精品解析：上海市第四中学2025-2026学年第二学期高一期中考试物理试卷

2025学年第二学期高一物理1期中考试卷 一、现代物流 无人机、无人驾驶汽车等是人工智能时代物流配送的重要工具。 1. 如图，无人机用轻绳吊着质量为m的包裹，一段时间内飞行高度保持不变，轻绳偏离竖直方向的夹角始终为。已知重力加速度为g，包裹所受空气阻力忽略不计。 （1）包裹的加速度大小为______。 （2）包裹可能做______运动。（多选） A.匀速　　B.匀加速　　C.匀减速　　D.变加速 （3）飞行过程中，突然解锁轻绳，包裹在空中的运动轨迹可能是______。 A.B. C. D. 2. 某实验小组研究无人机的运动，测得其在竖直方向飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示，E、F、M、N为曲线上的点，EF、MN段可视为两段直线。无人机的质量为2kg，取竖直向上为正方向。 （1）EF段无人机的速度大小为______； （2）FM段无人机处于______状态（填“超重”或“失重”） （3）MN段无人机机械能______（填“增加”“减少”或“不变”） （4）EN段无人机所受合外力冲量大小为______。 【答案】1. ①.   ②. BCD ③. C 2. ①. ②.  失重 ③. 减小 ④. 【解析】 【分析】 【1题详解】 [1]对包裹受力分析：竖直方向高度不变，合力为0，水平方向合力提供加速度。由平衡条件和牛顿第二定律  联立得 [2]包裹合力恒定，加速度恒定，做匀变速运动；若加速度与速度同向为匀加速，反向为匀减速，如果包裹做匀速圆周运动，则做变加速运动；因此选BCD。 [3]解锁时包裹初速度沿水平方向，解锁后只受重力，轨迹向重力方向（竖直向下）弯曲，因此选向下弯曲的轨迹C。 【2题详解】 [1]EF段无人机的速度大小等于图像中EF段的斜率，可知EF段无人机的速度大小为 [2]根据图像可知FM段无人机先竖直向上做减速运动，后竖直向下做加速运动，加速度方向一直向下，则无人机处于失重状态。 [3]MN段无人机向下做匀速直线运动，动能不变，重力势能减小，无人机的机械能减小。 [4]MN段速度为 由动量定理，合外力冲量 所以EN段无人机所受合外力冲量大小为 【点睛】 二、太空探索 太空探索 3. “悟空”号在圆轨道上运行，其离地面高度。地球质量，地球半径。引力常量。 （1）根据万有引力定律，“悟空”号所在轨道处的重力加速度与地球表面重力加速度g的比值约为______。（结果保留2位有效数字） （2）“悟空”号的运行速度为v，第一宇宙速度为，则______。 A.　　B.　　C. （3）“悟空”号的运行速度约为______km/s。（结果保留2位有效数字） 4. “嫦娥六号”的返回器采用“再入返回”技术返回地球。返回器从点a首次进入大气层，经过点b后，从点c跃出大气层，经过点d后从点e再次进入大气层，其运动轨迹如图所示。（仅考虑地球引力和大气作用力） 返回器从点a运动到点c的过程中， （1）返回器的机械能______。（选填“逐渐增大”“逐渐减小”“先增后减”“先减后增”“始终不变”） （2）返回器减速经过点b时，大气对其作用力F的方向可能为______。 A.B. C. D. （3）返回器经过大气层外的点d时，距地面高度为h、速度大小为v，此时返回器的加速度大小为______（已知引力常量为G，地球的质量为M，半径为R），______。（选填“”“”“”） 【答案】3. ①. 0.86 ②. B ③. 7.6 4. ①. 机械能逐渐减小 ②. C ③. ④. > 【解析】 【3题详解】 [1]根据题意有 代入题中数据，解得 [2]第一宇宙速度是近地卫星（轨道半径近似为R）的最大环绕速度，轨道半径越大（根据），环绕速度越小，“悟空”号轨道半径，因此运行速度。 故选B。 [3]对悟空号有 代入题中数据，解得 【4题详解】 [1]返回器在大气层内运动时，大气阻力始终做负功，机械能不断减小，因此从a到c的过程中，机械能逐渐减小。 [2]返回器减速经过点b时，做曲线运动，速度水平向右。由曲线运动的条件可知其速度和合力中间夹着轨迹，又由于大气还有阻力存在，所以大气对其作用力F的方向应斜向后方且向上。 故选C。 [3]返回器经过大气层外的点d时有 解得 [4]由运动学关系可知物体做匀速圆周运动时 返回器经过大气层外的点d后会做向心运动，所以经过d点时加速度。 三、校园体育节 某中学举办了一场校园体育节。在足球、飞镖项目中，学生通过观察运动现象，体会物理规律。 5. 如图所示，足球在空中做曲线运动。下列图示中虚线表示足球的运动轨迹，能正确反映其速度方向与加速度方向的可能为______。 A. B. C. D. 6. 如图所示，足球自O点竖直向上运动，随后下落回到O点。假设足球在运动过程中所受空气阻力大小恒为f（且）。取竖直向上为正方向，在足球从O点出发至回到O点的过程中，其速度随时间t变化的图像可能为______。（重力加速度大小为g） A. B. C. D. 7. 在飞镖比赛中，靶子固定在竖直墙面上，选手正对靶子投掷飞镖。飞镖在空中的运动可近似视为平抛运动。已知男生投掷飞镖的抛出点到靶子的水平距离为，女生投掷飞镖的抛出点到靶子的水平距离为，男生投掷飞镖的抛出点的高度比女生的高20cm。男、女生抛出飞镖时的初速度大小相同，均击中靶子上同一点。飞镖的质量。不计空气阻力，将飞镖视为质点。 （1）男、女生投出的飞镖在空中飞行时间之比为______。 （2）（计算）求男生飞镖的抛出点比击中点高出的高度。（结果保留2位有效数字）______ （3）（计算）求男生投出的飞镖从抛出瞬间到刚击中靶的过程中，飞镖动能的变化量，及动量的变化量。______ （4）在飞镖项目中，科技小组用投飞镖机器人参赛。质量为m的飞镖初始静止，该机器人对其施加水平恒定推力F，作用时间t后水平抛出。已知靶心离地高度，保持作用时间抛出点到靶心的水平距离x不变，调节推力F的大小和抛出点离地高度，每次均正中靶心。作图像如图所示，图线斜率为k。则当地重力加速度______。 【答案】5. D 6. A 7. ①. ②. ③. ，，方向竖直向下 ④. 【解析】 【5题详解】 判断曲线运动中速度与加速度方向时，抓住两条基本规律：（1）速度方向一定沿轨迹的切线方向。（2）加速度方向一定指向轨迹弯曲的一侧；若速度大小还在变化，则加速度还可以带有切向分量。因为轨迹向左弯曲，所以加速度必须具有向左的分量。 故选D。 【6题详解】 设竖直向上为正方向。足球上升时，速度方向向上，空气阻力方向向下，所以合力向下，有 因此上升阶段速度随时间线性减小，且斜率较大。下降时，速度方向向下，空气阻力方向向上，此时合加速度仍向下，但大小变小。有 因为题目给出 ，所以下降阶段加速度仍为负，图像在过零后应继续向下，但斜率绝对值变小。 故选 A。 【7题详解】 [1]平抛运动的水平位移满足。由于两人初速度大小相同，所以 因此男、女生飞行时间之比为。 [2]设男生、女生抛出点比击中点高出的高度分别为、，有 平抛运动竖直方向满足，故 于是设，则。代入高度差关系 解得 则有 故男生抛出点比击中点高出的高度为（保留2位有效数字）。 [3]由第（2）问结果可知，男生飞镖下降高度。重力做正功等于动能增量，因此 设共同初速度为 ，则 代入、、得， 男生飞镖初动量只有水平方向，末动量相对初动量只多出竖直向下分量，所以动量变化量只在竖直方向。有，方向竖直向下。 [4]飞镖在机器人作用下做匀加速直线运动，抛出瞬间的水平速度为 抛出后做平抛运动，到靶心的飞行时间为 设抛出点离地高度为，靶心离地高度为，则竖直方向有 即 整理得 这是对的一次函数，故图线斜率 解得当地重力加速度。 链球运动 在链球运动中，运动员拉着链条的一端转动身体，带动链条另一端的球做圆周运动，最后松手使链球飞出。（重力加速度大小为g） 8. 如图，运动员拉动链球使球在水平面内做匀速圆周运动。（不计空气阻力及链条质量） （1）若球在2s内恰好转三周，则球的角速度大小为________rad/s。 （2）若将运动员的手和球的角速度大小分别记为、，线速度大小分别记为、，则_________。 A， B.， C.， D.， （3）若球所做圆周运动的半径为r，链条与水平面夹角为θ。求球的线速度大小v。（计算）____________ 9. 在如图（a）所示“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置中，将一砝码固定在连杆上，使悬臂匀速转动，模拟球的圆周运动。当悬臂以某一转速转动时，测量并记录悬臂的角速度大小ω和力传感器对连杆的拉力大小F。改变悬臂的转速，重复以上步骤。 （1）挡光片的宽度为d，无线光电门传感器的转动半径为R。若挡光片的挡光时间为Δt，则悬臂转动的角速度大小为____________。 （2）将得到的多组数据处理后描在F–ω2图中，如图（b）所示。根据图中的数据点画出F–ω2图线____________。 10. 如图，若质量为m的小球从离地高为h1的P点以大小为的速度斜向上飞出，球能到达的最高点离地高度为h2。（以P点所在水平面为零势能面，不计空气阻力） （1）球在Q点时的机械能为___________。 A B. C. D. （2）球从P点运动到Q点的过程中，其动能的变化量为__________。 （3）球在经过Q点后的下落过程中，其动能Ek与其离地高度h间的关系可能为________。 【答案】8. ①. 3π ②. D ③. 9. ①. ②. 10. ①. B ②. ③. C 【解析】 【8题详解】 （1）[1]根据角速度的定义式可得，球的加速度大小为 （2）[2]运动员的手和球一起做圆周运动，角速度相同，即 根据可知，球做圆周运动的半径比手大，所以 故选D。 （3）[3]对小球受力分析，如图所示 则，拉力T与重力G的合力提供向心力 解得 【9题详解】 （1）[1]悬臂转动的线速度大小为 悬臂转动的角速度大小为 （2）[2]根据题意作出图线，如图所示 【10题详解】 （1）[1]不计空气阻力，小球在空中运动过程中机械能守恒，则 故选B。 （2）[2]小球从P点运动到Q点，根据动能定理 解得 （3）[3]球在经过Q点后的下落过程中，球的机械能守恒，即 整理得 所以，图线为斜率为负的一条直线。 故选C。 四、遥控汽车 如图，一遥控汽车从平台A水平“飞出”，并安全落到平台B上。将遥控汽车视为质点，且“飞行”过程中不计空气阻力。（重力加速度大小为g） 11. 质量为m的遥控汽车在平台A上从静止开始做匀加速直线运动，加速距离x后水平“飞离”平台A，落到平台B上。已知遥控汽车在空中“飞行”的时间为t0、水平距离为s。 （1）遥控汽车在平台A上从左向右加速运动过程中，平台A对遥控汽车作用力F的方向可视为_________。 A．斜向右上 B．斜向右下 C．竖直向上 D．水平向右 （2）A、B两平台的高度差为_____________。 A． B． C． D． （3）若遥控汽车在平台A上水平加速过程中受到的阻力大小恒为f，求加速过程中牵引力所做的功W________。（计算） （4）遥控汽车落到平台B前瞬间，其所受重力的功率为____________。 A． B． C． D． 12. 从遥控汽车“飞离”平台A开始计时，经时间t，遥控汽车速度方向与水平面间夹角为θ，则tanθ与t之间的关系可能为___________。 A. B. C. D. 【答案】11. ①. A ②. B ③. ④. C 12. B 【解析】 【11题详解】 （1）[1]在水平方向，由于遥控汽车在平台A上从静止开始做匀加速直线运动，汽车受到平台A对汽车向右的摩擦力；在竖直方向，根据平衡条件，平台A对汽车有竖直向上的支持力，所以平台A对遥控汽车作用力F的方向可视为斜向右上。 故选A。 （2）[2]汽车从平台A落到平台B上，做平抛运动，在竖直方向为自由落体，所以 故选B。 （3）[3]汽车从平台A落到平台B上，在水平方向做匀速直线运动，速度大小为 遥控汽车在平台A上水平加速过程中，根据动能定理 解得 （4）[4]遥控汽车落到平台B前瞬间，在竖直方向的分速度大小为 根据P = Fv可知，所受重力的功率为 故选C。 【12题详解】 汽车做平抛运动，经时间t，在竖直方向 根据可知 即，tanθ与t成正比，所以tanθ − t图线为过原点的一条直线。 故选B。 风洞实验 在某次风洞实验中，将一质量为m的小球，从点O以大小为v0的速度水平向左抛出。小球在运动过程中始终受到方向水平向右、大小为2mg的恒定风力。小球仅在重力和风力作用下运动的轨迹如图所示，轨迹上点Q位于点O正下方，轨迹上点P距离直线OQ最远。（重力加速度大小为g） 13. 若小球从O运动到P用时t1，从P运动到Q用时t2，则t1、t2的关系为（　　） A. t1>t2 B. t1=t2 C. t1<t2 14. 小球从O运动到Q的过程中，风力对小球做的功W=________。 15. （计算）求小球从O运动到Q所用的时间t及小球运动到Q时的速度v。 【答案】13. B 14. 0 15. ；，方向与水平方向成45°夹角斜向右下方 【解析】 【13题详解】 小球的运动可分解为水平方向的匀变速直线运动和竖直方向的自由落体运动。小球在水平方向受恒定风力的作用，先向左做匀减速直线运动再向右做匀加速直线运动，根据对称性可知，由于小球从O运动到P和从P运动到Q的水平位移相等，所以用时也相等，即 故选B。 【14题详解】 根据功的定义式可知，由于小球从O运动到Q的过程中，其水平方向的位移为零，所以水平风力对小球做的功等于零，即 【15题详解】 设小球水平方向匀变速直线运动的加速度为，则根据牛顿第二定律有 解得 根据匀变速直线运动的速度公式有 解得小球从O运动到P的时间为 所以小球从O运动到Q所用的时间为 同理根据对称性可知当小球运动到时水平方向的速度大小为，方向水平向右；小球在竖直方向做自由落体运动，则运动到时竖直方向的速度为 所以小球运动到Q时的速度大小为 设此时小球与水平方向的间夹角为，则有 解得 即小球运动到Q时的速度大小为，方向与水平方向成45°夹角斜向右下方。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第二学期高一物理1期中考试卷 一、现代物流 无人机、无人驾驶汽车等是人工智能时代物流配送的重要工具。 1. 如图，无人机用轻绳吊着质量为m的包裹，一段时间内飞行高度保持不变，轻绳偏离竖直方向的夹角始终为。已知重力加速度为g，包裹所受空气阻力忽略不计。 （1）包裹的加速度大小为______。 （2）包裹可能做______运动。（多选） A.匀速　　B.匀加速　　C.匀减速　　D.变加速 （3）飞行过程中，突然解锁轻绳，包裹在空中的运动轨迹可能是______。 A.B. C. D. 2. 某实验小组研究无人机的运动，测得其在竖直方向飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示，E、F、M、N为曲线上的点，EF、MN段可视为两段直线。无人机的质量为2kg，取竖直向上为正方向。 （1）EF段无人机的速度大小为______； （2）FM段无人机处于______状态（填“超重”或“失重”） （3）MN段无人机机械能______（填“增加”“减少”或“不变”） （4）EN段无人机所受合外力冲量大小为______。 二、太空探索 太空探索 3. “悟空”号在圆轨道上运行，其离地面高度。地球质量，地球半径。引力常量。 （1）根据万有引力定律，“悟空”号所在轨道处的重力加速度与地球表面重力加速度g的比值约为______。（结果保留2位有效数字） （2）“悟空”号的运行速度为v，第一宇宙速度为，则______。 A.　　B.　　C. （3）“悟空”号的运行速度约为______km/s。（结果保留2位有效数字） 4. “嫦娥六号”的返回器采用“再入返回”技术返回地球。返回器从点a首次进入大气层，经过点b后，从点c跃出大气层，经过点d后从点e再次进入大气层，其运动轨迹如图所示。（仅考虑地球引力和大气作用力） 返回器从点a运动到点c的过程中， （1）返回器的机械能______。（选填“逐渐增大”“逐渐减小”“先增后减”“先减后增”“始终不变”） （2）返回器减速经过点b时，大气对其作用力F的方向可能为______。 A.B. C. D. （3）返回器经过大气层外的点d时，距地面高度为h、速度大小为v，此时返回器的加速度大小为______（已知引力常量为G，地球的质量为M，半径为R），______。（选填“”“”“”） 三、校园体育节 某中学举办了一场校园体育节。在足球、飞镖项目中，学生通过观察运动现象，体会物理规律。 5. 如图所示，足球在空中做曲线运动。下列图示中虚线表示足球的运动轨迹，能正确反映其速度方向与加速度方向的可能为______。 A. B. C. D. 6. 如图所示，足球自O点竖直向上运动，随后下落回到O点。假设足球在运动过程中所受空气阻力大小恒为f（且）。取竖直向上为正方向，在足球从O点出发至回到O点的过程中，其速度随时间t变化的图像可能为______。（重力加速度大小为g） A. B. C. D. 7. 在飞镖比赛中，靶子固定在竖直墙面上，选手正对靶子投掷飞镖。飞镖在空中的运动可近似视为平抛运动。已知男生投掷飞镖的抛出点到靶子的水平距离为，女生投掷飞镖的抛出点到靶子的水平距离为，男生投掷飞镖的抛出点的高度比女生的高20cm。男、女生抛出飞镖时的初速度大小相同，均击中靶子上同一点。飞镖的质量。不计空气阻力，将飞镖视为质点。 （1）男、女生投出的飞镖在空中飞行时间之比为______。 （2）（计算）求男生飞镖的抛出点比击中点高出的高度。（结果保留2位有效数字）______ （3）（计算）求男生投出的飞镖从抛出瞬间到刚击中靶的过程中，飞镖动能的变化量，及动量的变化量。______ （4）在飞镖项目中，科技小组用投飞镖机器人参赛。质量为m的飞镖初始静止，该机器人对其施加水平恒定推力F，作用时间t后水平抛出。已知靶心离地高度，保持作用时间抛出点到靶心的水平距离x不变，调节推力F的大小和抛出点离地高度，每次均正中靶心。作图像如图所示，图线斜率为k。则当地重力加速度______。 链球运动 在链球运动中，运动员拉着链条的一端转动身体，带动链条另一端的球做圆周运动，最后松手使链球飞出。（重力加速度大小为g） 8. 如图，运动员拉动链球使球在水平面内做匀速圆周运动。（不计空气阻力及链条质量） （1）若球在2s内恰好转三周，则球的角速度大小为________rad/s。 （2）若将运动员的手和球的角速度大小分别记为、，线速度大小分别记为、，则_________。 A， B.， C.， D.， （3）若球所做圆周运动的半径为r，链条与水平面夹角为θ。求球的线速度大小v。（计算）____________ 9. 在如图（a）所示“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置中，将一砝码固定在连杆上，使悬臂匀速转动，模拟球的圆周运动。当悬臂以某一转速转动时，测量并记录悬臂的角速度大小ω和力传感器对连杆的拉力大小F。改变悬臂的转速，重复以上步骤。 （1）挡光片的宽度为d，无线光电门传感器的转动半径为R。若挡光片的挡光时间为Δt，则悬臂转动的角速度大小为____________。 （2）将得到的多组数据处理后描在F–ω2图中，如图（b）所示。根据图中的数据点画出F–ω2图线____________。 10. 如图，若质量为m的小球从离地高为h1的P点以大小为的速度斜向上飞出，球能到达的最高点离地高度为h2。（以P点所在水平面为零势能面，不计空气阻力） （1）球在Q点时的机械能为___________。 A B. C. D. （2）球从P点运动到Q点的过程中，其动能的变化量为__________。 （3）球在经过Q点后的下落过程中，其动能Ek与其离地高度h间的关系可能为________。 四、遥控汽车 如图，一遥控汽车从平台A水平“飞出”，并安全落到平台B上。将遥控汽车视为质点，且“飞行”过程中不计空气阻力。（重力加速度大小为g） 11. 质量为m的遥控汽车在平台A上从静止开始做匀加速直线运动，加速距离x后水平“飞离”平台A，落到平台B上。已知遥控汽车在空中“飞行”的时间为t0、水平距离为s。 （1）遥控汽车在平台A上从左向右加速运动过程中，平台A对遥控汽车作用力F的方向可视为_________。 A．斜向右上 B．斜向右下 C．竖直向上 D．水平向右 （2）A、B两平台的高度差为_____________。 A． B． C． D． （3）若遥控汽车在平台A上水平加速过程中受到的阻力大小恒为f，求加速过程中牵引力所做的功W________。（计算） （4）遥控汽车落到平台B前瞬间，其所受重力的功率为____________。 A． B． C． D． 12. 从遥控汽车“飞离”平台A开始计时，经时间t，遥控汽车速度方向与水平面间夹角为θ，则tanθ与t之间的关系可能为___________。 A. B. C. D. 风洞实验 在某次风洞实验中，将一质量为m的小球，从点O以大小为v0的速度水平向左抛出。小球在运动过程中始终受到方向水平向右、大小为2mg的恒定风力。小球仅在重力和风力作用下运动的轨迹如图所示，轨迹上点Q位于点O正下方，轨迹上点P距离直线OQ最远。（重力加速度大小为g） 13. 若小球从O运动到P用时t1，从P运动到Q用时t2，则t1、t2的关系为（　　） A. t1>t2 B. t1=t2 C. t1<t2 14. 小球从O运动到Q的过程中，风力对小球做的功W=________。 15. （计算）求小球从O运动到Q所用的时间t及小球运动到Q时的速度v。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $