精品解析：河北保定市唐县第一中学2025-2026学年高一下学期5月期中物理试题

物理试题 满分：100分；考试时间：75分钟 一、单项选择题：共7题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，POQ为固定在竖直面内的半圆轨道，以其最低点O为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，在该竖直面内建立平面直角坐标系xOy。一可视为质点的滑块从P点沿半圆轨道滑下，则其第一次经过O点时的速度方向（　　） A. 沿x轴正方向 B. 沿x轴负方向 C. 沿y轴正方向 D. 沿y轴负方向 【答案】A 【解析】 【详解】该滑块第一次经过O点时的速度方向沿轨迹切线方向，故沿x轴正方向； 故选A。 2. 如图所示，将同一小球从距水平地面一定高度的P点，分别沿四个不同方向以相同大小的速度抛出，甲为竖直上抛，乙为斜向上抛，丙为水平抛出，丁为斜向下抛。不计空气阻力，水平地面足够长，则从抛出到第一次落地过程中，该小球在空中运动时间最短的是（　　） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 【答案】D 【解析】 【详解】甲为竖直上抛和乙为斜向上抛在竖直方向上做匀减速直线运动；丙为平抛运动竖直方向做自由落体运动；丁为斜向下抛，在竖直方向上，向下做匀加速直线运动，则在空中运动的时间最短，故选D。 3. 2021年8月1日上午，在东京奥运会田径女子铅球决赛中，中国选手巩立姣获得金牌。巩立姣某次将铅球斜向上掷出后，铅球落地前在空中运动的整个过程中，不计空气阻力，则该铅球的（　　） A. 动能先减少后增加，重力势能先减少后增加 B. 动能先减少后增加，重力势能先增加后减少 C. 动能先增加后减少，重力势能先减少后增加 D. 动能先增加后减少，重力势能先增加后减少 【答案】B 【解析】 【详解】该铅球斜向上掷出后，落地前在空中运动的整个过程中，铅球仅受重力作用，重力先做负功，后做正功，其动能先减少后增加，重力势能先增加后减少。 故选B。 4. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭运载，在中国文昌航天发射场成功发射，并准确进入地月转移轨道，发射任务取得圆满成功。已知地球质量是月球质量的81倍，设定地球中心与月球中心的间距恒为D，嫦娥六号探测器位于地球中心与月球中心连线上距月球中心d处时，其所受地球引力和月球引力的合力为零。由此可知（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设嫦娥六号探测器的质量为，月球质量为，则地球质量为，当嫦娥六号探测器位于地球中心和月球中心连线上距月球中心d处时，有 解得 故选A。 5. 如图所示，轻绳上端固定在水平天花板上，下端连接一可视为质点的小球，该小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为θ。其他条件不变，若θ越大，则该小球运动的（　　） A. 加速度越小 B. 线速度越小 C. 角速度越小 D. 周期越小 【答案】D 【解析】 【详解】设该小球的质量为，轻绳长度为，则对该小球有 由此可得 其他条件不变，若越大，则加速度、线速度、角速度均越大，周期越小； 故选D。 6. 如图所示，水平传送带以速度 v 匀速传动，一质量为 m 的小物体由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，小木块放上传送带到与传送带相对静止过程中电动机多做的功为： A. 2mv2 B. mv2 C. mv2 D. mv2 【答案】B 【解析】 【详解】设小物体由静止轻放在传送带上，到与传送带达到相对静止的过程所用的时间为， 则皮带上表面转过的距离为： 小物体前进的位移为： 该过程中吗，小物体动能的增量为，根据动能定理得，该过程中摩擦力对物块做的功为： 相对滑动过程中，产生的内能： 电动机多做的功，一部分增加了小物体的动能，一部分转化为内能 即为： A.与结论不符，A错误； B.与结论相符，B正确； C.与结论不符，C错误； D.与结论不符，D错误． 7. 如图所示，水平轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接一可视为质点的物块，该物块置于光滑水平面上。弹簧无弹力时，其右端位于O点。现对该物块施力使弹簧右端压缩到P点，然后将该物块由静止释放。已知Q点为PO中点，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，该物块向右运动过程中，在PQ段，弹簧对该物块做功W1，在QO段，弹簧对该物块做功W2。则为（　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】C 【解析】 【详解】设弹簧的劲度系数为，则弹簧形变量为时，弹力大小为 假设，则在段，弹簧对该物块所做的功为 在段，弹簧对该物块所做的功 联立可得 故选C。 二、多项选择题：共3题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 2024年4月26日，神舟十八号载人飞船与中国空间站组合体成功实现自主快速交会对接后，神舟十八号航天员乘组从飞船返回舱进入轨道舱。已知中国空间站的轨道高度为400~450km，设定中国空间站绕地球做匀速圆周运动，忽略地球自转，则中国空间站绕地运行的（　　） A. 线速度大于7.9km/s B. 线速度小于7.9km/s C. 加速度大于地球表面的重力加速度 D. 加速度小于地球表面的重力加速度 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．中国空间站绕地球做匀速圆周运动，故其绕地运行的线速度小于，故A错误，B正确； CD．由 得 即中国空间站绕地运行的加速度小于地球表面的重力加速度，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 一些地方开设了滑草滑道游乐项目。如图所示，设定某游客（含装备）从滑草滑道的顶端由静止开始下滑到最低点过程中，该游客（含装备）的重力做功W1，克服阻力做功W2。则该过程中，该游客（含装备）的（　　） A. 重力势能减少W1 B. 动能增加 C. 机械能减少 D. 机械能减少W2 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．游客（含装备）的重力做功W1，则重力势能减少W1，故A正确； B．合外力做功等于动能增加，即动能增加，故B正确； CD．机械能减少量等于克服阻力做功，即机械能减小W2，故C错误，D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，一质量为m的小环甲（可视为质点）套在光滑固定的竖直杆上，一根足够长且不可伸长的轻绳一端与小环甲相连，另一端跨过光滑定滑轮与一质量为4m的物块乙相连。已知OP=L，OP与竖直杆的夹角（θ=53°，sin53°=0.8，cos53°=0.6），重力加速度为g，定滑轮大小及质量可忽略，不计空气阻力。现将小环甲从P点由静止释放，则当小环甲运动到Q点（QO连线水平）时（　　） A. 小环甲速度大小为 B. 小环甲速度大小为 C. 物块乙速度为零 D. 物块乙速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】CD．当小环甲运动到点时，由于连线水平，可知物块乙速度为零， C正确， D错误； AB．设小环甲在点的速度大小为，对甲、乙系统，由动能定理得 解得 A正确， B错误。 故选AC。 三、实验题：共2个小题，共15分。 11. 某实验小组设计方案验证机械能守恒定律。如图1所示，利用打点计时器记录重物自由下落的运动过程。 （1）下列实验操作和数据处理正确的是______。 A. 实验中必须测量重物的质量 B. 打开打点计时器前，应提住纸带上端使纸带竖直 C. 实验中应先接通打点计时器的电源，再释放重物 D. 测量纸带上某点的速度时，可由公式计算 （2）图2为实验所得的一条纸带，在纸带上选取连续的、点迹清晰的3个点A、B、C，测出A、B、C与起始点O之间的距离分别为h1、h2、h3。已知打点计时器的打点周期为T，当地重力加速度为g。从打O点到打B点的过程中，若满足______（请填写表达式，用 h3、g、T表示），则表明小球在上述运动过程中机械能守恒。 【答案】（1）BC （2） 【解析】 【小问1详解】 A．若系统机械能守恒，则有 整理可得 因此不需要测量重物的质量，故A错误； B．打开打点计时器前，应提住纸带上端使纸带竖直，以减小实验误差，故B正确； C．实验中应先接通打点计时器的电源，打点稳定后，再释放重物，故C正确； D．测量纸带上某点的速度时，若利用计算，本身就认为系统的机械能守恒了，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 根据匀变速直线运动规律可得，打B点时重物的速度 若系统机械能守恒，则有 整理可得 12. 某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上，在桌面上固定一个斜面，斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点。 （1）为了正确完成实验，以下做法必要的是______。 A. 实验时应保持桌面水平 B. 每次应使钢球从静止开始释放 C. 使斜面的底边ab与桌边重合 D. 选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面 （2）图1装置中，木板上悬挂一条铅垂线，其作用是______。 （3）实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动0.2m，在白纸上记录了钢球的4个落点，相邻两点之间的距离依次为15.0cm、25.0cm、35.0cm，示意如图2。重力加速度钢球平抛的初速度为______m/s（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）AB （2）方便调整木板保持在竖直平面上 （3）2.0 【解析】 【小问1详解】 A．实验过程中要保证钢球水平抛出，所以要保持桌面水平，故A正确； B．为保证钢球抛出时速度相同，每次应使钢球从同一位置静止释放，故B正确； CD．实验只要每次钢球抛出时速度相同即可，斜面底边ab与桌面是否重合和钢球与斜面间的摩擦力大小对于每次抛出的速度无影响，故C错误，D错误。 故选AB。 【小问2详解】 悬挂铅垂线的目的是方便调整木板保持在竖直平面上。 【小问3详解】 每次将木板向远离桌子的方向移动0.2m，则在白纸上记录钢球的相邻两个落点的时间间隔相等，刚球抛出后在竖直方向做自由落体运动，根据 可知相邻两点的时间间隔为 钢球在水平方向上做匀速直线运动，所以小球初速度为 三、计算题：共3个小题，共39分 13. 一宇航员在某星球表面上，将一小石块（可视为质点）竖直向上抛出，测得该石块上升的最大高度为h，该石块从抛出到落回抛出点历时t，不计空气阻力。将该星球视为半径为R的均匀球体，引力常量为G，忽略该星球的自转以及其他天体的影响。求： （1）该星球表面的重力加速度大小； （2）该星球第一宇宙速度的大小； （3）该星球的密度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设该星球表面的重力加速度大小为g，由自由落体运动规律有 可得 【小问2详解】 设该星球近地卫星的速度大小为v，由 可得 【小问3详解】 设该星球的密度为，质量为M，由万有引力与重力的关系有 根据质量与密度关系有 联立解得 14. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形粗糙导轨在B点衔接，导轨半径为R.一个质量为m的物块将弹簧压缩后静止在A处，释放后在弹力的作用下获得向右的速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能到达最高点C.求： (1)弹簧对物块的弹力做的功； (2)物块从B至C克服阻力做的功； (3)物块离开C点后落回水平面时其动能的大小 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）设物块进入半圆导轨B点瞬间的速度为， 物块到达B点时受重力mg和支持力N=7mg作用， 二者的合力提供向心力，则： ………………① （2分） 设弹簧对物块的弹力做的功为WF，对弹簧推动物块过程由动能定理得： …………………② （3分） 由①②解得： ……………………③ （2分） （2）设物块到达C点时的速度为vC，依题意可知物块在C点仅受重力mg作用，对物块在C点由牛顿第二定律得： ………………………④ （2分） 设物块从B到C过程，摩擦阻力对物块所做功为Wf，对物块的此过程依动能定理得： …⑤ （3分） 由①④⑤解得： ……………………⑥ （2分） 故物块从B到C过程克服阻力做的功为． （3）设物块落回水平面AB时速度大小为，取水平面AB为重力势能零势面，对物块由C落到水平面AB的过程，依机械能守恒定律得： ………⑦ （3分） 由④⑦解得物块落回水平面AB时动能的大小为…………………⑧ （1分） 15. 如图1所示，两个分别以A、D和B、C为端点且半径均为R=0.25m的半圆形光滑管道固定在同一竖直平面内，A、B间和C、D间均为长度L=2m的固定水平面，P、Q分别为AB和CD的中点，两个完全相同的物块甲、乙分别静置于P、Q处。已知CD和PB段水平面光滑，物块与AP间的动摩擦因数μ随物块到A点的距离x变化的关系如图2所示。已知甲、乙两物块的质量均为m=100g，两物块均可视为质点，管道内径不计，不考虑两物块与管道内部的碰撞，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，甲、乙两物块发生碰撞后速度交换，即碰撞后，原来运动的物块静止，原来静止的物块以原来运动物块的速度运动。现给物块甲一水平向右的初速度v0=7m/s，求： （1）物块甲第一次与物块乙碰撞后瞬时，物块乙的动能； （2）物块乙第一次到达P点时的动能； （3）最终物块甲、乙各自的位置。 【答案】（1）1.95J；（2）2.05J；（3） 【解析】 【详解】（1）设物块甲第一次沿管道到达点时的动能为，对物块甲，由动能定理有 由题知，物块甲、乙第1次碰撞后瞬时，物块甲动能变为0，物块乙的动能 代入数据可得 （2）由图2可知，甲、乙两物块与间的动摩擦因数 因此，甲、乙两物块与间的滑动摩擦力 可得图像，如图所示 由图像可知，物块每次从A点运动到点过程中，摩擦力对物块做功 因此，物块甲、乙第1次碰撞后，物块乙到达A点时的动能 物块乙到达点时的动能 （3）由可知，物块乙可以通过半圆形管道，与物块甲发生第2次碰撞物块甲、乙第2次碰撞后，物块甲到达点时的动能 以此类推……同理可知：物块甲、乙第次碰撞后，其中一物块到达点时的动能 当，即时，该物块将不能通过管道到达平面与另一物块发生碰撞因此，物块甲、乙发生碰撞的次数为5次，当时，即物块甲、乙发生第5次碰撞后，物块甲最终静止在Q点，物块乙向右运动到达点时的动能 由且可知，之后物块乙将先向右滑上管道（未到达点），又向左滑下管道，然后向左滑上管道（未到达点），再向右滑下管道，最终停在之间；物块乙最后一次向右经过A点时的动能 设最终物块乙到A点的距离为，结合图像，可得 联立解得 即物块乙最终静止在之间、距离A点的位置。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理试题 满分：100分；考试时间：75分钟 一、单项选择题：共7题，每题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，POQ为固定在竖直面内的半圆轨道，以其最低点O为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，在该竖直面内建立平面直角坐标系xOy。一可视为质点的滑块从P点沿半圆轨道滑下，则其第一次经过O点时的速度方向（　　） A. 沿x轴正方向 B. 沿x轴负方向 C. 沿y轴正方向 D. 沿y轴负方向 2. 如图所示，将同一小球从距水平地面一定高度的P点，分别沿四个不同方向以相同大小的速度抛出，甲为竖直上抛，乙为斜向上抛，丙为水平抛出，丁为斜向下抛。不计空气阻力，水平地面足够长，则从抛出到第一次落地过程中，该小球在空中运动时间最短的是（　　） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 3. 2021年8月1日上午，在东京奥运会田径女子铅球决赛中，中国选手巩立姣获得金牌。巩立姣某次将铅球斜向上掷出后，铅球落地前在空中运动的整个过程中，不计空气阻力，则该铅球的（　　） A. 动能先减少后增加，重力势能先减少后增加 B. 动能先减少后增加，重力势能先增加后减少 C. 动能先增加后减少，重力势能先减少后增加 D. 动能先增加后减少，重力势能先增加后减少 4. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭运载，在中国文昌航天发射场成功发射，并准确进入地月转移轨道，发射任务取得圆满成功。已知地球质量是月球质量的81倍，设定地球中心与月球中心的间距恒为D，嫦娥六号探测器位于地球中心与月球中心连线上距月球中心d处时，其所受地球引力和月球引力的合力为零。由此可知（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，轻绳上端固定在水平天花板上，下端连接一可视为质点的小球，该小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为θ。其他条件不变，若θ越大，则该小球运动的（　　） A. 加速度越小 B. 线速度越小 C. 角速度越小 D. 周期越小 6. 如图所示，水平传送带以速度 v 匀速传动，一质量为 m 的小物体由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，小木块放上传送带到与传送带相对静止过程中电动机多做的功为： A. 2mv2 B. mv2 C. mv2 D. mv2 7. 如图所示，水平轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接一可视为质点的物块，该物块置于光滑水平面上。弹簧无弹力时，其右端位于O点。现对该物块施力使弹簧右端压缩到P点，然后将该物块由静止释放。已知Q点为PO中点，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，该物块向右运动过程中，在PQ段，弹簧对该物块做功W1，在QO段，弹簧对该物块做功W2。则为（　　） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 二、多项选择题：共3题，每题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 2024年4月26日，神舟十八号载人飞船与中国空间站组合体成功实现自主快速交会对接后，神舟十八号航天员乘组从飞船返回舱进入轨道舱。已知中国空间站的轨道高度为400~450km，设定中国空间站绕地球做匀速圆周运动，忽略地球自转，则中国空间站绕地运行的（　　） A. 线速度大于7.9km/s B. 线速度小于7.9km/s C. 加速度大于地球表面的重力加速度 D. 加速度小于地球表面的重力加速度 9. 一些地方开设了滑草滑道游乐项目。如图所示，设定某游客（含装备）从滑草滑道的顶端由静止开始下滑到最低点过程中，该游客（含装备）的重力做功W1，克服阻力做功W2。则该过程中，该游客（含装备）的（　　） A. 重力势能减少W1 B. 动能增加 C. 机械能减少 D. 机械能减少W2 10. 如图所示，一质量为m的小环甲（可视为质点）套在光滑固定的竖直杆上，一根足够长且不可伸长的轻绳一端与小环甲相连，另一端跨过光滑定滑轮与一质量为4m的物块乙相连。已知OP=L，OP与竖直杆的夹角（θ=53°，sin53°=0.8，cos53°=0.6），重力加速度为g，定滑轮大小及质量可忽略，不计空气阻力。现将小环甲从P点由静止释放，则当小环甲运动到Q点（QO连线水平）时（　　） A. 小环甲速度大小为 B. 小环甲速度大小为 C. 物块乙速度为零 D. 物块乙速度大小为 三、实验题：共2个小题，共15分。 11. 某实验小组设计方案验证机械能守恒定律。如图1所示，利用打点计时器记录重物自由下落的运动过程。 （1）下列实验操作和数据处理正确的是______。 A. 实验中必须测量重物的质量 B. 打开打点计时器前，应提住纸带上端使纸带竖直 C. 实验中应先接通打点计时器的电源，再释放重物 D. 测量纸带上某点的速度时，可由公式计算 （2）图2为实验所得的一条纸带，在纸带上选取连续的、点迹清晰的3个点A、B、C，测出A、B、C与起始点O之间的距离分别为h1、h2、h3。已知打点计时器的打点周期为T，当地重力加速度为g。从打O点到打B点的过程中，若满足______（请填写表达式，用 h3、g、T表示），则表明小球在上述运动过程中机械能守恒。 12. 某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上，在桌面上固定一个斜面，斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点。 （1）为了正确完成实验，以下做法必要的是______。 A. 实验时应保持桌面水平 B. 每次应使钢球从静止开始释放 C. 使斜面的底边ab与桌边重合 D. 选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面 （2）图1装置中，木板上悬挂一条铅垂线，其作用是______。 （3）实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动0.2m，在白纸上记录了钢球的4个落点，相邻两点之间的距离依次为15.0cm、25.0cm、35.0cm，示意如图2。重力加速度钢球平抛的初速度为______m/s（结果保留2位有效数字）。 三、计算题：共3个小题，共39分 13. 一宇航员在某星球表面上，将一小石块（可视为质点）竖直向上抛出，测得该石块上升的最大高度为h，该石块从抛出到落回抛出点历时t，不计空气阻力。将该星球视为半径为R的均匀球体，引力常量为G，忽略该星球的自转以及其他天体的影响。求： （1）该星球表面的重力加速度大小； （2）该星球第一宇宙速度的大小； （3）该星球的密度。 14. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形粗糙导轨在B点衔接，导轨半径为R.一个质量为m的物块将弹簧压缩后静止在A处，释放后在弹力的作用下获得向右的速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能到达最高点C.求： (1)弹簧对物块的弹力做的功； (2)物块从B至C克服阻力做的功； (3)物块离开C点后落回水平面时其动能的大小 15. 如图1所示，两个分别以A、D和B、C为端点且半径均为R=0.25m的半圆形光滑管道固定在同一竖直平面内，A、B间和C、D间均为长度L=2m的固定水平面，P、Q分别为AB和CD的中点，两个完全相同的物块甲、乙分别静置于P、Q处。已知CD和PB段水平面光滑，物块与AP间的动摩擦因数μ随物块到A点的距离x变化的关系如图2所示。已知甲、乙两物块的质量均为m=100g，两物块均可视为质点，管道内径不计，不考虑两物块与管道内部的碰撞，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，甲、乙两物块发生碰撞后速度交换，即碰撞后，原来运动的物块静止，原来静止的物块以原来运动物块的速度运动。现给物块甲一水平向右的初速度v0=7m/s，求： （1）物块甲第一次与物块乙碰撞后瞬时，物块乙的动能； （2）物块乙第一次到达P点时的动能； （3）最终物块甲、乙各自的位置。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $