江西南昌市第二中学2025-2026学年高一下学期5月阶段检测物理试题

**基本信息** 以机械能守恒与能量转化为核心，融合无人机配送、动车组等真实情境，通过实验验证与综合问题考查物理观念和科学思维，适配高一下学期期中能力评估。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|机械能守恒、动能定理、弹簧势能|第4题无人机升力做功结合图像考查能量观念，第10题传送带弹簧系统体现模型建构| |填空题|2/14|验证机械能守恒实验|第11题通过纸带数据处理考查科学探究，第12题弹簧物块系统验证能量转化| |解答题|3/40|动能定理综合应用、斜面运动、动车组功率|第15题动车组问题联系实际运输场景，考查科学推理与社会责任|

南昌二中 2025-2026 学年度下学期高一物理期中试卷 命题人：黄敏华 审题人：陈洁 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 题中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．如图所示，桌面高为，质量为的小球从离桌面高处由静止开始下落，不计空气阻力，以起始下落点所在高度为零势能面。小球落地前瞬间机械能为（　　） A．0 B．-mgh C．mgH D．mg（H+h） 2．如图所示，水平轻弹簧一端与墙相连处于自由伸长状态，质量为2kg的木块沿光滑的水平面以10m/s的速度开始运动并挤压弹簧，当物体的速度减小为6m/s时，弹簧的弹性势能为（　　） A．100J B．36J C．75J D．64J 3.运动员在一次比赛中重力对他做功2000J，他克服阻力做功100J。则运动员在此过程中（　　） A．动能增加了1900J B．动能增加了2000J C．重力势能减小了1900J D．机械能减小了1900J 4．某快递公司用无人机向山区配送急救药品。无人机载药后从卫生院平台由静止竖直起飞，其升力随高度变化规律如图所示。则从起点到升至高度为15m的过程中，升力对无人机做的总功为（　　） A．100J B．400J C．200J D．300J 5. 如图所示，斜面AB、AP和水平面BC是由同一板材上截下的三段，物体与斜面、水平面间的动摩擦因数相同，AB、BP在B处平滑连接．物体滑过B点时没有机械能损失，将小物块（可视为质点）沿AB斜面从A处以初速度v0释放后，它沿斜面向下滑行，最终静止于C处．若将小物块放回A处，沿AB斜面仍以初速度v0释放，则正确的是（　　） A．只增加动摩擦因数，物体会停在C点的右侧 B．如果沿AP斜面从A处以初速度v0释放后，物体会停在在C点的右侧 C．如果增加斜面长度后将A点沿斜面上移高度，物体会停在C点的右侧 D．如果减小物体的质量，物体会停在C点的左侧 6.质量为m的物体，在水平面上以初速度v0开始滑动，经距离d时，速度减为。物体与水平面各处的动摩擦因数相同，则（　　） A．物体与水平面间的动摩擦因数为 B．克服摩擦力做的功为 C．物体再前进便停止 D．要使物体前进总距离为2d，其初速度应为 7．如图，竖直平面内半径R=0.6m的半圆弧轨道底端与水平轨道平滑连接。质量m=1kg的相同圆环a、b用长度l=1m的轻质细杆连接，细杆与圆环用轻质铰链连接后可套在轨道上自由滑动。设滑动过程中细杆与竖直方向夹角为，开始时b在O点正下方，两圆环由静止释放。已知重力加速度，两圆环均可视为质点，不计一切摩擦，则从开始运动到细杆与竖直方向夹角的过程中，杆对圆环b做的功为（　　） A．0.60J B．0.72J C．0.84J D．0.96J 8.如图，光滑斜面上叠放着A、B两物体，B物体上表面水平。两物体一起以一定的初速度沿斜面上滑的过程中，则正确的是（　　） A．物体A的机械能不变 B．物块A受到水平向右的摩擦力 C．物体B对A的支持力做正功 D．物体B对物体A的摩擦力做正功 9.从地面以大小为v0的速度竖直向上抛出一个物体，不计空气阻力，重力加速度为g，以地面为重力势能的零势能面，下列说法正确的是（　　） A．物体的重力势能为动能的一半时，物体距离地面高度为 B．物体速率为时，物体的动能和重力势能相等 C．物体的动能和重力势能相等时，物体距离地面的高度 D．物体的动能为重力势能的一半时，物体的速率为 10.如图甲所示，足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动，一根轻弹簧两端分别与物块和竖直墙面连接，将物块在传送带左端无初速度释放，此时弹簧恰处于原长且为水平。物块向右运动的过程中，受到的摩擦力大小与物块位移的关系如图乙所示。已知物块质量为m，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，图乙中x0为已知量，则（　　） A．弹簧的劲度系数为 B．传送带运行的速率为 C．0~2x0过程中，物块和弹簧组成的系统机械能增加量为 D．物块第一次向右运动的最大位移为 二、填空题：每空2分共14分。 11．甲、乙、丙三个学习小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。所用电源的频率为50Hz，重力加速度g取。 (1)甲小组完成实验后，选择了一条理想的纸带，用刻度尺测得各计数点到O点的距离（如图乙所示），图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C分别是每打两个点取出的计数点。若重物的质量为1.00kg，当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了______J，此时重物的动能比开始下落时增加了______J。（计算结果均保留三位有效数字） (2)乙小组完成实验后，在分析实验得出的结果时，发现重物重力势能的减少量小于动能的增加量。下列对造成该实验结果的原因分析正确的是______。 A．空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力 B．选用重物的质量过大 C．该小组交流电源的实际频率大于50Hz D．该小组交流电源的实际频率小于50Hz (3)丙小组完成实验后，选择了一条理想的纸带，将纸带上所打的第一个点记为O点，每隔五个点取一个计数点，测量各计数点到O点的距离h，并计算各计数点对应的速度v，以为纵轴，以h为横轴，作出图像。在误差允许的范围内，若图像是一条过原点且斜率为______（选填“19.60”、“9.80”或“4.90”）的直线，则验证了机械能守恒定律。 12．某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的拴接点在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量和一切摩擦均不计，细线始终伸直。物块连同遮光条的总质量为，弹簧的劲度系数为，弹性势能（为弹簧形变量），重力加速度为，遮光条的宽度为，物块释放点与光电门之间的距离为（远远小于。现将物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间 (1)改变光电门的位置，重复实验，每次物块均从点静止释放，记录多组和对应的时间，作出图像如图2所示，若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则在误差允许的范围内，需要验证正确的关系式是______。 A． B． (2)在（1）中的条件下，和时，物块通过光电门时弹簧具有的弹性势能分别为和，则 （用表示）。 (3)在（1）中的条件下，取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大， 速度最大值为 （表示）。 三、解答题（10+14+16=40分） 13．（10 分）如图，人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对原本静止在地面的重物各施加一个力，力的大小均为320N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深2cm。已知重物的质量为50kg，g取10m/s2 ，cos37°＝0.8。求：（1）重物刚落地时的速度是多大? （2）重物对地面的平均冲击力的大小。 14.（14 分）如图甲所示，物体以一定的初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动。现以斜面底端为坐标原点，沿斜面建立坐标轴x，选择地面为零势能面。坐标原点处固定一厚度不计的弹性挡板，物体第一次上升过程中的动能和重力势能随坐标x的变化如图乙所示。g=，求(1)物体的质量？(2)物体与斜面之间的动摩擦因数？(3) 物块从开始到停止运动的总路程？ 15． （16 分）某动车组由4辆提供动力的动车和4辆无动力的拖车组成，其中第2、4、5、7节车厢为动车，其余为拖车。每节车厢的质量均为50吨，每节动车的额定功率均为2750千瓦，各节车厢之间只有水平方向的相互作用力。行驶过程中，每节动车提供的动力相同，每节车厢所受阻力大小恒为其重力的0.025倍。某次测试中，动车组由始发站以的加速度匀加速启动，达到额定功率后以额定功率行驶。设铁轨为水平直线，重力加速度取。 求：(1)匀加速阶段，第3节与第4节车厢间的相互作用力多大； (2) 动车组匀加速的时间和位移分别为多少； (3) 已知动车组行驶过程中所受总阻力与速度的平方成正比，即f=1.65v2（各量均取国际单位），当动车组改为6节动车，2节拖车，求动车组最大速度为多大？ 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 一、单选题 1．如图所示，桌面高为，质量为的小球从离桌面高处由静止开始下落，不计空气阻力，以起始下落点所在高度为零势能面。小球落地前瞬间机械能为（　　） A．0 B．-mgh C．mgH D．mg（H+h） 【答案】A 【详解】以起始下落点所在高度为零势能面，则小球初态的机械能为0，由于小球下落时只有重力做功，机械能守恒，可知小球落到地面前瞬间的机械能为0。 故选A。 2．如图所示，水平轻弹簧一端与墙相连处于自由伸长状态，质量为2kg的木块沿光滑的水平面以10m/s的速度开始运动并挤压弹簧，当物体的速度减小为6m/s时，弹簧的弹性势能为（　　） A．100J B．36J C．75J D．64J 【答案】D 【详解】由题意知水平面光滑，木块与弹簧组成的系统机械能守恒，木块减少的动能全部转化为弹簧的弹性势能，得 代入数据求得 故选D 。 3．运动员在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功2000J，他克服阻力做功100J。则韩晓鹏在此过程中（　　） A．动能增加了1900J B．动能增加了2000J C．重力势能减小了1900J D．机械能减小了1900J 【答案】A 【详解】AB．根据动能定理，动能变化等于合外力做的总功。 故动能增加，故A正确，B错误； C．由 故重力势能减小，故C错误； D．机械能变化等于除重力外的其他力做功之和。 故机械能减少，故D错误。 故选A。 4．某快递公司用无人机向山区配送急救药品。无人机载药后从卫生院平台由静止竖直起飞，其升力随高度变化规律如图所示。则从起点到升至高度为15m的过程中，升力对无人机做的总功为（　　） A．100J B．400J C．200J D．300J 【答案】B 【详解】图像与横轴围成的面积即为升力F做的功，即，故ACD错误，B正确。 故选B。 5. 如图所示，斜面AB、AP和水平面BC是由同一板材上截下的三段，物体与斜面、水平面间的动摩擦因数相同，AB、BP在B处平滑连接．物体滑过B点时没有机械能损失，将小物块（可视为质点）沿AB斜面从A处以初速度v0释放后，它沿斜面向下滑行，最终静止于C处．若将小物块放回A处，沿AB斜面仍以初速度v0释放，则正确的是（　　） A．只增加动摩擦因数，物体会停在C点的右侧 B．如果沿AP斜面从A处以初速度v0释放后，物体会停在在C点的右侧 C．如果增加斜面长度后将A点沿斜面上移高度，物体会停在C点的右侧 D．如果减小物体的质量，物体会停在C点的左侧 【答案】C 6．质量为m的物体，在水平面上以初速度v0开始滑动，经距离d时，速度减为。物体与水平面各处的动摩擦因数相同，则（　　） A．物体与水平面间的动摩擦因数为 B．克服摩擦力做的功为 C．物体再前进d/2便停止 D．要使物体前进总距离为2d，其初速度应为 【答案】D 【详解】AB．根据动能定理 即克服摩擦力做功为，根据 解得 AB错误； C．根据动能定理 解得 C正确； D．根据动能定理 解得 D正确。 故选CD。 7．如图所示，竖直平面内半径R=0.6m的半圆弧轨道底端与水平轨道平滑连接。质量m=1kg的相同圆环a、b用长度l=1m的轻质细杆连接，细杆与圆环用轻质铰链连接后可套在轨道上自由滑动。设滑动过程中细杆与竖直方向夹角为，开始时b在O点正下方，两圆环由静止释放。已知重力加速度，两圆环均可视为质点，不计一切摩擦，则从开始运动到细杆与竖直方向夹角的过程中，杆对圆环b做的功为（　　） A．0.60J B．0.72J C．0.84J D．0.96J 【答案】C 【详解】当细杆与竖直方向夹角时，a球距离水平轨道的距离为 可知圆环a到达与O点等高的位置，a的速度方向竖直向下，则ab的速度满足 对ab系统由机械能守恒定律 杆对圆环b做的功 联立解得W=0.84J。 故选C。 二、多选题 8．如图所示，光滑斜面上叠放着A、B两物体，B物体上表面水平。两物体一起以一定的初速度沿斜面上滑的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．物体A的机械能不变 B．物块A受到水平向右的摩擦力 C．物体B对A的支持力做正功 D．物体B对物体A的摩擦力做正功 【答案】AC 【详解】设A质量为m，B质量为M，对A、B组成的系统受力分析，受到向下的重力和垂直斜面的支持力，由牛顿第二定律得 解得 方向沿斜面向下 A．单独对A受力分析，得 则支持力和摩擦力的合力垂直与斜面，大小等于 ，下滑过程不做功，只有重力做功，故A的机械能不变，A正确； B．单独对A分析，因A有沿斜面向下的加速度，故B给A的摩擦力水平向左，B错误； C．B对A的支持力方向向上，与运动方向夹角小于90°，则B对A的支持力做正功，C正确； D．与v方向夹角大于90°，则B对A的摩擦力做负功， D错误。 故选AC。 9．从地面以大小为v0的速度竖直向上抛出一个物体，不计空气阻力，重力加速度为g，以地面为重力势能的零势能面，下列说法正确的是（　　） A．物体的重力势能为动能的一半时，物体距离地面高度为 B．物体速率为时，物体的动能和重力势能相等 C．物体的动能和重力势能相等时，物体距离地面的高度 D．物体的动能为重力势能的一半时，物体的速率为 【答案】AD 【详解】A．物体运动过程只受重力作用，机械能守恒，物体的重力势能为动能的一半时，则有 又 解得 故A正确； BC．物体的动能和重力势能相等时，有 又 解得 ， 故BC错误； D．物体的动能为重力势能的一半时，则有 又 解得 故D正确。 故选AD。 10．如图甲所示，足够长的水平传送带以某一恒定速率顺时针转动，一根轻弹簧两端分别与物块和竖直墙面连接，将物块在传送带左端无初速度释放，此时弹簧恰处于原长且为水平。物块向右运动的过程中，受到的摩擦力大小与物块位移的关系如图乙所示。已知物块质量为m，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，图乙中x0为已知量，则（　　） A．弹簧的劲度系数为 B．传送带运行的速率为 C．0~2x0过程中，物块和弹簧组成的系统机械能增加量为 D．物块第一次向右运动的最大位移为 【答案】BCD 【详解】A．过程，物块在滑动摩擦力和弹簧弹力作用下向右做加速度减小的加速运动；当时，物块与传送带共速，滑动摩擦力突变为静摩擦力；过程，物块与传送带相对静止一起做匀速直线运动，弹簧弹力与静摩擦力大小相等且逐渐增大，当时，物块所受弹力等于最大静摩擦力，此后物块向右做减速运动并相对传送带滑动。当时则有 解得弹簧的劲度系数为，故A错误； B．时，物块的速度等于传送带的速度。作出物块所受合力与物块位移的关系如图所示 由动能定理可得 解得，故B正确； C．过程中，物块和弹簧组成的系统机械能增加量等于摩擦力对物块做的功，由图乙中的面积可知，故C正确； D．根据合力与物块位移的关系图，假设弹力等于最大静摩擦力之后，物块向右减速运动了后速度为0，由动能定理可得 解得 因此物块第一次向右运动的最大位移为，故D正确。 故选BCD。 二、填空题：每空2分共14分。 11．甲、乙、丙三个学习小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。所用电源的频率为50Hz，重力加速度g取。 (1)甲小组完成实验后，选择了一条理想的纸带，用刻度尺测得各计数点到O点的距离（如图乙所示），图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C分别是每打两个点取出的计数点。若重物的质量为1.00kg，当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了______J，此时重物的动能比开始下落时增加了______J。（计算结果均保留三位有效数字） (2)乙小组完成实验后，在分析实验得出的结果时，发现重物重力势能的减少量小于动能的增加量。下列对造成该实验结果的原因分析正确的是______。 A．空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力 B．选用重物的质量过大 C．该小组交流电源的实际频率大于50Hz D．该小组交流电源的实际频率小于50Hz (3)丙小组完成实验后，选择了一条理想的纸带，将纸带上所打的第一个点记为O点，每隔五个点取一个计数点，测量各计数点到O点的距离h，并计算各计数点对应的速度v，以为纵轴，以h为横轴，作出图像。在误差允许的范围内，若图像是一条过原点且斜率为______（选填“19.60”、“9.80”或“4.90”）的直线，则验证了机械能守恒定律。 11．(1)D(2) 1.75 1.72(3)19.60 【详解】（1）A．空气阻力和纸带阻力会导致机械能损失，重力势能减少量应大于动能增加量，与题意不符，故 A 错误； B．重物质量大小不影响验证结果，故 B 错误； C．若实际频率大于，打点周期变小，计算速度时仍按 代入计算，计算出的速度偏小，动能增加量偏小，会出现重力势能减少量大于动能增加量，故 C 错误； D．若实际频率小于，打点周期变大，计算速度时仍按 代入计 算，导致算出的速度偏大，动能增加量偏大，可能出现重力势能减少量小于动能增加量，故 D 正确。 故选D。 （2） [1][2]重力势能减少量 点瞬时速度等于段平均速度。计数点间时间间隔 根据匀变速运动，中间时刻瞬时速度等于全程平均速度 动能增加量 （3）根据机械能守恒定律 整理得 以 为纵轴， 为横轴，图像斜率得 12．某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的拴接点在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量和一切摩擦均不计，细线始终伸直。物块连同遮光条的总质量为，弹簧的劲度系数为，弹性势能（为弹簧形变量），重力加速度为，遮光条的宽度为，物块释放点与光电门之间的距离为（远远小于。现将物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间 (1)改变光电门的位置，重复实验，每次物块均从点静止释放，记录多组和对应的时间，作出图像如图2所示，若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则在误差允许的范围内，需要验证正确的关系式是______。 A． B． (2)在（1）中的条件下，和时，物块通过光电门时弹簧具有的弹性势能分别为和，则 （用表示）。 (3)在（1）中的条件下，取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大， 速度最大值为 （表示）。 12．(1)B(2)(3) 【详解】（1）小球经过光电门的速度为 若系统机械能守恒，则有整理得故选B。 （2）当和时，物块通过光电门的时间相等，即物块经过光电门的速度相等，故动能也相等，根据机械能守恒定律分别有 整理可得 （3）小物块经过光电门的速度越大，则小物块经过光电门所用时间越短，故由（1）可知，当时，小物块通过光电t时的速度最大时，且此时小物块的加速度为零。对其进行受力分析有解得 代入（1）中可得最大速度为 三、解答题（10+14+16=40分） 13．如图，人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人同时通过绳子对原本静止在地面的重物各施加一个力，力的大小均为320N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面30cm后人停止施力，最后重物自由下落把地面砸深3cm。已知重物的质量为50kg，g取10m/s2 ，cos37°＝0.8。求： （1）两根绳子的合力对重物做的功； （2）重物对地面的平均冲击力的大小。 【答案】（1）153.6J；（2）5620N 【详解】（1）两根绳子的合力对重物做的功为 （2）重物从离开地面到最后把地面砸深3cm整个过程，根据动能定理可得 解得地面对重物的平均冲击力的大小为 由牛顿第三定律可知，重物对地面平均冲击力的大小为。 14．如图甲所示，可视为质点的物体以一定的初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动。现以斜面底端为坐标原点，沿斜面建立坐标轴x，选择地面为零势能面。坐标原点处固定一厚度不计的弹性挡板，物体第一次上升过程中的动能和重力势能随坐标x的变化如图乙所示。g取，求(1)物体的质量？(2)物体与斜面之间的动摩擦因数？(3) 物块从开始到停止运动的总路程？ 【答案】(1)m=1kg (2) (3)总路程为12.5m 【详解】(1) (2)设物体上滑的最大距离为l，则有 物体上滑距离为时，动能和重力势能相等，则有 又有， 解得， (3)物块从开始到停止，根据能量守恒 解得总路程为12.5m 15．2024年12月29日，全球最快高铁列车CR450动车组样车发布，这标志着“CR450科技创新工程”取得重大突破，将极大提升我国铁路科技创新水平和科技自立自强能力，进一步巩固扩大我国高铁技术世界领跑优势。某动车组由4辆提供动力的动车和4辆无动力的拖车组成，其中第2、4、5、7节车厢为动车，其余为拖车。每节车厢的质量均为50吨，每节动车的额定功率均为2750千瓦，各节车厢之间只有水平方向的相互作用力。行驶过程中，每节动车提供的动力相同，每节车厢所受阻力大小恒为其重力的0.025倍。某次测试中，动车组由始发站以的加速度匀加速启动，达到额定功率后以额定功率行驶。设铁轨为水平直线，重力加速度取。求： (1)匀加速阶段，第3节与第4节车厢间的相互作用力多大； (2)动车组匀加速的时间和位移分别为多少； (3)若动车组行驶过程中所受总阻力与速度的平方成正比，即f=1.65v2（各量均取国际单位），则动车组匀速行驶的速度为多大。 【答案】(1) (2)， (3) 100m/s 【详解】（1）因为该动车组由4辆提供动力的动车和4辆无动力的拖车组成，故匀加速阶段，对动车组受力分析列牛顿第二定律方程有 解得 将第1、2、3节车厢看成整体进行受力分析，列牛顿第二定律方程有 解得 负号表示第4节对第3节车厢的作用力与动车组运动方向相同，故第3节与第4节车厢间的相互作用力大小为。 （2）当动车组匀加速结束时功率恰好达到额定功率，设此时速度为，由 解得 设匀加速阶段的时间为，由运动学公式 解得 设匀加速阶段的位移为，由运动学公式 代入数据解得 即动车组匀加速的时间为22s，位移为242m。 （3）当列车组匀速行驶时有 整理解得 又因为f=1.65v2 代入上式解得vm=100m/s 即动车组匀速行驶的速度为100m/s。 试卷第12页，共13页 试卷第11页，共13页 学科网（北京）股份有限公司 $