摘要:
**基本信息**
以快递包装、嫦娥六号等真实情境为载体,覆盖动量、机械能、万有引力等核心知识,通过分层设问考查物理观念建构与科学思维能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|7题35分|动量定理(第1题)、机械能守恒(第5题)|沙壶球碰撞(第3题)结合动量守恒,体现生活应用|
|多选题|3题15分|弹簧系统(第8题)、卫星运动(第9题)|斜面弹簧问题(第8题)考查系统机械能守恒,层次分明|
|实验题|2题27分|动量守恒验证(第11题)、机械能守恒(第12题)|气垫导轨实验(第12题)结合图像分析,培养科学探究能力|
|解答题|3题43分|卫星变轨(第13题)、弹簧碰撞(第15题)|第15题综合弹性势能与微元法,考查科学推理与模型建构|
内容正文:
东北育才高中2025一2026学年度下学期
高一年级物理期中考试试卷
答题时间:75分钟满分:100分命题人、校对人:王国勇肖遥张伯望
一、单选题
1.快递员常会将易碎陶瓷碗放入铺有泡沫的纸箱内,这样做是为了在搬运时()
A.减小陶瓷碗的动量变化率
B.减小陶瓷碗的动量变化量
C.增大陶瓷碗所受力的冲量
D.减小陶瓷碗所受力的冲量
2.如图所示,一轻弹簧的两端与质量分别为m,和m2的两物块甲、乙连接,静止在光滑
的水平面上.现在使甲瞬时获得水平向右的速度vo=4m/s,当甲物体的速度减小到1m/s
时,弹簧最短.下列说法正确的是()
A.此时乙物体的速度也是1m/s
甲m100000000m2乙
B.紧接着甲物体将开始做加速运动
7777797777777
C.甲乙两物体的质量之比12=1:4
D.当弹簧恢复原长时,乙物体的速度大小也为4m/s
3.沙壶球是一项休闲运动,又称“桌上冰壶”。如图,足够长
6
的水平球桌上静止放置两壶球a和b、现推出壶球a,使、
发生正碰。已知壶球a碰前瞬间的动量为0.4kg·m/s,碰后
瞬间的动量为0.1kg·m/s。则碰后瞬间壶球的动量为(
A.0.1kg.m/s B.0.3kg.m/s
C.0.4kg·m/s
D.0.5kg·m/s
4.2025年10月6日,国家航天局和国家原子能机构联合发布了嫦娥六号月球背面样品
研究最新成果。如图所示,嫦娥六号无动力绕月运行时,近月点M与远月点N距月球中
心的距离之比约为1:5。假设嫦娥六号只受到来自月球的万有引力,则嫦娥六号()
A.通过M点与N点时加速度大小之比约为1:25
B.通过M点与N点时加速度大小之比约为25:1
C.通过M点与N点时加速度大小之比约为1:5
D.通过M点与N点时加速度大小之比约为5:1
高一年级物理试卷第1页,共6页
5.如图,甲、乙、丙图表示物体在力F的作用下水平发生了一段位移L,设这三种情形
下力F和位移L的大小都是一样,三种情况拉力做功的大小关系为()
A.甲>乙>丙B.甲>乙=丙
0=150
30
030
C.甲=乙=丙D.甲<乙<丙
乙
丙
6.探索精神是人类进步的动力源泉。在向未知宇宙探索的过程中,有一宇宙飞船飞到了
某行星附近,绕着该行星做匀速圆周运动,测出宇宙飞船运动的周期为T,线速度大小为
,已知引力常量为G,则下列说法正确的是()
A.该宇宙飞船的轨道半径为。B.该行星的质量为元
C.该行星的平均密度为3亚
D.该行星表面的重力加速度为m2
2
7.如图所示的竖直面内,半径为1m的光滑半圆轨道在最低点与水平光滑轨道相切,小
球和分别套在圆轨道和水平轨道上,中间用长度为3的轻杆连接。初始时保持球位
于半圆轨道最高点,现给球一个向左的微小扰动,它下落了0.5m时到达了轨道上的
点。在球从点运动到点的过程中,下列说法正确的是()
A.球、球组成的系统动能先增大后减小
0a】
B.轻杆对球始终不做功
C.轻杆对球先做正功后做负功
D.当球的机械能最小时,球对轨道的压力大于球的重力
二、多选题
8.如图,光滑斜面固定在水平面上,一轻质弹簧下端与固定在斜面底端的挡板连接,弹
簧处于原长时上端位于点。一物块在斜面上点上方某位置由静止释放,将弹簧上端压
缩至最低点(弹簧在弹性限度内),下列说法正确的是()
A.物块不能回到刚释放时的位置
00000
B.在接触弹簧前的过程中,物块的机械能守恒
C.物块从点运动到点的过程中,物块与弹簧组成的系统机械能守恒
D.物块从点运动到点的过程中,其动能一直减小
高一年级物理试卷第2页,共6页
9.如图所示,A是静止在赤道上的物体,B、C是同一平面内两颗人造卫星。B位于离
地高度等于地球半径的圆形轨道上,C是地球同步卫星。下列说法中正确的是()
A.卫星B的速度大小小于地球的第一宇宙速度
B.A、B的线速度大小关系为>
C.A、B、C周期大小关系为A=c>B
D.B、C的向心加速度大小关系为B<c
10.如图甲所示,固定的粗糙斜面的倾角=30°,右端带有固定挡板的」”形木板静置
于水平面上,斜面底端与木板左端紧靠且跟其上表面平齐。将质量=2kg的小物块从
斜面顶端由静止释放,物块滑上木板时不计能量损失,到达木板右端时与挡板发生弹性
碰撞,物块与斜面间的滑动摩擦因数1=县以物块刚滑上木板的时刻为计时起点,物
块与挡板碰撞前物块和木板的一图像,如图乙所示,木板与地面间的滑动摩擦因数2=
0.06,取重力加速度=10/s2,下列说法正确的是()
/m's)
5.0
3.5---
A
30°B
0.5----
777777777777777777777777777
0
0.5
tis
甲
A.斜面的长度为10m
B.木板的质量为3.75kg
C.从物块滑上木板至其和挡板碰撞前的瞬间,物块与木板系统损失的机械能为
12.375J
D.最终物块不会从木板左端滑落,且物块到木板左端的距离为1.25m
高一年级物理试卷第3页,共6页
二、实验题:本大题共2小题,共27分。
11.某同学用如图所示装置做“验证动量守恒定律”实验,水平桌面上固定末端水平的斜
槽,图中是斜槽水平末端在记录纸上的垂直投影点。测得半径相等的、小球的质量
分别为1和2,将小球放置在斜槽末端,让小球
从斜槽上的某位置由静止释放后,在斜槽末端与小
球正碰。为未放小球时入射小球的平均落点,
重
为与小球碰后小球的平均落点,为小球的平均
线
落点,测出、、到点的水平距离分别为1、2、
O M
30
(1)为保证碰后小球沿原方向运动,应有1
2(填“<”或“>”)。
(2)为验证动量守恒定律,需验证等式
成立(用题中所测得的物理量表示)。
(3)在实验误差允许范围内,若满足关系式,则可以认为该碰撞为弹性碰撞。
A.1足=1+23
11=12+23
1
12.某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律,主要实验步骤如下:
数字计时器
光电门
砝码
托盘
A将桌面上的气垫导轨调至水平:
B.测出遮光条的宽度
C将滑块移至图示位置,测出遮光条到光电门的距离
D.由静止释放滑块,读出遮光条通过光电门的遮光时间
E.秤出托盘和砝码总质量1,滑块(含遮光条)的质量2
高一年级物理试卷第4页,共6页
(1)遮光条通过光电门时的速度大小为:
(2)遮光条由静止运动至光电门的过程,系统重力势能减少了,遮光条经过光电门
时,滑块、托盘和砝码的总动能为
;
(3)通过改变滑块的释放位置,测出多组、数据,利用实验数据绘制(一)2一图像如图。
若图中直线的斜率近似等于,可认为该系统机械能守恒。
O
(4)若用刻度尺测得的距离为遮光条中心初始位置到光电门光束的距离。考虑到遮光条
的宽度不能忽略,假设气垫导轨绝对水平且完全没有摩擦阻力,利用上述步骤测得的数
据计算出的系统动能增加量
(选填“大于”、“等于”或“小于”)系统
重力势能的减少量
0
三、解答题
13.(10分)已知引力常量G,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g。如图,飞船
先在近地轨道Ⅲ上绕地球做圆周运动,到达轨道Ⅲ的B点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到
达轨道Ⅱ的远地点A时再次点火进入轨道I绕地球做圆周运动,轨道I的轨道半径为=4R。
求:
(1)飞船在轨道I上的运行速率:
(2)飞船在轨道Ⅱ上的运行周期:
(3)飞船在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度。
B
地球
●
高一年级物理试卷第5页,共6页
14.(12分)如图,竖直平面内有半径=0.4m的圆弧轨道,轨道上端点B和圆心O的
连线与水平方向夹角=30°。下方光滑水平面上紧挨轨道下端点C右侧放置一足够长、
质量=0.5kg的木板,其上表面与C点相切。质量=1kg的物块(可视为质点)从
空中A点以。=1/s的速度水平抛出,恰好沿切线方向
进入轨道,沿轨道滑行后又滑上木板。木板获得的最大速
77777
度为1=2m/s。取=10m/s2,求:
B
R
(I)A、B两点间的竖直高度h;
(2)物块刚到达轨道上的C点时对轨道的压力N:
M
77777777777777777777777777777
(3)在圆弧轨道运动过程摩擦力对物块做的功f
15.(18分)如图(a),一质量为m的物块A与轻质弹簧连接,静止在光滑水平面上:
物块B向A运动,=0时与弹簧接触,到=2。时与弹簧分离,第一次碰撞结束,A、
B的一图像如图(b)所示。已知从=0到=时间内,物块A运动的距离为0.400。
A、B分离后,A滑上粗糙斜面,然后滑下,与一直在水平面上运动的B再次碰撞,之后
A再次滑上斜面,达到的最高点与前一次相同。斜面倾角为(满足tan=1.3),与水平
面光滑连接。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求
(1)第一次碰撞过程中,弹簧弹性势能的最大值;
(2)试利用动量守恒定律结合微元法(或运动学规律),证明在=0到=o时间内,A、
B两物块的位移和满足关系式:500=4+
(3)第一次碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值;
(4)物块A与斜面间
o个
A
2
的动摩擦因数。
1.25
0.75
山山山扩
图(a)
图(b)
高一年级物理试卷第6页,共6页东北育才高中2025一2026学年度下学期
高一年级物理期中考试答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
B
B
C
C
BC
AC
ACD
1.A
【详解】本题考查动量定理和缓冲原理。泡沫作为缓冲材料,能增加碰撞时间,从而减小冲
击力。
A,动量变化率即合外力(合=分)。泡沫增加作用时间△,在动量变化量△不变的情
况下,合外力合减小,即动量变化率减小,故A正确:
B.动量变化量△取决于速度变化和质量,泡沫仅改变作用时间,不影响△,故B错误:
C.冲量合=合·△=△,△不变,冲量不变,故C错误:
D.同理,冲量不变,故D错误。
2.A
【详解】A根据题意得,当弹簧压缩最短时,两物体速度相同,所以此时乙物体的速度也是
1m/s,A正确.
B因为压缩最短时,甲受力向左,甲继续减速,B错误.
C.根据动量守恒定律可得:10=(1+2),解得:1:2=1:3,C错误.
D.当弹簧恢复原长时,根据动量守恒和机械能守恒有:10=11+22,乏102=
号1:+号,,联立解得:2=2m5,D错误
3.B
【详解】、发生正碰,遵循动量守恒定律,有+0='+'.解得'=0.3kg·m/s
4.B
【详解】根据牛顿第二定律有z=
,2三
解得:=25:1
5.C
【详解】根据恒力做功公式W=FLcos可知,甲=乙=丙。
6.C
【详解】A.由匀速圆周运动线速度与周期的关系=2,解得轨道半径=,故A错误:
B.万有引力提供向心力。=号.推导得行星质量=42
2
将=2代入计算得=2,故B错误:
C.飞船在行星附近飞行,轨道半径近似等于行星半径。行星平均密度=一
行星体积=专3=号3将=42代入化简得=3,故C正确:
D.行星表面重力加速度等于近地飞船的向心加速度==二
代入=,计算得=2,故D错误。
7.C
【详解】A.α从P到Q过程中,高度一直降低,重力势能一直减小,系统机械能守恒,因
此系统总动能一直增大。故A错误。
B.b的动能发生了变化,b在水平方向只受轻杆的作用力,因此轻杆对b一定做功:轻杆
对a和b做功的总和为零,因此轻杆对a一定做功。故B错误。
C.初始时系统静止,=O;a到达Q点时,a的速度方向沿圆轨道切线,恰好垂直于轻
杆(根据几何关系,轻杆沿半径方向,切线垂直半径),因此α沿杆方向的速度分量为0,
故此时=0。说明b的速度从零开始先增大后减小到零,动能先增大后减小,而b只有轻
杆做功,因此轻杆对b先做正功后做负功。故C正确。
D.系统机械能守恒,a机械能最小时,b的动能(机械能)最大,此时b速度最大,加速
度为零,轻杆对b球的拉力水平方向分力为零,由于轻杆处于倾斜状态,因此轻杆对b球的
作用力为零,则b对轨道的压力等于b的重力。故D错误。
8.BC
【详解】A.根据机械能守恒定律,物块能回到刚释放时的位置,A错误;
B.在接触弹簧前的过程中,只有重力对物块做功,物块的机械能守恒,B正确:
C.物块从P点运动到Q点的过程中,物块与弹簧组成的系统只有重力和弹簧的弹力做功,
系统机械能守恒,C正确:
D.物块从P点运动到Q点的过程中,物块先加速后减速,其动能先增大后减小,故D错
误。
9.AC
【详解】A.第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大的环绕速度,由于卫星B的轨道半径
大于地球的半径,则卫星B的速度小于地球的第一宇宙速度,故A正确:
B.A、C具有相等的角速度,根据=.可得c>A
对于B、C,根据万有引力提供向心力有三=二可得
=
所以B>C故B>A,故B错误:
C.A、C的角速度相等,则A、C的周期相等,根据万有引力提供向心力有云=4
可得=
42所以A=c>B?故C正确:
D.对于B、C,根据万有引力提供向心力有==z可得=
所以B>C,故D错误。
10.ACD
【详解】A.物块在斜面上运动,根据牛顿第二定律sin-1cos=1
解得1=1.25m/s2
物块滑到斜面底端速度0=5m/s,初速度为0,根据速度位移关系名=21
可得=10m,A正确:
B.由图可知,物块加速度大
、=2-3m/s2,木板加速度=52=1m/g2
0.5
研究物块,根据牛顿第二定律=
研究木板,根据牛顿第二定律一2(+)=
解得=3kg,B错误;
C.滑上木板时,系统初始动能0=石=25)
碰撞前的瞬间总动能=2+号2=×2×3.52+号×3×0.52=12.625
损失的机械能△=0-=12.375,C正确:
D.碰撞前,物块位移=5+35×0.5=2.125m,木板位移=0+05)×0.5=0.125m
2
2
板长度等于碰撞前相对位移。=
-=2m
物块与木板弹性碰撞,动量守恒
=1+2
机械能守恒:2+号2=:?+:?
解得碰撞后1=-0.1m/s(向左),2=2.9m/s(向右)
碰撞后,物块加速度=3m/s2向右,木板加速度=3m/s2向左
设经过共速-0.1+3=2.9-3→=0.5s
物块位移1=-0.1×0.5+2×3×0.52=0.325m
木板位移2=2.9×0.5-2×3×0.52=1.075m
物块相对木板向左移动△=2-1=0.75m
因此物块距离木板左端距离为-△=2-0.75=1.25m,未掉落。
共速后整体加速度=2=0.6m/s2,物块所需静摩擦力==1.2N<6N(最大静摩
擦),不再相对滑动,D正确。
11.【答案】>12=11+23
【解析】(1)为了保证碰后小球沿原方向运动,应使入射小球质量大于被碰小球质量,即有
1>2
(2)设碰撞前瞬间的速度为0,碰撞后瞬间、的速度分别为1、2,根据动量守恒可得
10=11+22,由于两球做平抛运动,下落高度相同,所用时间相同,则有0=2、
1=1、2=3,联立解得12=11十23
(3)若碰撞为弹性碰撞,则有}1石=1+22子,结合(2)中分析可得1至=1?+
2子
12.【答案】-
1·(1+2-)22,小于
1+2
【解析】【分析】
(1)根据平均速度代替瞬时速度可以计算小车通过光电门的速度:
(2)根据动能和重力势能的计算式计算:
(3)根据机械能守恒定律结合图像斜率分析解答。
本题考查验证机械能守恒的实验原理和数据处理,重点是数据处理的方法。
【解答】(1)遮光条通过光电门时的速度为=一
(2)从释放到小车经过光电门,这一过程中,系统重力势能减少量为
1
从释放到小车经过光电门,这一过程中,系统动能增加量为=(1+2)(-一)2
(3)改变,做多组实验,作出如图以为横坐标,以(一)为纵坐标的图像,若机械能守恒成
立有1=(1+2(-)2
整理有(-)2-21
1+2
则图像斜率为21一。
1+2
(4)(略)
13.厂号、严6
【详解】(1)当飞船在地球表面静止不动时,有z=
得=2(1分)
设飞船在轨道I上的运行速率1,轨道1是圆轨道,根据万有引力提供向心力
云=2(1分)联立可得1=√厂1分)
(2)设飞船在轨道上的运行周期3,轨道Ⅲ是圆轨道。
根据万有引力提供向心力?=
)
(1分)又=2解得3=2
-(1分)
设飞船在轨道Π上的运行周期为2,轨道半长轴为2=兰=25(1分)
限据开告动第三定律可得青1分》解限,=号巴1分)
(3)飞船在轨道上经过A点时,根据牛顿第二定律有
4)卫=
(1分)
又=2解得=61分)
14.(1)h=0.15m(2)N=32.5N,方向竖直向下。(3)f=-3.5J
【详解】(1)由平抛运动可知到达B点时竖直速度=am0(1分)
又h=2(1分)可得k=0.15m(1分)
(2)在木板上滑行过程,有=(+)1(1分)
在C点,有-=二(1分)
由牛顿第三定律N=可得N=32.5N方向竖直向下。(1分)
(3)在BC上滑动过程,由动能定理有(1+sin)+f=号
2-月
2(2分)其中=
m30(1分)可得f=-3.5(1分)
15.(1)0.625:(2)0.7500:(3)0.5
【详解】(1)当弹簧被压缩最短时,弹簧弹性势能最大,此时、速度相等,即=时刻,
根据动量守恒定律·1.250=(+)0(2分)
根据能量守恒定律max=2(1.25o)2-(+)(2分)
联立解得=4,代入pmax=0.625(1分)
(2)解法一:同一时刻弹簧对、的弹力大小相等,根据牛顿第二定律=
可知同一时刻=4(2分)
则同一时刻、的瞬时速度分别为=,=1.250-年(1分)
根据位移等速度在时间上的累积可得=(累积),=(累积)(1分)
0-0之间,根据位移等速度在时间上的累积,可得500=4+
(1分)》
解法二:接触弹簧后,压缩弹簧的过程中,、动量守恒:
有×1.250=+(2分)
对方程两边同时乘以时间△,有50△=4△+
△(2分)
0一0之间,根据位移等速度在时间上的累积,可得500=4+
(1分)
(3)将=0.400代入可得=1.1500(1分)
则第一次碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值△=-=0.7500(1分)
(4)物块第二次到达斜面的最高点与第一次相同,说明物块第二次与分离后速度大小
仍为20,方向水平向右,设物块第一次滑下斜面的速度大小为',设向左为正方向,根
据动量守恒定律可得·-4·0.750=·(-20)+4·(1分)
根据能量守恒定律可得
专2+分4·0,752=号(-22+片42(1分)
联立解得'=专。(1分)
方法一:设在斜面上滑行的长度为。
上滑过程,根据动能定理可得-sin-
cos=0-202(1分)
下滑过程,根据动能定理可得
sin-
c0s=(2-0(1分)
两式相除,将tan=1.3代入,联立解得=0.5(1分)
方法二:根据牛顿第二定律,可以分别计算出滑块A上滑和下滑时的加速度,
sin
cos=上,sin-cos=
下(1分)
上滑时末速度为0,下滑时初速度为0,由匀变速直线运动的位移速度关系可得
2上=(2)2-0,2下=2=(。)2(1分)
两式相除,将tan=1.3代入,联立可解得=0.5(1分)报告查询:登录zhixue.com或扫描二维码下载App
(用户名和初始密码均为准考证号)
■
▣思▣
35
东北育才高中2025一2026学年度下学期物理期中考试答题卡
音鲜
姓名:
班级:
考场/座位号:
贴条形码区
注意事项
1.
答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场填写清楚,并认真核对
条形码上的姓名和准考证号。
2.选择题部分请按题号用2B铅笔填涂方框,修改时用橡皮擦干净,不
(正面朝上,切勿贴出虚线方框)
留痕迹。
3.非选择题部分请按题号用0.5毫米黑色墨水签字笔书写,否则作答
无效。要求字体工整、笔迹清晰。作图时,必须用2B铅笔,并描浓。
正确填涂
■
缺考标记
4.
在草稿纸、试题卷上答题无效。
5.
请勿折叠答题卡,保持字体工整、笔迹清晰、卡面清洁。
客观题(1~7为单选题8~10为多选题)
1[A][B][C][D]
6[A][B][C][D]
2[A][B][C][D]
7[A][B][C][D]
3[A][B][C][D]
8[A][B][C][D]
4[A][B][C][D]
9[A][B][C][D]
5[A][B][C][D]
10[A][B][C][D]
解答题
11.(1)
(2)
(3)
12.(1)
(2)
(3)
(4)
13.
1
i
囚囚■
■
■
口
解答题
14.
I
15.
■
ㄖ■囚
■
东北育才高中2025—2026学年度下学期
高一年级物理期中考试答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
B
B
C
C
C
BC
AC
ACD
1.A
【详解】本题考查动量定理和缓冲原理。泡沫作为缓冲材料,能增加碰撞时间,从而减小冲击力。
A.动量变化率即合外力()。泡沫增加作用时间 ,在动量变化量 不变的情况下,合外力减小,即动量变化率减小,故A正确;
B.动量变化量 取决于速度变化和质量,泡沫仅改变作用时间,不影响 ,故B错误;
C.冲量 , 不变,冲量不变,故C错误;
D.同理,冲量不变,故D错误。
2.A
【详解】A.根据题意得,当弹簧压缩最短时,两物体速度相同,所以此时乙物体的速度也是1m/s,A正确.
B.因为压缩最短时,甲受力向左,甲继续减速,B错误.
C.根据动量守恒定律可得:,解得:,C错误.
D.当弹簧恢复原长时,根据动量守恒和机械能守恒有:,,联立解得:,D错误.
3.B
【详解】发生正碰,遵循动量守恒定律,有解得
4.B
【详解】根据牛顿第二定律有,解得
5.C
【详解】根据恒力做功公式 W=FLcos 可知,。
6.C
【详解】A.由匀速圆周运动线速度与周期的关系,解得轨道半径,故A错误;
B.万有引力提供向心力推导得行星质量
将代入计算得,故B错误;
C.飞船在行星附近飞行,轨道半径近似等于行星半径。行星平均密度
行星体积将代入化简得,故C正确;
D.行星表面重力加速度等于近地飞船的向心加速度
代入计算得,故D错误。
7.C
【详解】A.a从P到Q过程中,高度一直降低,重力势能一直减小,系统机械能守恒,因此系统总动能一直增大。故A错误。
B.b的动能发生了变化,b在水平方向只受轻杆的作用力,因此轻杆对b一定做功;轻杆对a和b做功的总和为零,因此轻杆对a一定做功。故B错误。
C.初始时系统静止,;a到达Q点时,a的速度方向沿圆轨道切线,恰好垂直于轻杆(根据几何关系,轻杆沿半径方向,切线垂直半径),因此a沿杆方向的速度分量为0,故此时。说明b的速度从零开始先增大后减小到零,动能先增大后减小,而b只有轻杆做功,因此轻杆对b先做正功后做负功。故C正确。
D.系统机械能守恒,a机械能最小时,b的动能(机械能)最大,此时b速度最大,加速度为零,轻杆对b球的拉力水平方向分力为零,由于轻杆处于倾斜状态,因此轻杆对b球的作用力为零,则b对轨道的压力等于b的重力。故D错误。
8.BC
【详解】A.根据机械能守恒定律,物块能回到刚释放时的位置,A错误;
B.在接触弹簧前的过程中,只有重力对物块做功,物块的机械能守恒,B正确;
C. 物块从P点运动到Q点的过程中,物块与弹簧组成的系统只有重力和弹簧的弹力做功,系统机械能守恒,C正确;
D.物块从P点运动到Q点的过程中,物块先加速后减速,其动能先增大后减小,故D错误。
9.AC
【详解】A.第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大的环绕速度,由于卫星B的轨道半径大于地球的半径,则卫星B的速度小于地球的第一宇宙速度,故A正确;
B.A、C具有相等的角速度,根据可得
对于B、C,根据万有引力提供向心力有可得
所以故,故B错误;
C.A、C的角速度相等,则A、C的周期相等,根据万有引力提供向心力有可得所以,故C正确;
D.对于B、C,根据万有引力提供向心力有可得
所以,故D错误。
10.ACD
【详解】A.物块在斜面上运动,根据牛顿第二定律
解得
物块滑到斜面底端速度,初速度为0,根据速度位移关系
可得 , A正确;
B.由图可知,物块加速度大小,木板加速度
研究物块,根据牛顿第二定律
研究木板,根据牛顿第二定律
解得, B错误;
C.滑上木板时, 系统初始动能
碰撞前的瞬间总动能
损失的机械能, C正确;
D.碰撞前,物块位移,木板位移
板长度等于碰撞前相对位移
物块与木板弹性碰撞,动量守恒
机械能守恒
解得碰撞后(向左),(向右)
碰撞后,物块加速度向右,木板加速度向左
设经过共速
物块位移
木板位移
物块相对木板向左移动
因此物块距离木板左端距离为,未掉落。
共速后整体加速度,物块所需静摩擦力(最大静摩擦),不再相对滑动, D正确。
11.【答案】
【解析】为了保证碰后小球沿原方向运动,应使入射小球质量大于被碰小球质量,即有。
设碰撞前瞬间的速度为,碰撞后瞬间、的速度分别为 ,根据动量守恒可得,由于两球做平抛运动,下落高度相同,所用时间相同,则有 ,联立解得。
若碰撞为弹性碰撞,则有,结合中分析可得。
12.【答案】 小于
【解析】【分析】
根据平均速度代替瞬时速度可以计算小车通过光电门的速度;
根据动能和重力势能的计算式计算;
根据机械能守恒定律结合图像斜率分析解答。
本题考查验证机械能守恒的实验原理和数据处理,重点是数据处理的方法。
【解答】遮光条通过光电门时的速度为
从释放到小车经过光电门,这一过程中,系统重力势能减少量为
从释放到小车经过光电门,这一过程中,系统动能增加量为
改变,做多组实验,作出如图以为横坐标,以为纵坐标的图像,若机械能守恒成立有
整理有
则图像斜率为。
(4)(略)
13.(1)(2)(3)
【详解】(1)当飞船在地球表面静止不动时,有 得(1分)
设飞船在轨道I上的运行速率,轨道I是圆轨道,根据万有引力提供向心力
(1分)联立可得(1分)
(2)设飞船在轨道Ⅲ上的运行周期,轨道Ⅲ是圆轨道。
根据万有引力提供向心力(1分)又解得(1分)
设飞船在轨道II上的运行周期为,轨道半长轴为(1分)
根据开普勒第三定律可得 (1分)解得(1分)
(3)飞船在轨道Ⅱ上经过A 点时,根据牛顿第二定律有 (1分)
又解得 (1分)
14.(1)(2),方向竖直向下。 (3)
【详解】(1)由平抛运动可知到达B点时竖直速度(1分)
又 (1分)可得 (1分)
(2)在木板上滑行过程,有(1分)
在C点,有(1分)
由牛顿第三定律可得方向竖直向下。(1分)
(3)在BC上滑动过程,由动能定理有(2分)其中 (1分)可得(1分)
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)当弹簧被压缩最短时,弹簧弹性势能最大,此时、速度相等,即时刻,根据动量守恒定律 (2分)
根据能量守恒定律 (2分)
联立解得,代入(1分)
(2)解法一:同一时刻弹簧对、的弹力大小相等,根据牛顿第二定律
可知同一时刻 (2分)
则同一时刻、的瞬时速度分别为, (1分)
根据位移等速度在时间上的累积可得,(1分)
之间,根据位移等速度在时间上的累积,可得 (1分)
解法二:接触弹簧后,压缩弹簧的过程中,、动量守恒:
有(2分)
对方程两边同时乘以时间,有(2分)
之间,根据位移等速度在时间上的累积,可得 (1分)
(3)将代入可得 (1分)
则第一次碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值 (1分)
(4)物块第二次到达斜面的最高点与第一次相同,说明物块第二次与分离后速度大小仍为,方向水平向右,设物块第一次滑下斜面的速度大小为,设向左为正方向,根据动量守恒定律可得 (1分)
根据能量守恒定律可得
(1分)
联立解得(1分)
方法一:设在斜面上滑行的长度为 。
上滑过程,根据动能定理可得 (1分)
下滑过程,根据动能定理可得 (1分)
两式相除,将 代入,联立解得 (1分)
方法二:根据牛顿第二定律,可以分别计算出滑块A上滑和下滑时的加速度,
, (1分)
上滑时末速度为0,下滑时初速度为0,由匀变速直线运动的位移速度关系可得
, (1分)
两式相除,将 代入,联立可解得 (1分)
试卷第2页,共2页
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$东北育才高中2025—2026学年度下学期
高一年级物理期中考试试卷
答题时间:75分钟 满分:100分 命题人、校对人:王国勇 肖遥 张伯望
一、单选题
1.快递员常会将易碎陶瓷碗放入铺有泡沫的纸箱内,这样做是为了在搬运时( )
A.减小陶瓷碗的动量变化率 B.减小陶瓷碗的动量变化量
C.增大陶瓷碗所受力的冲量 D.减小陶瓷碗所受力的冲量
2.如图所示,一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块甲、乙连接,静止在光滑的水平面上.现在使甲瞬时获得水平向右的速度v0=4m/s,当甲物体的速度减小到1m/s时,弹簧最短.下列说法正确的是( )
A.此时乙物体的速度也是1m/s
B.紧接着甲物体将开始做加速运动
C.甲乙两物体的质量之比
D.当弹簧恢复原长时,乙物体的速度大小也为4m/s
3.沙壶球是一项休闲运动,又称“桌上冰壶”。如图,足够长的水平球桌上静止放置两壶球a和b、现推出壶球a,使发生正碰。已知壶球a碰前瞬间的动量为,碰后瞬间的动量为。则碰后瞬间壶球的动量为( )
A. B. C. D.
4.2025年10月6日,国家航天局和国家原子能机构联合发布了嫦娥六号月球背面样品研究最新成果。如图所示,嫦娥六号无动力绕月运行时,近月点M与远月点N距月球中心的距离之比约为1:5。假设嫦娥六号只受到来自月球的万有引力,则嫦娥六号( )
A.通过M点与N点时加速度大小之比约为1:25
B.通过M点与N点时加速度大小之比约为25:1
C.通过M点与N点时加速度大小之比约为1:5
D.通过M点与N点时加速度大小之比约为5:1
5.如图,甲、乙、丙图表示物体在力F的作用下水平发生了一段位移L,设这三种情形下力F和位移L的大小都是一样,三种情况拉力做功的大小关系为( )
A.B.
C.D.
6.探索精神是人类进步的动力源泉。在向未知宇宙探索的过程中,有一宇宙飞船飞到了某行星附近,绕着该行星做匀速圆周运动,测出宇宙飞船运动的周期为T,线速度大小为v,已知引力常量为G,则下列说法正确的是( )
A.该宇宙飞船的轨道半径为B.该行星的质量为
C.该行星的平均密度为D.该行星表面的重力加速度为
7.如图所示的竖直面内,半径为1m的光滑半圆轨道在最低点与水平光滑轨道相切,小球和分别套在圆轨道和水平轨道上,中间用长度为3m的轻杆连接。初始时保持球位于半圆轨道最高点,现给球一个向左的微小扰动,它下落了0.5m时到达了轨道上的点。在球从点运动到点的过程中,下列说法正确的是( )
A.球、球组成的系统动能先增大后减小
B.轻杆对球始终不做功
C.轻杆对球先做正功后做负功
D.当球的机械能最小时,球对轨道的压力大于球的重力
二、多选题
8.如图,光滑斜面固定在水平面上,一轻质弹簧下端与固定在斜面底端的挡板连接,弹簧处于原长时上端位于点。一物块在斜面上点上方某位置由静止释放,将弹簧上端压缩至最低点(弹簧在弹性限度内),下列说法正确的是( )
A.物块不能回到刚释放时的位置
B.在接触弹簧前的过程中,物块的机械能守恒
C.物块从点运动到点的过程中,物块与弹簧组成的系统机械能守恒
D.物块从点运动到点的过程中,其动能一直减小
9.如图所示,A是静止在赤道上的物体,B、C是同一平面内两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上,C是地球同步卫星。下列说法中正确的是( )
A.卫星B的速度大小小于地球的第一宇宙速度
B.A、B的线速度大小关系为
C.A、B、C周期大小关系为
D.B、C的向心加速度大小关系为
10.如图甲所示,固定的粗糙斜面的倾角,右端带有固定挡板的“”形木板静置于水平面上,斜面底端与木板左端紧靠且跟其上表面平齐。将质量的小物块从斜面顶端由静止释放,物块滑上木板时不计能量损失,到达木板右端时与挡板发生弹性碰撞,物块与斜面间的滑动摩擦因数。以物块刚滑上木板的时刻为计时起点,物块与挡板碰撞前物块和木板的图像,如图乙所示,木板与地面间的滑动摩擦因数,取重力加速度,下列说法正确的是( )
A.斜面的长度为10m
B.木板的质量为3.75kg
C.从物块滑上木板至其和挡板碰撞前的瞬间,物块与木板系统损失的机械能为12.375J
D.最终物块不会从木板左端滑落,且物块到木板左端的距离为1.25m
试卷第1页,共3页
高一年级物理试卷第3页,共6页
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二、实验题:本大题共2小题,共27分。
11 .某同学用如图所示装置做“验证动量守恒定律”实验,水平桌面上固定末端水平的斜槽,图中是斜槽水平末端在记录纸上的垂直投影点。测得半径相等的、小球的质量分别为和,将小球放置在斜槽末端,让小球从斜槽上的某位置由静止释放后,在斜槽末端与小球正碰。为未放小球时入射小球的平均落点,为与小球碰后小球的平均落点,为小球的平均落点,测出、、到点的水平距离分别为、、。
为保证碰后小球沿原方向运动,应有 填“”或“”。
为验证动量守恒定律,需验证等式 成立用题中所测得的物理量表示。
在实验误差允许范围内,若满足关系式 ,则可以认为该碰撞为弹性碰撞。
A. . .
12 .某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律,主要实验步骤如下:
A.将桌面上的气垫导轨调至水平;
B.测出遮光条的宽度
C.将滑块移至图示位置,测出遮光条到光电门的距离
D.由静止释放滑块,读出遮光条通过光电门的遮光时间
E.秤出托盘和砝码总质量,滑块含遮光条的质量
遮光条通过光电门时的速度大小为 ;
遮光条由静止运动至光电门的过程,系统重力势能减少了 ,遮光条经过光电门时,滑块、托盘和砝码的总动能为 ;
通过改变滑块的释放位置,测出多组、数据利用实验数据绘制图像如图。若图中直线的斜率近似等于 ,可认为该系统机械能守恒。
(4) 若用刻度尺测得的距离为遮光条中心初始位置到光电门光束的距离。考虑到遮光条的宽度不能忽略,假设气垫导轨绝对水平且完全没有摩擦阻力,利用上述步骤测得的数据计算出的系统动能增加量 ________(选填“大于”、“等于”或“小于”)系统重力势能的减少量 。
三、解答题
13.(10分)已知引力常量G,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g。如图,飞船先在近地轨道Ⅲ上绕地球做圆周运动,到达轨道Ⅲ的B点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道Ⅱ的远地点A时再次点火进入轨道I绕地球做圆周运动,轨道I的轨道半径为r=4R。求:
(1)飞船在轨道I上的运行速率:
(2)飞船在轨道Ⅱ上的运行周期;
(3)飞船在轨道Ⅱ上经过A点时的加速度。
14.(12分)如图,竖直平面内有半径的圆弧轨道,轨道上端点B和圆心O的连线与水平方向夹角。下方光滑水平面上紧挨轨道下端点C右侧放置一足够长、质量的木板,其上表面与C点相切。质量的物块(可视为质点)从空中A点以的速度水平抛出,恰好沿切线方向进入轨道,沿轨道滑行后又滑上木板。木板获得的最大速度为。取,求:
(1) A、B两点间的竖直高度h;
(2) 物块刚到达轨道上的C点时对轨道的压力;
(3) 在圆弧轨道运动过程摩擦力对物块做的功。
15.(18分)如图(a),一质量为m的物块A与轻质弹簧连接,静止在光滑水平面上:物块B向A运动,时与弹簧接触,到时与弹簧分离,第一次碰撞结束,A、B的图像如图(b)所示。已知从到时间内,物块A运动的距离为。A、B分离后,A滑上粗糙斜面,然后滑下,与一直在水平面上运动的B再次碰撞,之后A再次滑上斜面,达到的最高点与前一次相同。斜面倾角为满足,与水平面光滑连接。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求
(1)第一次碰撞过程中,弹簧弹性势能的最大值;
(2)试利用动量守恒定律结合微元法(或运动学规律),证明在到时间内,A、B两物块的位移和满足关系式:
(3)第一次碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值;
(4)物块A与斜面间的动摩擦因数。1.25
0.75
试卷第2页,共2页
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