新疆昌吉市2025-2026学年高一下学期期末物理练习

**基本信息** 以科技前沿（系外行星WASP-148b）、社会热点（地震救援物资投放）及传统游戏（冰坑挑战）为情境，融合物理观念（运动、能量）与科学思维（模型建构、推理），实现基础巩固与创新应用的梯度考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|5/30|匀速圆周运动、功与功率、天体运动|原创题结合凌星法探测行星，考查开普勒定律与向心加速度| |多选题|3/18|万有引力、圆周运动合成|以自行车纯滚动为情境，辨析轮胎边缘点速度合成| |实验题|2/约28|平抛运动探究、动能定理实验|家庭实验设计（塑料筒喷水）考查误差分析，创新F-x图像处理| |解答题|2/约24|圆周运动、能量守恒、平抛与轨道结合|冰坑挑战模型计算重力势能与最小动能，体现科学态度与责任|

新疆昌吉市高一下学期期末测试 1． C 【详解】本题考查匀速圆周运动的向心力、线速度、角速度及向心加速度的相关概念和公式。物体做匀速圆周运动时，向心力由合外力提供，其大小为。但向心力的方向始终指向圆心，与线速度方向（切线方向）垂直，因此A错误。线速度与角速度的关系为 ，即。但角速度与半径的关系取决于线速度是否恒定。若恒定，与成反比；若恒定，与成正比。题目中未明确或恒定，因此B错误。向心加速度与角速度的关系为。在匀速圆周运动中，向心加速度的方向始终指向圆心。根据公式，向心加速度的大小与物体的质量m无关，仅与和有关。因此C正确。向心力，若线速度保持不变，运动半径增大，则向心力减小。 2． A 【详解】根据图像可知物块运动到处，F做的总功为 该过程根据动能定理得 解得物块运动到处时的速度为 故此时F做功的瞬时功率为 故选A。 3． D 【详解】本题以系外行星探测为情境，考查开普勒三大定律的理解与应用。 根据开普勒第一定律，红矮星位于行星WASP-148b椭圆轨道的一个焦点上，故A错误。 行星WASP-148b从点到b点的过程中，其到红矮星的距离逐渐增大，由万有引力公式知，该过程中万有引力逐渐减小，其加速度大小也在不断减小，故B错误。 选项C：考查开普勒第二定律的定量应用 设行星在点的速度为，其到红矮星的距离；在b点的速度为 ，距离为。 根据开普勒第二定律，行星在极短时间内扫过的面积相等，即： 化简得： 所以速度之比为，故 C 正确。 选项D：考查开普勒第三定律的物理本质。开普勒第三定律中的常量 仅与中心天体的质量有关。对于该系统，（为红矮星质量，因此该比值与红矮星的质量有关，故 D 错误。 4． D 【详解】本题考查平抛运动的规律以及参考系对运动描述的影响。 地面观察者视角： 物资离开飞机后，做平抛运动。由于不计空气阻力，物资在水平方向上做匀速直线运动，速度大小与飞机速度相同；在竖直方向上做自由落体运动。 因为三件物资离开飞机时的水平初速度相同，且飞机也在以相同速度匀速飞行，所以在任意时刻，三件物资的水平位移与飞机的水平位移始终相同，三件物资始终处于飞机的正下方。它们在空中会排在一条竖直直线上，故 A 错误。 飞机上救援人员视角： 以飞机为参考系，物资在水平方向上的相对速度为零；在竖直方向上做初速度为零、加速度为 的匀加速直线运动。因此，救援人员看到三件物资都在飞机正下方竖直向下加速运动，由于投下时间间隔相等，它们在空中排成一条竖直的直线且间距越来越大，故 B、C 错误，D正确。 5． B 【详解】A．汽车受到路面的阻力大小 v—t图像斜率的绝对值表示加速度大小，前6s内汽车的加速度大小为 根据牛顿第二定律有F-f=ma 解得前6s内汽车的牵引力大小为，故A正确，不符合题意； B．汽车6s末达到额定功率，则汽车的额定功率，故B错误，符合题意； C．当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则有，故C正确，不符合题意； D．汽车在0~6s内做匀加速直线运动，0~6s内位移大小为 汽车变加速过程，由动能定理有 其中， 联立可得，故D正确，不符合题意。 故选B。 6． BC 【详解】本题考查万有引力定律的应用及地球密度的计算，需结合题目给出的物理量逐一分析选项： 计算地球质量：根据地球表面重力近似等于万有引力，即，可得地球质量，因此能计算出地球质量。 计算月球密度：密度公式为，其中月球体积，但题目未给出月球半径，因此无法计算月球密度。A错误。 选项B分析 太阳质量的计算：地球绕太阳公转时，万有引力提供向心力，即 化简得 。因此B正确。 选项C分析 地球密度的计算：地球密度，其中 ，地球体积 ，代入得： C正确。 选项D分析 地球密度分布：地球内部结构不均匀（如地核密度大、地壳密度小，因此各地测量得到的地球密度不同。D错误。 7． CD 【详解】本题考查匀速圆周运动的分解与参考系的应用。 自行车轮胎在路面上做“无滑动的纯滚动”，这意味着轮胎与地面的接触点（最低点在接触的瞬间，相对于地面是静止的，即相对地面的速度为0。 我们可以将轮胎边缘任意一点的运动分解为两个分运动的叠加： 随车轮圆心的平动：速度大小为，方向与车前进方向相同； 绕车轮圆心的转动：设转动的角速度为，则边缘上任意一点绕圆心转动的线速度大小均为 推导转动线速度： 因为最低点相对地面的速度为0，而最低点的平动速度（向前与转动速度（向后方向相反，即： 解得：。 求解各点线速度： 最低点：平动速度与转动速度方向相反，，故 A 错误； 圆心：圆心只随车平动，不产生转动线速度，，故 B 错误； 最高点：平动速度向前与转动速度（向前方向相同，叠加后速度最大，，故 C 正确，D 错误。 8． AB 【详解】AD．如图 将鱼的速度分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子方向的速度，则 v = v鱼cosθ 则钓鱼者以恒定速率v收鱼线过程中θ增大，则v鱼增大，鱼做变加速运动，合外力不是恒定值，故A正确、D错误； BC．根据 v = v鱼cosθ 可知当θ = 60°时 v鱼 = 2v 当θ = 37°时 v鱼 = 1.25v 故B正确、C错误。 故选AB。 实验 9． （10分） 【答案】（1）B（2分）（2）（2分）（2分）（3）见解析（4分） 解：（1）观察到A、B两球同时落地，说明两球在竖直方向的运动完全相同，即可以说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，故选B。 （2）若小球抛出后在O、A、B、C相邻两点间的时间间隔相等，则需满足,即满足即 如果小球的水平分运动是匀速直线运动，则还满足，即 (3）①若测量读数太慢，则随着水的不断流出，则水从管口流出的速度会不断减小，则在竖直高度不变的情况下，水流的水平距离会减小，即减小。②为了减小实验误差，应选用直径较大的容器；因用直径较大的容器，当管中流出同样多的水时，容器中液面下落的高度较小，则对管口水流的速度影响较小。 10． /1.698/1.699/1.701/1.702 （2分） （2分） （2分） AC （2分） BC（2分） 【详解】[1]由螺旋测微器的读数可知，遮光条的宽度为 [2]由题可知，滑块经过光电门2时的速度 [3]由题可知，滑块经过光电门1时的速度为 若满足 成立，可认为合外力（拉力）做的功等滑块动能的变化量，整理可得 成立即可。 [4] A电机牵引绳保持水平，才能使滑块受到的拉力沿水平，故A正确； B通过测量滑块光电门1和光电门2时所用的时间即可得到滑块通过光电门1和光电门2的速度，与滑块是否从光电门1由静止开始运动无关，故B错误； C光电门1和2之间的距离要适当大些，以减小外力作用下滑块通过的位移测量的偶然误差，故C正确； D调节气垫导轨水平，才能够保证滑块受到的合外力等于细绳的拉力，故D错误。 故选AC。 [5]AB图线纵截距为负值，说明时，滑块的动能依然在减小，若导轨右端偏高，滑块从高处滑下，重力势能转化为动能，因此应为正值；若导轨左端偏高，滑块从低处滑向高处，重力势能增加，应为负值，即时，图线纵轴出现负截距，故A错误，B正确； CD根据动能定理可得，因此理想情况下，图线的斜率为1，图线的斜率小于1，说明，即动能变化量的测量值偏小，若遮光条的宽度测量值偏小，根据可知，会导致滑块速度测量偏小，从而使得，即图线的斜率小于1，故C正确，D错误。 故选BC。 解答题 11． 【详解】（1）游戏者不能到达冰坑边缘A点，游戏者在冰坑边缘A点，有 （1分） 重力沿冰坑切面向下的分力 （1分） 由于 （1分） 故游戏者不能到达冰坑边缘A点； （1分） （2）（i）设球面冰坑的半径为R，有则 （1分） 增加的重力势能 （1分） 解得 （1分） （ii）设游戏者在离开冰面时受到的支持力为N，竖直方向， 有 （1分） 水平方向，有 （2分） 当时，游戏者具有最小速度和最小动能，有 （1分） 解得 （1分） 12． (1) (2) (3)5.1m 【详解】（1）由小球恰好沿切线方向从B点进入圆管轨道可知 （2分） 解得 （2分） 小球从点运动到点的过程，根据动能定理有 （3分） 设在点小球受到的支持力为 （2分） 解得，根据牛顿第三定律小球对轨道的压力大小为6.4N （2分） （2）小球从点运动到点的过程中，根据动能定理 （3分） 解得 （2分） （3）小球最终将在轨道中以点为对称点点为右侧最高点往返运动，从点到点全过程列动能定理 （2分） 解得 （2分） 学科网（北京）股份有限公司 $命题双向细目表 新疆昌吉市高一下学期期末测试（人教版必修二）命题双向细目表 题号 考查知识点 题型 分值 难度系数 难度层次 1 匀速圆周运动的向心力、线速度、角速度及向心加速度的相关概念和公式 单选题 6 0.85 基础题 2 应用动能定理求变力做功、瞬时功率 单选题 6 0.85 基础题 3 考查开普勒三大定律的理解与应用 单选题 6 0.85 基础题 4 平抛运动的规律以及参考系对运动描述的影响 单选题 6 0.7 基础题 5 考查汽车启动过程中的匀加速直线运动、额定功率及最大速度的计算 单选题 6 0.7 中等题 6 考查万有引力定律的应用及地球密度的计算 多选题 6 0.7 中等题 7 运动的合成与分解、匀速圆周运动 多选题 6 0.6 中等题 8 考察关联速度 多选题 6 0.6 中等题 9 探究平抛运动的特点 实验题 10 0.7 中等题 10 探究合外力做功与动能变化的关系 实验题 10 0.7 中等题 11 水平面内的圆周运动，平衡问题 解答题 12 0.7 中等题 12 力学综合题，考察了平抛运动、圆周运动、动能定理以及摩擦力做功与路程的关系 解答题 20 0.5 拓展题 合计 100 0.70 $ 新疆昌吉市高一下学期期末测试卷 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（每题6分，共计30分） 1． 一个质量为的物体在水平面上做匀速圆周运动，其运动轨迹半径为，线速度大小为，角速度为。关于该物体的运动，下列说法正确的是（　　） A. 物体所受的向心力大小为，方向始终与线速度方向相同 B. 物体的角速度与线速度的关系为，且与成反比 C. 物体的向心加速度大小为，方向始终指向圆心，且与物体的质量无关 D. 若物体的线速度保持不变，增大运动半径，则物体受到的的向心力将减小 2． 质量为的物块静置于光滑水平地面上，设物块静止时的位置为x轴零点。现给物块施加一沿x轴正方向的水平力F，其大小随位置x变化的关系如图所示，则物块运动到处，F做功的瞬时功率为（　　）    A． B． C． D． 3． （原创） 天文学家利用凌星法（行星遮挡恒星光线导致亮度微弱下降发现了一颗围绕红矮星运行的系外行星“WASP-148b”。观测表明，该行星的轨道是一个椭圆，如图所示，其中点到红矮星的距离为 。，其绕红矮星公转的轨道长轴为，公转周期为。忽略其他天体的影响，关于行星“WASP-148b”的运动，下列说法正确的是（　　） A. 红矮星位于WASP-148b轨道的中心 B. WASP-148b从点向点运动的过程中，其加速度大小保持不变 C. WASP-148b在点与点的速度大小之比为 D. WASP-148b轨道的半长轴的立方与公转周期的平方之比是与红矮星的质量无关的常数。 4． （原创）某次地震灾区救援中，一架救援飞机以恒定速度在高空沿水平方向做匀速直线飞行。飞机连续投下A、B、C三件救援物资，相邻两件物资投出的时间间隔相等。假设物资投出后均未开伞，且不计空气阻力。关于这三件物资在空中下落过程中的运动情况，下列说法正确的是（　　） A. 从地面观察者的视角看，三件物资在空中分布在一条抛物线上 B. 从飞机上救援人员的视角看，三件物资在空中排成一条倾斜的直线 C. 在空中下落的过程中，A、B两件物资的间距保持不变 D. 在空中下落的过程中，A、B两件物资的间距逐渐增大 5． 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前6s内做匀加速直线运动，6s末达到额定功率，之后保持额定功率运动至t1时刻达到最大速度，其v—t图像如图所示。已知汽车的质量，汽车受到路面的阻力大小与其受到的重力大小的比值，k=0.1，取重力加速度大小为，不计空气阻力。下列说法错误的是（　　） A．在前6s内汽车的牵引力大小为 B．汽车的额定功率为60kW C．汽车的最大速度大小为36m/s D．汽车在0~t1时间内的位移大小x与时间t1的关系式为 2、 多选题（每题6分，共计18分） 6． 1798年，卡文迪许测出万有引力常量，因此他被称为“能够称出地球质量的人”。若已知引力常量为，地球表面处的重力加速度为，地球半径为，地球自转的周期为，地球公转的周期为，地球中心到月球中心的距离为 ，地球中心到太阳中心的距离为 ，则下列说法正确的是（　　） A. 借助上述数据能够计算出地球的质量、月球的密度 B. 太阳的质量为 C. 地球的密度为 D. 在地球的各地测量地球的密度是一样的 7． （原创）某同学在平直公路上骑自行车顺风匀速行驶，行驶速度大小为。已知自行车轮胎的半径为R，轮胎在路面上做无滑动的纯滚动。关于轮胎边缘上各点的线速度，下列说法正确的是（　　) A. 轮胎最低点相对于地面的线速度大小为​ B. 轮胎圆心相对于地面的线速度大小为2​ C. 轮胎最高点相对于地面的线速度大小为2​ D. 与圆心等高点相对于地面的线速度大小为 8． 钓鱼是一项越来越受到欢迎的运动，钓到大鱼时一般会先将鱼遛至没有力气再收线，如图所示，在收尾阶段，鱼已经浮在水面不再挣扎，钓鱼者以恒定速率v收鱼线（钓鱼者和鱼竿视为不动），鱼线与水平面的夹角为θ，以下说法正确的是（   ） A．鱼在靠近钓鱼者过程中速率增大 B．当θ = 60°时，鱼的速率为2v C．当θ = 37°时，鱼的速率为0.8v D．鱼受到的合外力恒定 3、 实验题 9． (10分)某同学做“探究平抛运动的特点”实验。 (1)该同学先用图甲所示的器材进行实验。他用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，改变两小球距地面的高度(高度始终一致)和打击小球的力度，多次重复实验，均可以观察到A、B两球同时落地。关于本实验，下列说法正确的是______。 A.实验现象可以说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动 B.实验现象可以说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 C.实验现象可以同时说明平抛运动在水平、竖直两个方向上的运动规律 (2)为了在(1)实验结论的基础上进一步研究平抛运动的规律，该同学用图乙所示的器材继续进行实验，描绘出小球做平抛运动的轨迹。如图丙所示，以小球的抛出点O为原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴建立坐标系。该同学在轨迹上测量出A、B、C三点的坐标分别为(x₁,y₁)、(x₂,y₂)和(x₃,y₃)。如果坐标满足__________关系，说明小球抛出后在O、A、B、C相邻两点间运动经历了相等的时间间隔。同时，如果坐标还满足__________关系，那么证明小球的水平分运动是匀速直线运动。 (3)另一同学设计了一个探究平抛运动的家庭实验装置。如图丁所示，在一个较高的塑料筒侧壁靠近底部的位置钻一个小孔，在小孔处沿水平方向固定一小段吸管作为出水口。将塑料筒放在距地面一定高度的水平桌面上，在筒中装入一定高度的水，水由出水口射出，落到地面，测量出水口到地面的高度 y 和水柱的水平距离 x。在实验测量的过程中，该同学发现测量水柱的水平距离 x 时，若测量读数太慢，x 的数值会变化。 ①请分析水平距离 x 的数值变化的原因：____________________________________。 ②为了减小实验误差，应选用直径较大的容器，还是直径较小的容器？并说明判断依据：____________________________________。 10． (3)另一同学设计了一个探究平抛运动的家庭实验装置。如图丁所示，在一个较高的塑料筒侧壁靠近底部的位置钻一个小孔，在小孔处沿水平方向固定一小段吸管作为出水口。将塑料筒放在距地面一定高度的水平桌面上，在筒中装入一定高度的水，水由出水口射出，落到地面，测量出水口到地面的高度y和水柱的水平距离x。在实验测量的过程中，该同学发现测量水柱的水平距离x时，若测量读数太慢，x的数值会变化。用如图甲所示的装置探究合外力做功与动能变化的关系。器材有：气垫导轨（含气泵）、光电门1和2、滑块（含遮光条）、小型牵引电机（可输出不同大小的恒定拉力）、力传感器、刻度尺。完成实验，回答问题： （1）用天平测出滑块（含遮光条）的质量为，用螺旋测微器测量遮光条的宽度某次测量示数如图乙所示，其读数为___________。 （2）调平气垫导轨，安装光电门1和2，用刻度尺测量两光电门间的距离s。 （3）电机通过细绳和力传感器水平牵引滑块，记录滑块经过光电门1和2时的遮光条遮光时间和，以及滑块从光电门1到2的过程中力传感器的示数F。滑块经过光电门2时的速度___________；若关系式___________成立，可认为合外力（拉力）做的功等于滑块动能的变化量。（用实验测得物理量的符号表示） （4）关于实验条件的控制，下列说法正确的是___________。（填序号） A．电机牵引绳要保持水平 B．滑块必须由静止从光电门1开始运动 C．光电门1和2之间的距离要适当大些 D．由于采用了气垫导轨，所以无需调节导轨水平 （5）实验创新拓展。使用数据采集器将牵引绳拉力与对应的滑块位移传输至电脑，利用软件得到了F-x图像，根据图像计算出拉力F做的功；将光电门1和2测得的时间数据直接传输至电脑，其他需要的物理量输入电脑，利用软件计算滑块动能的变化量。多次实验，测得多组（W，）数据，以W为横坐标、为纵坐标建立坐标系，描点得到与的关系图线是一条直线，但是不过坐标原点，纵轴截距为负，且斜率小于1。下列分析正确的是___________。（填序号） A．可能是由于导轨右端偏高，导致图线纵轴截距为负 B．可能是由于导轨左端偏高，导致图线纵轴截距为负 C．可能由于遮光条的宽度测量值偏小，导致图线斜率小于1 D．可能由于遮光条的宽度测量值偏大，导致图线斜率小于1 四、解答题 11． 冰坑挑战是我国北方的传统游戏。如图甲所示，某同学要从坑底脱离冰坑，该情景简化后的模型如图乙所示，可看作游戏者在球面冰坑内壁上移动，冰坑边缘圆周的半径r=1.2m，冰坑边缘表面处的切面与水平面的夹角θ=37°，冰面与鞋底间的动摩擦因数为μ=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，游戏者的质量m=43kg，将游戏者视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，sinθ=0.6，cosθ=0.8。 (1)如图乙所示，游戏者从O点沿着OA圆弧缓慢向上走，通过计算说明游戏者能否到达冰坑边缘A点。 (2)游戏者沿着如图丙所示的螺旋线方式跑动多圈后，最终沿冰坑边缘水平切线方向成功离开冰坑。求： （i）此过程游戏者重力势能的增加量。 （ii）游戏者离开冰坑时的最小动能。 12． 如图所示，竖直平面内由半径均为的圆周细圆管轨道BC、圆周细圆管轨道CDE和倾角的斜面轨道EF构成一游戏装置固定于地面，两处轨道平滑连接，两圆的圆心与连成一条直线且与水平线夹角，现有一质量的小球从A点以初速度水平抛出，恰好沿切线方向从B点进入圆管轨道，小球可视为质点，细圆管内壁无摩擦，球与斜面间动摩擦因数，斜面足够长。，不计空气阻力和小球的滚动影响。（，计算结果均保留两位有效数字）求： (1)小球第一次运动到D点时对轨道的压力大小； (2)小球在斜面轨道EF上运动的最大高度H； (3)若小球进入游戏装置后，再没有脱离轨道，小球在EF上通过的总路程。 学科网（北京）股份有限公司 $