四川绵阳中学2025-2026学年高一下学期期末考试物理试卷

**基本信息** 立足高一下期物理核心内容，融合相对论、动量守恒等知识，通过中国天眼双星系统、鱼饵投放器等真实情境，考查物理观念与科学思维，实验题注重科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|8/32|相对论、运动合成、平抛运动|第1题以飞船光信号考查相对论（物理观念）| |多选|4/16|动量变化、双星系统、传送带|第10题结合FAST脉冲双星考查天体运动（科学思维）| |非选择|5/52|机械能守恒实验、动量守恒实验、弹簧弹射|第16题鱼饵投放器问题综合能量与运动（科学探究）|

绵阳中学高2025级高一下期期末考试试卷 物理试题 命题人：周勇 审题人：叶薷杨 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。 1．光在真空中的速度为c，如果某飞船在以0.5c的速度向某一星球飞行时，发出一光信号进行提示。假设所有的星球均相对静止，则下列说法正确的是 A．该星球上的人观测到的光信号的速度为1.5c B．该星球上的人观测到的光信号的速度为0.5c C．星球上的人观测飞船上的时钟变慢了 D．飞船上的人观测星球上的时钟变快了 2．某河流中水流的速度是，一小船要从河岸的A点沿直线匀速到达河对岸下游的B点，已知A、B两点间的距离为200m，河宽为100m，则小船在静水中的开动速度，即小船相对于静水的速度大小至少为 A． B． C． D． 3．如图所示为某直升机的俯视图，该直升机两侧均装有等高的照明弹发射管，当直升机向前飞行时照明弹发射方向与飞行方向垂直，测得照明弹发射速度大小为v，现直升机以速率v与水平地面保持固定的高度差做匀速直线飞行，每隔时间按下发射开关，不计空气阻力，且远小于照明弹在空中运动的时间，则 A．以地面作参考系，照明弹以初速度2v做平抛运动 B．两侧发射的照明弹落地速度相同 C．同侧的照明弹落地点在一条抛物线上 D．同时发射的照明弹总在同一个水平面上 4．质量的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大。下列说法正确的是 A．汽车受到的阻力200N B．汽车的最大牵引力为600N C．8s~18s过程中汽车牵引力做的功为8×103J D．汽车在做变加速运动过程中的位移大小为95.5m 5．如图长为L的轻杆，两端各连接一个质量都是的小球，使它们以轻杆中点为轴在竖直平面内做匀速圆周运动，周期，当它们通过竖直位置时 A．杆上、下两端小球所受合力相同 B．杆上、下两端的小球均处于失重状态 C．杆对上端小球有向下的拉力作用 D．杆对转轴的作用力方向向下，其大小为 6．竖直细圆杆顶端附近有一小孔，光滑细绳穿过小孔，细绳两端分别系有A、B两小球，已知A球质量小于B球质量。调节细绳并转动圆杆，使得两球与圆杆能以相同角速度在水平面内匀速转动，下列图样大致正确的是 A． B． C． D． 7．如图所示，静止在光滑水平面上的小车，站在车上的人将右边筐中的篮球一个一个地投入左边的筐中，所有篮球仍在车上，不计空气阻力。在投篮过程中下列说法正确的是 A．小车向左运动 B．人和小车组成的系统机械能守恒 C．人和小车组成的系统动量守恒 D．投完篮球后，篮球静止，小车亦静止 8．为避免火车在水平面上过弯时因内外轨道半径不同致使轮子打滑造成危险（不考虑离心问题），把固定连接为一体的两轮设计成锥顶角很小的圆台形，如图所示。设铁轨间距为L，正常直线行驶时两轮与铁轨接触处的直径均为D，过弯时内外轨间中点位置到轨道圆心的距离为过弯半径R。在很小时，。若在水平轨道过弯时要求轮子不打滑且横向偏移量不超过，则最小过弯半径R为 A． B． C． D． 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。 9．一个质量为60kg的蹦床运动员，从离水平网面一定高度处自由下落，将要着网时速度大小，着网后与网作用一段时间后沿竖直方向向上以速率离开网面。已知运动员与网接触的时间为0.8s，取，下列说法正确的是 A．运动员与网接触的这段时间内动量的变化量大小120kg·m/s B．运动员与网接触的这段时间内动量的变化量大小1080kg·m/s C．网对运动员的平均作用力大小1950N D．网对运动员的平均作用力大小1350N 10．中国天眼FAST已发现约500颗脉冲星，成为世界上发现脉冲星效率最高的设备，如在球状星团M92第一次探测到“红背蜘蛛”脉冲双星。如图是相距为的A、B星球构成的双星系统绕O点做匀速圆周运动情景，其运动周期为。C为B的卫星，绕B做匀速圆周运动的轨道半径为，周期也为，忽略A与C之间的引力，且A与B之间的引力远大于C与B之间的引力，引力常量为，下列说法正确的是 A．C的质量为 B．B的质量为 C．A的质量为 D．A、B的轨道半径之比为 11．如图所示，一电动倾斜传送带上端与一水平面平滑相连，将可视为质点的物块轻放在传送带底端。已知传送带以速度v=5 m/s顺时针方向匀速运行，与水平面夹角为30°，传送带长L=6 m，物块与传送带间的动摩擦因数（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），物块的质量m=2 kg，重力加速度g取，不计空气阻力。下列说法正确的是 A．物块在传送带上运行的过程中会减速上升 B．物块在传送带上运行的时间为2.2 s C．物块从底端运送到顶端的过程中，物块所受摩擦力冲量大小为30 N·s D．物块从底端运送到顶端的过程中，电动机多消耗的电能为160 J 12．如图，B是质量为2m、半径为R的光滑半圆弧槽，放在光滑的水平桌面上。A是质量为3m的细长直杆，在光滑导孔的限制下，只能上下运动。物块C的质量为m，紧靠B放置。初始时，A杆被夹住，使其下端正好与半圆弧槽内侧的上边缘接触，然后从静止释放A，重力加速度为g，则以下说法正确的是 A．在杆向下运动过程中，A、B、C组成的系统机械能守恒，系统动量守恒 B．从杆释放到运动到最低点的过程中，杆A对槽B做功为2mgR C．槽的最大速度为 D．杆A的下端经过槽B的最低点后，A能上升的最大高度是 三、非选择题（本题共5小题，共52分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。） 13．（6分）利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。 （1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是________。 A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码） （2）关于本实验，下列说法正确的是________。 A．应选择质量大、体积小的重物进行实验 B．应将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上 C．应先释放纸带，后接通电源 D．为测量重物的动能，需要先根据公式或计算重物的速度v （3）实验中，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取计数点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知相邻计数点间还有1个计时点未画出，当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为mghB，动能增加量为________。（用上述物理量字母表示） 14．（8分）某实验小组利用图甲所示装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，调节斜槽末端水平，利用重锤线，找到斜槽末端在水平地面的竖直投影点O。先让a球从乙图斜槽轨道上C处由静止释放，从轨道右端水平飞出后在白纸上留下点迹，重复上述操作多次，得到a球的平均落点位置。再把被碰小球b放在水平轨道末端，将a球从斜槽上C处由静止释放，a球和b球发生碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作多次，分别得到两球的平均落点位置，三次落点位置如图乙所示。 （1）实验室有如下A、B、C三个小球，则入射小球a应该选取下图中的_________进行实验（填字母）。 A． B． C． （2）关于本实验，下列说法正确的是_________。 A．小球a每次都必须从斜槽上的同一位置静止释放 B．必须测量出斜槽末端到水平地面的高度 C．实验中需要用到秒表测量小球空中飞行的时间 D．如甲图所示，应先铺上白纸固定，在白纸上面再铺复写纸 E．安装斜槽后把小球放置于斜槽末端，若小球静止不左右滚动则说明斜槽末端水平 F．实验中用“画圆法”确定小球A在未与小球B碰撞时的平均落点，则图丙中圆“b”更合理 （3）测出M、P、N点到O点的距离分别为L1、L2、L3，小球a、b的质量分别为m1、m2，若该碰撞满足动量守恒，则有关系式_________成立。（用m1、m2、L1、L2、L3表示） （4）理论研究表明，对本实验的碰撞过程是否为弹性碰撞也可以由判断。若两个小球的碰撞为弹性碰撞，则的理论表达式为_________。（用m1和m2表示） 15．（10分）某火星探测器登陆火星后，在火星表面以速度v竖直向上抛出一小球，经时间t落地，已知火星半径为R，引力常量为G。求： （1）火星的质量M； （2）火星的第一宇宙速度v。 16．（12分）如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部是一长为的竖直细管，上半部是半径为的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，管内有一原长为、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到后锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为的鱼饵到达管口时，对管壁的作用力恰好为零，不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能、已知重力加速度为。求： （1）质量为的鱼饵到达管口时的速度大小； （2）弹簧压缩到时的弹性势能； （3）已知地面与水面相距，若每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在到之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的长度是多少？ 17．（16分）如图所示，质量为的木板放在水平地面上处于静止状态，木板左、右两端固定竖直挡板M、N。质量为的木块开始时位于木板正中间的标记点A处，木块可视为质点。当木板被锁定时，木块以的初速度向右运动并与挡板N、M各碰撞一次，最后恰好回到标记点A处。假设每次碰撞时间极短且不损失能量，木块与木板间的动摩擦因数为，重力加速度大小g取。 （1）求木板的长度l； （2）解除木板锁定，若地面光滑，要使木块还能与挡板N、M各碰撞一次后恰好回到标记点A处，求木块的初速度大小； （3）解除木板锁定，若木块光滑，木板与地面间的动摩擦因数为，当木块以的初速度向右运动，求最终木块与挡板N的距离。 第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 《绵阳中学高2025级高一下期期末考试物理试卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D D D C D C BC BC 题号 11 12 答案 BD CD 1．C 【详解】AB．根据光速不变原理，任何惯性系中光速均为，即该星球上的人观测到的光信号的速度为c，故AB错误； C．根据狭义相对论的时间膨胀效应，运动的时钟变慢，飞船相对星球运动，故星球上的人观测飞船时钟变慢，C正确； D．结合上述，飞船上的人认为星球在运动，会观测到星球的时钟变慢而非变快，故D错误。 故选C。 2．B 【详解】设A、B两点连线与河岸的夹角为，则有 可得 小船要从河岸的A点沿直线匀速到达河对岸下游的B点，则合速度沿AB连线方向，当小船在静水中的开动速度垂直于合速度方向时，小船相对于静水的速度最小，则有 故选B。 3．D 【详解】A．由题意知照明弹一方面与飞机一起水平匀速运动为，在垂直飞机飞行方向还有一速度，所以照明弹的合速度大小为，照明弹以的初速度做平抛运动，故A错误； B．根据对称性可知，两侧发射的照明弹落地速度大小相等，但方向不同，故B错误； C．所有照明弹在竖直方向做自由落体运动，在空中运动时间相同，垂直飞行方向的水平速度相同，故垂直飞行方向的水平位移相同，所有照明弹的落地点在同一直线上，故C错误； D．照明弹做抛体运动，同时发射的照明弹，运动时间相同，下落高度相同，故总在同一水平面上，故D正确。 故选D。 4．D 【详解】A．当汽车的速度达到最大时，汽车受到的阻力等于汽车的牵引力，为 故A错误； B．0~8s内，汽车的牵引力最大，在8s时汽车的牵引力为 故B错误； C．8s~18s过程中汽车牵引力做的功为 故C错误； D．汽车在做变加速运动过程中，根据动能定理 解得 故D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．杆上、下两端小球所受合力方向不同，故A错误； B．上端小球加速度向下，处于失重状态，下端小球加速度向上，处于超重状态，故B错误； C．上端小球 因此杆对上端小球表现为向上的支持力，故C错误； D．上端小球对杆向下的压力 得 杆下端小球对杆向下得拉力 得 轻杆所受合力为零，所以转轴对杆有向上的 则杆对转轴的作用力大小为2mg，方向向下，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】设小孔到小球转动平面的竖直距离为，细绳与竖直方向的夹角为，根据小球在竖直方向上受力平衡 两小球受到的细绳拉力大小相等，因为 所以 即 小球做圆周运动的半径为 根据小球所受合力提供向心力 解得 两球一起做圆周运动，角速度相同，即两球高度相同。 故选C。 7．D 【详解】ABC．在投球过程中，人和车（含篮球）系统所受的合外力不为零，则人和小车组成的系统动量不守恒，但水平方向不受外力，系统水平方向动量守恒，篮球有水平向左的动量，则人和车系统获得水平向右的动量，所以小车向右运动，人和小车组成的系统机械能将增加，故ABC错误； D．由题知，投完球后所有球仍在车上，人、车和球速度相同，在初状态，系统水平方向的总动量为零，根据系统水平方向动量守恒，可知小车的速度为零，故D正确。 故选D。 8．C 【详解】根据题意可知，转弯时车轮会向外偏移，这样导致轮子与外铁轨接触的位置半径增大为，根据几何关系有 同理可知，轮子与内铁轨接触的位置半径减小为，则有 设一段时间内，外轨道轮子与铁轨接触的位置向前运动的距离为，内轨道轮子与铁轨接触的位置向前运动的距离为，由于两轮固定连接为一体，且轮子不打滑，则有 由于 则有 转弯过程俯视图，如图所示 由几何关系有 联立解得 故选C。 9．BC 【详解】AB．运动员的速度方向由向下变为向上，则动量变化量的大小为 A错误，B正确； CD．根据动量定理 网对运动员的平均作用力大小为 C正确，D错误。 故选BC。 10．BC 【详解】AB．对C球由万有引力提供向心力有 解得 由于C的质量约去，无法求出C的质量，故A错误，B正确； CD．对A、B组成的双星系统有 、、 联立解得 、 则 、 故C正确，D错误。 故选BC。 11．BD 【详解】A．物块刚放上传送带时，速度为零，传送带速度向上，物块受沿斜面向上的滑动摩擦力，由牛顿第二定律得 解得 物块做匀加速运动，当速度达到时，位移 此后由于 物块随传送带做匀速运动，不会减速上升，故A错误； B．物块加速运动时间 匀速运动位移 时间 总时间，故B正确； C．加速阶段摩擦力 冲量 匀速阶段摩擦力 冲量 总冲量，故C错误； D．电动机多消耗的电能等于克服摩擦力做的功，加速阶段传送带位移 做功 匀速阶段传送带位移 做功 总电能，故D正确。 故选BD。 12．CD 【详解】A．在杆向下运动过程中，对于A、B、C组成的系统，只有重力做功，所以系统的机械能守恒。在水平方向，导孔对A有作用力。在竖直方向，A有加速度，所以系统的合外力不为零，动量不守恒，故A错误。 C．当杆A的下端运动到碗的最低点时不能再向下运动，A的速度为零。由系统的机械能守恒得 解得 故C正确； B．从杆释放到运动到最低点的过程中，根据动能定理可知，杆A对槽B做功为 故B错误； D．杆A的下端经过槽B的最低点后B、C分离，杆上升到所能达到的最高点时，AB的速度均为0，由AB系统机械能守恒，有： ×2mv2=3mgh 解得 故D正确； 故选CD。 13．(1)AB (2)AB (3) 【详解】（1）A．打点计时器需要使用交流电源，故A正确； B．需要刻度尺测量纸带上点迹间的距离，故B正确； C．验证机械能守恒定律的表达式为，质量可以约去，不需要天平测量质量，故C错误。 故选AB。 （2）A．为了减小空气阻力的影响，应选择质量大、体积小的重物，故A正确； B．为了减小纸带与限位孔之间的摩擦，应将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上，故B正确； C．实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故C错误； D．验证机械能守恒定律时，速度应根据纸带上的点迹计算，不能用或计算，否则就是用理论验证理论，故D错误。 故选AB。 （3）[1][2]从打O点到打B点的过程中，重物下降的高度为，重力势能减少量为 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，由于相邻计数点间还有1个计时点未画出，则相邻计数点间的时间间隔为，B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，即 动能增加量为 14．(1)A (2)ADE (3) (4) 【详解】（1）为了保证入射小球碰撞后不反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，为了使两球发生对心碰撞，则要求两球的半径相同，故入射球选择直径为、质量为的小球，被碰球选择直径为d1、质量为m2的小球。 故选A。 （2）A．为了让小球每次平抛的速度相等，实验中需要让小球每次都必须从斜槽上的同一位置静止释放，故A正确； BC．两个小球下落时间相同，可以用位移代替初速度，故不需要求出时间，所以不需要测量高度，故BC错误； D．铺上白纸并固定，在白纸上面再铺复写纸, 小球落在复写纸上会在白纸上留下印迹，故D正确； E．调整斜槽，使小球放置在轨道末端时，不左右滚动，保证斜槽末端切线水平，故E正确； F．用尽可能小的圆把小球的落点位置圈起来，圆心为小球的平均落点位置，由图丙所示可知，圆a更合理，故F错误。 故选ADE。 （3）[1]如果动量守恒，则有 由于两球在空中的运动时间相等，即 所以 即 [2]若两小球发生的是弹性碰撞，满足动量守恒，有 机械能守恒，有 联立化简可得 （4）若为弹性碰撞，由动量守恒可得 机械能守恒可得 解得， 速度之比为 即 15．(1) (2) 【详解】（1）根据竖直上抛运动规律，可得 解得 在火星表面，万有引力等于重力，则有 解得 （2）当火星探测器环绕火星做匀速圆周运动的轨道半径等于火星的星球半径时，火星探测器此时环绕火星做匀速圆周运动的线速度，即为火星的第一宇宙速度，则有 解得 16．(1) (2) (3) 【详解】（1）鱼饵运动至管口时，对管壁恰好无压力，此时重力完全充当向心力，依据牛顿第二定律有 解得 （2）对于质量为的鱼饵，从释放点到点的过程中，机械能守恒，有 代入解得弹簧的弹性势能 （3）设质量为的鱼饵到达点时的速度为，根据机械能守恒定律，有 鱼饵离开管口后做平抛运动，下落总高度为，根据平抛运动规律，竖直方向满足，水平位移为 当鱼饵质量为时，平抛水平位移最小，解得 当鱼饵质量为时，平抛水平位移最大，解得 因此，鱼饵能够落到水面的长度，解得 17．(1)0.375m (2) (3)0.125m 【详解】（1）当木板被锁定时，木块与木板每次碰撞时间极短且不损失能量，木块最后恰好回到标记点A处时速度为零，则木块的运动可等效为匀减速直线运动，运动的加速度大小为 木块运动的总时间为 设木板的长度为l，则 解得 （2）木块恰好回到标记点A处时与木板有共同速度，规定向右为正方向，对木块与木板，由动量守恒定律得 解得 由能量守恒定律可知 联立解得木块的初速度大小 （3）木块第一次与挡板N碰撞，木块的速度从变为，木板的速度从0变为，由动量守恒 由能量守恒有 解得， 即木块与木板的速度在碰撞后互换，同理，每次在挡板M或N发生碰撞后，木块与木板的速度互换。若在整个运动过程中木板的位移为，由能量守恒 解得 而 故， 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 $