市第八中学校2025-2026学年度下学期半期考试高一物理试题

**基本信息** 重庆八中高一期中物理试卷，以匀速圆周运动、机械能守恒等核心知识为载体，通过蹦床、飞船着陆等真实情境设计，融合物理观念与科学思维，实现基础巩固与能力提升的梯度考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7/28|动量、动能、功率计算|如第1题辨析动量与动能的矢量标量性，夯实物理观念| |多选|3/15|机械能守恒条件、天体运动|如第9题结合星球半径与重力加速度，考查科学推理| |实验题|2/15|碰撞不变量、机械能守恒验证|第11题通过纸带分析碰撞前后动量关系，培养科学探究能力| |计算题|3/42|天体运动、力学综合|第14题飞船着陆过程周期计算，第15题传送带与弹簧结合，体现真实问题解决|

重庆八中 2025—2026 学年度(下)半期考试高一年级 物 理 试 题 一、单项选择题:本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项符合题目要求。 1. 一物体在水平面内的匀速圆周运动，下列哪个物理量在运动过程中始终保持不变 A. 动量 B. 动能 C. 位移 D. 加速度 2. 一物体在运动过程中，重力做了-1 J 的功，合力做了2 J 的功，则 A. 该物体动能减少，减少量等于 B. 该物体动能增加, 增加量等于 1J C. 该物体重力势能减少，减少量等于 2J D. 该物体重力势能增加，增加量等于 1J 3. 一辆汽车以不同的恒定功率在平直路面上启动,前后两次 图像如图所示,设汽车行驶时所受阻力恒定, 则第一次与第二次汽车启动时功率之比为 A. 2 : 3 B. 3 : 2 C. 4 : 9 D. 9 : 4 4. 如图为水平面内一物体,在水平力 作用下,沿着力 方向运动的 图像。则在 这段位移内,力 对物体做的功为 A. 3J B. C. D. 5. 如图所示,质量为 的木块放在光滑的水平桌面上,用轻绳绕过桌边的轻质定滑轮与质量为 的砝码相连,已知 ,让绳拉直后使砝码从静止开始下降。若砝码底部与地面的距离为 ,砝码刚接触地面时木块仍没离开桌面,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为 ,此时木块的速率为 A. B. C. D. 6. 如图所示，在空中固定有一个倾斜的挡板 ，与竖直方向成 角， ，在 点的正下方有一点 ,以一定的速度 从 点水平向右抛出一个质量为 的小球,可视为质点。如果小球的运动轨迹恰能与挡板相切于 点(图中未画出)。重力加速度 ,不计空气阻力。则 A. 、 两点间的距离为 B. 从 到 过程中,小球的动量变化量为 C. 小球到达 点时的速度大小为 D. 从 A 到 B 过程中，小球的动能增加量为 100J 7. 光滑细圆管固定在竖直平面内, 为圆心, 分别为圆管的最高、最低点。可视为质点的小球(直径略小于管道)由静止从 点开始下滑，从 到 的过程中，设小球的位移大小为 ,则小球的重力势能 (以 点所在水平面为零势能面) 、动能 、 速率 、绕 点做圆周运动的角速度大小 随 变化的关系图像,正确的是 A. B. C. D. 二、多项选择题:本题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分。在每小题给出的四个选项中， 有多项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 8. 在如图所示的物理过程示意图中，甲图中一端固定有小球的轻杆，从右偏上 角释放后绕光滑支点摆动; 乙图中斜劈 置于水平面上,物体 沿斜面下滑,各接触面均光滑；丙图中小球在绳的牵引下在水平面内做匀速圆周运动；丁图中跳伞运动员匀速下落。 甲、乙、丙过程中空气阻力均忽略不计，关于这几个运动过程 A. 甲图中小球机械能守恒 B. 乙图中物体 机械能守恒 C. 丙图中小球的机械能守恒 D. 丁图中运动员的机械能守恒 9. 两星球，星球表面重力加速度之比为 1:3,星球半径之比为 1:3,忽略星球自转, 则 A. 两星球的质量之比为 1:3 B. 两星球的密度之比为 1:1 C. 两星球的第一宇宙速度大小之比为 1:3 D. 两星球的近地卫星周期之比为 1:3 10. 如图所示的木板由倾角为 的倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段小圆弧面相连接,在木板的中间有光滑浅槽轨道。现有 个质量均为 、直径均为 的均匀刚性小球,在施加于 1 号球的水平外力 的作用下均静止,力 与圆槽在同一竖直面内, 此时 1 号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为 。现撤去力 使小球开始运动, 直到所有小球均运动到水平槽内。忽略一切阻力。已知重力加速度为 ，且 ,则 A. 水平外力 的大小为 B. 若 号球还在倾斜槽上运动时,2 号球对 1 号球的作用力为 0 C. 若 ，整个运动过程中，2 号球对 1 号球所做的功等于 D. 若 ,第 1014 个小球机械能是减小的 三、实验题:本题共 2 小题, 共 15 分。 11. (6 分)某同学用如图甲所示的装置探究碰撞中的不变量。在小车 的前端粘有橡皮泥,轻推小车 使之拖着纸带做匀速直线运动,然后与原来静止在前方的小车 相碰, 并粘合成一体继续做匀速直线运动。在小车 的后面连着纸带，打点计时器的电源频率为 50Hz，长木板的一端下面垫着小木片用以平衡摩擦力。 (1)若已得到打点纸带如图(乙)所示，并将已测得的各计数点间的距离标在纸带上， 点为运动起始的第一个点，则应选_____段来计算小车 碰前的速度。(选填“ ” “ ” “ ” 或 “ ”) (2)已测得小车 的质量为 ，小车 的质量为 ，由以上测量数据可得:碰前两车质量与速度乘积之和为_____ ，碰后两车质量与速度乘积之和为_____ 。则碰撞前后两车质量与速度的乘积之和在误差允许的范围内相等。 (结果均保留三位有效数字) 12. (9分)某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机转轴上装一支软笔。电动机转动，钢柱下落,软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹(时间间隔为 )。如图乙，在钢柱上从痕迹 开始选取 5 条连续的痕迹 ,测得它们到痕迹 的距离分别为 。已知当地重力加速度为 。 (1)若电动机的转速为 ，则 _____s。 (2)为验证机械能是否守恒，需要比较钢柱下落过程中任意两点间的_____。 A. 速度变化量和重力势能变化量 B. 动能变化量与重力势能变化量 C. 速度变化量和高度变化量 (3)设各条痕迹到 的距离为 ，对应钢柱的下落速度为 ，画出 图像，发现图线接近一条倾斜的直线，若该直线的斜率近似等于_____，则可认为钢柱下落过程中机械能守恒。 (4)该同学用两个质量分别为 、 的圆柱 和 分别进行实验，多次记录下落高度 和相应的速度大小 ,作出的 图像如图丙所示， 、 下落过程中所受阻力大小始终相等，对比图像分析正确的是_____ A. 大于 B. 等于 C. 小于 四、计算题:本题共 3 小题，共 42 分。 13. (10分)蹦床比赛示意如图，一个质量为 的蹦床运动员，从离水平网面 3.2m 高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面 高处。已知运动员与网接触的时间为 ，不计空气阻力， 取 。在运动员与网接触的这段时间内，求: (1)运动员速度变化量的大小； (2)网面对运动员的平均作用力大小。 14. (14 分) 如图所示，为某飞船着陆月球的过程，阴影部分表示月球，飞船在轨道半径为 的圆形轨道I上绕月球做匀速圆周运动,到达 点时经过短暂的点火减速,进入椭圆轨道II，在到达轨道II近月点 点时再次点火减速，进入近月圆形轨道III，而后飞船在轨道III上绕月球做匀速圆周运动。已知月球半径为 ，月球表面的重力加速度为 。 不考虑其它星体对飞船的影响, 忽略月球自转, 求: (1)飞船在轨道I、III的速度之比; (2)飞船在轨道 的周期； (3)飞船从轨道II上远月点 运动至近月点 所用的时间。 15. (18 分)如图所示， 为竖直平面内光滑四分之一圆弧轨道，半径 。长度 的水平传送带,左端与圆弧轨道最低点 连接,右端上表面与固定平台等高并紧靠。平台上固定有一底端 处开口且略微错开的竖直圆轨道。一质量 的滑块 (视为质点),从圆弧轨道最高点 处静止释放。已知滑块与传送带表面的动摩擦因数 , 与 右侧平台间的动摩擦因数 左侧平台光滑, 。轻弹簧初始为原长,左端与轻质挡板连接,右端固定,其劲度系数 。弹簧弹性势能的表达式 ( 为弹簧形变量),最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计通过各连接处的能量损失，重力加速度 。求: (1)滑块下滑至圆弧轨道最低点时对 处的压力大小； (2)若传送带以 顺时针转动，圆轨道光滑，要使滑块第一次冲上圆轨道后不脱离圆轨道,圆轨道的半径 满足的条件; (3)若传送带以 逆时针转动，滑块与圆轨道间的动摩擦因数 ，滑块从 处进入圆轨道后，在始终沿轨迹切线方向的外力作用下，沿轨道做匀速圆周运动，运动一周后撤去外力，继续向右滑动，与位于平台 处的轻质挡板相撞并粘连，滑块从冲上传送带到弹簧第一次被压缩到最短的过程中因摩擦而产生的热量。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $重庆八中2025-2026学年度（下)高一年级半期考试 物理答案 6 6 9 10 B A B C B D AC BC ABD 1. 【答案】B 【详解】AB.匀速圆周运动中，物体的动量方向沿切线方向，在圆弧的不同位置切线方向不同， 故物体的动量不断变化，A错误： B在水平面内匀速圆周运动中，物体的动能E,=)m,由于速度大小不变，故动能保持不变，故 B正确。 C.位置时刻变化，故位移变化，故C错误： D.在匀速圆周运动中，物体的加速度沿半径指向圆心，故在圆弧的不同位置加速度不同，D错误。 故选B。 2.【答案】D 【详解】AB.合外力做的功对应着物体动能的变化，合外力做了2J的功，因此动能增加了2J,故 A、B错误： CD,重力做负功，重力势能增加：重力做正功，重力势能减少。重力做了多少功，对应的重力势 能变化了多少。所以重力对物体做-1J的功，重力势能将增加1J,故C错误，D正确。 故选D。 3.【答案】A 【详解】当达到最大速度时F-则功率为P=Fv= 且=。=2 可知第一次与第二次汽车启动时功率之比为卫 3 3 -Vo 故选A。 4.【答案】B 【详解】该过程水平力F的平均值为 F=2+4=3N 水平力F所做的功为W=Fs=6J 2 1 故选B。 5.【答案】C 【详解】以木块和砝码组成的系统为研究对象，只有重力做功，系统的机械能守恒，则有 Mgh=(M+m)v M=2m 解得v= V38h故C正确。 故选C。 6.【答案】B 【详解】C.运动轨迹恰好与挡板上的B点相切，则小球在B点的实际速度与水平方向夹角为45°， 如图所示由图可知yg==102ms c0s45° yy=Vo=10ms,故C错误： Vo 45 A.小球从A到B过程，水平方向做匀速直线运动，有x=,t 由几何关系可得tan0=x s+y 联立，可得O、A两点间的距离为s=5m,故A错误： B.小球从A到B过程，竖直方向做自由落体运动，有)，=g 位移y=28r 解得t=ls,y=5m 小球的动量变化量为△p=mgt=10kgm/s,故B正确： D.根据动能定理，从A到B过程中，小球的动能增加量为△E,=mg=50J,故D错误。 故选B。 7.【答案】D 【详解】A.重力势能E。的分析，设圆管的半径为R,小球的竖直高度为h 由几何关系可知h=2R-xcos0 0为位移x与竖直方向的夹角 根据等腰三角形可知cos6=x 2R 小球的重力势能E。=mgh=2mgR-mg cos0x=2mgR-mgx2 2R 所以E,随x非线性变化，故A错误： B.由机械能守恒可知小球动能E=mg(2R-h)=mgx 2R 所以Ek与x不是线性关系，故B错误： C. 由E-m2 因此v= 所以y与x是线性关系，故C错误： D.角速度w= x,可知0与x成正比，故D正确。 RVR 故选D。 8.【答案】AC 【详解】A.支点光滑，所以甲图中小球的机械能没有向其他形式的能量转化，轻杆的弹力沿杆， 对小球不做功，故小球机械能守恒，故A正确： B.水平面光滑，所以物体B的机械能一部分转化为了斜面的动能，故系统机械能守恒，物体B机 械能不守恒，故B错误； C.丙图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，动能和重力势能都不变，小球的机械能守恒，故 C正确。 D.运动员动能不变，重力势能减小，机械能不守恒，故D错误。 故选AC。 9.【答案】BC 8R3 【详解】A.设星球的半径为R,由m=,可知星球质量之比 1 G p 3g3R227 故A错误： M B.由P= 3次3，可知星求密度之比P红= P61 IC. 设星球的第一字宙速度为V,根据重力提供向心力有mg=m二，得v=√gR R 由图像可知，M、N星球表面的重力加速度之比为}，半径之比为，故M、N第一字宙速度大小 之比为，故C正确： 3 根据重力提供向心力有mg=m n2 72R,T=2x R 故近地卫星周期之比为1：1，故D错误。 故选BC。 【答案】ABD 【详解】A.N个小球整体为研究对象，由力的平衡条件可得tan0= F Nmg 得F=Nmgtan0,.故A正确： B.以所有小球整体为研究对象，沿斜面下滑的加速度为gs0。单独以1号球为研究对象，重力 沿斜面向下产生的加速度恰好为gsi0。故1号球还在斜面运动时，2号球对1号球的作用力为0. ,故B正确： C.当=3时，选择水平轨道面为零势能面，整体重力势能减少量转化为整体动能 3mgh+mgd sin+mg2d sin =1.3mv2 2 设2号球对1号球所做的功为W,由动能定理得mgh+W=一mv 解得W=ngd sin,故C错误： D.当N个球全部到达水平轨道时，根据机械能守恒定律有 Nmgh+mgdsin+mgx2dsin0+...+mg(N-1)dsin0=Nmv 第飞个球的动能E,号m=m3功4化/ 2 -mgdsin 球k的机械能变化量△E=)m-mgh-mg（k-D dsin9<0 解得k>V+1 2 当N=2026时，k⊙2027， 2，故D正确。 故选ABD。 11.【答案】(1)BC (2)0.420 0.417 (每空2分) 【详解】(1)[1]由于碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，故AC应在 碰撞之前，DE应在碰撞之后，推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速 直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的 速度。碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同 的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度。 (2)[2]碰前系统的动量即A的动量，则有 p=my=m 5T =0.40×0.01050kg-ms=0.420kg·ms C 5×0.02 [3]碰后的总动量为 R,=偶+m州=0偶+m)9=0401020×9Q528gms0417gms 5×0.02 12【答案】(1)0.03(2分)(2)B(2分)(3)2g(2分)(4)A(3分) 【详解】(1)若电动机的转速为300rmin,则电动机转动一周所需时间T=,60 5=0.03s 2000 (2)钢柱下落过程中，若重力势能减少量等于动能的增加量，则机械能守恒。故选B。 (3)设钢柱质量为m,钢柱下落过程中，若重力势能减少量等于动能的增加量，则有)m=mgh ) 整理得v2=2gh 故若该直线的斜率近似等于2g,则可认为钢柱下落过程中机械能守恒。 (4)设P、Q下落过程中所受阻力大小为f方则由动能定理得mgh-h=二mv 整理得=2g-} 放-A图像斜率k=2(g一司 所以斜率越大，质量越大，结合图像可知P的质量比Q的质量大，即m>2。 故选A。 13.【答案】(1)18m/s (2)2400W 【详解】(1)设运动员触网时速度大小为y、离开网时速度大小为y2, 自由下落：2-0=2gh,解得：y=8m/s (2分) 从离开网面到最高点：0-=-2gh,解得：2=10m/s（2分) 以竖直向上为正方向，则与网接触这段时间的速度变化量为：△v=片-y=18m/s(2分) (2)根据动量定理，可得：(F-mg)△1=my,-my(2分)，解得：F=2400N。(2分) 【答案】)万 3R 2R 14. (2)6π (3)2π. 【详解】 (1)由万有引力提供向心力有G=m广， 解得v= GM 2 (2分) (2分) (2)设飞船在轨道1上的运动周期为T,在轨道I有GMm 4π2(3R) =m (3R2 T (2分) 在月球表面有G Mm=m8o (2分) 由以上可得T=6π 3R (2分) (3)设飞船在轨道Ⅱ上的运动周期为T2,而轨道Ⅱ的半长轴为2R,根据开普勒定律得 T T (2R)3(3R) (2分) 可解得T,=4π 2R (1分) go 所以飞船从A到B的飞行时间为1=2=2元 2R 2 (1分) 6 15.【答案】(1)30N (2)r≤0.72m或r≥1.8m (3)116J 【详解】解：1)从A到B机械能守恒：mgR=m,(1分)解得；%=10m1s 在B点：F-mg=m，(1分)解得：F=30N。1分) R 根据牛顿第三定律，压力大小为30N。(1分) (2)滑块以速度y。冲上传送带后，做匀减速直线运动，有：a=4g=4m/s2由 -2ax=v2-,解得：x=8m<L,然后随传送带以v=6m/s匀速运动。(1分) ①若恰好到达圆心等高处时速度为零： -mg=0-号mw2则5=1.8m(2分) 2 ②若恰好到达圆轨道最高点：mg=m 5mg2n2=7m2、 则2=0.72m(2分) 所以r≤0.72m或r≥1.8m（1分) (3)滑块的整个运动过程有三段产生摩擦热，具体分析如下： D ①第一段过程为滑块以速度y,冲上传送带过程，-2aL=-v得y2=4m/s 通过传送带时间：1=。-业=6m/3=1,55 mg a 4m/s2 滑块与传送带相对位移：△r=v1+L=19.5m 此过程产生的摩擦热：2=4mg△r=4W×19.5m=78J （2分) mg ②第二段过程为滑块以速度y冲上右侧的固定平台后，在竖直圆轨道匀速运动一周的过程，如图所 示，选取竖直圆轨道上下对称的P、P两点，根据牛顿第二定律则有：N+mg cos0=m过 R N:-mg cos=m R 在P、P两点附近选取微元长度△1，则滑块在这两段微元长度△！克服摩擦力做的功之和： △形=4NAW+4N,AW=4A1(N+N)=4,2mEA 求和可得Q,=4,=2△m,=42mr=321(3分) 7 ③第三段过程为滑块滑上C右侧平台并与挡板粘连，由功能关系可知，弹簧第一次被压缩到最短（此 时滑块运动到E点)则有：m吲=4mg化o+Le)+ae, 2 代入数据解得：Loe=0.2m,第三个阶段产生的热量：2=，mg(Lco+LoE)=6J(2分) 所以整个过程产生的热量为9。=9+22+2=78J+32J+6J=116J(1分) 8