广东中山市华侨中学2025-2026学年高一下学期第二次段考物理科试卷

**基本信息** 以神舟二十一号对接、天问一号等科技前沿及卡丁车弯道、风洞实验等生活情境为载体，覆盖曲线运动、机械能、动量等核心知识，注重物理观念建构与科学思维、探究能力的综合考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|牛顿力学、曲线运动、万有引力|第4题以空间站对接考查开普勒定律，第3题结合卡丁车弯道分析圆周运动临界条件| |实验题|2/16|动量守恒、机械能守恒|第11题设计悬挂小球碰撞方案验证动量守恒，第12题用光电门测速度创新机械能守恒验证| |解答题|3/38|多过程力学综合|第15题融合圆弧轨道、弹性碰撞、弹簧压缩，考查动量与能量综合应用|

中山市华侨中学2028届高一年级下学期第二次段考 物理科试卷 注意事项： 1、本试卷分为第Ⅰ卷和第II卷。满分100分，考试时间75分钟。 2、答卷前，考生务必将自己的姓名、统考考号用2B铅笔涂写在答题卡上。每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。写在试题卷上的答案无效。 第Ⅰ卷（选择题共46分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题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．牛顿创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦进一步发展了经典力学，创立了相对论。关于相对论时空观与牛顿力学的局限性，下列说法正确的是（　　） A．相对论时空观认为在某参考系中同时发生的两件事，在另一参考系看来也一定是同时的 B．相对论时空观认为运动的时钟会变慢，运动的尺子会变短 C．经典力学不能适用于“勇气号”宇宙探测器在火星着陆 D．在经典力学中，物体的质量随运动状态改变而改变 2．利用风洞实验室可以模拟运动员比赛时所受风阻情况，帮助运动员提高成绩。为了更加直观的研究风洞里的流场环境，可以借助烟尘辅助观察，如图甲所示，在某次实验中获得烟尘颗粒做曲线运动的轨迹，如图乙所示，则由该轨迹可推断出（　　） A．烟尘颗粒的速度可能不变 B．烟尘颗粒所受合力与速度方向相同 C．烟尘颗粒不可能做匀变速曲线运动 D．P、Q两点处的速度方向可能垂直 3．如图为中山某卡丁车运动基地，几辆卡丁车正急速通过一个大圆弧形弯道，弯道内侧比外侧低。当卡丁车在此路段以理论时速vC转弯时，恰好没有向弯道内外两侧滑动的趋势。下列说法正确的是（　　） A．卡丁车行驶过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力、向心力 B．卡丁车以某一恒定速率转弯时，在赛道外侧所需的向心力大 C．卡丁车质量越大，对应理论时速vC越大 D．当冬天路面结冰时，与未结冰时相比，vC值保持不变 4．2025年11月1日，神舟二十一号载人飞船成功对接空间站天和核心舱；将载人飞船的变轨过程简化为以下模型：飞船变轨前绕地稳定运行在圆形轨道Ⅰ上，椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在圆形轨道Ⅲ上，轨道Ⅰ和Ⅲ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点，下列说法正确的是（　　） A．飞船在Ⅰ号轨道上运行时的速率可能为9.0km/s B．飞船在Ⅱ号轨道经过A点时的速率大于经过B点时的速率 C．飞船分别在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上运行时经过A点的加速度不相等 D．飞船在Ⅰ号和Ⅲ号轨道上运行时单位时间内与地球球心连线扫过的面积相等 5．如图所示，A、B为某小区门口自动升降杆上的两点，A在杆的顶端处，B在杆的中点处。杆从水平位置匀速转至竖直位置的过程中，下列判断正确的是（　　） A． A、B两点角速度大小之比为2∶1 B．A、B两点线速度大小之比为2∶1 C．A、B两点向心加速度大小之比为4∶1 D．A、B两点转速之比为1：2 6．一辆质量为20kg的玩具赛车在水平直跑道上由静止开始匀加速启动，达到额定功率后保持功率不变，其加速度a随时间t变化的规律如图所示。已知赛车在跑道上运动时受到的阻力恒为40N，赛车从起点到终点所用的时间为35s，赛车到达终点前已达到最大速度，下列说法正确的是（　　） A．赛车匀加速行驶的距离是50m B．赛车5s末的速度是15m/s C．赛车5s末的功率是800W D．赛车匀速行驶的时间是30s 7．如图所示，一足够长的轻绳一端挂一个质量为M的物体B，另一端系在一个质量为m的圆环A上，圆环套在竖直固定的杆上，轻质定滑轮（不计大小）与细杆相距0.3m。将圆环A从与定滑轮等高位置由静止释放,环沿杆向下滑动的最大距离为0.4m，不计一切摩擦和空气阻力,下列说法正确的是（　　） A．圆环A与物体B的质量之比为1：2 B．在圆环A下滑的过程中，圆环A与物体B的速度大小之比一直在增大 C．圆环A下滑0.3m时速度为 D．圆环A下滑的全过程，物体B的机械能先增大后减小 二、多项选择题：本题共3小题，每小题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.全部选对得6分，选对但不全得3分，错选得0分. 8．如图所示,网球运动员训练时在同一高度的前后两个不同位置，将同一个网球斜向上打出,球恰好能垂直撞在竖直墙上的同一点,不计空气阻力下列说法正确的是（　　） A．沿1轨迹打出时网球运动时间更长 B．沿1轨迹打出时的初速度比沿2轨迹打出时的初速度大 C．从打出后到撞墙前，前后两次网球的动能变化量相同 D．从打出后到撞墙前，前后两次网球的动量变化率相同 9．跳绳是很多小孩喜欢的运动项目，如图所示，质量为30kg的小孩1分钟完成了60次跳跃，小孩始终沿竖直方向运动，每次在空中的时间相等，每次脚与地面作用的时间均为0.8s，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．小孩每次跳跃在空中滞留的时间为0.2s B．小孩离地时的速度大小为10 C．跳绳过程中地面对小孩的平均作用力大小为375N D．每跳一次小孩消耗的能量为10J 10．物理兴趣小组在设计“救援滑索”实验时，模拟救援人员踩着滑板沿倾角为 30 °的斜面下滑、压缩底端挡板处的轻质弹簧，再借弹簧回弹将自己送回半坡处的过程。实验装置如图所示：斜面固定在水平地面上，弹簧的一端固定于挡板。现将一质量为 m 的滑块（可视为质点）从斜面上的A点由静止释放，它沿斜面下滑至最低点B，又被弹簧反弹，恰好能够到达AB的中点（此时物体已经脱离弹簧）。已知AB长为L，斜面与滑块之间的动摩擦因数恒定，重力加速度为g。则在这一过程中（　　） A．滑块克服摩擦力做功为 B．滑块与斜面间的动摩擦因数为 C．弹簧的最大弹性势能为 D．滑块沿斜面向下和向上运动过程中速度最大的位置相同 第II卷（非选择题 共 54 分） 三、实验题：本题共2小题，共16分. 11．用如图1所示的装置验证动量守恒定律。先不放球，让A球从斜槽上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端飞出，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面垫放的白纸上留下点迹，重复上述操作10次，得到小球平均落点位置。再把球放在轨道末端，让A球仍从S位置由静止滚下，A球和球碰撞后，都从轨道末端飞出，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，分别得到两球平均落点位置。如图2所示为三个落点的平均落点位置。 （1）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是____________。（填字母代号） A．实验选用的斜槽轨道必须光滑      B．斜槽轨道末端的切线必须水平 C．选用的两个小球质量可以相等     D．选用的两个小球半径必须相等 （2）正确操作实验后，测量出各落点距O点的水平距离OM、OP、ON的长度依次为x1、x2、x3，A球质量m1、球质量m2 ，则在实验误差允许的范围内，若满足 =____________（用x1、x3、m1、m2表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。若满足x2 =______________（用x1、x3表示）则该碰撞为弹性碰撞。 （3）受上述实验启发，该小组设计另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图3所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O'点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点A'，小球2向右摆动至最高点D。测得小球1、2的质量分别为m1和m2，其中小球1向左拉起至A点时悬线与竖直方向夹角为θ1，两小球发生碰撞之后悬线与竖直方向最大夹角分别为θ2和θ3。推导说明，m1、m2、θ1、θ2、θ3满足______________关系即可验证碰撞前后动量守恒。 12．某同学在实验室用如图1所示的装置验证机械能守恒定律，利用打点计时器记录重物自由下落的运动过程。用天平测出重物的质量为m，请回答下列问题： （1）下列实验操作和数据处理正确的是 。（填字母代号） A．实验中应选择密度大、体积小的重物 B．打开打点计时器前，应提住纸带上端使纸带竖直 C．为在纸带上打下尽量多的点，应释放重物后迅速接通打点计时器电源 D．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，先测量该点到O点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度 （2）该同学在实验中得到的纸带如图2所示，选取纸带上打出的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A点到起点O的距离为s0，A、C两点间的距离为s1，C、E两点间的距离为s2，使用的交变电源的周期为T。已知当地的重力加速度为g，则打点计时器打C点时重物的动能为=___________，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重物的重力势能的减少量为=___________。（均用已知量和测量量的符号表示） （3）该同学设计另一种验证机械能守恒定律的装置如图3所示。将直径为d的小球通过细线系在固定点上，使小球可以在竖直平面内做圆周运动。调节小球的释放位置，记录小球释放时球心到光电门中光信号的竖直高度h，并将其无初速度释放。当小球经过光电门时，光电门可以记录小球遮挡光信号的时间t。改变小球的释放位置，重复上述步骤，得到多组竖直高度h和对应时间t的数据。若小球向下摆动的过程中机械能守恒，则描绘以h为横坐标、以为纵坐标的图像，在误差允许范围内可以得到一条倾斜的直线，该图线的斜率k=______（用d、g表示）。 四、解答题：本题共3小题，共38分. 13．（10分）2022年9月第73届国际宇航大会（1AC）在法国巴黎召开，中国首次火星探测“天问一号”任务团队获得“世界航天奖”。已知火星半径约为地球半径的 ，火星质量约为地球质量的，火星绕太阳公转的轨道半径约为地球公转轨道半径的 倍。忽略星球自转的影响，请估算： （1）火星表面与地球表面的重力加速度大小之比； （2）火星与地球公转周期之比。 14．（13分）如图所示，倾角固定斜面的底端与光滑水平面BC平滑相连，水平传送带足够长，传送带沿顺时针方向匀速运行，速度大小为v=6m/s，传送带上表面与光滑水平面DE在同一水平面内。水平面DE与半径为的竖直半圆形轨道EF相切，现将质量为m=1kg的小物块（可看成质点）从斜面上高h=0.75m处的A点由静止释放，运动到B点的速度为vB=1m/s，小物块滑过传送带及水平面DE后从E点进入半圆形轨道，恰好通过最高点F点，之后做平抛运动落到水平面上的G点。已知小物块与传送带上表面间的动摩擦因数为，sin370=0.6，cos370=0.8，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，求： （1）小物块与斜面之间的动摩擦因数 ； （2）小物块通过半圆轨道过程中摩擦力做的功； （3）小物块在传送带上运动过程中因摩擦产生的热量。 15．（15分）如图所示，质量M=1kg、半径R=1.2m的四分之一光滑圆弧轨道P放置在光滑水平平台上，其轨道最低点与平台面相切，有质量mA=0.5kg的滑块A从轨道P与圆心等高处无初速释放，滑至平台后，与静止在平台上质量mB=1.5kg的小滑块B发生弹性碰撞，碰撞时间极短。碰撞后，滑块B滑上静止在光滑水平地面上的小车C（小车紧靠平台且上表面与平台等高，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与挡板相连接），滑块B压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在小车左端。弹簧始终在弹性限度内，忽略滑块与弹簧相碰的机械能损失，小车质量mC=1.5kg（含挡板），滑块A、B均可视为质点，重力加速度为g=10m/s2，不计空气阻力。求： （1）若圆弧轨道P固定在平台上，求滑块A滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力； （2）若圆弧轨道P不固定，求碰撞后滑块A、B的速度大小； （3）若圆弧轨道P不固定，滑块B压缩弹簧过程中弹簧所具有的最大弹性势能。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 中山市华侨中学2028届高一年级下学期第二次段考物理科答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D B B C A BCD AC AC 3．D 【详解】A．卡丁车在此路段恰好没有向弯道内外两侧滑动的趋势，则没有侧向摩擦力，所以卡丁车行驶过程中受到重力、支持力、与运动方向相反的摩擦力、牵引力，故A错误； B．根据可知，卡丁车以某一恒定速率转弯时，在赛道外侧对应的大，则所需向心力小； CD．设公路弯道处的倾角为，半径为，当汽车以理论时速转弯时，汽车受重力和弯道的支持力的合力提供向心力，解得即理论时速与汽车质量无关，同时与路面是否结冰也无关，故C错误，D正确。 4. B 【详解】C．根据万有引力提供向心力，有解得可知，飞船在轨道II经过A点时的加速度等于在轨道I经过A点时的加速度，故C错误； D．该飞船在t时间内扫过面积，单位时间内扫过面积 可知飞船在Ⅲ号轨道上运行时单位时间内与地球球心连线扫过的面积大于飞船在Ⅰ号轨道上运行时单位时间内与地球球心连线扫过的面积，故D错误。 5． B 【详解】A．因为A、B两点是同轴转动，所以A、B两点的角速度是相等的 B．由题意可知 则根据可知，A、B两点的线速度大小之比为 C．根据可知，A、B两点的向心加速度大小之比为，故C错误； D．根据可知，A、B两点转速之比为，故D错误。 6．C 【详解】A．从题中图像可以看出，赛车匀加速行驶的加速度为、时间为5s，匀加速行驶的距离 BC．设匀加速阶段的牵引力为，根据牛顿第二定律可得 5s的时候达到了额定功率，则赛车5s末的速度是 根据，可得赛车5s末的功率是 D．由题中图像可知，有一段时间赛车做加速度减小的加速运动，故匀速行驶的时间应小于30s，选项D错误。 7．A 【详解】A．设全过程中圆环A下滑的高度为，物体B上升的高度为，根据机械能守恒定律有 其中，解得，故A正确； B．设轻绳与杆的夹角为，在圆环A下滑的过程中，A、B的速度满足 则有 随着不断减小，圆环A与物体B的速度大小之比一直在减小，故B错 C．设圆环A下滑0.3m时，A的速度为，B的速度为，根据几何关系结合关联速度可得根据系统机械能守恒可得其中，联立解得环A的速度为，故C错误； D．圆环A下滑的全过程，绳子拉力对物体B一直做正功，物体B的机械能一直增大 8．BCD 【详解】AB．两种情况下球都垂直击中竖直墙上的同一固定点,其运动的逆过程是平抛运动.根据得由于两次竖直方向的分位移相等,根据得可知两次运动时间相等,沿1轨迹打出时水平位移大，则沿1轨迹打出时的水平分速度大,即第一次击中墙时的速度大. CD．由动能定理得因为、相同，两次运动中网球的动能变化量相等 由动量定理可得得 易知相同则两次运动中网球的动量变化率相同。 9． AC 【详解】A．一分钟跳60个，则每次跳跃用时1s，每次脚与地面的接触时间为0.8s，则在空中滞留的时间为1s-0.8s=0.2s，故A正确； B．由运动的对称性可知从小孩离地至上升到最高点的时间为0.1s，显然小孩离地时的速度大小，故B错误； C．规定竖直向下为正方向， 解得，故C正确； D．每次起跳小孩获得的初动能，所以其消耗的能量为15J，故D错误。 10．AC 【详解】A．在整个过程中，根据动能定理有 解得 B．根据功能关系有，滑块克服摩擦力做功解得 C．当滑块从A点下到B点时，弹簧的弹性势能最大，根据功能关系可得 ，故C正确； D．无论是沿斜面向下还是沿斜面向上运动,速度最大的位置即加速度为零的位置， 在向下运动的过程中解得 在向上运动过程中解得得，D错 11． （1）BD （2） （3） 【详解】（2）设入射小球A碰撞前瞬间的速度为，碰撞后瞬间入射小球A的速度为，被碰小球B的速度为，则由于两小球做平抛运动下落高度相同，所用时间相同，则两球碰撞只要满足可以认为两球碰撞前后的动量守恒。 若是弹性碰撞，则有 可得 联立动量守恒表达式 解得 即 （3）设碰前瞬间速度为，由动能定理有解得 设碰后瞬间速度为，由动能定理有解得 同理可得，碰后瞬间速度为 规定方向为正方向,若动量守恒则有可得 12．(1)AB (2) (3) 【详解】（2）打点计时器打C点时重物的速度大小为 则打点计时器打C点时重物的动能为 打点计时器在打O点和C点的这段时间内重物的重力势能的减少量为 (3)当小球经过光电门时速度大小 从释放到经过光电门，小球增加的动能为 减少的重力势能为 若机械能守恒，则有联立解得 可知 13.【详解】解法一 ：（1）假设一物体质量为在地球表面，有 在火星表面，有 解得 （2） 行星绕太阳做匀速圆周运动，太阳引力提供向心力， 可得火星与地球公转周期之比为 解法二：（1） 解得 (2) 解得 14．【详解】（1）小物块从A到B， 解得 （2）在F点 传送带足够长,则 小物块从D点到F点， 解得 (3)小物块滑上传送带，因，所以小物块在传送带上先做匀加速直线运动再匀速，根据牛顿第二定律有 解得 设经过时间，小物块与传送带共速，则有 解得 则小物块加速的位移为 解得 传送带在物块加速阶段的位移为 解得 小物块在传送带上因摩擦产生的热量 解得 Q=12.5J 15． 【详解】（1）物块A沿着固定圆弧轨道下滑过程中， ---------- 1分 在最低点 15N ---------- 1分 由牛顿第三定律得15N 方向竖直向下--------- 1分 （此处没写方向不得分） (2)圆弧轨道不固定，物块A沿着圆弧槽下滑过程中，水平方向动量守恒有-----1分 根据机械能守恒有 -----1分 解得 滑块A、B发生弹性碰撞，根据动量守恒定律有 -----1分 根据机械能守恒定律有 -----1分 解得 碰后A球速度大小为2m/s -----1分 -----1分 （3） 滑块B滑上小车压缩弹簧， ----1分 解得 根据能量守恒定律有-----1分 滑块B最终停在小车左端， ----1分 解得 根据能量守恒定律有 -----1分 解得 =0.75J -----1分 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 $