甘肃武威市2025-2026学年高一下学期期末测试物理试卷（人教版必修第二册）

**基本信息** 高一物理期末卷以水弹发射、减压玩具等新情境题（占选择题1/3）融合曲线运动、机械能守恒等核心知识，实验题聚焦科学探究，解答题综合天体运动与能量问题，体现运动观念与科学推理。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12/48|物理学史、曲线运动、万有引力|3道新情境题（如游乐项目圆周运动分析）| |实验题|2/12|功与动能关系、机械能守恒|注重数据处理（如遮光片测速计算）| |解答题|3/40|圆周运动功率、天体运动、机械能综合|多过程问题（如斜面-圆弧轨道衔接）|

应用场景：期末 高一物理下学期期末测试卷 人教版必修二 （考试时间：70分钟，分值：100分） 第一部分（选择题 共48分） 一.选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求；第9-12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。) 1. 物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．以下叙述中，正确的是（ ） A. 牛顿发现万有引力定律，并测出了万有引力常量 B. 爱因斯坦提出：在一切惯性参照系中，测量到的真空中的光速c都一样 C. 开普勒在牛顿万有引力定律的基础上，导出了行星运动的规律 D. 由爱因斯坦的质能方程可知，质量就是能量，质量和能量可以相互转化 2. 关于物体的运动，下列说法正确的是（ ） A. 物体受到的合外力方向变化，一定做曲线运动 B. 物体做曲线运动，其加速度一定变化 C. 做曲线运动的物体，其速度一定变化 D. 物体做圆周运动时，向心力就是物体受到的合外力 3. （新情境题）在公园的游乐区，有两个水弹发射装置：一个固定在高处的树屋平台上（相当于a点），另一个固定在低处的地面掩体上（相当于b点）。两个装置均可水平发射水弹。现在，玩家想要让两枚水弹在空中同一位置（P点） 相遇（例如，为了击中一个悬浮的气球）。已知树屋平台比地面掩体高 h 米。假设在相遇过程中两球的运动没有受到影响，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 两枚水弹必须从a、b两点同时抛出 B. 从树屋平台发射的水弹初速度更大 C. 从树屋平台发射的水弹落地时水平射程更大 D. 从树屋平台发射的水弹落地时重力的瞬时功率更大 4. 一只小船渡河，其运动轨迹如图所示，水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于河岸．小船相对于静水以大小相同的初速度分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，小船在渡河过程中船头方向始终垂直于河岸．由此可知（ ） A. 小船沿三条不同轨迹渡河的时间相同 B. 沿AB轨迹渡河所用时间最短 C. 小船沿AC轨迹渡河，船靠岸时速度最大 D. 沿AD运动时，船在垂直于河岸方向做匀加速直线运动 5. 已知某星球质量是地球的p倍，半径是地球的b倍，地球的第一宇宙速度是v，该星球的第一宇宙速度为（ ） A. v B. p C. v D. 6. （新情境题）小明有一个桌面减压玩具：一个较重的圆形底座（相当于金属块 Q）放在桌面上，底座中心固定一根细线，细线下端悬挂一个小钢球（相当于小球 P）。小明用手轻轻拨动小钢球，使它绕竖直轴在水平面内做匀速圆周运动（类似圆锥摆），此时底座保持静止。后来小明想让小钢球转得更“高”一些（即细线与竖直方向的夹角变大），于是用力拨动，使小球在更高的水平面内继续做匀速圆周运动，底座依然静止在桌面上。与原来较低的水平面相比，以下说法正确的是（ ） A. 细线对小钢球的拉力不变 B. 底座受到桌面的静摩擦力变小 C. 小钢球运动的周期变大 D. 小钢球运动的线速度变大 7. 如图所示为低空跳伞极限运动表演．运动员从离地350 m高的桥面一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合．假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 物体的重力势能增加了 B. 物体的动能增加了 C. 阻力对物体做的功为 D. 物体的机械能减少了 8. 如图所示，相同材料制成的A、B两轮水平放置，它们之间靠轮边缘间的摩擦传动，接触面上没有滑动．两轮半径RA=3RB，当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘放置的小木块恰能与轮保持相对静止．若将小木块放在B轮上，欲使小木块相对B轮也相对静止，则小木块距B轮转轴的最大距离为（ ） A. B. C. D. 9. 在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车在弯道处以规定的速度v转弯时，弯道内外轨均不会受到轮缘的挤压，则下列说法正确的是（ ） A. 火车可能受到重力、支持力和向心力作用 B. 当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压 C. 当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压 D. 当火车的质量改变时，规定的行驶速度v不改变 10. 如图所示，长为L的轻杆一端固定一个质量为m的小球，另一端可绕固定轴O转动，已知小球通过最高点P时速度为，不计一切阻力，则（ ） A. 在最高点P轻杆受到小球对它的向下的弹力 B. 小球在最低点Q受到轻杆对它的弹力大小为 C. 小球在最低点Q和最高点P，轻杆中的弹力大小之差为5mg D. 小球要到达最高点P点，最低点Q点最小的速度为 11. “嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200km的P点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示．之后卫星在P点又经过两次变轨，最后在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动，对此下列说法正确的是（ ） A. 卫星在轨道Ⅲ上运动的速度大于月球的第一宇宙速度 B. 卫星沿轨道Ⅰ运动到P点时要点火减速才能到达轨道Ⅱ C. 卫星在轨道Ⅲ上运动到P点的加速度小于沿轨道Ⅰ运动到P点的加速度 D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小 12. （新情境题）在某个新型游乐项目中，座椅不是用单根吊索悬挂，而是用两根绳索固定在竖直旋转柱上：一根斜向上的主绳（a绳），上端固定在旋转柱的高处A点，下端连接座椅；一根水平的副绳（b绳），一端固定在旋转柱的低处B点，另一端也连接座椅。当旋转柱以角速度 ω 匀速转动时，座椅在水平面内做匀速圆周运动。已知座椅质量为 m，水平副绳长度为 l，斜主绳与水平方向夹角为 θ。现要研究在不同转速下，两根绳索的受力情况，以确保安全。下列说法正确的是（ ）。 A. 主绳（a绳）的拉力会随转速增大而一直增大 B. 转速很低时，副绳（b绳）可能不受力 C.若运行时副绳突然断裂，主绳的拉力一定立即改变 D.当转速超过某个值，副绳才会被拉紧产生拉力 第二部分（非选择题 共52分） 二、实验题（本题每空2分，共12分） 13. 某兴趣小组利用如图甲所示实验装置，探究小车受到的合外力做功和动能变化的关系，小车质量为M，沙桶和沙子的质量为m，当地重力加速度为g，在木板上的小车的运动速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到． （1）在实验中，下列说法正确的有（ ） A．平衡小车的摩擦力时，不需要挂沙子和沙桶 B．每次改变小车的质量时，都要重新平衡摩擦力 C．实验中要先接通电源再释放小车 D．该实验一定要满足M远小于m （2）某次实验时得到的一条纸带，O点为由静止开始释放时沙桶纸带上打的第一个点，O点到各计数点间的距离为s1~ s5，如图乙所示，相邻两个计数点之间的时间间隔为T，根据此纸带可得出小车通过计数点D时的速度vD=_______________（用所测物理量的符号表示） （3）若用O、D两点来研究合外力做功和动能变化的关系，需要验证的关系式为： ______________（用所测物理量的符号表示 14. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看做滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动． (1) 某次实验测得倾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk＝_________，系统的重力势能减少量可表示为 ΔEp＝________，在误差允许的范围内，若ΔEk＝ΔEp，则可认为系统的机械能守恒．(用题中字母表示) (2) 在上述实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v2－d图象如图乙所示， 并测得M＝m，则重力加速度g＝________m/s2. 三、解答题（本题共3小题，满分40分） 15（12分）. 图中给出了一段“s”形单行盘山公路的俯视图．弯道1、弯道2可看作两个不同水平面上的圆弧，圆心分别为O1、O2，弯道中心线半径分别为r1 =8 m，r2 =10 m，弯道2比弯道1高h =10m，有一直道与两弯道圆弧相切，过切点时不计能量损失．质量m =1200 kg的汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1.25倍，行驶时要求汽车不打滑．（g 取10 m/s2） （1）求汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度v1的大小； （2）汽车以v1进入直道，以P=50 kW的恒定功率直线行驶了 t = 6 s 进入弯道2，此时速度恰为通过弯道2中心线的最大速度，求在直道上摩擦阻力对汽车做的功Wf？ 16（12分）. 我国预计在2020年左右发射“嫦娥六号”卫星．以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题， （1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球中心与地球中心间距离r，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的周期为T； （2）若宇航员随“嫦娥六号”登陆月球后，站在月球表面以初速度 v0水平抛出一个小球，小球飞行一段时间 t 后恰好垂直地撞在倾角为θ=37°的的斜坡上，已知月球半径为R0，月球质量分布均匀，引力常量为G，试求月球的密度？（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8） 17（16分）. 如图所示，AB为倾角θ＝37°的斜面轨道，轨道的AC部分光滑，CB部分粗糙．BP为圆心角等于143°，半径R=1m的竖直光滑圆弧形轨道，两轨道相切于B点，P、O两点在同一竖直线上．一轻弹簧一端固定在A点，另一自由端在斜面上C点处，现将一质量m = 2kg的物块缓慢压缩弹簧到D点（不栓接），且CD的距离为x0=1m，此时弹簧具有的弹性势能为EP=156J．现从D点释放物块，物块在CB段匀减速运动过程中的加速度大小为a=8 m/s2，物块第一次经过B点后恰能到达P点．(g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8)．求：（1）物块第一次通过C点的速度大小vc和第一次到达P点的速度大小vp； （2）斜面轨道上B、C两点间的距离x； （3）若在P处安装一个竖直弹性挡板，小物块与挡板碰撞后速度反向，速度大小不变，小物块与弹簧相互作用不损失机械能，试通过计算判断物块在第一次与挡板碰撞后的运动过程中是否会脱离轨道？ 1 7 学科网（北京）股份有限公司 $Sheet1 题号 题型 分值 知识点 难度系数（预估） 1 单选题 5 物理学史（万有引力、相对论、开普勒、质能方程） 0.75 2 单选题 5 曲线运动的条件与性质 0.8 3 单选题 5 平抛运动相遇、功率 0.65 4 单选题 5 小船渡河（匀加速、匀速、匀减速） 0.55 5 单选题 5 第一宇宙速度的比例计算 0.6 6 单选题 5 圆锥摆+静摩擦力 0.6 7 单选题 5 有阻力的下落（功与能） 0.55 8 单选题 5 摩擦传动+向心力临界 0.4 9 单选题 5 火车弯道（向心力来源） 0.6 10 单选题 5 杆模型（圆周运动最高点、最低点） 0.55 11 填空题 6 卫星变轨（机械能、加速度、速度） 0.65 12 填空题 6 双绳圆锥摆（临界与突变） 0.5 13 填空题 2 平衡摩擦力、先通电后放车、质量关系，基础实验常识。 0.75 2 直接使用中间时刻速度公式 0.8 2 需写出合外力做功与动能变化的关系式，注意位移与速度对应点， 0.65 14 解答题 2 需考虑滑块和小球两者，且斜面上滑块势能增加， 0.55 2 需从图像斜率推导加速度，再结合牛顿第二定律解g， 0.6 15 解答题 5 最大静摩擦力提供向心力 0.7 7 弯道2的最大速度，再用动能定理求功，注意单位换算和正负号 0.7 16 解答题 6 万有引力提供向心力，结合黄金代换 0.5 6 需从平抛垂直撞斜面求月球表面重力加速度，再求密度，综合性较强 0.65 17 解答题 5 弹簧弹性势能转化，需注意重力势能增加 0.55 5 机械能守恒求B点速度，再结合匀变速求BC距离，计算量较大 0.55 6 碰撞后运动分析，需判断是否脱离轨道，需要多过程分析、摩擦力计算、临界判断 0.35 Sheet2 Sheet3 $ 高一物理下学期期末测试 人教版必修二 【答案】及【解析】 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B C D C C D B B CD AB BD BD 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求；第9-12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。) 1. 【答案】B 【解析】A错误：牛顿发现万有引力定律，但万有引力常量是卡文迪许测出的。B正确：爱因斯坦狭义相对论认为真空中的光速在一切惯性系中相同。C错误：开普勒在第谷观测数据基础上总结出行星运动规律，早于牛顿。D错误：质能方程 表示质量与能量等价，但并非“质量就是能量”或可以随意转化。 2.【答案】C 【解析】A错误：合外力方向变化不一定做曲线运动（如变力直线运动）。B错误：曲线运动加速度可以不变（如平抛运动）。C正确：曲线运动速度方向一定变化。D错误：只有匀速圆周运动向心力才等于合外力。 3. 【答案】D 【解析】：平抛相遇模型。A错误：a点更高，下落时间更长，需先抛出。 B错误：水平位移相同，时间更长则初速度更小，故 。C错误：落地时水平射程取决于初速度和下落总时间，a点时间虽长但初速度小，无法直接比较。D正确：落地时重力的瞬时功率 ，a点竖直速度更大，故功率更大。 4. 【答案】C 【解析】：小船船头垂直河岸，三种运动：AB匀加速（曲线），AC匀速（直线），AD匀减速（曲线）。A错误：时间不同（匀加速最短，匀减速最长）。 B错误：AB对应匀加速，时间最短。C正确：AC为匀速，靠岸时速度较小；AB匀加速靠岸时水平速度大，总速度最大。D错误：AD是匀减速运动。 5. 【答案】C 【解析】：第一宇宙速度 。星球质量 ，半径， 6. 【答案】D（新情境：桌面减压玩具） 【解析】：圆锥摆模型，绳与竖直夹角θ增大。A错误：拉力，θ增大 → T增大。B错误：对底座静摩擦力，θ增大 → f增大。C错误：周期 ，θ增大 → 周期变小。D正确：线速度 v，θ增大 → v增大。 7. 【答案】B 【解析】：加速度 a = 4g/5 向下，阻力。下落h：A错误：重力势能减少 。B正确：动能增加 。C错误：阻力做功。D错误：机械能减少等于克服阻力做功 。 8. 【答案】：B 【解析】：摩擦传动边缘线速度相等：。在A轮上：μmg = mωA²·RA → μg = ωA²·3RB。在B轮上：μmg = mωB²·r = m(3ωA)²·r → μg = 9ωA²·r。联立得 9ωA²·r = 3ωA²·RB → r = RB/3。 9. 【答案】：CD 【解析】A错误：向心力是效果力，不是单独一个力。 B错误：速率小于规定速度时，内轨受到挤压。C正确：速率大于规定速度时，外轨提供额外向心力，挤压外轨。D正确：规定速度 与质量无关。 10. 【答案】：AB 【解析】：杆模型，最高点速度 。A正确：最高点，负号表示杆对球向上支持力，球对杆向下压力。B正确：由机械能守恒 ，最低点 FQ - mg = m ²/L → FQ = 21mg/4。C错误：弹力大小之差应为 6mg（常见结论），此处因vP较小，差为 4.5mg ≠ 5mg。D错误：最小过最高点速度 vP=0，对应最低点速度 vQ = √(4gL) ≠ √(5gL)。 11. 【答案】：BD 【解析】A错误：轨道Ⅲ半径大于月球半径，第一宇宙速度是近月卫星速度，轨道越高速度越小。B正确：从高轨道到低轨道需减速。C错误：同一点P，加速度由万有引力决定，相同。D正确：轨道越低，机械能越小（发射时所需能量少）。 12. 【答案】：BD（新情境：旋转飞椅双绳） 【解析】：圆锥摆+水平绳模型。A错误：a绳拉力 Ta = mg/sinθ，随ω增大θ先增大后趋于90°，Ta先减小后增大。B正确：转速很低时，水平绳松弛，无弹力。C错误：若副绳突然断裂，a绳弹力会突变（通常认为正确，但“一定”太绝对，部分资料不选）。D正确：存在临界角速度，大于该值时b绳才被拉紧。 二、实验题（本题每空2分，共12分） 13. 探究功与速度变化的关系（沙桶牵引小车） (1) 【答案】：AC 【解析】A正确：平衡摩擦力时小车不应挂沙桶。B错误：改变小车质量无需再平衡摩擦力。C正确：先通电再放小车。D错误：应满足 M ≫ m（沙桶总质量远小于小车质量）。 (2) 【答案】： 【解析】：D点为计数点，用中间时刻瞬时速度等于平均速度。 (3) 【答案】： 【解析】：合外力做功近似等于沙桶重力做功，动能变化为 。 14. 气垫导轨验证机械能守恒 (1) 【答案】： 系统动能增加量 系统重力势能减少量 (2) 【答案】：9.6 【解析】：由，结合牛顿第二定律 ，且 ，得 ，所以，图乙中斜率 ，代入图中数据（常见题结果）得 。 三、解答题 15. （12分）盘山公路圆周运动与功率 (1) 最大静摩擦力提供向心力： (2) 弯道2： 直道上由动能定理： 答：最大速度，摩擦力做功。 16. （12分）月球探测 (1) 对月球： 解得 (2) 垂直撞在倾角37°斜坡上，速度与水平夹角53° 17. （16分）斜面+圆弧+弹簧 (1) 从D到C（光滑）： 恰能到P点： (2) 从B到P机械能守恒（圆弧光滑）：B点高度为0（参考面），P点高度为 从C到B匀减速：² = ² (3) 第一次与挡板碰撞后，物块以原速率返回，从P→B机械能守恒，到达B点速度仍为 沿斜面上滑时，受重力分力和摩擦力作用。由于下滑加速度a=8 m/s²，可求出动摩擦因数： 下滑时 上滑时加速度（与下滑大小相等，方向沿斜面向下） 物块从B点上滑，速度减为零的位移 由于 BC 距离为 ，因此物块不会到达C点，更不会脱离轨道（圆弧部分只在B到P之间运动，且B到P机械能守恒，返回时仍能到达P点但不会脱离，因为速度小于临界值？需判断：返回P点时速度仍为 ，恰好是最高点临界速度，因此刚好不脱离。实际上从B返回P，由于P点速度恰好为 ，因此轨道对小球无压力，但不会提前脱离）。 结论：物块在第一次与挡板碰撞后的运动过程中不会脱离轨道。 学科网（北京）股份有限公司 $