天津市南开区2025-2026学年高一下学期期末考试物理试题

一、单项选择题（每题3分，共60分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题 目要求的) 1 2 3 5 6 8 9 10 C D B B A B A B 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 D C D C B D C B C A 二、实验题（共14分） 21.(6分)(1)=(2分)(2)D(2分) (3)% 1二叫4+%· △t △t3 1(2分) 22. (8分)(1)C(2分)(2)g(+x)(2分)、 m(+x2)月 (2分) 872 (3)在实验误差允许的范围内，若k近似等于2g,则认为这一过程机械能 守恒。(2分) 三、计算题（共26分） 23.(12分) )模型自由下落过程，根据动能定理有sh=,m2 解得v=6m/s (1分) (2)取竖直向下为正方向， 撞击过程根据动量定理(g-F)=0-w(2分) 解得F=2420N(1分)，方向竖直向上(1分) 3)撞击过程根据动能定理有mgr+W=0-w2(2分】了 解得W=-36.4J(1分) 平均功率户=四 (1分)，解得P=1820w(1分) t 24.(14分) 解析：(1)设弹簧的弹性势能完全释放时物块A的速率为vA,物块B的速率为。 物块B恰好到达圆弧最高点d,根据牛顿第二定律%8=%尺 (1分) 21 快B由b运动到d根据动能定理-8×2R=号m⅓疗-)%(2分 解得=4m/s(1分) (2)对A、B组成的系统，根据动量守恒定律有0=aVA-阳（2分) 根据能址守恒，弹资的弹性势能岛，暖+%店(2分) 1 2 解得E?=12J（1分) (3)对A物块与小车组成的系统由动量守恒可得m'a=(a+M)v(2分) 根据能量守恒得，状m,+r2+0(2分) 2 解得2=2J（1分)高一年级 物理学科 Q 本试卷分为第1卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共100分，用时60分钟。考生务必将 自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在 试卷上的无效。考试结束后，将答题卡交回。 圜 第I卷（选择题） 一、单项选择题（每题3分，共60分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题 目要求的) 如 1. 关于万有引力定律，下列说法正确的是 A.牛顿发现了万有引力定律，并且通过实验测定了引力常量G的数值 都 B.由万有引力公式可知，两物体紧靠在一起时万有引力无穷大 邮 C.通过月一地检验，验证牛顿的猜想：地面物体受地球的引力与太阳、行星间的引 力遵从相同规律，是同一性质的力 长 D.两个质点质量不变，距离变为原来的2倍，则它们之间的万有引力将变为原来的 2 2. 关于势能和动能，下列说法正确的是 A.物体的速度发生变化，动能一定发生变化 杯 B.物体的动能不变，所受合力必定为零 C.物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大 御 蜥 D.在弹性限度内，某弹簧的形变量越大，其弹性势能也越大 3. 关于以下四幅图，下列说法正确的是 驶 都 解 图1 图2 图3 图4 A.图1中“蛟龙号”被吊车匀速吊下水的过程，“蛟龙号”机械能守恒 B.图2中气球在匀速上升的过程，气球机械能守恒 C.图3中羽毛在真空的牛顿管中下落的过程，羽毛机械能守恒 D.图4中撑杆跳高运动员在上升的过程，运动员机械能守恒 4. 下列关于物体做匀速圆周运动的说法正确的是 A.物体所受合力恒定不变 B.物体的角速度恒定不变 C.物体的线速度恒定不变 D.物体的向心加速度恒定不变 5.在修筑铁路时，为了消除轮缘与铁轨间的挤压，要根据弯道的半径和规定的行驶速度， 设计适当的倾斜轨道，即两个轨道存在一定的高度差。如图所示，火车轨道在某转弯 处其轨道平面倾角为0，转弯半径为“，在该转弯处规定行驶的速度为v,下列说法正 确的是 A.火车运动的圆周平面为图中的a B.适当增大内、外轨高度差可以对火车进行有效安全的提速 C.在该转弯处规定行驶的速度v的大小与轨道平面倾角日的正切值成正比 D.当火车通过该转弯处的速率大于ν时，内轨将受到轮缘的挤压 6.如图所示，盆景中一个质量为m的果实，从A点静止下落经过B点落到桌面上的C 点，不计空气阻力，A点到盆的上边缘B点距离为，B点到桌面C点距离为2，重 力加速度为g,下列说法正确的是 A.选B点为零势能面，果实落到C点的重力势能为mgh B.选B点为零势能面，果实在A点的重力势能为g(h+h) C.选C点为零势能面，果实下落到B点的机械能为mg(+h) D.选C点为零势能面，果实在A点的机械能为0 7.如图所示，四个相同的物体在相同大小的恒力F作用下，由静止开始沿水平面运动相 同的位移。其中甲、丙两图水平面光滑，乙、丁两图水平面粗糙程度相同，下列说法 正确的是 1130° 人.60° 77n77777 =0 4≠0 4=0 ≠0 甲 乙 丙 入 A.甲图中力F做功最多，丁图中力F做功最少 B.乙图中力F做功小于丙图中力F做功 C.乙图中摩擦力做功与丁图中摩擦力做功一样多 D.乙图中物体的动能变化与丙图中物体的动能变化相等 第2页 共8页 8.书法乃中华文化之瑰宝，传承千年文脉。如图所示，砚 台台面水平并和桌面始终静止，若控制墨条做匀速圆周 墨条 砚台 运动，墨条的线速度v=0.1m/s,砚台对墨条的滑动摩 擦力的大小恒为=02N,墨条每转动一圈摩擦力做功 桌面 W=-0.04。则墨条运动的周期为 A.1.0s B.2.0s C.3.0s D.4.0s 9.如图所示，向心力演示器左右两个塔轮的半径之比为2：1，通过皮带连接。将质量相 等的两小球分别放到挡板A、C处，小球可随塔轮一起转动。挡板A、C的转动半径 相等，标尺可显示两个小球所受向心力的大小。现转动手柄，则左右两小球的 标尺 A.线速度大小之比为1：2 小隙 一弹资测力简 长 挡板A挡板B挡板( B.角速度大小之比为1：1 C.向心加速度大小之比为1：2 D.向心力大小之比为1：2 手柄一《。传动皮带 10.2025年7月15日，天舟九号货运飞船成功对接空间站天和核心舱，交会对接的示意 图如图所示，飞船首先进入预定圆轨道I,之后经椭圆轨道Ⅱ与在圆轨道Ⅲ运行的空 间站在B点完成对接，对接后空间站仍在圆轨道Ⅲ运行。已知轨道I、Ⅲ的半径分 别为方、2，轨道I、Ⅱ相切于A点，轨道Ⅱ、Ⅲ相切于B点。下列说法正确的是 A.空间站在轨道Ⅲ上运行的线速度大于第一宇宙速度 B.飞船在轨道I上的机械能小于在轨道Ⅲ上的机械能 C.飞船在轨道I运行的周期大于在轨道Ⅱ运行的周期 飞船 D.飞船在轨道I上运行到A点的加速度等于在轨道Ⅱ上 运行到B点的加速度 空间站 11.如图所示，相同的P、Q两球距地面高度相等，以相同的速率抛出，P斜向上抛出，Q 斜向下抛出，且两球初速度与水平方向夹角大小相等，不计空气阻力，关于P、Q两 球从抛出到落地过程，下列说法正确的是 A.P球重力做功较多 B.P球重力的瞬时功率一直增大 C.P球重力的平均功率大于Q球重力的平均功率 77777777777777777777 D.两球落地时重力的瞬时功率相等 第3页 共8页 12.光滑水平面上的滑块，仅在水平力F的作用下从x=0处由静止开始运动，力F与滑 块的位置坐标x的图像F-x如图所示，下列说法正确的是 A.滑块在3m处的动能最大 ↑FN B.滑块在5m处的动能最大 C.滑块从x=3m运动至x=4m的过程，力F做的功为1J x/m D.滑块从x=0运动至x=5m的过程，力F做的功为8J 13.如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C、D是与A在同一平面内三颗人造卫星。 B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C、D是两颗地球静止卫星。下列说法 正确的是 A.卫星C加速就可以追上与它同一轨道上前方的卫星D B.A卫星所受地球引力一定最大 C.A、B、C的向心加速度大小关系为a4>aa>ac C B D.A、B角速度大小关系为①>①4 14.如图所示，在一次特警训练中，质量为140kg的小车静止在光滑的水平面上，A、B 为小车的两端。质量为70kg的特警站在A端，起跳后恰好落到B端，特警相对地面 的位移为2。该过程不计空气阻力，下列说法正确的是 A.小车向右运动了1m B.小车向左运动了2m C.小车AB长为3m D.小车AB长为2m 15.小林将质量为2kg的背包由静止竖直向上提升1.5m时背包的速度为3m/s,不计 切阻力，重力加速度g=10/s2,对于提起背包这个过程，下列说法错误的是 A.合力对背包做功9J B.手对背包做功9J C.背包重力势能增加了30J D.背包机械能增加了39J 16.2022年9月30日，问天实验舱完成与空间站对接合体。已 知空间站离地面的高度为，地球的半径为R,地球表面的 重力加速度为g,引力常量为G。忽略地球自转，若空间站 可视为绕地心做匀速圆周运动，下列说法正确的是 A.地球的质量为(R+ B.空间站的线速度大小为 gR R+h 3g C.地球的平均密度为4xGR+) D.空间站的周期为2π (R+h的 17.图甲为游乐场中一种空中飞椅游戏，可以将之简化成如图乙所示的结构装置，装置绕 竖直轴匀速转动，轻绳与竖直方向夹角为 0,绳长为L,水平杆长为L0,小球质量 为m。不计空气阻力，小球可视为质点， 重力加速度为g,下列说法正确的是 A.装置旋转一周，绳子拉力做正功 图中 B.装置绕竖直转轴运动的线速度大小为 gL sin cose C.装置做匀速圆周运动的周期为2π Lsin+Lo g tane D.装置中绳子的拉力大小为mgtan0 18.如图所示，不可伸长的轻绳跨过光滑的定滑轮，绳两端各系一小球α 和b(均可视为质点)，a球的质量为1kg,b球的质量为3kg。用手 托住b球，轻绳刚好被拉紧，b球离地面的高度h=0.1m,a球静止于 地面，重力加速度g=10m/s2。释放b球，当b球刚落地时，a球的速 度大小为 A.0.5m/s B.1 m/s C.1.5m/s D.2 m/s 19.人工智能技术正加速与实体场景深度融合，一辆无人快递配送车在水平路面测试时， 以恒定的加速度1由静止匀加速启动，速度1时达到额定功率，此后保持恒定功率 行驶至最大速度，该过程的v-t图像用图线①表示。若以加速度a2（a2>a1)由静止 匀加速启动，速度2时达到额定功率，其他条件不变，其y一t图像用图线②表示， 两次测试过程中配送车所受阻力相同且恒定，则下列图像正确的是 ① A B C D 20.天玑星是北斗七星之一，在天玑星周围还有一颗伴星，伴星质量小于天玑星，它们组 成双星系统，仅考虑两星间的万有引力，二者各自绕连线上的某一点O做匀速圆周运 动。若两星视为质点，相距L,两星总质量为M,引力常量为G。下列说法错误的是 第5页 共8页 A.比较两星与O点连线单位时间内扫过的面积，伴星扫过的面积更小 B,伴星运动的角速度大小为 GM V C.天玑星和伴星的线速度大小之和为 GM L D.天玑星和伴星绕O点运动的动量大小相等 第Ⅱ卷 二、实验题（共14分） 21.(6分)用如图所示的装置验证动量守恒定律。气垫导轨上安装光电门1、2，滑块1、 2上固定着相同的竖直遮光条，与光电门连接的电子计时器可以记录遮光条通过光电 门的时间。 光电2 光电门1 滑块2 气垫导轨 (1)接通气垫导轨待气源稳定后，轻推滑块1，测得遮光条先后通过光电门1、2的时 间分别为△、△，若△t△t,则说明气垫导轨已经调到水平。（选填“>”“=” 或“<”) (2)将滑块1静放在光电门1的右侧，滑块2静放在光电门1、2之间，向左轻推滑块 1,光电门1记录了1次遮光条通过的时间为△1，光电门2先后记录了两个滑块 的遮光条通讨的时间分别为△2和△3。为验证动量守恒定律，还需要测量的物理 量是 A.遮光条的宽度d B.两光电门间的距离L0 C.滑块1、2的宽度L1和L2 D.滑块（含遮光条）1、2的质量m1和m2 (3)在滑块1、2碰撞过程中，如果关系式 成立， 则验证了动量守恒定律。（用第2问中测得的物理量符号表示） 第6页 共8页 22,(8分)用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落， 重锤上连接的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上点迹间的距离进行测 量，可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。 夹子 寄器 纸带 E 夹子 通亚锤 甲 (1)下列关于本实验的说法正确的是 A.选用密度较小的材料制成的重锤 B.实验必须用天平测量重锤的质量 C。重锤下落高度可用刻度尺测最，不可用A=方g2计算得到 D.可以用v=√2gh计算重锤的瞬时速度 (2)如图乙所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,通 过测量并计算出点B距起始点O的距离为xo,B、C两点间的距离为x1,C、D两 点间的距离为x2,若相邻两点的打点时间间隔为T,重锤质量为m,根据这些条件 计算重锤从释放到打下C点时的重力势能减少量△E,=」 动能增加 量△Ek= :（均用题目中所给物理量表示) (3)某同学利用图乙中纸带，先分别测量出从A点到B、C、 D、E、F、G点的距离h(其中F、G点为E点后连续打出 的点，图中未画出)，再计算打出B、C、D、E、F各点 时重锤下落的速度y,绘制v2-h图像，如图内所示，并求 得图线的斜率k。请说明如何根据图像验证重锤下落过程机 丙 械能是否守恒？ 三、计算题（本题共2小题，共26分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。) 第7页 共8页 23.（12分)根据交通法规，电动自行车驾驶人和乘坐人员须佩戴安全头盔。头盔可以吸 收撞击的能量，再加上安全头盔内的缓冲材料，能防止85%的头部受伤，大大降低了 损伤程度和事故死己率。在某次佩戴头盔的安全测试中，用头部仿真材料模拟撞 击地面的情况。假设头部模型的质量m=2.0kg,从高度h=1.8m处自由下落， 垂直撞击水平地面。若不戴头盔，头部模型与地面的撞击时间极短，约为= 0.005$,撞击后头部模型速度变为零。若使佩戴合格头盔的头部模型仍从高度 战 O h处自由下落。在撞击过程中，头盔的缓冲材料被压缩，头部模型又经x=0.02 m的距离减速至停止，整个缓冲过程持续时间为2=0.02s。不计空气阻力，重 0 力作用不可忽略，重力加速度g=10m/s2。求： 些 (1)不戴头盔时，头部模型撞击地面瞬间的速度v的大小： (2)不戴头盔时，头部模型与地面撞击的完整过程中，地面对头部模型的平 擗 时 均撞击力F; O (3)佩戴合格头盔时，头盔的缓冲材料在撞击过程对头部模型的作用力所做 蝶 的功W和平均功率户。 团 o 擗 别 O 24.(14分)如图所示，半径R=0.32m的光滑轨道abcd固定在竖直平面内，ab水平，bcd 为半圆，在b处与ab相切，在直轨道ab上放着质量分别为m4=2kg、ms=1kg的物 O 块A、B(均视为质点)，用轻质细绳将A、B连接在-~起，且A、B间夹着一根被压 烟 缩的轻质弹簧（未与A、B拴接）。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量M=2kg, 足够长的小车，小车上表面与ab等高。现将细绳剪断。已知物块A与小车之间的动 哦 摩擦因数μ=01，要满足物块B在竖直光滑轨道上运动时恰好经过最高点d。不计空 气阻力，重力加速度g=10m/s2,求： d (1)物块B离开弹簧瞬间的速率v®： 团间 (2)细绳剪断前弹簧的弹性势能E: (3)物块A在小车上滑动过程产生的内能Q。 第8页 共8页