精品解析：山西太原市2025-2026学年高一下学期7月期末学业诊断物理试题

2025~2026学年第二学期高一年级期末学业诊断 物理试卷 （考试时间：下午4：00-5：15） 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试时间75分钟，满分100分。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单项选择题：本题包含7小题，每小题4分，共28分。请将正确选项填入第Ⅰ卷前的答题栏内。 1. 无人机自点沿半径逐渐增大的弧线匀速率飞行。则无人机（ ） A. 线速度不变 B. 角速度逐渐减小 C. 做的是匀变速曲线运动 D. 所受合外力保持不变 2. 小朋友从固定斜面滑梯最高点由静止滑下，在其到达最低点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小朋友对滑梯的压力的冲量为零 B. 滑梯对小朋友的支持力做负功 C. 小朋友动量变化量的方向沿斜面向下 D. 小朋友的动能与动量的大小成正比 3. 梦舟载人飞船先在圆形轨道1上绕地球做匀速圆周运动，从点进入椭圆轨道2，离地球最远位置为点。则飞船（　　） A. 由到过程中，运行速率逐渐增大 B. 由到过程中，加速度逐渐增大 C. 在轨道2上的机械能大于在轨道1上的机械能 D. 在轨道2上的运行周期一定大于地球的自转周期 4. 起重机正进行吊装作业，吊绳使得刚性杆上端以速度沿竖直方向匀速上升。刚性杆下端始终与水平地面接触，某时刻刚性杆与水平地面的夹角为，此时端的速度为（ ） A. B. C. D. 5. 岩质行星的质量为地球的倍，半径为地球的倍，自转周期为地球的倍。则该行星同步卫星与地球同步卫星的轨道半径之比为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，飞镖从点与水平方向成抛出，初速度大小为，飞镖击中点时，速度方向与水平方向的夹角为。不计空气阻力，重力加速度为，飞镖由到的时间为（ ） A. B. C. D. 7. 完全相同的列车A、B在平直轨道上沿直线制动至完全停止，制动过程的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 制动过程中，A、B所受合力的平均功率之比为 B. 制动过程中，A、B所受合力的平均功率之比为 C. 时刻，A、B所受合力的瞬时功率之比为 D. 时刻，A、B所受合力的瞬时功率之比为 二、多项选择题：本题包含3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。请将正确选项填入第Ⅰ卷前的答题栏内。 8. 平流层探空仪从探测气球上释放后，初速度竖直向上、大小为，其仅受重力和水平方向的恒定气流作用。探空仪上升至最高点时，距释放点的竖直高度与水平距离恰好相等。则探空仪（ ） A. 在、两点的动能相同 B. 在、两点的动量相同 C. 由到过程中，机械能保持不变 D. 由到过程中，重力做的功与气流做的功大小相同 9. 已知月球的半径为、球心为，月球两极处重力加速度大小为，月球赤道处重力加速度大小为，质量为的物体静止在月球北纬的点。若月球可看作质量均匀分布的球体，下列说法正确的是（　　） A. 月球自转角速度的大小为 B. 月球自转角速度的大小为 C. 物体受到月球表面作用力的大小为 D. 物体受到月球表面作用力所在的方向不在连线上 10. 汽车经过竖直平面内半径为的圆弧形桥面的最高点时速度为，此时关闭发动机，当汽车与圆心的连线顺时针转过角度时，汽车恰好离开桥面。汽车质量为且可看作质点，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 汽车经过最高点时，对桥面的压力大小 B. 汽车离开桥面时速度大小为 C. 汽车从最高点到离开桥面过程中重力做的功为 D. 汽车从最高点到离开桥面过程中阻力做的功 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题：本题包含2小题，共16分。请将正确答案填在题中横线上或按要求作答。 11. 某实验小组设计探究平抛运动的装置如下，钢球从圆弧轨道末端水平飞出，光电位移传感器可自动采集钢球的位置坐标。 回答下列问题： （1）根据平抛运动的特点，在竖直平面内建立简洁准确描述钢球运动轨迹的直角坐标系，下列说法正确的是________； A. 以轨道右侧末端点为坐标原点 B. 以钢球离开轨道右侧末端点的球心位置为坐标原点 C. 以竖直向上为轴正方向 D. 以竖直向下为轴正方向 （2）若测得钢球轨迹上某点的水平坐标为、竖直坐标为，当地的重力加速度为，则钢球飞离轨道的水平初速度可表示为________（用字母、、表示）； （3）如图作出图像，可测得图像的斜率为______，查到当地的重力加速度为，则钢球做平抛运动的初速度为______（结果均保留两位有效数字）。 12. 某实验小组利用如下装置验证机械能守恒定律。刚性杆可绕固定转轴O在竖直平面内转动，杆两端分别固定质量相同的金属球a、b；转轴O到a球心的距离为，到b球心的距离为；b球直径为且远小于，转轴O正下方处安装有光电门。初始时杆保持水平，由静止释放a、b，测得b通过光电门的挡光时间为，已知重力加速度为。 回答下列问题： （1）若a、b组成的系统机械能守恒，则实验验证的关系式为________（用字母、、、表示）； （2）b由静止开始第一次转动到最低点的过程中，轻杆对a________（选填“不做功”“做正功”或“做负功”），b的机械能________（选填“守恒”“增大”或“减小”）； （3）实验发现a、b减少的重力势能大于二者增加的动能，可能的原因是：_______________________________。 四、计算题：本题包含3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 质量为的运动员身体保持竖直，零时刻由静止从高台自由下落，时刻刚好触碰到水面，时刻整个人体恰好完全进入水中。运动员入水过程中，所受水的阻力随时间的变化关系如图所示，为已知值。不计空气阻力，重力加速度为，求： （1）运动员刚触碰到水面瞬间的动量大小； （2）运动员身体完全进入水中瞬间的速度大小。 14. 如图所示，某物流轨道在竖直平面内，倾角的斜面部分与水平部分在点平滑连接。质量为的包裹从斜面上的点由静止滑下，包裹在水平面上最远可运动到点。点距水平面的高度为，包裹与斜面、水平面之间的动摩擦因数均为。不计空气阻力，重力加速度取，，，求： （1）包裹在水平面上运动的最远距离； （2）若包裹从点以水平向左的初速度滑上水平面后，恰好可到达点，则包裹在点的初动能为多少。 15. 如图所示，竖直平面内固定一半径为的光滑金属圆环，质量为且完全相同的小球A、B套在圆环上，A、B由长度为的轻质刚性杆连接。初始时，A静止于圆环的最上端，现由静止释放A、B。重力加速度为，求： （1）A运动到圆环最底端时， A、B的速度大小、； （2）A运动到圆环最底端的过程中，轻杆对A、B做的功、； （3）A在其运动过程中的最大速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年第二学期高一年级期末学业诊断 物理试卷 （考试时间：下午4：00-5：15） 说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试时间75分钟，满分100分。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单项选择题：本题包含7小题，每小题4分，共28分。请将正确选项填入第Ⅰ卷前的答题栏内。 1. 无人机自点沿半径逐渐增大的弧线匀速率飞行。则无人机（ ） A. 线速度不变 B. 角速度逐渐减小 C. 做的是匀变速曲线运动 D. 所受合外力保持不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．无人机做曲线运动，线速度方向沿轨迹切线方向，时刻改变，所以线速度是变化的，故A错误； B．根据线速度与角速度的关系式可得，无人机匀速率飞行，不变，半径逐渐增大，则角速度逐渐减小，故B正确； C．无人机做曲线运动，加速度指向轨迹凹侧，由于半径变化，向心加速度大小变化，且方向时刻改变，所以加速度是变化的，不是匀变速曲线运动，故C错误； D．根据牛顿第二定律，由于加速度是变化的，所以所受合外力也是变化的，故D错误。 故选B。 2. 小朋友从固定斜面滑梯最高点由静止滑下，在其到达最低点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小朋友对滑梯的压力的冲量为零 B. 滑梯对小朋友的支持力做负功 C. 小朋友动量变化量的方向沿斜面向下 D. 小朋友的动能与动量的大小成正比 【答案】C 【解析】 【详解】A．小朋友对滑梯的压力始终存在且大小始终为小朋友的重力在垂直于斜面方向的分力大小，作用时间也不为零，根据可知，小朋友对滑梯的压力的冲量不为零，故A错误； B．支持力始终垂直斜面向上，小朋友位移沿斜面向下，即支持力方向与位移方向垂直，故支持力对小孩不做功，故B错误； C．根据题意可知，小孩沿斜面向下加速运动，故小孩所受合力沿斜面向下，根据动量定理可知，小朋友动量变化量的方向沿斜面向下，故C正确； D．根据 整理得 可知小朋友的动能与动量的平方大小成正比，故D错误。 故选C。 3. 梦舟载人飞船先在圆形轨道1上绕地球做匀速圆周运动，从点进入椭圆轨道2，离地球最远位置为点。则飞船（　　） A. 由到过程中，运行速率逐渐增大 B. 由到过程中，加速度逐渐增大 C. 在轨道2上的机械能大于在轨道1上的机械能 D. 在轨道2上的运行周期一定大于地球的自转周期 【答案】C 【解析】 【详解】A．A是椭圆轨道的近地点，B是远地点，由开普勒第二定律得：远地点速率小于近地点速率，可知从A到B过程中运行速率逐渐减小，A错误； B．飞船加速度由万有引力提供，满足 解得 从A到B过程飞船到地心的距离r逐渐增大，因此加速度逐渐减小，B错误； C．从圆轨道1变轨到椭圆轨道2时，飞船需要在A点点火加速，做离心运动才能进入椭圆轨道，加速过程中飞船机械能增加，因此轨道2上的机械能大于轨道1上的机械能，C正确； D．根据开普勒第三定律，飞船周期由轨道半长轴决定，只有轨道半长轴大于地球同步卫星的轨道半径时，周期才会大于地球自转周期，题干无法推出轨道2半长轴满足该条件，因此不能得出周期一定大于地球自转周期的结论，D错误。 故选C。 4. 起重机正进行吊装作业，吊绳使得刚性杆上端以速度沿竖直方向匀速上升。刚性杆下端始终与水平地面接触，某时刻刚性杆与水平地面的夹角为，此时端的速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】依题意，端速度竖直向上，端速度水平向右，根据关联速度关系，有 得 故选C。 【点睛】 5. 岩质行星的质量为地球的倍，半径为地球的倍，自转周期为地球的倍。则该行星同步卫星与地球同步卫星的轨道半径之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】同步卫星的向心力由行星对它的万有引力提供，且同步卫星的周期等于行星的自转周期，由万有引力定律和向心力公式得 解得 ，故 ，轨道半径与行星自身半径无关。 设地球质量为、自转周期为，则行星质量、自转周期，故轨道半径之比为 故选A。 6. 如图所示，飞镖从点与水平方向成抛出，初速度大小为，飞镖击中点时，速度方向与水平方向的夹角为。不计空气阻力，重力加速度为，飞镖由到的时间为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】飞镖做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动。将初速度分解为水平分速度和竖直分速度，则有， 飞镖击中点时，速度方向与水平方向夹角为，且由图可知飞镖处于下落阶段，竖直分速度向下。设点竖直分速度大小为，根据速度分解关系有 解得 取竖直向下为正方向，根据匀变速直线运动速度公式有 代入数据得 解得 即飞镖由到的时间。 故选B。 7. 完全相同的列车A、B在平直轨道上沿直线制动至完全停止，制动过程的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 制动过程中，A、B所受合力的平均功率之比为 B. 制动过程中，A、B所受合力的平均功率之比为 C. 时刻，A、B所受合力的瞬时功率之比为 D. 时刻，A、B所受合力的瞬时功率之比为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据动能定理，合力做功等于动能变化，则平均功率 A所受合力的平均功率 B所受合力的平均功率 则制动过程中，A、B所受合力的平均功率之比 AB错误； CD．A的加速度大小 合力 B的加速度大小 合力 时刻，A车的速度 B车的速度 时刻，A所受合力的瞬时功率 B所受合力的瞬时功率 则瞬时功率比 C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题包含3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。请将正确选项填入第Ⅰ卷前的答题栏内。 8. 平流层探空仪从探测气球上释放后，初速度竖直向上、大小为，其仅受重力和水平方向的恒定气流作用。探空仪上升至最高点时，距释放点的竖直高度与水平距离恰好相等。则探空仪（ ） A. 在、两点的动能相同 B. 在、两点的动量相同 C. 由到过程中，机械能保持不变 D. 由到过程中，重力做的功与气流做的功大小相同 【答案】AD 【解析】 【详解】AD．到，探空仪竖直方向做竖直上抛运动，倒过来看作自由落体运动来研究， 水平方向做初速度为0的匀加速直线运动， 因,故 由牛顿第二定律气流作用力的大小为 从到由动能定理 故，重力做的功与气流做的功大小相同，故AD正确； B．动量是矢量，、两点的动量大小相等，但动量方向不同，故、两点的动量不相同，故B错误； C．由到过程中，水平方向的气流作用做正功，故探空仪机械能增加，故C错误； 故选AD。 9. 已知月球的半径为、球心为，月球两极处重力加速度大小为，月球赤道处重力加速度大小为，质量为的物体静止在月球北纬的点。若月球可看作质量均匀分布的球体，下列说法正确的是（　　） A. 月球自转角速度的大小为 B. 月球自转角速度的大小为 C. 物体受到月球表面作用力的大小为 D. 物体受到月球表面作用力所在的方向不在连线上 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．在月球两极，物体不需要自转向心力，万有引力等于重力： 在月球赤道处，万有引力一部分为重力，另一部分提供自转向心力： 联立解得 所以月球自转角速度 因此A错误，B正确； CD．北纬处，物体绕转轴做圆周运动的轨道半径 所需向心力 向心力方向指向自转轴。 万有引力沿OM指向O，大小为mg。 万有引力和月球表面对物体的作用力的合力为向心力。通过矢量运算可知月球表面对物体的作用力不在OM连线上。 表面作用力大小为 因此C错误，D正确。 故选BD。 10. 汽车经过竖直平面内半径为的圆弧形桥面的最高点时速度为，此时关闭发动机，当汽车与圆心的连线顺时针转过角度时，汽车恰好离开桥面。汽车质量为且可看作质点，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 汽车经过最高点时，对桥面的压力大小 B. 汽车离开桥面时速度大小为 C. 汽车从最高点到离开桥面过程中重力做的功为 D. 汽车从最高点到离开桥面过程中阻力做的功 【答案】AD 【解析】 【详解】A．汽车过凸形桥时，支持力向上，根据向心力公式可知 解得 由牛顿第三定律，车对桥顶的压力大小 A正确； B．汽车离开桥面时，支持力为0，重力沿半径指向圆心的分力提供向心力，有 解得 B错误； C．汽车从最高点到离开桥面过程中重力做的功为 C错误； D．汽车从最高点到离开桥面过程中由动能定理有 解得 D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题，共54分） 三、实验题：本题包含2小题，共16分。请将正确答案填在题中横线上或按要求作答。 11. 某实验小组设计探究平抛运动的装置如下，钢球从圆弧轨道末端水平飞出，光电位移传感器可自动采集钢球的位置坐标。 回答下列问题： （1）根据平抛运动的特点，在竖直平面内建立简洁准确描述钢球运动轨迹的直角坐标系，下列说法正确的是________； A. 以轨道右侧末端点为坐标原点 B. 以钢球离开轨道右侧末端点的球心位置为坐标原点 C. 以竖直向上为轴正方向 D. 以竖直向下为轴正方向 （2）若测得钢球轨迹上某点的水平坐标为、竖直坐标为，当地的重力加速度为，则钢球飞离轨道的水平初速度可表示为________（用字母、、表示）； （3）如图作出图像，可测得图像的斜率为______，查到当地的重力加速度为，则钢球做平抛运动的初速度为______（结果均保留两位有效数字）。 【答案】（1）BD （2） （3） ①. 4.9 ②. 1.0 【解析】 【小问1详解】 AB．建立坐标系时，我们研究钢球球心的运动，因此应以钢球离开轨道末端时的球心位置为坐标原点，A错误，B正确； CD．平抛竖直方向做向下的自由落体运动，以竖直向下为y轴正方向时，钢球下落位移y为正值，便于计算，C错误，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 根据平抛运动规律和题意有， 联立解得 【小问3详解】 [1]由y-x²图像数据可得图像的斜率 [2]由平抛规律得， 联立得 因此图像斜率 解得 12. 某实验小组利用如下装置验证机械能守恒定律。刚性杆可绕固定转轴O在竖直平面内转动，杆两端分别固定质量相同的金属球a、b；转轴O到a球心的距离为，到b球心的距离为；b球直径为且远小于，转轴O正下方处安装有光电门。初始时杆保持水平，由静止释放a、b，测得b通过光电门的挡光时间为，已知重力加速度为。 回答下列问题： （1）若a、b组成的系统机械能守恒，则实验验证的关系式为________（用字母、、、表示）； （2）b由静止开始第一次转动到最低点的过程中，轻杆对a________（选填“不做功”“做正功”或“做负功”），b的机械能________（选填“守恒”“增大”或“减小”）； （3）实验发现a、b减少的重力势能大于二者增加的动能，可能的原因是：_______________________________。 【答案】（1） （2） ①. 做正功 ②. 减小 （3）转轴处有阻力或有空气阻力 【解析】 【小问1详解】 测得b通过光电门的挡光时间为，则此时b的速度大小为 a、b同轴转动，所以角速度相等，则有 若a、b组成的系统机械能守恒，设小球的质量为，则有 联立可得实验验证的关系式为 【小问2详解】 [1]b由静止开始第一次转动到最低点的过程中，a的动能增加，重力势能也增加，所以a的机械能增加，根据功能关系可知，轻杆对a做正功； [2]由于系统机械能守恒，而a的机械能增加，所以b的机械能减小。 【小问3详解】 实验发现a、b减少的重力势能大于二者增加的动能，可能的原因是：转轴处有阻力或有空气阻力，一部分机械能转化为内能。 四、计算题：本题包含3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 质量为的运动员身体保持竖直，零时刻由静止从高台自由下落，时刻刚好触碰到水面，时刻整个人体恰好完全进入水中。运动员入水过程中，所受水的阻力随时间的变化关系如图所示，为已知值。不计空气阻力，重力加速度为，求： （1）运动员刚触碰到水面瞬间的动量大小； （2）运动员身体完全进入水中瞬间的速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 运动员在时间内做自由落体运动，初速度为0，加速度为重力加速度。时刻的速度为 动量大小为 【小问2详解】 在的入水过程中，运动员受竖直向下的重力、竖直向上的变阻力。阻力随时间线性增大，其冲量大小等于图像中三角形的面积，取竖直向下为正方向，由动量定理 解得 14. 如图所示，某物流轨道在竖直平面内，倾角的斜面部分与水平部分在点平滑连接。质量为的包裹从斜面上的点由静止滑下，包裹在水平面上最远可运动到点。点距水平面的高度为，包裹与斜面、水平面之间的动摩擦因数均为。不计空气阻力，重力加速度取，，，求： （1）包裹在水平面上运动的最远距离； （2）若包裹从点以水平向左的初速度滑上水平面后，恰好可到达点，则包裹在点的初动能为多少。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 包裹在水平面上运动的最远距离，包裹从点由静止滑下、到点速度减为0。由动能定理得 解得 【小问2详解】 若包裹从点以水平向左的初速度滑上水平面后，恰好可到达点，由动能定理有 解得 15. 如图所示，竖直平面内固定一半径为的光滑金属圆环，质量为且完全相同的小球A、B套在圆环上，A、B由长度为的轻质刚性杆连接。初始时，A静止于圆环的最上端，现由静止释放A、B。重力加速度为，求： （1）A运动到圆环最底端时， A、B的速度大小、； （2）A运动到圆环最底端的过程中，轻杆对A、B做的功、； （3）A在其运动过程中的最大速度。 【答案】（1）， （2）， （3） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 依题意，轻质刚性杆的长度为，故杆所对应的圆心角为，当运动到圆环最底端时，的高度不变，圆环光滑，A、B组成系统机械能守恒 对小球A，从静止开始到运动到最底端，由机械能守恒定律，有 由关联速度关系，有 ，即两球速度大小总是相等 联立，得 ， 【小问2详解】 对小球A，设轻杆对A的做功为，由动能定理，有 得 对小球B，设轻杆对B的做功为，有 得 【小问3详解】 考虑系统的重心，当系统重心最低时总重力势能最小，系统的动能最大，两球的速度最大，此时轻杆在点下方且水平，如图所示 设，由动能定理，有 得的最大速度 【点睛】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $