河南南阳市豫南部分高中2025-2026学年高一下学期6月期末物理试题

**基本信息** 高中物理期末试卷，以新能源汽车、神舟十四号等真实情境为载体，覆盖动量、机械能等核心知识，通过分层设问考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7题28分|动量守恒（1题）、v-t图像功率分析（2题）、天体运动（5题）|结合“洛川苹果下落”“打水漂”等生活情境，考查模型建构| |多选|3题18分|动量变化量比较（8题）、人落地缓冲（9题）|设置多过程问题，体现科学论证| |非选择|5题54分|实验题（11、12题）涉及动能定理、动量守恒验证；综合题（15题）融合机械能、动量守恒|实验题考查打点计时器、光电门操作，综合题以游戏装置为情境，突出科学推理与创新应用|

物理 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，只有一个选项符合题目要求. 1．一个洛川苹果从树枝上由静止开始自由下落，不计空气阻力。对于苹果在空中运动的过程，下列说法正确的是（    ） A．苹果的动量守恒 B．苹果的机械能不守恒 C．苹果在相同时间内的动量变化量相同 D．某段时间内苹果受到重力的冲量可能为0 2．近年来，我国新能源汽车产业发展迅猛。一辆新能源汽车质量为m，在某次实验测试中，该汽车在足够长的平直公路上由静止开始启动，其速度v随时间t变化的关系如图所示，图中0~t1为直线且与曲线相切。已知该汽车的额定功率为P，运动过程中所受阻力大小恒定不变，t1时刻该汽车达到额定功率，t2时刻其速度恰好达到最大。图中t1、t2、v1、v2均为已知量，则下列说法正确的是（     ） A．0~t1内，该汽车的输出功率恒定 B．该汽车受到的阻力大小为 C．内，牵引力做功为 D．无法计算出内汽车运动的位移 3．将扁平的石子向水面快速抛出，石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。一位同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出，石子质量为m，被抛出时的速度大小为v0，当它第一次落到水面时的速度大小为v，重力加速度大小为g，则在此过程中石子克服空气阻力做的功为（     ） A． B． C． D． 4．如图所示，曲轴可绕固定的O点自由转动，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点。现曲轴绕O点做角速度ω=180rad/s的匀速圆周运动，已知OA=20cm，AB=40cm。当OA与O、B的连线垂直时，活塞的速度为（     ） A．24m/s B．36m/s C．18m/s D．18m/s 5．2022年6月5日，神舟十四号载人飞船发射升空。“神舟十四”号采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口，与“天舟三号”“天舟四号”一起构成四舱（船）组合体，如图甲所示。如图乙所示，轨道Ⅰ为空间站运行圆轨道，轨道Ⅱ为载人飞船运行椭圆轨道，两轨道相切于A点，载人飞船在A点与空间站组合体完成对接，航天员与载人飞船始终相对静止，则下列说法正确的是（     ） A．地球位于圆形轨道Ⅰ的圆心和椭圆轨道Ⅱ的焦点上，两轨道运行周期相等 B．对接前，载人飞船与地心的连线和空间站组合体与地心的连线在相同时间内扫过的面积相同 C．三位航天员随空间站组合体做圆周运动过程中处于失重状态，所受向心力大小相等 D．载人飞船在轨道Ⅰ、Ⅱ上运行经过A点时加速度相等，速度不相等 6．如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点的正下方P点。若小球在水平拉力的作用下，从P点缓慢地移动到Q点，水平拉力F做的功为；若小球在水平恒力的作用下，从P点运动到Q点水平拉力F做的功为，已知，则和大小关系（　　） A． B． C． D．无法判断 7．如图所示，在竖直平面内有一半径为的圆弧轨道，半径水平、竖直，一个 质量为的小球自的正上方点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点时，对轨道的压力大小等于小球的重力。已知，重力加速度为，则小球从到的运动过程中（　　） A．机械能减少 B．克服摩擦力做功 C．动能增加 D．合外力做功 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，有两个或两个以上选项符合题目要求．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．在离地面同一高度有质量相同的三个小球a、b、c，a球以速率竖直上抛，b球以速率竖直下抛，c球做自由落体运动，不计空气阻力，三球落地时动量分别为，从抛出到落地，三球动量的变化量分别为，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 9．人从高处跳到低处时，一般在着地的过程中需要屈膝下蹲，某人在0.8m的平台跳下，屈膝下蹲过程用了0.4s，已知其质量为50kg，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．屈膝过程中人的动量保持不变 B．屈膝是为了减小地面对人的平均作用力 C．屈膝过程中人的动量变化量大小约为200kg·m/s D．屈膝过程地面对人的平均作用力大小约为500N 10．如图所示，有一表面带有四分之一圆弧轨道的物块B，静止在水平地面上（不固定），轨道底端与水平地面相切，其半径；一可视为质点的物块A以水平向左的速度冲上物块B的轨道，经一段时间运动到最高点，随后再返回水平地面。已知A、B 质量分别为，，不计一切摩擦，重力加速度的大小g取。则下列说法正确的是（　　） A．整个过程中，A、B组成的系统动量和机械能都守恒 B．整个过程中，物块B获得的最大速度为 C．物块A返回水平面的速度大小为，且方向向左 D．物块A可以冲出物块B的四分之一轨道继续做斜上抛运动 三、非选择题：本题共5小题，共54分． 11．（6分）某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中为小车，为打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶（内有沙子），一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦。实验时，把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度，以平衡摩擦力，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。 (1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离，计算出它们与零点之间的速度平方差，弹簧秤的读数为，小车的质量为，然后建立坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率为_____________。（填写表达式） (2)若测出小车质量为 ，结合图像可求得小车所受合外力的大小为_____。 (3)本实验中是否必须满足小桶（含内部沙子）的质量远小于小车的质量______（填“是”或“否”） 12．（10分）在“验证动量守恒定律”的实验中，甲、乙两位同学用了不同的实验方案． （1）如图1所示，甲同学利用“碰撞实验器”验证动量守恒定律． ①实验中，斜槽轨道末端_______________．（填选项前字母） A．必须水平 B．要向上倾斜 C．要向下倾斜 ②若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2．实验要求m1___________m2，r1_________r2．（填“＞”“＜”或“＝”） ③图1中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射小球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落点位置P，测量平抛射程OP．然后把被碰小球m2静置于轨道水平部分末端，再将入射小球m1从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．空气阻力忽略不计，接下来要完成的必要步骤是_____________．（填选项前的字母） A．测量两个小球的质量m1、m2 B．测量小球m1开始释放时的高度h C．测量抛出点距地面的高度H D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E．测量平抛射程OM、ON F．测量两个小球的半径r1、r2 ④若两小球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_____________________________；若碰撞时弹性碰撞，则还可以写出表达式为________________________．（用③问中测量的量表示） （2）如图2所示，乙同学利用此装置验证动量守恒定律．水平气垫导轨（轨道与滑块间摩擦力忽略不计）上装有两个光电计时装置C和D，可记录遮光片的遮光时间．将滑块A、B静止放在导轨上，乙同学按照如下步骤进行试验： a．测量滑块A的质量，测量滑块B的质量 b．测量滑块A的遮光片的宽度d1，滑块B的遮光片的宽度d2 c．给滑块A一个向右瞬时冲量，让滑块A与静止的滑块B发生碰撞后，B、A依次通过光电计时装置D d．待B、A完全通过广电计时装置D后用手分别按住 e．记录光电计时电装置C显示的时间t1和装置D显示的时间t2、t3 ①完成上述实验步骤需要的实验器材有___________． ②按照乙同学的操作，若两滑块碰撞前后的动量守恒，其表达式可表示为________________________；两滑块碰撞过程中损失的机械能为________________________________． （3）通过实验来“验证动量守恒定律”，不论采用何种方法，都要测得系统内物体作用前后的“速度”，请比较分析甲、乙同学的两个实验方案，分别说明在测得“速度”的方法上有何不同？___________ 13．（10分）环保监测人员在一次现场排查中，发现一根水平铺设的排污管正在持续排放大量污水，排污管口与地面存在一定高度差，其排放情景如图所示。 (1)污水从排污口水平射出后，运动轨迹为曲线。研究该曲线运动时，可将其分解为水平和竖直两个方向的直线运动，用两个分运动等效替代实际的曲线运动，请你再举出一个利用等效替代法研究物理问题的实例。 (2)水流稳定时，环保人员测出了管口中心到河面的高度，喷出污水的水平射程为，管口的直径为（远小于）。设污水充满整根管道，管口横截面上各处水的速度相同，忽略空气阻力，已知重力加速度为。求： a．污水从排污管喷出时初速度的大小； b．污水落至河面时速度的大小； c．由管口至河面间空中污水的体积。 14．（12分）若海王星的质量是地球的16倍，它的半径是地球的4倍。已知地球的表面重力加速度为，地球的第一宇宙速度为，求： (1)海王星的表面重力加速度； (2)绕海王星表面做圆周运动的宇宙飞船，其运行速度大小。 15．（16分）某游戏装置如图所示，AB是半径R1=1.25m的圆弧轨道，圆心O与A等高，水平传送带长度L=0.9m，以v0=0.8m/s的速率逆时针转动，EF是半径R2=10m的圆弧轨道，F端距水平面DE的高度h=0.024m，该处有一垂直于轨道的挡板P，传送带两端分别通过水平地面BC、DE与两圆弧轨道最低点相切，DE的长度L0=0.8m。现有质量为m=0.2kg的物块a从A处静止释放，经圆弧轨道AB、水平地面BC、传送带后与静置在水平面DE中点处质量为4m的物块b碰撞，碰后粘在一起记作物块c。物块均可看成质点，物块与传送带间的滑动摩擦因数均为μ=0.5，其它接触面均光滑，不计空气阻力。求： (1)物块a第一次经过圆弧轨道上的B点时轨道对其支持力的大小FN； (2)物块a第一次通过传送带产生的热量Q； (3)物块c与挡板碰前瞬间的速度大小vF； 高一物理 第1页（共3页） 高一物理 第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 物理参考答案 1．C 【详解】A．动量守恒的条件是系统所受合外力为零，苹果自由下落时受重力作用，合外力不为零，动量不守恒，故A错误； B．不计空气阻力，苹果下落过程只有重力做功，满足机械能守恒的条件，机械能守恒，故B错误； C．根据动量定理，相同时间内动量变化量，苹果的合外力为恒定的重力，因此相同时间内动量变化量的大小和方向都相同，故C正确； D．重力的冲量，只要运动时间，重力的冲量就不可能为0，故D错误。 故选C。 2．C 【详解】A．内，汽车做匀加速运动，根据 可知牵引力不变，速度增加，根据P=Fv可知该汽车的输出功率逐渐增加，故A错误； B．时刻达到最大速度，此时牵引力等于阻力，根据P=fv2 可得该汽车受到的阻力大小为，故B错误； C．内，汽车的功率一定，则牵引力做功为，故C正确； D．内，根据动能定理有 可求汽车运动的位移，故D错误。 故选C。 3．A 【详解】根据动能定理，合外力做功等于物体动能的变化量。石子从抛出到第一次落到水面的过程中，重力做功为，设空气阻力对石子做功为，则有： 解得空气阻力做功。 石子克服空气阻力做的功等于空气阻力做功的负值，即 代入得 故选A。 4．B 【详解】由公式v=ωr可得A点的线速度大小vA=36m/s，对A、B两点的速度进行分解，如图所示 可知A、B两点在沿杆方向的速度相同，即 故此时A、B两点的速度是相等的。 故选B。 5．D 【详解】A．由开普勒定律可得地球位于圆形轨道Ⅰ的圆心和椭圆轨道Ⅱ的焦点上，但轨道Ⅰ的半径和轨道Ⅱ的半长轴不相等，由开普勒第三定律可得两轨道运行周期不相等，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知在不同轨道上，载人飞船与地心的连线和空间站组合体与地心的连线在相同时间内扫过的面积不相等，故B错误； C．航天员随空间站做圆周运动过程中，所受向心力由万有引力提供，由于三人质量可能不同，根据F＝可知，三人所受向心力大小可能不相等，故C错误； D．载人飞船在轨道Ⅰ、Ⅱ上运行经过A点时所受万有引力相等，因此在轨道Ⅰ、Ⅱ上运行经过A点时加速度相等，由轨道Ⅱ运行到A点时需要加速才可变轨到轨道Ⅰ，故两者速度不相等，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】当用水平力缓缓拉动小球时，拉力的功 小球在水平恒力的作用下时，拉力的功 故选C。 7．A 【详解】CD．小球沿轨道到达最高点时，根据牛顿第二定律可得 解得 小球从到的运动过程中，根据动能定理可得 可知动能增加，合外力做功，CD错误； AB．小球从到的运动过程中，根据动能定理可得 解得 可知克服摩擦力做功，机械能减少，A正确，B错误。 故选A。 8．BC 【详解】AB．由动能定理可知，三球重力做相同的功，但a球、 b球初动能相等，c球初动能为0，故三球落地时速度 由三球质量相等，得落地动量 故A错误，B正确； CD．由于三球在空中运动时间 故重力的冲量 由动量定理得 故选项C正确，D错误。 故选BC。 9．BC 【详解】A．屈膝过程中人的动量不断变化，最后变为零，故A错误； B．屈膝是为了延长作用时间，从而减小地面对人的支持力，故B正确； C．人与地面接触前的下落过程有 解得 所以屈膝过程中人的动量变化量为 即动量变化量的大小为200kg·m/s，方向竖直向上，故C正确； D．根据动量定理可得 解得 故D错误。 故选BC。 10．BD 【详解】A．A在B圆弧轨道上滑动过程，由于A在竖直方向有加速度，所以A、B组成的系统在竖直方向的合外力不为0，A、B组成的系统在竖直方向不满足动量守恒，故A错误； BC．整个过程中，当A从B的底端滑离时，B的速度最大，A、B组成的系统满足水平方向动量守恒，则有 根据系统机械能守恒可得 联立解得， 可知物块B获得的最大速度为，物块A返回水平面的速度大小为，且方向向右，故B正确，C错误； D．设物块A可以冲出物块B的四分之一轨道，物块A到达B四分之一轨道最高点时，两者具有相同水平速度，则物块A做斜抛运动过程，A、B具有相同的水平速度，当A到达最高点时，根据系统水平方向动量守恒可得 根据系统机械能守恒可得 联立解得 假设成立，故D正确。 故选BD。 11．(1) (2) (3)否 【详解】（1）由动能定理可得 变形得 则可知图象的斜率等于； （2）由图可知，图像的斜率为 解得 （3）本实验中不需要用小桶含内部沙子的重力替代绳子的拉力，所以不需要满足小桶（含内部沙子）的质量远小于小车的质量。 12． A > = ADE 天平、刻度尺 甲是利用平抛射程间接代替速度，乙是直接求出速度． 【详解】（1）①实验中，斜槽轨道末端必须要水平，以保证小球能做平抛运动，故选A； ②为保证两球发生正碰，要求两球必须要等大，即r1=r2；为防止入射球反弹，则入射球的质量要大于被碰球的质量，即m1>m2； ③要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3， 小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t， 得：m1OP=m1OM+m2ON， 因此需要完成的必要的操作步骤是 ADE． ④实验需要验证：m1OP=m1OM+m2ON ； 若碰撞时弹性碰撞，则还可以写出表达式为 即即 ； （2）①完成上述实验步骤需要的实验器材有天平和刻度尺； ②碰撞前后滑块A的速度分别为：；； 碰撞后滑块B的速度为：； 则要验证的关系是：，即 ； 两滑块碰撞过程中损失的机械能为： （3）甲是利用平抛射程间接代替速度，乙是用遮光板通过光电门的平均速度代替瞬时速度． 13．(1)见解析 (2)a．，b．，c． 【详解】（1）例如物体沿斜面下滑时，通常在沿斜面和垂直斜面两个方向分解重力，用两个方向的分力等效替代重力。 （2）a．液体从喷口射出后，设液体在空中运动的时间为，根据运动的合成与分解，结合运动学公式，有水平方向则有 竖直方向则有 联立上述两式解得 b．污水落到河面时的竖直分速度大小 污水落到河面时的速度大小。 c．设液体在空中运动时间内，空中液体的体积为，则有，， 联立可得 14．(1)；(2) 【详解】(1)由 得 所以 解得 (2)由 得 所以 解得 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）a从的过程，根据机械能守恒定律有 解得 在B点，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 （2）物块a滑上传送带后，做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 设物块a第一次通过传送带的时间为，根据运动学公式有 结合题意代入数据解得 此过程中传送带的位移大小为 代入数据解得 物块a与传送带的相对位移大小为 推导可得 物块a第一次通过传送带产生的热量为 代入数据解得 （3）物块a到达D点时的速度大小为，根据速度时间公式有 解得 物块a与物块b发生碰撞，设碰后物块c的速度为，规定向右为正方向，根据动量守恒定律有 解得 物块c在水平面DE上做匀速直线运动，到达E点后滑上圆弧轨道EF，此过程根据机械能守恒定律有 代入数据解得 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 $