精品解析：黑龙江牡丹江市第二高级中学2025-2026学年高一下学期期中物理试卷

牡丹江二中2025—2026学年度第二学期高一学年期中考试题 物理 考生注意 1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。（根据学年修改考试时间） 2、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列物理量均为矢量的是（　　） A. 速度的变化量、位移 B. 加速度、时间 C. 功、力 D. 线速度、周期 2. 如图所示，水平面上质量为5kg物体，在大小为10N方向与水平面成的拉力作用下，向左前进了10m，则在此过程中做功为（　　） A. B. C. D. 50J 3. 2025年6月26日，神舟二十号航天员顺利完成了空间站舱外设备巡检等任务。已知空间站在轨高度390km。则航天员（　　） A. 调整姿态时，可以视为质点 B. 与空间站相对静止时，受到的合力为零 C. 与空间站一起运动时的速度大于第一宇宙速度 D. 与空间站一起运动的周期小于地球的自转周期 4. 北京冬奥会开幕式“节气倒计时”节目惊艳全球，如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是（　　） A. 春分和秋分时地球的运行速度相同 B. 从冬至到春分的运行时间为公转周期的 C. 若用代表椭圆轨道的半长轴，代表公转周期，则，地球和火星对应的值是不相同的 D. 太阳在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上 5. 如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆至O点正下方B点的过程中（　　） A. 重力做正功，弹力不做功 B. 弹力做负功，弹性势能增加 C. 在O点正下方B点时，重力的功率为零 D. 若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功的功率一直增大 6. 2024年4月25日，神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功。我国已先后发射了18艘航天飞船，不同航天飞船在环绕地球做匀速圆周运动过程中轨道平面各异，高度不同。通过查阅数据发现，它们轨道半径的三次方与运动周期的二次方关系如图所示，图像斜率为k。已知万有引力常量为G，则地球的质量为（ ） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，细线一端与可看成质点的质量为的小球相连，另一端穿入小孔与力传感器（位于斜面体内部）连接，传感器可实时记录细线拉力大小及扫过的角度。初始时，细线水平，小球位于小孔的右侧，现敲击小球，使小球获得一平行于斜面向上的初速度，此后传感器记录细线拉力的大小随细线扫过角度的变化图像如图乙所示，图中已知，小球到点距离为，重力加速度为，则下列说法不正确的是（　　） A. 小球位于初始位置时的加速度为 B. 小球通过最高点时速度为 C. 小球通过最高点时速度为 D. 小球通过最低点时速度为 8. 下列认识正确的是（　　） A. 中国东风27超高音速导弹的飞行速度可达到3400m/s，牛顿力学不再适用 B. 地面观察者观测到的在0.7c运行的列车上乘客的手表走时更慢 C. 对于地面上静止不动的物体，在不同的惯性参考系中测得该物体的长度都是一样的 D. 在不同的惯性参考系中，测得真空中的光速大小依然相同 9. 如图所示为时钟面板，当时钟正常工作时，关于时针、分针和秒针的转动，下列判断正确的是（　　） A. 时针的角速度最大 B. 秒针的角速度最大 C. 分针尖端的线速度大于时针尖端的线速度 D. 时针、分针、秒针的转动周期相等 10. 如图所示，竖直平面内半径为R的圆盘绕中轴O顺时针匀速转动，当圆盘上的A点转至最高点时，紧贴A点以水平速度（g为重力加速度）抛出一个可视为质点的小球，当A点转至水平位置时，小球刚好落到过O点的水平面，则圆盘的角速度可能为（　　） A. B. C. D. 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 二、非选择题（本大题包含5小题，共54分。） 11. 利用手机软件可定量探究向心加速度a与半径r、角速度ω的关系。装置如图甲所示，转盘连接在一个可调转速的电机上，在转盘上沿半径方向每隔相等距离打一个方孔，手机可固定在孔上。 （1）该实验采用的物理方法是________（填“等效替代法”“极限思维法”“控制变量法”或“微元法”）。 （2）若使手机的线速度不变，则手机的向心加速度大小与手机做圆周运动的半径成________（填“正比”或“反比”）。 （3）手机固定在某个孔位时，手机转动过程中向心加速度a与角速度的平方的图像如图乙所示，分析图乙发现，图线过原点和点。此时手机所在孔位距转盘中心的距离________m。（结果保留两位有效数字） 12. 未来星际探索已经成为常态，一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上，宇宙飞船上备有以下实验仪器： A.弹簧测力计一个 B.精确秒表一只 C.天平一台（附砝码一套） D.物体一个 （1）为测定该行星的质量M，宇航员在绕行时测量所用的仪器为_________（用仪器的字母序号表示），所测物理量为_________。在新发现星球表面，宇航员利用图示装置探测该星球表面的重力加速度，铁架台竖直放置，其上端固定电磁铁K，通电后K能吸住铁质小球M，电磁铁正下方安装一个可上下调节位置的光电门A。已知小球直径为d、小球球心与光电门中心的高度差为H。断开电磁铁开关，小球立即自由下落，光电门可以记录小球挡光时间t，调节光电门位置记录多组H、t数据。 （2）小球经过光电门时的瞬时速度大小v=_________（用已知物理量符号表示）。 （3）应用多组H、t数据，绘制图像，得出的图像斜率为k，则该星球表面的重力加速度g=_________（用d、k表示）。 （4）若已知该星球的半径为R，引力常量为G，结合第（3）问中测得的该星球表面的重力加速度，则该星球的质量M=_________（用G、R、d、k表示）。 13. 月球是地球的一颗天然卫星，也是太阳系中第五大的卫星。假设月球公转轨道为圆周，轨道半径为地球半径的k倍，公转周期为T，引力常量为G，地球可视为质量均匀分布的球体。 （1）估算近地卫星的周期。 （2）求地球的密度。（已知半径为R的球体体积计算式：） 14. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动。其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g=10m/s2，则： （1）汽车在前5s内的牵引力为多少？ （2）汽车速度为25m/s时的加速度为多少？ （3）假设汽车达到最大速度所用时间为20s，则20s内汽车牵引力所做功总和为多少？ 15. 如图所示，水平圆盘绕过圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，A、B、C三个木块放置在圆盘上面的同一条直径上，已知B的质量为2m，B与圆盘间的动摩擦因数为2μ，A和C的质量均为m，与圆盘间的动摩擦因数均为μ，OA、OB、BC长均为L，开始时，圆盘匀速转动时的角速度ω比较小，随后使圆盘转动的角速度ω不断缓慢增大，重力加速度大小为g，求： （1）随着圆盘转动的角速度ω不断增大，最先和最后与圆盘发生相对滑动的木块分别是哪个？ （2）若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，轻绳无张力时，圆盘转动的角速度范围； （3）若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，B、C均与圆盘发生不相对滑动，圆盘的最大角速度； （4）若A、B、C之间均用轻绳连接起来，且三者恰能相对圆盘滑动时，圆盘转动的角速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 牡丹江二中2025—2026学年度第二学期高一学年期中考试题 物理 考生注意 1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。（根据学年修改考试时间） 2、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列物理量均为矢量的是（　　） A. 速度的变化量、位移 B. 加速度、时间 C. 功、力 D. 线速度、周期 【答案】A 【解析】 【详解】标量是只有大小，没有方向，相加遵循算术法则的物理量，如时间、功、周期等；矢量是既有大小，又有方向，相加遵循平行四边形法则的物理量，如速度的变化量、位移、加速度、力以及线速度等。 故选A。 2. 如图所示，水平面上质量为5kg物体，在大小为10N方向与水平面成的拉力作用下，向左前进了10m，则在此过程中做功为（　　） A. B. C. D. 50J 【答案】D 【解析】 【详解】根据 有 故选D。 3. 2025年6月26日，神舟二十号航天员顺利完成了空间站舱外设备巡检等任务。已知空间站在轨高度390km。则航天员（　　） A. 调整姿态时，可以视为质点 B. 与空间站相对静止时，受到的合力为零 C. 与空间站一起运动时的速度大于第一宇宙速度 D. 与空间站一起运动的周期小于地球的自转周期 【答案】D 【解析】 【详解】A．航天员在调整姿态时，身体各部分的运动状态不同，形状和大小对姿态调整的研究不可忽略，不能看成质点，A错误； B．航天员与空间站相对静止时，仍然绕地球做圆周运动，受到的合力不为零，B错误； C．依题意，空间站在轨高度390km，其轨道半径大于地球半径，由得，知航天员与空间站一起运动时的速度小于第一宇宙速度，C错误； D．地球的自转周期与地球同步卫星的周期相同，其轨道半径为，依题意可知，由得，知航天员与空间站一起运动的周期小于地球同步卫星的周期，即小于地球的自转周期，D正确。 故选D。 4. 北京冬奥会开幕式“节气倒计时”节目惊艳全球，如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是（　　） A. 春分和秋分时地球的运行速度相同 B. 从冬至到春分的运行时间为公转周期的 C. 若用代表椭圆轨道的半长轴，代表公转周期，则，地球和火星对应的值是不相同的 D. 太阳在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上 【答案】D 【解析】 【详解】A．春分和秋分时，地球在轨道上关于长轴对称的位置，根据对称性，地球的速率相等，但速度方向不同，速度是矢量，故速度不相同，故A错误； B．近日点附近速度大，远日点附近速度小，所以从冬至到春分的时间小于从春分到夏至的时间，则从冬至到春分的运行时间小于公转周期的，故B错误； C．根据开普勒第三定律，值由中心天体质量决定，地球和火星均绕太阳运动，中心天体相同，则值相同，故C错误； D．根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，所以太阳在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆至O点正下方B点的过程中（　　） A. 重力做正功，弹力不做功 B. 弹力做负功，弹性势能增加 C. 在O点正下方B点时，重力的功率为零 D. 若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功的功率一直增大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．在重物由A点摆向最低点B的过程中，重物的高度下降，重物的重力势能减小，重力对重物做正功；弹簧伸长，弹簧的弹力对重物做负功，根据功能原理知，小球的机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，故A错误，B正确； C．在O点正下方B点时，弹簧伸长，重物向下运动，重力的功率不为零，故C错误； D．若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功的功率先增大后减小，故D错误。 故选B。 6. 2024年4月25日，神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功。我国已先后发射了18艘航天飞船，不同航天飞船在环绕地球做匀速圆周运动过程中轨道平面各异，高度不同。通过查阅数据发现，它们轨道半径的三次方与运动周期的二次方关系如图所示，图像斜率为k。已知万有引力常量为G，则地球的质量为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力则有 解得 故地球的质量为 A正确。 故选A。 7. 如图甲所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，细线一端与可看成质点的质量为的小球相连，另一端穿入小孔与力传感器（位于斜面体内部）连接，传感器可实时记录细线拉力大小及扫过的角度。初始时，细线水平，小球位于小孔的右侧，现敲击小球，使小球获得一平行于斜面向上的初速度，此后传感器记录细线拉力的大小随细线扫过角度的变化图像如图乙所示，图中已知，小球到点距离为，重力加速度为，则下列说法不正确的是（　　） A. 小球位于初始位置时的加速度为 B. 小球通过最高点时速度为 C. 小球通过最高点时速度为 D. 小球通过最低点时速度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．位于初始位置时的向心加速度大小为 沿斜面向下的加速度大小为 根据平行四边形定则知，则小球位于初始位置时的加速度大于，故A错误，满足题意要求； B．由图乙可知，小球通过最高点时细线的拉力最小，为零，则有 解得小球通过最高点时的速度 故B正确，不满足题意要求； C．小球在初始位置时，有 则小球通过最高点时的速度 故C正确，不满足题意要求； D．小球通过最低点时，细线的拉力最大，根据牛顿第二定律有 联立解得小球通过最低点的速度为 故D正确，不满足题意要求。 故选A。 8. 下列认识正确的是（　　） A. 中国东风27超高音速导弹的飞行速度可达到3400m/s，牛顿力学不再适用 B. 地面观察者观测到的在0.7c运行的列车上乘客的手表走时更慢 C. 对于地面上静止不动的物体，在不同的惯性参考系中测得该物体的长度都是一样的 D. 在不同的惯性参考系中，测得真空中的光速大小依然相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．牛顿力学（经典力学）的适用范围是低速（远小于光速）和宏观领域。光速为 ，虽然很高，但远小于光速。此时相对论效应（如时间膨胀、长度收缩）可以忽略，牛顿力学仍然适用，A错误； B．这是狭义相对论的时间膨胀效应。地面观察者（静止参考系）会认为运动参考系（列车）中的时间流逝更慢。公式 其中 时，，确实存在时间膨胀，B正确； C．狭义相对论中，长度测量是参考系依赖的（长度收缩效应）。静止参考系中测得的长度是固有长度。运动参考系中测得的长度会收缩。因此，不同参考系中测得的长度一般不同，C错误； D．这是狭义相对论的基本假设之一（光速不变原理）。已被大量实验验证，与经典速度叠加不同，光速与参考系无关，D正确。 故选BD。 9. 如图所示为时钟面板，当时钟正常工作时，关于时针、分针和秒针的转动，下列判断正确的是（　　） A. 时针的角速度最大 B. 秒针的角速度最大 C. 分针尖端的线速度大于时针尖端的线速度 D. 时针、分针、秒针的转动周期相等 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB．相同时间内秒针转过的角度最大，所以秒针的角速度最大，故A错误，B正确； C．分针的角速度大于时针的角速度，又因为分针的长度大于时针，所以分针尖端的线速度大于时针尖端的线速度，故C正确； D．时针、分针、秒针的转动周期不相等，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，竖直平面内半径为R的圆盘绕中轴O顺时针匀速转动，当圆盘上的A点转至最高点时，紧贴A点以水平速度（g为重力加速度）抛出一个可视为质点的小球，当A点转至水平位置时，小球刚好落到过O点的水平面，则圆盘的角速度可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，有 在小球下落时间内，圆盘转过的角度为 （n=0，1，2，3……） 则有 （n=0，1，2，3……） 当n=0时， 当n=1时， 故选AC。 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 二、非选择题（本大题包含5小题，共54分。） 11. 利用手机软件可定量探究向心加速度a与半径r、角速度ω的关系。装置如图甲所示，转盘连接在一个可调转速的电机上，在转盘上沿半径方向每隔相等距离打一个方孔，手机可固定在孔上。 （1）该实验采用的物理方法是________（填“等效替代法”“极限思维法”“控制变量法”或“微元法”）。 （2）若使手机的线速度不变，则手机的向心加速度大小与手机做圆周运动的半径成________（填“正比”或“反比”）。 （3）手机固定在某个孔位时，手机转动过程中向心加速度a与角速度的平方的图像如图乙所示，分析图乙发现，图线过原点和点。此时手机所在孔位距转盘中心的距离________m。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）控制变量法 （2）反比 （3） 【解析】 【小问1详解】 探究向心加速度与半径、角速度三个量的关系时，需要控制一个量不变，研究另外两个量的关系，该方法为控制变量法； 【小问2详解】 根据向心加速度公式 当线速度不变时，向心加速度与圆周运动半径成反比； 【小问3详解】 由向心加速度公式 可知图像的斜率等于转动半径，代入坐标得 12. 未来星际探索已经成为常态，一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上，宇宙飞船上备有以下实验仪器： A.弹簧测力计一个 B.精确秒表一只 C.天平一台（附砝码一套） D.物体一个 （1）为测定该行星的质量M，宇航员在绕行时测量所用的仪器为_________（用仪器的字母序号表示），所测物理量为_________。在新发现星球表面，宇航员利用图示装置探测该星球表面的重力加速度，铁架台竖直放置，其上端固定电磁铁K，通电后K能吸住铁质小球M，电磁铁正下方安装一个可上下调节位置的光电门A。已知小球直径为d、小球球心与光电门中心的高度差为H。断开电磁铁开关，小球立即自由下落，光电门可以记录小球挡光时间t，调节光电门位置记录多组H、t数据。 （2）小球经过光电门时的瞬时速度大小v=_________（用已知物理量符号表示）。 （3）应用多组H、t数据，绘制图像，得出的图像斜率为k，则该星球表面的重力加速度g=_________（用d、k表示）。 （4）若已知该星球的半径为R，引力常量为G，结合第（3）问中测得的该星球表面的重力加速度，则该星球的质量M=_________（用G、R、d、k表示）。 【答案】（1） ①. B ②. 宇宙飞船绕星球表面飞行n圈的时间t （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]飞船绕行时船内物体都处于失重状态，测力计与天平无法测出小球所受的重力或质量；由万有引力充当向心力，有 可利用秒表测出绕行n圈所用的总时间t，从而求出飞船的绕行周期 再利用公式求解中心天体质量。 【小问2详解】 根据光电门的测量原理，瞬时速度等于小球通过光电门的平均速度，即 【小问3详解】 小球在星球上做自由落体，满足 整理后有 所以 【小问4详解】 在星球表面万有引力提供重力，有 代入所有数据后可得到 13. 月球是地球的一颗天然卫星，也是太阳系中第五大的卫星。假设月球公转轨道为圆周，轨道半径为地球半径的k倍，公转周期为T，引力常量为G，地球可视为质量均匀分布的球体。 （1）估算近地卫星的周期。 （2）求地球的密度。（已知半径为R的球体体积计算式：） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据开普勒第三定律，得 解得 【小问2详解】 根据月球绕地球做匀速圆周运动，得 其中 地球的密度为 联立解得解得 14. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动。其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g=10m/s2，则： （1）汽车在前5s内的牵引力为多少？ （2）汽车速度为25m/s时的加速度为多少？ （3）假设汽车达到最大速度所用时间为20s，则20s内汽车牵引力所做功总和为多少？ 【答案】（1）5×103N；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）在前5s内做匀加速直线运动，则 由牛顿第二定律可知 代入数据解得 （2）汽车的额定功率为 汽车速度为25m/s时，根据牛顿第二定律有 所以加速度的大小为 （3）根据题意可得0~20s内牵引力做功为 解得 15. 如图所示，水平圆盘绕过圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，A、B、C三个木块放置在圆盘上面的同一条直径上，已知B的质量为2m，B与圆盘间的动摩擦因数为2μ，A和C的质量均为m，与圆盘间的动摩擦因数均为μ，OA、OB、BC长均为L，开始时，圆盘匀速转动时的角速度ω比较小，随后使圆盘转动的角速度ω不断缓慢增大，重力加速度大小为g，求： （1）随着圆盘转动的角速度ω不断增大，最先和最后与圆盘发生相对滑动的木块分别是哪个？ （2）若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，轻绳无张力时，圆盘转动的角速度范围； （3）若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，B、C均与圆盘发生不相对滑动，圆盘的最大角速度； （4）若A、B、C之间均用轻绳连接起来，且三者恰能相对圆盘滑动时，圆盘转动的角速度。 【答案】（1）最先滑动的是 C，最后滑动的是 B （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 木块与圆盘发生相对滑动的临界条件是木块与圆盘间的静摩擦力达到最大值 对A、B、C分别应用牛顿第二定律，， 解得 则随着圆盘转动的角速度不断增大，最先滑动的是 C，最后滑动的是 B。 【小问2详解】 当角速度较小时，B、C 各自的静摩擦力足以提供向心力，绳无张力。 当角速度增大到 C 的静摩擦力先达到最大值，此时绳开始产生张力，临界条件为 C 的静摩擦力达最大，此时的角速度为 由上一小问的解析可知， 因此，轻绳无张力时的角速度范围：​​ 【小问3详解】 当 ​时，绳产生张力 T，当B与圆盘间的摩擦力达到最大值时对应的角速度为 对 C应用牛顿第二定律 对 B应用牛顿第二定律 解得 【小问4详解】 设AB间拉力为，恰能相对圆盘滑动时的角速度为，此时各木块与圆盘间的摩擦力均达到最大值​ 研究A木块，根据牛顿第二定律 以木块B C整体为研究对象，根据牛顿第二定律 解得角速度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $