内容正文:
陕西省洛南中学
2025—2026学年度第二学期期中考试
高一物理试题
考试范围:必修二;考试时间:75分钟
一、单选题(共7题,每题4分,共28分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 匀速圆周运动是匀速运动
B. 斜向上踢出的足球做平抛运动
C. 物体做自由落体运动时,重力做功,物体的动能增加
D. 木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程机械能守恒
【答案】C
【解析】
【详解】A.匀速运动是指速度的大小、方向均不变的运动,匀速圆周运动的速度方向沿轨迹切线方向时刻变化,属于变速运动,故A错误;
B.平抛运动的定义为初速度水平、仅受重力作用的运动,斜向上踢出的足球初速度方向斜向上,属于斜抛运动,故B错误;
C.自由落体运动中物体仅受重力作用,物体的机械能守恒,重力做正功,物体的重力势能减小,动能增加,故C正确;
D.机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功,木箱沿粗糙斜面匀速下滑时,滑动摩擦力对木箱做负功,机械能不断减少,不满足守恒条件,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,小球A质量为m,固定在长为L的轻细直杆一端,绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动.若小球经过最高点时的速度为,不计一切阻力,杆对球的作用力为( )
A. 推力,大小为mg B. 拉力,大小为mg
C. 拉力,大小为0.5mg D. 推力,大小为0.5mg
【答案】D
【解析】
【详解】设在最高点杆对球的力为F,取竖直向下为正方向:,解得:,所以杆对球的力竖直向上,是推力,大小为0.5mg,ABC错误D正确.
3. 如图所示,为四分之一圆弧轨道,为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R。一个质量为m的物体,与两轨道间的动摩擦因数均为µ,当它从轨道顶端A由静止下滑时,恰好运动到C处停止,那么物体在段摩擦力做的功为(重力加速度为g)( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】物体从A到C过程,根据动能定理有
解得物体在段摩擦力做的功为
故选C。
4. 一物体在运动过程中,重力做了-1J的功,合力做了2J的功,则( )
A. 该物体动能减少,减少量等于
B. 该物体动能增加,增加量等于1J
C. 该物体重力势能减少,减少量等于2J
D. 该物体重力势能增加,增加量等于1J
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据动能定理,合外力做功等于物体动能的变化量,本题合力做了2J的正功,因此物体动能增加2J,故A、B错误;
CD.重力做功与重力势能变化的关系为:重力做负功时重力势能增加,增加量等于重力做功的绝对值,本题重力做了-1J的功,因此重力势能增加1J,故C错误,D正确。
故选D。
5. SpaceX公司的星链计划不断向地球卫星轨道发射升空大量小型卫星组成庞大的卫星群体系,严重影响了地球其他轨道卫星的使用安全,2021年中国空间站就不得不做两次紧急避险动作,避免被星链卫星撞击的危险。如图所示,假设在地球附近存在圆轨道卫星1和椭圆轨道卫星2,A、B两点为椭圆轨道长轴两端,C点为两轨道交点。A距离地心R,B距离地心3R,C距离地心2R,卫星都绕地球逆时针运行。下列说法正确的是( )
A. 卫星2的周期大于卫星1的周期
B. 卫星2和卫星1在C点加速度不相同
C. 卫星1在C点的速度小于卫星2在A点的速度
D. 若卫星2在A点适当点火加速,即可在半径为R的低轨道绕地球运动,不再存在与卫星1撞击的危险
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知卫星1的圆轨道半径为,椭圆的半长轴为
所以圆的半径与椭圆的半长轴相等,根据开普勒第三定律有
故卫星2的周期与卫星1的周期相等,A正确;
B.根据牛顿第二定律有
可得
可知在C点时,卫星2和卫星1加速度相同,B错误;
C.以地球球心为圆心,并过点画出圆轨道3,如图所示
由图可知卫星从轨道3到卫星2的椭圆轨道要在点点火加速,做离心运动,则卫星在轨道3的速度小于卫星2在椭圆轨道A点的速度,又由图可知,轨道1和轨道3都是圆轨道,则根据
可得
可知轨道1上卫星的速度小于轨道3上卫星的速度,可知卫星在轨道1上经过C点的速度小于卫星2在A点的速度,C正确;
D.据前面分析,在椭圆轨道上运行的卫星2应在A点适当减速,即可在半径为R的低轨道绕地球运行,不再存在与卫星1撞击的危险,D错误。
故选C。
6. 一根轻质细线一端系一可视为质点的小球,细线另一端固定在一光滑圆锥顶上,如图甲所示,设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为,线的张力T随变化的图像如图乙所示,g取。下列说法正确的是( )
A. 细线的长度为1m B. 细线的长度为0.36m
C. 小球的质量为2kg D. 小球的质量为3kg
【答案】C
【解析】
【详解】设线长为L,锥体母线与竖直方向的夹角为,当时,小球静止,受重力mg、支持力N和线的拉力而平衡,此时有
增大时,T增大,N减小,当时,角速度为,有
解得
kg,m
故选C。
7. 如图所示,长直轻杆两端分别固定小球A和B,两球质量均为,两球半径忽略不计,杆的长度为。先将杆竖直靠放在竖直墙上,轻轻拨动小球B,使小球B在水平面上由静止开始向右滑动,当小球A沿墙下滑距离为时,下列说法正确的是(不计一切摩擦,重力加速度为)( )
A. 杆对小球A做功为
B. 小球A、B的速度大小都为
C. 小球A、B的速度大小分别为和
D. 杆与小球A、B组成的系统机械能减少了
【答案】C
【解析】
【详解】BC.当A下滑距离为时,杆与竖直方向夹角满足,即
由于杆不可伸长,A、B沿杆方向的分速度相等
得速度关系
不计摩擦,A、B和杆组成的系统机械能守恒,A下滑减少的重力势能转化为两球的动能
联立解得,,故B错误,C正确;
A.对A用动能定理
代入得,故A错误;
D.系统只有重力做功,机械能守恒,故D错误。
故选C。
二、多选题(共3题,每题6分,共18分。每题的备选项中,有2个或者2个以上符合题意,多选错选,本题不得分;少选,所选的每个选项得3分)
8. 如图所示摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动,某时刻甲乘客所在的吊舱正好处在最高点,乙乘客所在吊舱处在最低点,若两乘客质量相等,则此时( )
A. 乙乘客处于失重状态,甲乘客处于超重状态
B. 吊舱对甲的作用力大于甲对吊舱的作用力
C. 吊舱对乙的作用力大于对甲的作用力
D. 甲乘客处于失重状态,乙乘客处于超重状态
【答案】CD
【解析】
【详解】AD.甲乘客在最高点,加速度方向竖直向下,处于失重状态;乙乘客在最低点,加速度方向竖直向上,处于超重状态,故A错误,D正确;
B.吊舱对甲的作用力与甲对吊舱的作用力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,大小相等,故B错误;
C.摩天轮做匀速圆周运动,向心加速度大小恒定。对甲乘客,由牛顿第二定律得
解得
对乙乘客,由牛顿第二定律得
解得
显然,即吊舱对乙的作用力大于对甲的作用力,故C正确;
故选CD。
9. 关于以下几幅教材插图,下列说法正确的是( )
A. 图甲:马拉着雪橇匀速前进过程中,马对雪橇不做功
B. 图乙:汽车上坡时换低速挡,是为了获得更大的牵引力
C. 图丙:撑杆跳运动员上升过程中,运动员的重力势能增加
D. 图丁:同一小球沿倾角不同的斜面下滑相同高度,重力做功不同
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图甲:马拉着雪橇匀速前进过程中,马对雪橇做正功,A错误;
B.图乙:根据P=Fv可知,汽车上坡时换低速挡,是为了获得更大的牵引力,B正确;
C.图丙:撑杆跳运动员上升过程中,高度增加,则运动员的重力势能增加,C正确;
D.图丁:同一小球沿倾角不同的斜面下滑相同高度,根据W=mgh,可知重力做功相同,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,质量为m的物体在水平恒力的推动下,从山坡底部处由静止开始运动至高为的坡顶B处,获得的速度为,间的水平距离为,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 物体克服重力所做的功是mgh
B. 合力对物体做的功是
C. 水平恒力对物体做的功是
D. 物体阻力做的功是
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.在上升过程中,物体克服重力所做的功是,故A正确;
B.根据动能定理得,合力做功等于动能的变化量,则合力做功为,故B正确;
C.根据功的计算式可知,水平恒力F对小车做的功是,故C错误;
D.根据动能定理得
解得阻力做功为,故D正确。
故选ABD。
三、实验题(每空两分,共20分)
11. 为了探究物体做匀速圆周运动时,向心力与哪些因素有关?某同学进行了如下实验:
如图甲所示,绳子的一端拴一个小沙袋,绳上离小沙袋L处打一个绳结A,2L处打另一个绳结B。请一位同学帮助用秒表计时。如图乙所示,做了四次体验性操作。
操作1:手握绳结A,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。
操作2:手握绳结B,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。
操作3:手握绳结A,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动2周。体验此时绳子拉力的大小。
操作4:手握绳结A,增大沙袋的质量到原来的2倍,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。
(1)操作2与操作1中,体验到绳子拉力较大的是________;
(2)操作3与操作1中,体验到绳子拉力较大的是________;
(3)操作4与操作1中,体验到绳子拉力较大的是________;
(4)总结以上四次体验性操作,可知物体做匀速圆周运动时,向心力大小与________有关。
A.半径 B.质量
C.周期 D.线速度的方向
(5)实验中,人体验到的绳子的拉力是否是沙袋做圆周运动的向心力_______(“是”或“不是”)。
【答案】 ①. 操作2 ②. 操作3 ③. 操作4 ④. ABC ⑤. 不是
【解析】
【详解】(1)[1]根据
可知,操作2与操作1相比,操作2的半径大,沙袋质量和角速度相等,可知拉力较大的是操作2;
(2)[2]根据
可知,操作3与操作1相比,操作3沙袋的角速度较大,半径不变,沙袋的质量不变,可知操作3的拉力较大;
(3)[3]操作4和操作1比较,半径和角速度不变,沙袋质量变大,根据
可知,操作4的拉力较大;
(4)[4]由以上四次操作,可知向心力的大小与质量、半径、角速度有关,而
故选ABC;
(5)[5]沙袋做圆周运动的向心力是绳子对沙袋的拉力,作用在沙袋上,而人体验到的绳子的拉力作用在人上,不是同一个力。
12. 某同学采用如图甲所示的实验装置研究平抛运动规律,实验装置放置在水平桌面上,底板上的标尺可以测得水平位移。
(1)某次实验时,小球抛出点距底板的高度为,小球水平位移为,重力加速度为,则小球的平抛初速度为______(用、、表示)。
(2)如图乙所示,用一张印有小方格的纸记录轨迹,当地重力加速度取,小方格的边长。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的、、、所示,则小球平抛的初速度表达式为____________(用字母、表示),大小为______。
(3)本实验在操作中应注意的事项有①___________;②____________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 2
(3) ①. 保证斜槽轨道末端水平 ②. 小球每次应从同一位置静止释放
【解析】
【分析】
【小问1详解】
竖直方向有
水平方向有
联立解得
【小问2详解】
[1][2]水平方向相邻点间距离相等,又平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动,由
故平抛运动相邻点间运动时间T相等,竖直方向由逐差法得
解得
又
解得
【小问3详解】
[1]要保证小球做平抛运动,故需要保证斜槽轨道末端水平。
[2]为了保证每次平抛的初速度一样,小球每次应从同一位置静止释放。
【点睛】
四、解答题(共34分)
13. 我国探月工程四期正稳步推进,2026年8月我国将发射嫦娥七号探测器,首次奔赴月球南极,寻找水冰存在的证据。为减小粘在探测器太阳能板上的尘土对探测器的影响,嫦娥七号探测器的太阳能板可以像蝴蝶一样扇动翅膀。若在扇动太阳能板时,粘在太阳能板边缘、距月球表面高度为h的某块尘土以某一初速度水平抛出,经过时间t落在月球表面上。已知万有引力常量为G,月球可视为半径为R、质量分布均匀的球体,月球无大气,忽略月球的自转。求:
(1)月球的质量和密度;
(2)月球的第一宇宙速度。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
尘土作平抛运动有
在月球表面
联立解得月球的质量
根据,
解得月球的密度
【小问2详解】
在月球表面有
或
解得月球的第一宇宙速度大小
14. 质量的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动,图甲表示汽车运动的速度与时间的关系,图乙表示该汽车牵引力的功率与时间的关系,设汽车在运动过程中阻力不变,在末汽车的速度恰好达到最大,求:
(1)汽车受到最大的牵引力。
(2)在过程中电动汽车牵引力做的总功。
(3)在过程中电动汽车的位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
18s末汽车的速度恰好达到最大,此时牵引力等于阻力,则有
可得汽车受到的阻力为
汽车做匀加速运动时,汽车的牵引力最大,根据牛顿第二定律可得
其中,由图甲可得
联立解得
【小问2详解】
根据图像所围的面积表示功。所以0~18s过程中汽车牵引力做的功为
【小问3详解】
汽车在8~18s内做变加速运动,设该过程中的位移大小为x,根据动能定理可得
其中,,
解得
15. 如图所示,半径,R=0.4m的光滑半圆弧轨道BC竖直放置,最低点B点与一水平轨道相连。置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连,右端位于B点,弹簧处于原长。将一个质量m=0.8kg的小滑块放在弹簧右侧,向左推滑块,压缩弹簧使弹簧右端至A处,然后将滑块由静止释放,滑块平滑进入半圆弧轨道继续滑行。已知AB段长度l=0.3m,滑块与水平轨道的动摩擦因数μ=0.5,滑块运动到B点刚刚进入半圆弧轨道时对轨道的压力,重力加速度大小取。
(1)求滑块到达B点时的速度大小;
(2)求弹簧压缩至A点时的弹性势能;
(3)通过计算判断滑块能不能到达半圆弧轨道最高点C点。若不能,求滑块脱离半圆弧轨道的位置到B点的高度H;若能,求出滑块再次落回水平轨道的位置到A点的距离。
【答案】(1)3m/s
(2)4.8J (3)
【解析】
【小问1详解】
滑块运动到B处时,由牛顿第二定律得
代入数据解得vB=3m/s
【小问2详解】
根据能量守恒可得
代入数据解得EP=4.8J
【小问3详解】
滑块从B到C过程,由机械能守恒定律得
代入解得vC<0
所以滑块不能到达半圆弧轨道最高点C点。
设脱离位置与圆心连线和竖直方向夹角为,脱离时轨道支持力为0,重力沿半径方向的分力提供向心力,有
从B到脱离位置,根据机械能守恒,有
滑块脱离半圆弧轨道的位置到B点的高度
联立解得
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陕西省洛南中学
2025—2026学年度第二学期期中考试
高一物理试题
考试范围:必修二;考试时间:75分钟
一、单选题(共7题,每题4分,共28分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 匀速圆周运动是匀速运动
B. 斜向上踢出的足球做平抛运动
C. 物体做自由落体运动时,重力做功,物体的动能增加
D. 木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程机械能守恒
2. 如图所示,小球A质量为m,固定在长为L的轻细直杆一端,绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动.若小球经过最高点时的速度为,不计一切阻力,杆对球的作用力为( )
A. 推力,大小为mg B. 拉力,大小为mg
C. 拉力,大小为0.5mg D. 推力,大小为0.5mg
3. 如图所示,为四分之一圆弧轨道,为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R。一个质量为m的物体,与两轨道间的动摩擦因数均为µ,当它从轨道顶端A由静止下滑时,恰好运动到C处停止,那么物体在段摩擦力做的功为(重力加速度为g)( )
A. B.
C. D.
4. 一物体在运动过程中,重力做了-1J的功,合力做了2J的功,则( )
A. 该物体动能减少,减少量等于
B. 该物体动能增加,增加量等于1J
C. 该物体重力势能减少,减少量等于2J
D. 该物体重力势能增加,增加量等于1J
5. SpaceX公司的星链计划不断向地球卫星轨道发射升空大量小型卫星组成庞大的卫星群体系,严重影响了地球其他轨道卫星的使用安全,2021年中国空间站就不得不做两次紧急避险动作,避免被星链卫星撞击的危险。如图所示,假设在地球附近存在圆轨道卫星1和椭圆轨道卫星2,A、B两点为椭圆轨道长轴两端,C点为两轨道交点。A距离地心R,B距离地心3R,C距离地心2R,卫星都绕地球逆时针运行。下列说法正确的是( )
A. 卫星2的周期大于卫星1的周期
B. 卫星2和卫星1在C点加速度不相同
C. 卫星1在C点的速度小于卫星2在A点的速度
D. 若卫星2在A点适当点火加速,即可在半径为R的低轨道绕地球运动,不再存在与卫星1撞击的危险
6. 一根轻质细线一端系一可视为质点的小球,细线另一端固定在一光滑圆锥顶上,如图甲所示,设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为,线的张力T随变化的图像如图乙所示,g取。下列说法正确的是( )
A. 细线的长度为1m B. 细线的长度为0.36m
C. 小球的质量为2kg D. 小球的质量为3kg
7. 如图所示,长直轻杆两端分别固定小球A和B,两球质量均为,两球半径忽略不计,杆的长度为。先将杆竖直靠放在竖直墙上,轻轻拨动小球B,使小球B在水平面上由静止开始向右滑动,当小球A沿墙下滑距离为时,下列说法正确的是(不计一切摩擦,重力加速度为)( )
A. 杆对小球A做功为
B. 小球A、B的速度大小都为
C. 小球A、B的速度大小分别为和
D. 杆与小球A、B组成的系统机械能减少了
二、多选题(共3题,每题6分,共18分。每题的备选项中,有2个或者2个以上符合题意,多选错选,本题不得分;少选,所选的每个选项得3分)
8. 如图所示摩天轮在竖直平面内做匀速圆周运动,某时刻甲乘客所在的吊舱正好处在最高点,乙乘客所在吊舱处在最低点,若两乘客质量相等,则此时( )
A. 乙乘客处于失重状态,甲乘客处于超重状态
B. 吊舱对甲的作用力大于甲对吊舱的作用力
C. 吊舱对乙的作用力大于对甲的作用力
D. 甲乘客处于失重状态,乙乘客处于超重状态
9. 关于以下几幅教材插图,下列说法正确的是( )
A. 图甲:马拉着雪橇匀速前进过程中,马对雪橇不做功
B. 图乙:汽车上坡时换低速挡,是为了获得更大的牵引力
C. 图丙:撑杆跳运动员上升过程中,运动员的重力势能增加
D. 图丁:同一小球沿倾角不同的斜面下滑相同高度,重力做功不同
10. 如图所示,质量为m的物体在水平恒力的推动下,从山坡底部处由静止开始运动至高为的坡顶B处,获得的速度为,间的水平距离为,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 物体克服重力所做的功是mgh
B. 合力对物体做的功是
C. 水平恒力对物体做的功是
D. 物体阻力做的功是
三、实验题(每空两分,共20分)
11. 为了探究物体做匀速圆周运动时,向心力与哪些因素有关?某同学进行了如下实验:
如图甲所示,绳子的一端拴一个小沙袋,绳上离小沙袋L处打一个绳结A,2L处打另一个绳结B。请一位同学帮助用秒表计时。如图乙所示,做了四次体验性操作。
操作1:手握绳结A,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。
操作2:手握绳结B,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。
操作3:手握绳结A,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动2周。体验此时绳子拉力的大小。
操作4:手握绳结A,增大沙袋的质量到原来的2倍,使沙袋在水平面内做匀速圆周运动,每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。
(1)操作2与操作1中,体验到绳子拉力较大的是________;
(2)操作3与操作1中,体验到绳子拉力较大的是________;
(3)操作4与操作1中,体验到绳子拉力较大的是________;
(4)总结以上四次体验性操作,可知物体做匀速圆周运动时,向心力大小与________有关。
A.半径 B.质量
C.周期 D.线速度的方向
(5)实验中,人体验到的绳子的拉力是否是沙袋做圆周运动的向心力_______(“是”或“不是”)。
12. 某同学采用如图甲所示的实验装置研究平抛运动规律,实验装置放置在水平桌面上,底板上的标尺可以测得水平位移。
(1)某次实验时,小球抛出点距底板的高度为,小球水平位移为,重力加速度为,则小球的平抛初速度为______(用、、表示)。
(2)如图乙所示,用一张印有小方格的纸记录轨迹,当地重力加速度取,小方格的边长。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的、、、所示,则小球平抛的初速度表达式为____________(用字母、表示),大小为______。
(3)本实验在操作中应注意的事项有①___________;②____________。
四、解答题(共34分)
13. 我国探月工程四期正稳步推进,2026年8月我国将发射嫦娥七号探测器,首次奔赴月球南极,寻找水冰存在的证据。为减小粘在探测器太阳能板上的尘土对探测器的影响,嫦娥七号探测器的太阳能板可以像蝴蝶一样扇动翅膀。若在扇动太阳能板时,粘在太阳能板边缘、距月球表面高度为h的某块尘土以某一初速度水平抛出,经过时间t落在月球表面上。已知万有引力常量为G,月球可视为半径为R、质量分布均匀的球体,月球无大气,忽略月球的自转。求:
(1)月球的质量和密度;
(2)月球的第一宇宙速度。
14. 质量的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动,图甲表示汽车运动的速度与时间的关系,图乙表示该汽车牵引力的功率与时间的关系,设汽车在运动过程中阻力不变,在末汽车的速度恰好达到最大,求:
(1)汽车受到最大的牵引力。
(2)在过程中电动汽车牵引力做的总功。
(3)在过程中电动汽车的位移大小。
15. 如图所示,半径,R=0.4m的光滑半圆弧轨道BC竖直放置,最低点B点与一水平轨道相连。置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连,右端位于B点,弹簧处于原长。将一个质量m=0.8kg的小滑块放在弹簧右侧,向左推滑块,压缩弹簧使弹簧右端至A处,然后将滑块由静止释放,滑块平滑进入半圆弧轨道继续滑行。已知AB段长度l=0.3m,滑块与水平轨道的动摩擦因数μ=0.5,滑块运动到B点刚刚进入半圆弧轨道时对轨道的压力,重力加速度大小取。
(1)求滑块到达B点时的速度大小;
(2)求弹簧压缩至A点时的弹性势能;
(3)通过计算判断滑块能不能到达半圆弧轨道最高点C点。若不能,求滑块脱离半圆弧轨道的位置到B点的高度H;若能,求出滑块再次落回水平轨道的位置到A点的距离。
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