广东省惠州市2025-2026学年高一下学期期末自编物理练习卷

**基本信息** 以神舟二十号变轨、春晚《武BOT》机器人等真实情境为载体，融合机械能、圆周运动、动量守恒等核心知识，通过实验探究与综合计算，考查物理观念与科学思维，适配高一下学期期末检测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/46分|机械能守恒（题1）、圆周运动（题2、7）、动量守恒（题3、8）、天体运动（题10）|结合指尖陀螺、转碟杂技等生活实例，多选题（8、9）设置动量守恒与平抛运动综合辨析| |非选择题|5题/54分|动摩擦因数测量（题11）、动量守恒验证（题12）、机械能与动量综合（题13-15）|实验题（11、12）注重误差分析与操作规范，计算题（14、15）整合斜抛、圆周运动及能量观点，体现科学探究梯度|

2025-2026学年高一下学期物理期末练习卷 一、选择题（1~7题单选题，每小题4分，8-10题多选题，每小题6分，共46分） 1．如图，小李将篮球从离地高为处，以大小为的速度抛出，篮球能直接进入离地高为的篮筐。设篮球质量为，重力加速度大小为，不计空气阻力和篮球的大小，以地面为参考平面，篮球进入篮筐时的机械能为（    ） A． B． C． D． 2．如图所示，在水平桌面上，指尖陀螺绕垂直于桌面的中心轴线做圆周运动，、、是陀螺上的三点，到中心轴线的垂直距离之比为，则下列说法正确的是（　　） A．、、三点的角速度大小之比为 B．、、三点的线速度大小之比为 C．、、三点的周期之比为 D．、、三点的向心加速度大小之比为 3．如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为、，两船沿同一直线同一方向运动，速率分别为、，乙船上的人将一质量为的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，刚好可避免两船相撞，同时保证两船继续同向运动，不计水的阻力。则抛出货物的速率是（     ） A． B． C． D． 4．“转碟”是传统的杂技项目，如图所示，质量为的发光物体（可看作质点）放在半径为的碟子边缘，杂技演员用杆顶住碟子中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕点转动，角速度经过时间从0增大至的过程中，发光物体始终相对碟子静止。已知发光物体与碟子间的动摩擦因数为、重力加速度为，此过程发光物体所受的摩擦力（     ） A．方向始终指向点 B．大小始终为 C．冲量大小为 D．做功为 5．如图所示为2026年春晚节目《武BOT》机器人表演时的情景。机器人在水平地面加速奔跑过程中，下列说法正确的是（　　） A．机器人动量的变化率为零 B．机器人动量的变化量为零 C．机器人所受支持力的冲量为零 D．机器人所受重力的冲量不为零 6．已知某汽车发动机额定功率为，质量为，所受阻力为车重的0.2倍，汽车由静止出发，刚开始以的加速度做匀加速直线运动，达到额定功率后保持功率不变，最终匀速运动，取，则下列说法正确的是（     ） A．汽车最终速度为 B．汽车加速阶段运动的位移为 C．汽车加速阶段持续的时间为 D．末汽车发动机的功率为 7．有关圆周运动的基本模型，下列说法错误的是（     ） A．如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨和轮缘间会有挤压作用 B．如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零 C．如图丙，小球竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于 D．如图丁，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A与B的角速度相等 8．质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是，B球的动量是，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量不可能的值是（  ） A．， B．， C．， D．， 9．如图所示，三个质量相等的小球A、B、C从如图所示位置分别以相同的速度水平向左抛出，最终都能到达坐标原点O。不计空气阻力，x轴所在处为水平地面，则可判断A、B、C三个小球（     ） A．在空中运动过程中，重力做功之比为 B．在空中运动过程中，速度变化率之比为 C．初始时刻纵坐标之比为 D．到达O点时，速度方向与水平方向夹角的正切值之比为 10．2025年4月24日，神舟二十号载人飞船成功发射，最后与空间站完美对接。如图所示，该飞船由椭圆轨道Ⅰ上的远地点P变轨进入空间站所在的圆形轨道Ⅱ。下列说法正确的是（     ） A．飞船在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期 B．飞船经过轨道Ⅰ上的P点时向前喷气实现变轨 C．飞船在轨道Ⅰ上经过近地点时的速率大于空间站运行的速率 D．飞船在轨道Ⅰ上和轨道Ⅱ上经过P点时的加速度相同 二、非选择题（11题8分，12题8分，13题10分，14题12分，15题16分，共54分） 11．为测量一个圆柱体小木块与水平桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，步骤如下： ①在水平桌面上固定一个半径为的转盘，转盘可绕其竖直中心轴转动。在转盘边缘缠绕一条足够长的细轻绳，并将小木块系在细轻绳的末端。 ②用电机驱动转盘以角速度匀速旋转，小木块被带动一起转动。小木块达到稳定状态后，将做匀速圆周运动。（俯视图如图1） ③小木块中心上方固定一个直径为的挡光圆柱。将光电门放置在小木块运动轨迹上方，使挡光圆柱恰好穿过光电门（如图2），测得挡光时间为。已知重力加速度为。 (1)小木块做匀速圆周运动的线速度为_________，轨迹半径为_________（用题干中提供的物理量符号表示）。 (2)小木块与水平桌面之间的动摩擦因数为_________（用题干中提供的物理量符号表示）。 (3)由于细绳的形变不可忽略，导致动摩擦因数的测量值相对于真实值_________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 12．如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 (1)为完成此实验以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是________。（选填选项前的字母） A．刻度尺 B．天平 C．打点计时器 D．秒表 (2)关于本实验，下列说法中正确的是________（选填选项前的字母） A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B．实验过程中白纸和复写纸都可以随时调整位置 C．轨道倾斜部分必须光滑 D．轨道末端必须水平 (3)用刻度尺测量出水平射程、、，在误差允许的范围内，若满足________关系，可说明两个小球的碰撞过程动量守恒。 (4)该同学做实验时所用小球的质量分别为、，如图所示的实验记录纸上已标注了该实验的部分信息，若两球碰撞为弹性碰撞，请将碰后B球落点的位置标注在图中________。 13．如图所示，质量为的小木块1通过长度为的轻绳悬挂于点，质量为的小木块2置于高度为的光滑水平桌面边沿。把木块1拉至水平位置由静止释放，当其运动到最低点时与木块2相撞，木块2沿水平方向飞出，落在距桌面边沿水平距离为处，木块1继续向前摆动。若在碰撞过程中，木块1与桌面间无接触，且忽略空气阻力、重力加速度为求： (1)碰撞前，木块1在最低点时轻绳的拉力大小； (2)碰撞后，木块1相对桌面能上升到的最大高度。 14．如图所示，装置由水平直轨道AB，半径、圆心角的光滑圆弧轨道BC，和长度、倾角的粗糙倾斜轨道DE构成。E处设有特殊弹射装置Q当物块到达E处的速度不小于时，可穿过Q否则将被反弹，反弹后动能变为反弹前动能的90%，质量的物块P被弹簧弹出，经B点进入圆弧轨道后，从C点以飞出，恰好从D点沿切线方向进入倾斜轨道DE，已知，。求： (1)物块经B点时圆弧轨道对其的支持力大小F； (2)物块恰好从D点沿切线进入轨道DE时的速度大小； (3)若物块能穿过Q，求物块与DE间动摩擦因数的最大值； (4)若物块与DE间的动摩擦因数，求物块在DE间运动的总路程s。 15．如图所示，游戏装置由倾角、长的粗糙斜面，足够长的光滑水平轨道，和半径的光滑竖直半圆轨道组成，三者在同一竖直平面内且平滑相连。滑块静止于段某位置，其左侧静置一轻质弹簧（与不相连）。滑块从斜面最高点静止释放，与弹簧、滑块发生完全弹性碰撞后分离，分离后滑块与弹簧被锁定，滑块继续滑行进入轨道。已知两滑块质量均为，滑块与斜面间的动摩擦因数，弹簧始终在弹性限度内，求：（已知：重力加速度，，，不计空气阻力） (1)滑块到达斜面底端点时的速度大小； (2)弹簧被压缩过程中的最大弹性势能； (3)滑块经过半圆轨道最低点时受到的支持力大小； (4)滑块从半圆轨道分离的位置与水平轨道的高度差。 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 参考答案 1．D【详解】不计空气阻力和篮球的大小，篮球的机械能守恒，可知篮球进入篮筐时的机械能等于刚投出的机械能，以地面为参考平面，机械能为，故选D。 2．D【详解】AC．由题意可知，指尖陀螺上的所有点都围绕中心轴做同轴转动，所以角速度相等，即A、B、C三点的角速度大小之比为，故A错误； B．根据可知，、、三点的线速度大小之比为，故B错误； C．根据可知，A、B、C三点的周期之比为，故C错误； D．根据可知，、、三点的向心加速度大小之比为，故D正确。故选D。 3．A【详解】刚好不相撞的临界条件是最终两船速度相等，不计水的阻力，全过程动量守恒。设向右为正方向，最终两船共同速度为，对甲、乙、货物组成的系统，由动量守恒定律有 解得 设抛出货物相对地面的速率为，货物向左抛向甲船，故货物速度为，抛出货物后乙船剩余质量为 对乙抛货物的过程，由动量守恒定律有解得 因此抛出货物的速率为。故选A。 4．D【详解】A．发光物体做加速圆周运动，其所受摩擦力提供向心力和切向加速度所需的力。向心力指向圆心A点，切向力沿切线方向，根据矢量合成法则，摩擦力方向指向圆心A点的前方，并不始终指向A点，故A错误； B．发光物体相对碟子静止，所受摩擦力为静摩擦力。根据牛顿第二定律，摩擦力大小 随着角速度ω的增大，向心力增大，摩擦力大小随之变化。且物体未滑动，摩擦力f≤μmg 并不始终等于μmg，故B错误； C．根据动量定理，摩擦力的冲量等于动量的变化量。则冲量大小，故C错误； D．根据动能定理，摩擦力做的功等于动能的变化量。则摩擦力做功，故D正确。 故选D。 5．D【详解】A．根据动量定理，合外力等于动量变化率，机器人加速奔跑，存在加速度，所以合外力不为零，则动量变化率不为零，故A错误； B．因为机器人加速，速度发生变化，即速度变化量不为0，则动量变化量不为零，故B错误； CD．支持力大小等于机器人的重力，方向向上，在运动时间内，二者冲量等大，即 可知支持力冲量、重力冲量均不为零，故C错误，故D正确。故选D。 6．D【详解】A．汽车所受阻力，匀加速阶段由牛顿第二定律 得牵引力。 汽车最终匀速时牵引力等于阻力， 由得最大速度，故A错误； B．汽车加速阶段分为匀加速、额定功率下变加速两个过程，匀加速阶段末速度 匀加速时间，匀加速位移，后续变加速阶段仍有位移，总加速位移大于25m，故B错误； C．如汽车一直匀加速到最大速度需要持续10s，而实际汽车在5s后开始做加速度减小的加速，故加速阶段时间大于10s，故C错误； D．4s末汽车仍处于匀加速阶段，速度，此时发动机功率，故D正确。 故选D。 7．C【详解】A．火车在规定速度转弯时，重力与支持力的合力恰好提供向心力。当火车转弯超过规定速度行驶时，所需的向心力增大，火车有向外侧离心的趋势，因此外轨会对轮缘产生向内的侧向压力，即外轨和轮缘间会有挤压作用。故A正确； B．“水流星”表演属于绳模型。当水刚好能通过最高点时，完全由重力提供向心力，此时杯底对水的作用力为零，根据牛顿第三定律，水对杯底的压力也为零。故B正确； C．小球固定在轻杆上做竖直面内的圆周运动，属于杆模型。由于轻杆既能提供拉力，也能提供向上的支撑力，因此小球恰好能通过最高点的临界条件是到达最高点时速度恰好为0。是没有支撑作用的绳模型的最小速度。故C错误； D．A、B两小球做圆锥摆运动。设悬点到圆弧所在水平面的竖直高度为，摆线长为，摆线与竖直方向夹角为。由重力与拉力的合力提供向心力 又，化简可得角速度 由于A、B两小球在同一水平面内做圆锥摆运动，它们的竖直高度相同，所以它们的角速度必定相等。故D正确。 故选C。 8．BCD【详解】设两球质量均为m．碰撞前总动量为 碰撞前总动能为 A．若，，则碰撞后总动量为 碰撞后总动能为 满足动量守恒和总动能不增加原则，故A不满足题意要求； B．若，，碰撞后总动量为 碰撞后总动能为 不满足总动能不增加原则，故B满足题意要求； C．若，，则碰撞后总动量为 碰撞后总动能为 不满足总动能不增加原则，故C满足题意要求； D．若，，则碰撞后总动量为 不满足动量守恒，故D满足题意要求。故选BCD。 9．BD【详解】AC．根据题意可知，三个小球均做平抛运动，水平方向上有解得、、 竖直方向上有 则有、、 则初始时刻纵坐标之比为，在空中运动过程中，重力做功为 由于小球质量相等，则重力做功之比等于初始时刻纵坐标之比为，故AC错误； B．在空中运动过程中，三个小球均做平抛运动，则有可得速度变化率 可知速度变化率之比为，故B正确；． D．到达O点时，速度方向与水平方向夹角的正切值为 则速度方向与水平方向夹角的正切值之比等于运动时间之比为，故D正确。故选BD。 10．CD【详解】A．飞船在轨道Ⅰ上的半长轴小于轨道Ⅱ的半径，根据开普勒第三定律可得半长轴或半径越大，周期越大，可知飞船在轨道Ⅰ上运动的周期小于在轨道Ⅱ上运动的周期，故A错误； B．飞船经过轨道Ⅰ上的P点时应加速做离心运动，可知应向后喷气实现变轨，故B错误； C．近地点距离地心的距离接近地球半径，飞船在轨道Ⅰ上经过近地点时做离心运动，可知速率大于最大环绕速度即第一宇宙速度，而在轨道Ⅱ上解得 因，该速度小于第一宇宙速度，可知飞船在轨道Ⅰ上经过近地点时的速率大于空间站运行的速率，故C正确； D．根据牛顿第二定律有解得加速度为 可得飞船在轨道Ⅰ上和轨道Ⅱ上经过P点时的加速度大小相同，方向也相同，故D正确。故选CD。 11．(1) (2)(3)不变 【详解】（1）[1]小木块做匀速圆周运动的线速度为 [2]根据，可得轨迹半径为 （2）设绳子拉力大小为，拉力方向与径向方向的夹角为，则有， 联立解得小木块与水平桌面之间的动摩擦因数为 （3）由于细绳的形变不可忽略，根据前面分析，且得到的表达式 可知、、、均与绳子的长度无关，所以动摩擦因数的测量值相对于真实值不变。 12．(1)AB(2)AD(3) (4) 【详解】（1）本实验中，小球离开轨道后做平抛运动，下落高度相同，运动时间相等，因此速度 动量守恒式可转化为 因此需要用刻度尺测量水平射程，用天平测量小球质量，不需要打点计时器和秒表。 故选AB。 （2）A．同一组实验中，入射小球从同一位置由静止释放，才能保证碰撞前入射球的速度相同，故A正确； B．白纸位置不能随时调整，否则会导致水平射程测量错误，故B错误； C．斜轨道不需要光滑，只要每次从同一位置静止释放，就能保证入射球到达水平轨道末端的速度相同，故C错误； D．轨道末端必须水平，才能保证小球离开后做平抛运动，故D正确。故选AD。 （3）是入射球不碰撞时的水平射程，对应碰撞前入射球的速度 是碰撞后入射球的水平射程，对应碰后速度 是碰撞后被碰球的水平射程，对应碰后速度 动量守恒式 两边乘即可得到动量守恒关系式 （4）若两球碰撞为弹性碰撞，则根据能量守恒定律得 联立解得 所以B球落点到O点的距离与OE之间的距离之比为12：7，标注的位置如图所示： 13．(1)(2) 【详解】（1）木块1从水平位置下摆到最低点过程中，只有重力做功，机械能守恒 解得碰撞前木块1的速度 在最低点，拉力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律 代入得 （2）碰撞后木块2做平抛运动： 竖直方向得运动时间 水平方向代入解得碰撞后木块2的速度​ 碰撞过程水平方向动量守恒 代入​、，解得碰撞后木块1的速度​​ 木块1上升过程机械能守恒 代入​解得最大高度 14．(1)52N(2)(3)0.15(4)5m 【详解】（1）B到C过程，根据动能定理 在B点，根据牛顿第二定律 代入数据联立解得物块经B点时圆弧轨道对其的支持力大小 （2）根据斜抛运动，水平方向速度保持不变，有可得 （3）当物块恰好能穿过Q时，动摩擦因数最大，D到E过程，根据动能定理 解得 （4）D到E过程，根据动能定理解得 反弹后动能变为反弹前动能的90%，即 可得物体被反弹后速度 物体反弹后，假设能从D点飞出，根据动能定理 解得 假设成立，因此，物体将从D处飞出轨道，不再返回，因此，物体在DE间运动的总路程 15．(1)(2)(3)(4) 【详解】（1）到：滑块的加速度     根据运动学公式    解得 （2）水平轨道光滑，滑块与滑块碰撞前 弹簧被压缩至最短时弹性势能最大，此时滑块与滑块速度相等设为，由 解得     最大弹性势能    解得 （3）由于两滑块质量相等，发生完全弹性碰撞后速度交换，故滑块到达点时的速度 由解得 （4）设滑块能到轨道最高点，有 解得 故不能通过轨道最高点，设分离位置与圆心的连线和竖直方向的夹角为，此时轨道支持力为0，重力沿半径方向的分力提供向心力：由 结合公式     解得 从分离位置离开落回到水平轨道的高度差 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 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