江西南昌市外国语学校2025-2026学年高一下学期5月期中物理试题

**基本信息** 以火星探测、传送带等真实情境为载体，覆盖运动合成、天体运动、能量守恒等核心知识，通过多过程问题考查科学思维与探究能力，适配高一学生期中水平。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|运动合成、圆周运动、天体运动|小船渡河情境考查运动独立性，体现运动观念| |多选题|3/18|竖直圆周运动、卫星变轨|卫星变轨问题融合开普勒定律，考查科学推理| |实验题|2/16|机械能守恒验证、动摩擦因数测量|纸带数据处理结合平抛运动，培养科学探究能力| |解答题|3/38|动能定理、天体运动应用、多过程力学|祝融号火星车情境关联竖直上抛与天体计算，渗透科学态度与责任|

南昌市外国语学校2025—2026学年下学期 高一物理期中考试卷 一、单选题（共28分） 1．（本题4分）如图所示，若小船从A点出发到达河的对岸，河宽，河水流速，小船在静水中的航行速度，当船头与河岸垂直时，下列说法正确的是（　　） A．小船到达A点的正对岸B点 B．小船的渡河时间为20s C．若河水流速增大，小船的渡河时间变长 D．若河水流速增大，小船到达对岸的位置离B点的距离不变 2．（本题4分）如图所示，地球上的建筑物会随地球的自转绕地轴做匀速圆周运动。处在赤道附近处的建筑物与处在北半球、转动半径更小的处的建筑物相比（　　） A．角速度相等 B．角速度不相等 C．线速度 D．线速度 3．（本题4分）近年来我国的火星探测工程和探月工程都取得了巨大进展。已知火星和月球的半径分别为和，质量分别为和，表面重力加速度分别为和，第一宇宙速度分别为和，近火轨道的卫星周期和近月轨道的卫星周期分别为和，忽略自转效应，则下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 4．（本题4分）两颗行星A、B均在同一平面内沿相同的环绕方向围绕中心天体运动，经过观测发现每隔最短时间t行星A与行星B相距最远一次。两行星的运动均可看作匀速圆周运动，若行星A的运行周期为TA，则行星B的运行周期为（　　） A． B． C． D． 5．（本题4分）如图所示，一根橡皮绳一端固定于天花板上，另一端连接一质量为m的小球（可视为质点），小球静止时位于O点。现给小球一竖直向下的瞬时速度，小球到达的最低点A与O点之间的距离为x。已知橡皮绳中弹力的大小与其伸长量的关系遵从胡克定律。不计橡皮绳的重力及空气阻力。小球运动过程中不会与地板或天花板碰撞。则下列说法正确的是（　　） A．小球由O点运动至A点的过程中，小球的动能先增大后减小 B．小球由O点运动至A点的过程中，小球克服合外力做功为 C．小球由O点运动至A点的过程中，天花板对橡皮绳所做的功为 D．小球此后上升至最高点的位置与A点的间距可能大于2x 6．（本题4分）通过质量为m的电动玩具小车在水平面上的运动来研究功率问题。小车刚达到额定功率开始计时，且此后小车功率不变，小车的图像如图甲所示，时刻小车的速度达到最大速度的四分之三，小车速度由增加到最大值过程中，小车的牵引力与速度的关系图像如图乙所示，且图线是双曲线的一部分（即反比例图像），运动过程中小车所受阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A．小车的额定功率为 B．小车的最大速度为 C．时刻，小车的加速度大小为 D．时间内，小车运动的位移大小为 7．（本题4分）如图所示，倾斜传送带与水平地面的夹角θ=37°，传送带以10m/s的速度逆时针转动。在传送带上端点A处无初速地放一个质量m=0.5kg的物块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。物块从点A运动l=16m到达点B，该过程中摩擦力对物块做的总功为（　　） A．32J B．10J C．-12J D．-32J 二、多选题（共18分） 8．（本题6分）如图所示，有一轻质杆长，一端固定一质量m为0.5kg的小球（可视为质点），杆绕另一端在竖直面内做圆周运动，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A．若小球恰好可以过最高点，则小球过最高点时速度 B．若小球通过最高点时速度，则此时杆对小球的弹力大小为3N C．若小球通过最低点时速度，则此时杆对小球的作用力竖直向上 D．由于阻力的影响，小球通过最高点的速度减小，则最高点时轻杆对小球的作用力一定减小 9．（本题6分）卫星先在圆轨道1绕地球运行，在切点P进入椭圆转移轨道2，再在远地点Q进入圆轨道3。不计空气阻力，圆轨道1的半径为r1，圆轨道3的半径为r3，下列说法正确的是（　　） A．卫星在轨道1上经过P点的速度小于在轨道2上经过P点的速度 B．卫星在轨道2上经过Q点的加速度与在轨道3上经过Q点的加速度不相等 C．卫星圆轨道1的周期T1和轨道3的周期T3满足 D．卫星从轨道2变轨到轨道3，需要在Q点减速 10．（本题6分）如图所示，质量的物块叠放在质量的木板上，木板静止在倾角为的固定斜面上，斜面底端连接一轻弹簧。某时刻，给物块一个沿斜面向下的初速度，木板与弹簧接触前，物块与木板已速度相同。接触后，木板下端到达点时两者恰好相对滑动，到达点时速度恰好为零。已知木板足够长，与斜面间的动摩擦因数，与物块间的动摩擦因数，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。弹簧始终处在弹性限度内，劲度系数，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A．物块刚开始下滑时的加速度大小为 B．木板刚接触弹簧时速度大小为 C．木板下端运动到点时，弹簧的压缩量为 D．木板下端从点运动到点的过程中，木板和弹簧组成的系统机械能不守恒 三、实验题（共16分） 11．（共8分）用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，1、2、3是纸带上选取的3个计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），所用电源频率为50Hz。已知，则： (1)在纸带上打下计数点2时的速度______；（结果保留两位有效数字） (2)在打下0点到打下计数点2的过程中系统动能的增加量______J，系统重力势能的减少量______J在误差允许的范围内，，则系统的机械能守恒。（g取，结果均保留两位有效数字） (3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是（  ） A．利用公式=gt计算重物速度 B．利用公式计算重物速度 C．没有采用多次实验取平均值的方法 D．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 12.（本题8分）测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面在点相切，点在水平地面的垂直投影为。重力加速度为。实验步骤如下： ①用天平称出物块Q的质量； ②测量出轨道的半径、的长度和的高度； ③将物块Q在点由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点，； ④重复步骤③，共做10次； ⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到的距离。 用实验中的测量量表示： （i）物块到达点时的动能__________； （ii）物块到达点时的动能__________； （iii）在物块从运动到的过程中，物块克服摩擦力做的功__________； （iv）物块与平板之间的动摩擦因数__________。 四、解答题（共38分） 13．（本题10分）如图所示，质量的小球从的高处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落至沙坑表面后陷入沙坑处静止，其中当地重力加速度g =10m/s2， 求： (1)全程小球重力所做的功； (2)小球在沙坑中所受到的平均阻力。 14．（本题12分）祝融号火星车及进入舱组成的天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，由此又掀起了一股研究太空热潮。某天文爱好者做出如下假设：未来人类宇航员登陆火星，在火星表面将小球竖直上抛，取抛出位置O点处的位移x=0，从小球抛出开始计时，以竖直向上为正方向，小球运动的图像如图所示（其中t0、b均为已知量）。忽略火星的自转，且将其视为半径为R的匀质球体，引力常量为G。求： (1)小球上升的最大高度； (2)火星的质量； (3)火星的第一宇宙速度。 15．（本题16分）如图所示，一质量为的小物块（可视为质点）置于一光滑倾斜直轨道上。倾斜直轨道足够长且与光滑平台平滑连接，在平台的右端有一传送带，AB长，物块与传送带间的动摩擦因数，与传送带相邻的粗糙水平面BC长，它与物块间的动摩擦因数，在C点右侧有一半径为R的光滑竖直面内的半圆弧CEF与BC平滑连接。半圆弧的直径CF与BC垂直，点F处有一固定挡板，物块撞上挡板后会以原速率反弹回来。若传送带以的速率顺时针转动，不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失。现将小物块从P点沿直轨道下滑，初速度，小物块恰能滑到与圆心等高的E点，P点与平台的高度差为1.25m，g取。 （1）求小物块第一次到达A处时的速度大小； （2）小物块第一次通过传送带产生的热量； （3）若小物块由静止释放，可通过调节小物块释放时的高度，使小物块与挡板只碰一次，且碰后不脱离圆弧轨道，求其高度的可调节范围。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 《2025-2026学年第二学期高一期中考试》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A C A D D C BC AC AC 1．B 【详解】A．当船头与河岸垂直时，小船沿着河岸方向的速度不为零，小船不能到达A点的正对岸B点，到达B点下游，A错误； B．小船的渡河时间为，B正确； CD．小船过河时间与河水流速无关，小船到达对岸的位置离B点的距离可知小船到达对岸的位置离B点的距离随着水流速度的增大离B点越远，CD错误。 故选B。 2．A 【详解】A、B两处建筑物都随地球一起转动，则角速度相等，根据，因，可知。 故选A。 3．C 【详解】A．忽略自转效应，在星球表面有 可得表面重力加速度为 则有，故A错误； B．第一宇宙速度等于表面轨道卫星的运行速度，则有 可得 则有，故B错误； C．对于近轨卫星，由万有引力提供向心力得 可得 则有，故C正确； D．对于近轨卫星，有 可得 则有，故D错误。 故选C。 4．A 【详解】根据开普勒第三定律，行星轨道半径越小，周期越小，则 当两行星与中心天体共线、且分居中心天体两侧时，相距最远。每隔最短时间t行星A与行星B相距最远一次，说明时间t内A比B多转过了弧度，角速度满足 根据角度差关系 代入，，得 解得B的周期 故选A。 5．D 【详解】A．小球从到的过程中，橡皮绳伸长量持续增大，弹力始终大于重力，合力一直向上，与运动方向相反，小球一直做减速运动，动能持续减小，故A错误； B．根据动能定理，合外力做功等于动能变化 因此小球克服合外力做功为，故B错误； C．天花板对橡皮绳的拉力作用点位于天花板，作用点位移为0，根据功的定义，天花板做功为，故C错误； D．若小球上升到点上方，且超过橡皮绳原长位置后，橡皮绳松弛不再有弹力，小球只受重力继续向上运动；若足够大，小球从向上上升的距离可以大于，因此最高点与点的总间距大于，这种情况是可能存在的，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．由图乙可知，当汽车的速度为时，牵引力为，根据题意，由公式可知，额定功率为，故A错误； B．由图乙可知，小车速度最大时，牵引力为，根据公式，可得，故B错误； C．根据题意可知，汽车速度最大时，汽车的牵引力等于阻力，则汽车受的阻力大小为 汽车在时刻，汽车的速度为 则此时的牵引力为 根据牛顿第二定律有 解得，故C错误； D．时间内，根据动能定理有 解得，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】物块开始做匀加速直线运动，摩擦力方向沿传送带向下，根据牛顿第二定律有 解得 令历时物块与传送带达到相等速度，则有 解得 此过程，物块的位移 上述过程，摩擦力对物块做功 由于 之后，物块相对于传送带向下做匀加速直线运动，摩擦力方向沿传送带向上，摩擦力对物块做功 可知，全过程中摩擦力对物块做的总功 故选C。 8．BC 【详解】A．若小球恰好可以过最高点，此时杆对小球的弹力与重力平衡，小球的速度为0，故A错误； B．若小球通过最高点时速度，设杆对小球的弹力竖直向上，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得，故B正确； C．若小球通过最低点时速度，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 方向竖直向上，故C正确； D．小球通过最高点时，当杆对小球的弹力刚好为0时，则有 解得此时小球的速度大小为 当小球通过最高点的速度小于时，杆对小球的弹力竖直向上，根据牛顿第二定律可得 可知随着小球通过最高点的速度减小，杆对小球的弹力增大，故D错误。 故选BC。 9．AC 【详解】A．卫星在轨道1上的P点加速进入轨道2上的P点，故卫星在轨道1上经过P点的速度小于在轨道2上经过P点的速度，故A正确； B．由万有引力提供向心力 得 卫星在轨道2上经过Q点的加速度与在轨道3上经过Q点的加速度相等，故B错误； C．由开普勒第三定律 故，故C正确； D．卫星从轨道2变轨到轨道3，需要在Q点加速，使需要的向心力大于提供的向心力，进而做离心运动，故D错误。 故选AC。 10．AC 【详解】A．对物块进行受力分析，物块沿斜面方向，根据牛顿第二定律有 解得，所以物块刚开始下滑时的加速度大小为，故A正确； B．对木板受力分析，沿斜面方向木板受到物块给木板的摩擦力，方向沿斜面向下， 重力沿斜面向下的分力 斜面给木板的摩擦力，其最大静摩擦力为，方向沿斜面向上 根据牛顿第二定律有 解得，方向沿斜面向下 所以木板此时做匀加速直线运动，物块减速、木板加速，直到两者速度相同，此后由于，所以物块和木板保持相对静止，将物块和木板看作整体，则有，两物体一起做匀速运动，由 解得 由。可得刚接触弹簧时，木板的速度为，故B错误； C．到达点时，两者恰好相对滑动，说明物块与木板间的摩擦力达到最大静摩擦力，下一时刻，两者加速度不同，对物块 对木板有 解得，故C正确； D．从到，物块与木板间的滑动摩擦力与木板受到斜面的摩擦力大小相等，方向相反，所以对木板做功的力为重力和弹簧弹力，将发生动能、重力势能和弹性势能间的转化，因此木板和弹簧组成的系统机械能守恒，故D错误。 故选AC。 11．(1)2.0 (2) 0.60 0.62 (3)D 【详解】（1）根据题意可知纸带上相邻计数点间的时间间隔 根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得打下计数点2时的速度 （2）[1]打下0点到打下计数点2的过程中系统动能的增加量 [2]系统重力势能的减少量 （3）AB．重物的速度要通过纸带上的点迹来计算，若用运动学的公式或者v=gt来计算就相当于间接使用了机械能守恒定律，这样就失去了验证的意义，也不可能造成重力势能的减少量大于动能的增加量，故AB错误； C．实验中出现的重力势能的减少量大于动能的增加量，这是系统误差造成的，采用多次实验取平均值的方法只能减小偶然误差，故C错误； D．实验中存在空气阻力和摩擦阻力的影响，克服阻力做功会消耗一部分机械能，所以重力势能的减少量会大于动能的增加量，故D正确。 故选D。 12. (1) 【详解】（1）[1] 对物块从A点到B点的过程列动能定理方程有 解得物块到达点时的动能为 [2] 离开C点后物块Q做平抛运动，其竖直方向为自由落体运动，则由 可知，物块Q从C点到D点的运动时间为 又因为物块Q在水平方向做的是匀速直线运动，则有 解得物块Q到达C点时的速度为 所以物块到达点时的动能为 [3] 对物块从点运动到点的过程，列动能定理方程有 解得该过程物块克服摩擦力做的功为 [4] 物块从点运动到点的过程中，克服摩擦力做的功为 解得物块与平板之间的动摩擦因数为 13．(1) (2)110N，方向竖直向上 【详解】（1）全程重力所做的功 解得 （2）对全程用动能定理，有 解得 即小球受到的平均阻力大小为110N，方向竖直向上。 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）根据竖直上抛运动位移时间公式 可得 由题图可知， 可得星球表面重力加速度大小为 小球上升的最大高度 （2）因为忽略星球自转影响，所以 解得 （3）该星球的第一宇宙速度等于该星球的近地卫星的线速度，则有 可得 15．（1）6m/s；（2）J；（3） 【详解】（1）小物块从P点下滑至A点，由动能定理 解得 6m/s （2）小物块在传送带上，由牛顿第二定律 解得 =4m/s2 设小物块在传送带上向右减速到与传送带共速的位移为x 解得 x=2.5m 因为x=LAB，所以小物块到达B处时的速度大小是4m/s，则小滑块运动的时间 传送带运动的位移 x1=vt=2m 产生的热量 （3）对物块第一次由B点恰好运动到E点的过程，由动能定理 解得 R=0.4m ①最小的下滑高度，对应于物块恰好与挡板碰撞，在F点有 解得 由开始下滑到恰好与板相碰过程中，动能定理 解得 h=2.4m ②最大的下滑高度，对应于物块与挡板相碰后，再次沿半圆弧CEF上滑时恰好到达E点，对全程由动能定理 解得 h=4.6m 综上所述小物块释放时的高度范围为 学科网（北京）股份有限公司 $