广东广州市天河区2025-2026学年高一下学期期末考试物理试题

**基本信息** 以科技前沿（力箭二号发射）、生活情境（木棉花下落）为载体，覆盖曲线运动、机械能等核心知识，通过实验探究（机械能损失测量）和综合计算（过山车运动）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|8/32|曲线运动、机械能守恒、电场线|结合木棉花下落考查机械能守恒，细胞电转染情境体现科技关联| |多选|3/12|圆周运动、功率计算|秋千椅模型考查角速度与线速度关系，小车功率问题融合运动分析| |非选择|5/56|实验探究、电场电势差、圆周运动综合|机械能损失测量实验注重科学探究，过山车问题突出模型建构与科学推理|

2025学年第二学期学业水平调研 高一物理 本试卷共6页，满分为100分，调研用时75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡相应的位置上。 2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是 A．速率一定变化 B．加速度一定不为零 C．可能处于平衡状态 D．所受合力一定为变力 2．如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由 静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计 运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列 能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化 的图像是 A． B． C． D． 3．初夏之际，美丽的花城广州，盛开的木棉花鲜艳夺目。某游客打卡拍照时，发现木棉花从离水平地面5m高的树枝静止开始竖直下落，2s落到地面。木棉花下落过程中 A．机械能守恒 B．做自由落体运动 C．始终处于完全失重状态 D．减少的重力势能大于其增加的动能 4．关于下面四幅图的说法正确的是 A．图甲中汽车通过凹形桥的最低点时，汽车所受支持力小于重力 B．图乙中汽车在水平面拐弯速率太小，容易向内侧侧滑 C．图丙中使用离心分离器分离浑浊液体时，固体微粒位于试管底部 D．图丁中火车转弯速度低于规定速度行驶时会挤压外轨 5．细胞电转染是生物实验室中常用的基因操纵手段，其原理简化如图所示，两带电的平行金属板间，由于细胞的存在形成如图所示的电场，其中实线为电场线，关于y轴对称分布，虚线为带电的外源DNA分子进入细胞膜的轨迹，M、N为轨迹上的两点，P点与N点关于y轴对称，下列说法正确的是 A．N、P两点的电场强度相同 B．DNA分子带正电 C．DNA分子在M点的加速度比在N点大 D．DNA分子在M点的电势能比在N点大 6．如图所示，甲、乙为两颗轨道在同一平面内的人造卫星，其中甲卫星的轨道为圆形，乙卫星的轨道为椭圆形，M、N分别为椭圆轨道的近地点和远地点，P点为两轨道的一个交点，圆形轨道的直径与椭圆轨道的长轴相等。下列说法正确的是 A．卫星甲的周期等于卫星乙的周期 B．卫星乙在M点的动能小于在N点的动能 C．卫星甲在P点的加速度大于卫星乙在P点的加速度 D．卫星乙从M点向N点运动过程中机械能减小 7．如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是M 甲 2M 乙 A．甲的向心加速度比乙的小 B．甲的运行周期比乙的小 C．甲的角速度比乙大 D．甲的线速度比乙大 8．2026年3月30日，中科宇航力箭二号遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区成功发射，将新征程01卫星、新征程02卫星和天视卫星01星送入预定轨道，发射任务取得成功。若某卫星在半径为r的圆轨道上以周期T绕地球运行，已知引力常量为G，地球半径为R，则 A．该卫星的发射速度大于11.2km/s B．该卫星做圆周运动的速度可能大于7.9km/s C．地球的质量为 D．地球的密度为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9．如图为某种秋千椅的示意图，“┌┐”形轻质钢制支架O1A1A2O2固定在竖直面内，A1A2沿水平方向，四根等长轻质硬杆通过光滑铰链O1、O2悬挂长方形匀质椅板B1C1C2B2，竖直面内的O1B1C1、O2C2B2为等边三角形，并绕O1、O2沿图中虚线来回摆动。已知重力加速度为g，椅板的质量为m，则椅板摆动到最低点时 A．B1、C1两点角速度相等 B．B2、C2两点线速度相同 C．O1A1受到的拉力等于 mg D．O2A2受到的拉力大于 mg 10．如图所示，载有物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。己知小车总质量为50kg，MN=PQ=20m，PQ段的倾角为30°，取g =10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的有 A．从M到N，小车牵引力大小为40N B．从P到Q，小车克服摩擦力做功700J C．从P到Q，小车重力势能增加1×104J D．从M到N，小车克服摩擦力做功400J 11．如图，一质量为m的带电小球用丝线悬挂在水平向右无限大匀强电场中，已知该场强大小为E，当小球静止时，测得丝线与竖直方向的夹角为，此时小球距水平地面的高度为H。重力加速度为g，不计空气阻力，则 A．丝线烧断后，小球将做曲线运动 B．小球所带电荷量 C．从丝线烧断到小球落地所需要的时间 D．丝线烧断后，小球落到地面时的动能 三、非选择题：共56分，考生根据要求作答。 12．（6分） 某实验小组为测量小球（直径为d）从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失，设计了如图所示的装置，实验过程如下： （1）让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹。调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门。 （2）测量时，应__________（选填“A”或“B”，其中A为“先释放小球，后接通数字计时器”，B为“先接通数字计时器，后释放小球”）。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间t1和t2。 （3）计算小球通过光电门的速度，已知小球的质量为m，可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失∆E=__________（用字母m、d、t1和t2表示）。 （4）若适当调高光电门的高度，将会__________（选填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的测量误差。 13．（10分） 某小组用图1装置探究“向心力大小与半径、周期的关系”。通过紧固螺钉（图中未画出）可在竖直方向调整水平横梁位置，位移传感器、力传感器均固定在横梁上，两传感器和光电门都与计算机相连；小球放在一端有挡光片的水平横槽上，细绳一端p连接小球，另一端q绕过转向轮后连接力传感器，力传感器可测量细绳拉力，位移传感器可测量横梁与底座之间的距离。小球和细绳所受摩擦力可忽略，细绳q端与直流电机转轴在同一竖直线上。光电门未被挡光时输出低电压，被挡光时输出高电压。实验步骤如下： 图1 图2 （1）若测得小球直径为d、直流电机转轴到小球之间绳长为L，则小球做圆周运动的半径r=_______（用d，L表示）。 （2）探究向心力大小与半径的关系：启动直流电机，横槽带动小球做匀速圆周运动，保持__________不变，记录力传感器读数F0，位移传感器读数H0，小球做圆周运动半径r0。降低横梁高度，当位移传感器读数为H1时，小球做圆周运动半径r1=__________（用 r0，H0，H1表示），待电机转动稳定后再次记录力传感器读数F1，重复多次实验得到多组数据，通过计算机拟合F−r图，可得线性图像。 （3）探究向心力大小与周期的关系：保持小球圆周运动半径不变，调节直流电机转速，待电机转动稳定后，计算机采集到光电门输出电压u与时间t的关系如图2，则小球圆周运动周期T=__________（选用 t0，t1，t2表示）。记录力传感器读数F和周期T，重复多次得到多组数据，通过计算机拟合______图（选填下列选项字母代号），可得线性图像。 A．F−T B．F−T 2 C． 综上可得向心力大小与运动半径、周期的关系。 14．（12分） （1）如图1，竖直轻弹簧固定在水平地面上，原长为l。质量为m的铁球由弹簧的正上方h 高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，铁球下落到最低点。不计空气阻力，重力加速度为g。铁球下落过程中，动能最大时弹簧的弹力大小为 、弹簧弹性势能的最大值为 。 图1 图2 图3 （2）双人花样滑冰表演时，女运动员有时会被男运动员拉着离开冰面在空中做水平面内的匀速圆周运动，如图2。男运动员的手臂和水平冰面的夹角为45°。取g = 10 m/s2，女运动员与其身上装备的总质量为45 kg，该女运动员受到的拉力为 N，向心加速度为 m/s2。 （3）如图3，A、B、C、D是正方形的四个顶点，在A点和C点放有电荷量都为q的正电荷，在B点放了某个未知电荷q′后，恰好D点的电场强度等于0。则放在B点的电荷q′的电性和电荷量分别是 、 。 15．（8分） 在匀强电场中把电荷量为的点电荷从A点移动到B点，静电力做的功为。再把这个电荷从B点移动到C点，静电力做的功为。 （1）A、B间，A、C间的电势差各是多大？ （2）把电荷量为的点电荷从A点移动到C点，静电力做的功是多少？ （3）根据以上结果，定性画出电场分布示意图，标出A、B、C三点可能的位置。 16．（10分） 如图是翻滚过山车的模型，光滑的竖直圆轨道半径R＝2m，入口的平直轨道AC和出口的平直轨道CD均是粗糙的，质量m＝2kg的小车与水平轨道之间的动摩擦因数均为μ＝0.5，加速阶段AB的长度l＝3m，小车从A点由静止开始受到水平拉力F＝60N的作用，在B点撤去拉力，取g＝10m/s2，试问： （1）要使小车恰好通过圆轨道的最高点，小车在C点的速度为多大？ （2）满足（1）的条件下，小车能沿着出口平直轨道CD滑行多远的距离？ （3）要使小车在圆轨道中运行时不脱离轨道，平直轨道BC段的长度范围？ 17．（10分） 用夯锤打桩钉的示意图如图所示，夯锤静止在桩钉上，电动机带动两个摩擦轮匀速转动将夯锤提起；当夯锤与摩擦轮边缘速度相等时，两个摩擦轮同时松开，夯锤仅在重力的作用下落回桩钉顶部，撞击桩钉。两摩擦轮角速度均为，半径均为，对夯锤的正压力均为FN = 625 N，轮对锤摩擦力与正压力的比值为，夯锤的质量，桩钉从图示位置下移x过程中阻力与x关系：f =100+1000x（x单位为m，单位为），整个过程夯锤对桩钉做的总功大小为其击打桩钉前瞬间动能的。忽略桩钉重力和空气阻力，取。求： （1）夯锤上升速度为零时与桩钉顶端的距离； （2）夯锤打击桩钉一次，桩钉能下移的最大距离。 1 高一物理 第 6 页 （共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年下学期高一物理参考答案 选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 B C D C D A A C AD AB BCD 12．（2） （3） （4） 增大 13．（1） （2）周期 r0+H0-H1 （3）t2− t0 C 14．（1）mg mg（h+x） （2） 10 （3）负电 （或−） 15．解：（1）在匀强电场中把电荷量为的点电荷从A点移动到B点，静电力做的功为，则有 可知A点电势比B点电势高80V；再把这个电荷从B点移动到C点，静电力做的功为，则有 可知C点电势比B点电势高200V；则A、C间的电势差 （2）电荷量的点电荷，从A点移动到C点时，静电力做的功为 （3）C点电势最高，A点电势次之，B点电势最低，根据沿电场方向电势降低，且根据U=Ed，则CA间距应大于AB间距则电场分布示意图和A、B、C三点可能的位置如图所示 16．解：(1)设小车恰好通过最高点的速度为v0，则有 mg＝ 由C点到最高点满足机械能守恒定律，有 mv＝mg·2R＋mv 解得vC＝10m/s (2)小车由最高点滑下到最终停在轨道CD上，由动能定理有 mg·2R－μmgxCD＝0－mv 解得xCD＝10m (3)小车经过C点的速度vC≥10m/s就能做完整的圆周运动。 小车由A到C由动能定理得 Fl－μmg(l＋xBC)＝mv 解得xBC≤5m 小车进入圆轨道时，上升的高度h≤R＝2m时，小车返回而不会脱离轨道，由动能 定理有 Fl－μmg(l＋xBC)－mgh＝0 另一方面，小车要恰好能到达C点，由动能定理有 Fl－μmg(l＋xBC)＝0 解得15m≥xBC≥11m 综上可得，xBC≤5m或者15m ≥xBC≥11m小车不脱离轨道。 17．解：（1）设夯锤向上加速度大小为，经时间与边缘速度相等。 轮子边缘的线速度大小 由动能定理有 减速上升高度 由 解得 （2）夯锤击打桩钉前动能 桩钉进入过程中平均作用力 由功能关系有 解得 学科网（北京）股份有限公司 $