精品解析:山西运城市2025-2026学年高一下学期期末考试物理试题
2026-07-06
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2份
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28页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山西省 |
| 地区(市) | 运城市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.10 MB |
| 发布时间 | 2026-07-06 |
| 更新时间 | 2026-07-07 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58667311.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025-2026学年第二学期期末
高一物理试题
本试题满分100分,考试时间75分钟。答案一律写在答题卡上。
注意事项:
1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.答题时使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不折叠,不破损。
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,只有一项符合题目要求。
1. 北京冬奥会“猎豹”高速轨道摄像系统,让犯规无处可藏!如图所示,运动员加速通过弯道时,摄像机与运动员保持同步运动以获得高清视频,关于摄像机下列说法正确的是( )
A. 摄像机在弯道上运动的速度不变
B. 摄像机所受合外力的大致方向可能为F1
C. 摄像机角速度比运动员的更大
D. 摄像机向心加速度比运动员的小
【答案】B
【解析】
【详解】A.当运动员加速通过弯道时,摄像机与运动员保持同步运动,则摄像机也要加速转弯,故摄像机在弯道上运动的速度大小不断增加,方向也不断变化,所以摄像机在弯道上运动的速度不断变化,故A错误;
B.摄像机加速转弯的过程中,其所受的合外力方向应与速度方向的夹角为锐角,所以由题图可知,摄像机所受合外力的大致方向可能为,故B正确;
C.摄像机与运动员保持同步运动,相同时间内转过的角度相等,所以摄像机的角速度与运动员的角速度相等,故C错误;
D.根据可知,由于摄像机的转动半径大于运动员的转动半径,所以摄像机的向心加速度大于运动员的向心加速度,故D错误。
故选B。
2. 图甲是永济·牛魔王逍遥谷非遗“打铁花”表演。打铁花时,用柳木板迅速击打铁水,形成的小铁块做抛体运动。假设有两块质量相同的小铁块A、B以相同的速率同时从柳木板同一位置离开,落到水平地面上,其示意图如图乙所示。小铁块A、B的运动轨迹在同一竖直平面内,A的初速度方向水平,B的初速度方向斜向下,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小铁块B在空中运动时间较长
B. 小铁块A水平射程较小
C. 两小铁块落地时,速度大小相等
D. 两小铁块落地时,重力的瞬时功率相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.A的初速度方向水平,做平抛运动,竖直方向为自由落体运动,没有竖直初速度,B的初速度方向斜向下,加速度为重力加速度,有
竖直位移相同,可得小铁块B在空中运动时间较短,故A错误;
B.水平方向有,小铁块A、B以相同的速率同时从柳木板同一位置离开,可知小铁块A的水平速度大于小铁块B的水平速度,可得小铁块A水平射程较大,故B错误;
C.根据机械能守恒有
可得两小铁块落地时,速度大小相等,故C正确;
D.竖直方向,对小铁块A有
对小铁块B有
可得
重力的瞬时功率可得重力的瞬时功率不相等,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,一半径为,粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径水平。一质量为的小球自点上方高度处由静止开始下落,恰好从点进入轨道。小球滑到轨道最低点时,对轨道的压力为,为重力加速度的大小。若小球与半圆形轨道之间的动摩擦因数为,则下列说法正确的是( )
A. 小球滑到最低点时,速度大小为
B. 小球在最低点受到的摩擦力大小为
C. 小球从点运动到点的过程中克服摩擦力所做的功
D. 小球在最低点时,合力方向竖直向上
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球在最低点,根据牛顿第三定律,轨道对小球的支持力
由圆周运动向心力公式
代入解得,故A错误;
B.滑动摩擦力
此处正压力等于支持力
因此,故B错误;
C.对小球从初始位置下落到的全过程用动能定理小球总下落高度为(初始到)(到竖直高度),重力做功,设克服摩擦力做功为,初动能为0,末动能为,因此
代入,得 ,故C正确;
D.小球在点,切线沿水平方向,摩擦力沿切线水平方向,重力和支持力沿竖直方向,因此合力是竖直分量+水平分量的矢量和,方向不是竖直向上,故D错误。
故选C。
4. 2026年5月27日,我国文昌卫星发射中心成功将通信技术试验卫星二十四号发射升空,并顺利进入预定轨道。如图所示为其发射过程的模拟图。卫星先进入近地圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动,再经椭圆轨道Ⅱ,最终进入圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动,轨道Ⅱ分别与轨道Ⅰ、轨道Ⅲ相切于、两点。已知地球半径为,地球表面的重力加速度为,引力常量为,下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅱ上的机械能小于在轨道Ⅰ上的机械能
B. 卫星在轨道Ⅱ上经过点时的加速度等于在轨道Ⅲ上经过点时的加速度
C. 卫星在轨道Ⅱ上从点运动到点的过程中,引力势能减小,加速度减小
D. 地球的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.卫星从轨道I变轨到轨道II,需在P点加速,机械能增加,故轨道II机械能大于轨道I,故A错误;
B.加速度由万有引力提供,即,Q点距地心距离相同,故加速度相同,故B正确;
C.从P到Q,卫星远离地球,引力做负功,引力势能增大,不是减小,故C错误;
D.由,
得,故D错误。
故选B。
5. 当前我国新能源汽车事业发展迅猛,某国产新能源汽车的质量为,在水平路面上由静止开始启动,其图像如图所示,已知时间内为过原点的直线,时达到额定功率,此后保持功率不变,在时刻达到最大速度后做匀速运动。汽车运动中阻力大小恒定,下列说法正确的是( )
A. 至时间内,汽车的加速度和速度都增大
B. 汽车的额定功率为
C. 汽车牵引力的最大值为
D. 汽车的最大速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.阶段汽车保持额定功率不变,根据,可知速度增大时,牵引力减小;根据牛顿第二定律可得
可知汽车的加速度逐渐减小,所以该段时间内汽车做加速度减小的加速运动,故A错误;
BC.汽车做匀加速直线运动,加速度为
根据牛顿第二定律
可得牵引力的最大值为
则额定功率,故BC错误;
D.汽车达到最大速度时,牵引力等于阻力,则有
联立解得,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上,另一端与质量为的滑块连接,穿在杆上,一根轻绳跨过定滑轮将滑块和重物Q连接起来,Q的质量为。将从图中点由静止释放,当经过、两点时弹簧对滑块的弹力大小相等。已知与水平面的夹角,点与滑轮顶端等高,且、间距为,不计空气阻力及滑轮的摩擦,重力加速度为,,则从点到点的过程中( )
A. 和Q组成的系统机械能守恒
B. 弹簧的弹力先增大再减小
C. 运动至点时的速度大小为
D. 轻绳对做的功为
【答案】D
【解析】
【详解】A.不计摩擦,只有重力和弹力做功,根据题意可知,滑块P、重物Q与弹簧组成的系统机械能守恒,故A错误;
B.在A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等,说明弹簧的形变量相等,可知P从点到点的过程中,弹簧先恢复原长,再伸长,可知弹簧的弹力先减小后增大,故B错误;
C.根据题意可知,滑块P从A点开始运动时,重物Q的速度为0,当滑块P到达B点时,滑块P沿轻绳的分速度为零,可知重物Q的速度为0。根据几何关系可知,滑块P上升的高度为
重物Q下降的高度为
对滑块P、重物Q与弹簧组成的系统,A、B两点弹簧的弹性势能相等,根据机械能守恒定律可知
解得滑块P在B点的速度为,故C错误。
D.对滑块P,弹簧弹力做功为零,根据动能定理有
解得,故D正确。
故选D。
7. 如图,可视为质点的小球与、两根不可伸长的轻质细绳相连,两绳分别固定在细杆上的两点。其中绳长,小球随杆一起在水平面内匀速转动。当两绳都拉直时,、两绳和细杆的夹角分别为、,,,。若、两绳始终张紧,则小球运动的线速度大小可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设小球的质量为,运动的线速度大小为,细绳、的拉力分别为、,小球做匀速圆周运动的半径
由题图可知,两根绳子均拉着小球斜向上,在竖直方向上受力平衡,有
在水平方向上,两根绳子拉力的水平分力提供向心力,有
由于、两绳始终张紧,则必须满足且,当绳刚好拉直但无拉力时,,此时线速度最小,解得
当绳刚好拉直但无拉力时,,此时线速度最大,解得
因此小球运动的线速度大小范围是。
故选A。
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,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图,对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功,下列说法正确的是( )
A. 甲图中若大小不变,则物块从到的过程中,力做的功为
B. 乙图中,全过程做的总功为
C. 丙图中,绳长为,若空气阻力大小不变,则小球从运动到的过程中,空气阻力做的功
D. 丁图中,始终保持水平,无论是缓慢将小球从拉到,还是为恒力将小球从拉到,做的功都是
【答案】AB
【解析】
【详解】A.力F为恒力,且力F作用点的位移与力的方向相同,力F作用点的位移大小为
物块从A到C过程中力F做的功为,故A正确;
B.图像与横轴所围面积表示力F在这段位移上所做的功,由图乙可知,全过程F做的总功为,故B正确;
C.小球从A沿圆弧运动到B过程中空气阻力做负功,故,故C错误;
D.水平缓慢将小球从P拉到Q,F为变力,根据动能定理有
解得
恒力F将小球从P拉到Q时,F做的功表示为
由于,故D错误。
故选AB。
9. 如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定于水平地面,质量的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落,同时受到一个竖直向上的恒定阻力。以小球开始下落的位置为坐标原点,竖直向下为轴正方向,取地面为重力势能零势能参考面,在小球下落至最低点的过程中,小球重力势能、弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系图线分别如图甲、乙所示,弹簧始终在弹性限度范围内,取重力加速度,则( )
A. 根据甲图可知小球下落的初始位置距地面的高度为
B. 根据乙图可知弹簧的最大压缩量为
C. 小球下落时动能最大
D. 小球下落过程中受到的阻力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据图甲可知小球下落的初始位置距离地面的高度为,故A错误;
B.根据图乙可知小球下落0.5m时开始压缩弹簧,故弹簧的最大压缩量为,故B正确;
CD.小球下落0.6m时的重力势能为
根据功能关系有,
代入数据解得f=2N
小球速度最大时,合力为零,小球下落0.5m时开始压缩弹簧,此时弹力为零,则合力为
此时动能不是最大。
故C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,倾角的传送带以恒定速率顺时针转动,将一质量的小物块(可视为质点)轻放在传送带底端处,小物块随传送带运动至顶端处,已知小物块与传送带间的动摩擦因数,、间的距离,,,,以下计算正确的是( )
A. 小物块先做加速度的匀加速运动后做匀速运动
B. 小物块从运动到的时间是
C. 小物块与传送带间因摩擦产生的热量为
D. 电动机因传送小物块而多消耗的电能为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.物块轻放在传送带底端处,初速度为,对物块进行受力分析,根据牛顿第二定律有
解得物块的加速度为
物块加速到与传送带速度相等所需的时间为
在时间内物块的位移为
因为且,所以速度相等后物块将与传送带保持相对静止,随传送带一起做匀速直线运动,故A正确;
B.物块匀速运动的位移为
匀速运动的时间为
则小物块从运动到的总时间为,故B错误;
C.在加速阶段,传送带的位移为
物块与传送带之间的相对位移为
物块与传送带间因摩擦产生的热量为,故C正确;
D.根据能量守恒定律,电动机因传送小物块而多消耗的电能转化为物块增加的机械能和系统产生的内能,即
其中物块动能的增加量为
物块重力势能的增加量为
所以电动机多消耗的电能为,故D正确。
故选ACD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 在“探究平抛运动的特点”实验中
(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点:
①水平方向做匀速直线运动,②竖直方向做自由落体运动。
为了研究平抛物体的运动规律,某同学做了如图甲所示的实验:用小锤水平打击弹性金属片,A球水平抛出的同时B球自由下落。调节高度和打击力度时都发现两小球同时落地,这个实验现象说明了( )
A. 只能说明上述规律中的第①条 B. 只能说明上述规律中的第②条
C. 不能说明上述规律中的任何一条 D. 能同时说明上述两条规律
(2)某同学利用如图乙所示的实验装置进行实验,下列实验操作准确且必须的是( )
A. 斜槽的末端必须水平
B. 斜槽必须是光滑的,且小球从同一位置释放
C. 以斜槽末端对应白纸上的位置为坐标原点O建立坐标系
(3)某同学通过实验得到的轨迹如图丙所示,每个小格的边长为L。由轨迹可知,该小球的初速度大小____________(结果包含、)。
【答案】(1)B (2)A
(3)
【解析】
【小问1详解】
两小球同时落地,说明A球在竖直方向上的运动规律与B球相同,即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。
故选B。
【小问2详解】
A.为了保证小球飞出后做平抛运动,斜槽的末端必须水平,故A正确;
B.为了保证小球每次平抛的初速度相同,小球必须从斜槽上的同一位置由静止释放,斜槽不一定必须是光滑的,故B错误;
C.建立坐标系时,应以小球在斜槽末端时球心在竖直白纸上的投影点为坐标原点,而不是斜槽末端对应白纸上的位置,故C错误。
故选A。
【小问3详解】
由图丙可知,小球从到和从到的水平位移相等,均为
因此运动时间相等,设为,在竖直方向上,小球做匀加速直线运动,根据推论
由图可知,,则有
解得
水平方向上小球做匀速直线运动,因此初速度大小为
12. 利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示,水平桌面上固定一倾斜角度的气垫导轨,导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为,左端由跨过轻质光滑定滑轮的轻质细绳与一质量为的小球相连;遮光片与导轨垂直,导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间,A点到光电门B处的距离为,遮光片的宽度为,已知,实验时滑块在A处由静止开始向上运动。
(1)重力加速度为,滑块从A处到达B处时,和组成的系统动能增加量可表示为____________,系统的重力势能减少量可表示为____________,在误差允许的范围内,若,则可认为系统的机械能守恒。(用题中所给字母表示)
(2)某同学按上述实验方法,多次改变A、B间的距离,得到滑块到B点的速度的多组数据,作出图像如图乙所示,并测得,则当地的重力加速度____________。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1) ①. ②.
(2)9.7
【解析】
【小问1详解】
[1]滑块到达B处时的速度
则系统动能的增加量
[2]系统重力势能的减小量
【小问2详解】
根据系统机械能守恒得
则
题图乙图线的斜率大小
解得g=9.7 m/s2
13. 2026年5月24日,在酒泉用长征二号F运载火箭将神舟二十三号发射升空,经3.5小时快速径向交会对接,宇航员入驻中国空间站,实现中国第8次太空会师。为了测出地球的密度和空间站离地面的高度,宇航员在地面上将一小球从离地面高处自由释放(空气阻力可以忽略),经过时间小球落地;入驻空间站后,宇航员测出空间站运行的周期为。已知万有引力常量为,地球的半径为,忽略地球自转的影响。求:
(1)地球表面附近的重力加速度大小;
(2)地球的密度;
(3)空间站离地面的高度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由匀变速直线运动公式得
解得地球表面附近的重力加速度大小为
【小问2详解】
忽略地球自转的影响,则有
可得地球的质量为
又
解得地球的密度
【小问3详解】
地球对空间站的万有引力提供空间站绕地球运动的向心力,则有
联立解得空间站离地面的高度为
14. 如图,水平直轨道左端装有弹射器,圆心为的竖直半圆轨道在点与水平直轨道相切,水平台面的左端有一弹性挡板,点与点在同一竖直线上且点略高于点,整个装置在同一竖直面内。可视为质点的小球质量为,轨道的半径为,轨道的长度,小球与轨道间的动摩擦因数,其余部分均光滑。小球与弹性挡板发生碰撞时会以原速率反弹,不计小球通过、的能量损失,重力加速度取。
(1)若某次弹射,小球恰好能通过点,求小球通过点时的速度大小;
(2)若某次弹射,小球运动到圆轨道上与圆心等高的点时所受轨道的弹力为,求小球被弹射前弹簧的弹性势能;
(3)若某次弹射,小球被弹性挡板弹回一次后停在的中点,求小球被弹射前弹簧的弹性势能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球恰好能通过点,在点由重力提供向心力
得
从到机械能守恒
,
【小问2详解】
小球在点受轨道弹力,重力与向心力方向垂直,由牛顿第二定律
得
以点为零势能面,从弹射到点机械能守恒
【小问3详解】
小球从点飞出,落到上,然后向左滑到碰挡板反弹,再向右滑行停在中点
小球在上滑行的总路程:为,中点为,共
摩擦力做功
整个过程只有段摩擦力做功,由能量守恒。
选考题:请考生从15、16两道题中任选一道作答。若多做,则按所做的第一题计分
15. 如图所示,同一竖直平面内,有两根光滑绝缘杆和,与竖直方向的夹角均为,两杆上分别套有能自由滑动的完全相同的带电小球,带电量均为,且静止于同一竖直高度处,两小球与点的距离均为,已知静电力常量和重力加速度,两小球均可视为点电荷,,,求:
(1)两小球间库仑力的大小;
(2)点的电场强度;
(3)小球的质量。
【答案】(1)
(2),竖直向下
(3)
【解析】
【小问1详解】
由库仑定律可得,两小球间的库仑力的大小
由几何关系可得
解得
【小问2详解】
两小球在O点产生的电场强度如图所示:
解得O点的电场强度
方向竖直向下。
【小问3详解】
以其中一个小球为研究对象,受力分析如图所示:
由平衡条件可得
解得小球的质量
16. 如图所示,竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁连接,右边与一个半径足够大的光滑圆弧轨道平滑相连,木块、静置于光滑水平轨道上,、的质量分别为、。现让以的速度水平向左运动,之后与墙壁碰撞,碰撞时间为,碰后的速度大小变为。返回后与发生弹性碰撞,重力加速度取,求:
(1)与墙壁碰撞过程中,墙壁对的平均作用力的大小;
(2)滑上圆弧轨道的最大高度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
以水平向右为正方向,当A与墙壁碰撞时,根据动量定理得
代入数据解得墙壁对A的平均作用力的大小为
【小问2详解】
A、B发生弹性碰撞,则有动量守恒
机械能守恒
解得
B在光滑圆弧轨道上滑动时,由机械能守恒定律得
解得B滑上圆弧轨道的最大高度为
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2025-2026学年第二学期期末
高一物理试题
本试题满分100分,考试时间75分钟。答案一律写在答题卡上。
注意事项:
1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,认真核对条形码上的姓名、准考证号,并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2.答题时使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内作答,超出答题区域书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不折叠,不破损。
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,只有一项符合题目要求。
1. 北京冬奥会“猎豹”高速轨道摄像系统,让犯规无处可藏!如图所示,运动员加速通过弯道时,摄像机与运动员保持同步运动以获得高清视频,关于摄像机下列说法正确的是( )
A. 摄像机在弯道上运动的速度不变
B. 摄像机所受合外力的大致方向可能为F1
C. 摄像机角速度比运动员的更大
D. 摄像机向心加速度比运动员的小
2. 图甲是永济·牛魔王逍遥谷非遗“打铁花”表演。打铁花时,用柳木板迅速击打铁水,形成的小铁块做抛体运动。假设有两块质量相同的小铁块A、B以相同的速率同时从柳木板同一位置离开,落到水平地面上,其示意图如图乙所示。小铁块A、B的运动轨迹在同一竖直平面内,A的初速度方向水平,B的初速度方向斜向下,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小铁块B在空中运动时间较长
B. 小铁块A水平射程较小
C. 两小铁块落地时,速度大小相等
D. 两小铁块落地时,重力的瞬时功率相等
3. 如图所示,一半径为,粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径水平。一质量为的小球自点上方高度处由静止开始下落,恰好从点进入轨道。小球滑到轨道最低点时,对轨道的压力为,为重力加速度的大小。若小球与半圆形轨道之间的动摩擦因数为,则下列说法正确的是( )
A. 小球滑到最低点时,速度大小为
B. 小球在最低点受到的摩擦力大小为
C. 小球从点运动到点的过程中克服摩擦力所做的功
D. 小球在最低点时,合力方向竖直向上
4. 2026年5月27日,我国文昌卫星发射中心成功将通信技术试验卫星二十四号发射升空,并顺利进入预定轨道。如图所示为其发射过程的模拟图。卫星先进入近地圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动,再经椭圆轨道Ⅱ,最终进入圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动,轨道Ⅱ分别与轨道Ⅰ、轨道Ⅲ相切于、两点。已知地球半径为,地球表面的重力加速度为,引力常量为,下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅱ上的机械能小于在轨道Ⅰ上的机械能
B. 卫星在轨道Ⅱ上经过点时的加速度等于在轨道Ⅲ上经过点时的加速度
C. 卫星在轨道Ⅱ上从点运动到点的过程中,引力势能减小,加速度减小
D. 地球的密度为
5. 当前我国新能源汽车事业发展迅猛,某国产新能源汽车的质量为,在水平路面上由静止开始启动,其图像如图所示,已知时间内为过原点的直线,时达到额定功率,此后保持功率不变,在时刻达到最大速度后做匀速运动。汽车运动中阻力大小恒定,下列说法正确的是( )
A. 至时间内,汽车的加速度和速度都增大
B. 汽车的额定功率为
C. 汽车牵引力的最大值为
D. 汽车的最大速度为
6. 如图所示,一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上,另一端与质量为的滑块连接,穿在杆上,一根轻绳跨过定滑轮将滑块和重物Q连接起来,Q的质量为。将从图中点由静止释放,当经过、两点时弹簧对滑块的弹力大小相等。已知与水平面的夹角,点与滑轮顶端等高,且、间距为,不计空气阻力及滑轮的摩擦,重力加速度为,,则从点到点的过程中( )
A. 和Q组成的系统机械能守恒
B. 弹簧的弹力先增大再减小
C. 运动至点时的速度大小为
D. 轻绳对做的功为
7. 如图,可视为质点的小球与、两根不可伸长的轻质细绳相连,两绳分别固定在细杆上的两点。其中绳长,小球随杆一起在水平面内匀速转动。当两绳都拉直时,、两绳和细杆的夹角分别为、,,,。若、两绳始终张紧,则小球运动的线速度大小可能是( )
A. B. C. D.
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,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图,对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功,下列说法正确的是( )
A. 甲图中若大小不变,则物块从到的过程中,力做的功为
B. 乙图中,全过程做的总功为
C. 丙图中,绳长为,若空气阻力大小不变,则小球从运动到的过程中,空气阻力做的功
D. 丁图中,始终保持水平,无论是缓慢将小球从拉到,还是为恒力将小球从拉到,做的功都是
9. 如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定于水平地面,质量的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落,同时受到一个竖直向上的恒定阻力。以小球开始下落的位置为坐标原点,竖直向下为轴正方向,取地面为重力势能零势能参考面,在小球下落至最低点的过程中,小球重力势能、弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系图线分别如图甲、乙所示,弹簧始终在弹性限度范围内,取重力加速度,则( )
A. 根据甲图可知小球下落的初始位置距地面的高度为
B. 根据乙图可知弹簧的最大压缩量为
C. 小球下落时动能最大
D. 小球下落过程中受到的阻力大小为
10. 如图所示,倾角的传送带以恒定速率顺时针转动,将一质量的小物块(可视为质点)轻放在传送带底端处,小物块随传送带运动至顶端处,已知小物块与传送带间的动摩擦因数,、间的距离,,,,以下计算正确的是( )
A. 小物块先做加速度的匀加速运动后做匀速运动
B. 小物块从运动到的时间是
C. 小物块与传送带间因摩擦产生的热量为
D. 电动机因传送小物块而多消耗的电能为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 在“探究平抛运动的特点”实验中
(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点:
①水平方向做匀速直线运动,②竖直方向做自由落体运动。
为了研究平抛物体的运动规律,某同学做了如图甲所示的实验:用小锤水平打击弹性金属片,A球水平抛出的同时B球自由下落。调节高度和打击力度时都发现两小球同时落地,这个实验现象说明了( )
A. 只能说明上述规律中的第①条 B. 只能说明上述规律中的第②条
C. 不能说明上述规律中的任何一条 D. 能同时说明上述两条规律
(2)某同学利用如图乙所示的实验装置进行实验,下列实验操作准确且必须的是( )
A. 斜槽的末端必须水平
B. 斜槽必须是光滑的,且小球从同一位置释放
C. 以斜槽末端对应白纸上的位置为坐标原点O建立坐标系
(3)某同学通过实验得到的轨迹如图丙所示,每个小格的边长为L。由轨迹可知,该小球的初速度大小____________(结果包含、)。
12. 利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示,水平桌面上固定一倾斜角度的气垫导轨,导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为,左端由跨过轻质光滑定滑轮的轻质细绳与一质量为的小球相连;遮光片与导轨垂直,导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间,A点到光电门B处的距离为,遮光片的宽度为,已知,实验时滑块在A处由静止开始向上运动。
(1)重力加速度为,滑块从A处到达B处时,和组成的系统动能增加量可表示为____________,系统的重力势能减少量可表示为____________,在误差允许的范围内,若,则可认为系统的机械能守恒。(用题中所给字母表示)
(2)某同学按上述实验方法,多次改变A、B间的距离,得到滑块到B点的速度的多组数据,作出图像如图乙所示,并测得,则当地的重力加速度____________。(结果保留两位有效数字)
13. 2026年5月24日,在酒泉用长征二号F运载火箭将神舟二十三号发射升空,经3.5小时快速径向交会对接,宇航员入驻中国空间站,实现中国第8次太空会师。为了测出地球的密度和空间站离地面的高度,宇航员在地面上将一小球从离地面高处自由释放(空气阻力可以忽略),经过时间小球落地;入驻空间站后,宇航员测出空间站运行的周期为。已知万有引力常量为,地球的半径为,忽略地球自转的影响。求:
(1)地球表面附近的重力加速度大小;
(2)地球的密度;
(3)空间站离地面的高度。
14. 如图,水平直轨道左端装有弹射器,圆心为的竖直半圆轨道在点与水平直轨道相切,水平台面的左端有一弹性挡板,点与点在同一竖直线上且点略高于点,整个装置在同一竖直面内。可视为质点的小球质量为,轨道的半径为,轨道的长度,小球与轨道间的动摩擦因数,其余部分均光滑。小球与弹性挡板发生碰撞时会以原速率反弹,不计小球通过、的能量损失,重力加速度取。
(1)若某次弹射,小球恰好能通过点,求小球通过点时的速度大小;
(2)若某次弹射,小球运动到圆轨道上与圆心等高的点时所受轨道的弹力为,求小球被弹射前弹簧的弹性势能;
(3)若某次弹射,小球被弹性挡板弹回一次后停在的中点,求小球被弹射前弹簧的弹性势能。
选考题:请考生从15、16两道题中任选一道作答。若多做,则按所做的第一题计分
15. 如图所示,同一竖直平面内,有两根光滑绝缘杆和,与竖直方向的夹角均为,两杆上分别套有能自由滑动的完全相同的带电小球,带电量均为,且静止于同一竖直高度处,两小球与点的距离均为,已知静电力常量和重力加速度,两小球均可视为点电荷,,,求:
(1)两小球间库仑力的大小;
(2)点的电场强度;
(3)小球的质量。
16. 如图所示,竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁连接,右边与一个半径足够大的光滑圆弧轨道平滑相连,木块、静置于光滑水平轨道上,、的质量分别为、。现让以的速度水平向左运动,之后与墙壁碰撞,碰撞时间为,碰后的速度大小变为。返回后与发生弹性碰撞,重力加速度取,求:
(1)与墙壁碰撞过程中,墙壁对的平均作用力的大小;
(2)滑上圆弧轨道的最大高度。
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