摘要:
**基本信息**
结合2025年科技热点(如神舟十九号返回、嫦娥六号探月),覆盖曲线运动、万有引力、机械能等核心知识,通过真实情境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|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/43|曲线运动、行星运动定律、机械能守恒|以金星轨道、卫星拍摄等情境,考查运动与相互作用观念|
|实验题|2/14|平抛运动、向心力影响因素|通过误差分析(平抛实验)和控制变量法(向心力实验),培养科学探究能力|
|计算题|3/43|卫星运动参数、功率与运动、斜面-小车-弹簧系统|综合力学模型(如物块-小车-弹簧作用),考查科学推理与能量观念应用|
内容正文:
绝密★启用前
2025-2026学年礼县第一中学、第二中学、礼县实验中学
高一下学期期末考试(物理)试卷
(考试时间: 75分钟 试卷满分:100 分 )
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
1. 选择题(共10小题,1-7题为单选,每小题4分,8-10题为多选,每小题5分,错选或不选得0分,少选得3分,共43分。)
1.如图所示,质点做减速曲线运动,运动中P点的速度v的方向和加速度a的方向描述正确的是( )
A.B.C. D.
2.关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程,下列说法正确的是( )
A.第谷通过严密的数学运算,得出了行星的运动规律
B.开普勒通过天文仪器观察到行星绕太阳运动的轨道是椭圆
C.牛顿通过开普勒第三定律推导万有引力定律,卡文迪什用实验测出了引力常量的数值
D.牛顿比较月球和近地卫星的向心加速度,进行了“月—地检验”证明和推广万有引力定律
3.战国时期的《甘石星经》最早记载了部分恒星位置和金、木、水、火、土五颗行星“出没”的规律。如图,金星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T。若只考虑金星和太阳之间的相互作用,则金星在从P经N、Q、M到P的运动过程中( )
A.从P到N阶段速率逐渐增大 B.从N到Q阶段加速度逐渐增大
C.从Q到M阶段机械能逐渐变小 D.从M到P所用时间小于
4.如图,水平粗糙杆OM和光滑竖直杆ON均固定。质量均为m的带孔小球A和B穿在两杆上,A和B用轻质细线相连,A与水平杆间的动摩擦因数为μ。A在水平拉力F作用下向右运动,B上升的速度恒为,在A向右运动位移为x的过程中,B的重力势能增加,A与水平杆间由于摩擦而产生的热量为Q,拉力F做功为W,不计空气阻力,重力加速度为g,则( )
A.小球A做匀速运动 B.
C. D.
5.如图所示,趣味运动会上,某同学用乒乓球拍托着质量为m的乒乓球一起沿水平方向匀加速直线跑了一段距离l。已知球拍平面与水平面的夹角为,不计球和球拍之间的摩擦力以及空气阻力,重力加速度大小为g,则乒乓球受到的合力做的功为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,质量为1kg的物块与水平转盘的中心转轴通过水平轻质弹簧连接,物块随着水平转盘一起匀速转动并始终与之相对静止,弹簧的伸长量为5cm。已知弹簧的劲度系数为100N/m、原长为35cm,物块和转盘间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小,则转盘匀速转动的角速度的最大值为( )
A.5rad/s B. C. D.
7.2025年5月29日,长征四号乙运载火箭成功将实践二十六号卫星送入预定轨道。假设该卫星绕地球做圆周运动的轨迹如图所示,轨道半径为r,地球自转周期为T,北极极点处的重力加速度大小为g;该卫星每次经过赤道上空时,就会对赤道进行一次拍摄,要在地球自转的一个周期内将整个赤道拍摄下来,则平均每次拍摄赤道的弧长至少为( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,嫦娥六号探测器按图示进行多次变轨修正之后,“着陆器、上升器组合体”将降落月球表面,下列关于嫦娥六号探测器的说法正确的是( )
A.在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度
B.在轨道2上经过P点时的速度小于经过Q点时的速度
C.在P点由轨道1进入轨道2需要加速
D.在P点由轨道1进入轨道2需要减速
9.2025年4月30日,神舟十九号载人飞船返回舱成功着陆。返回地面过程中,在打开降落伞后的一段时间内,返回舱先减速后匀速下降,则( )
A.减速下降阶段,返回舱处于失重状态
B.减速下降阶段,返回舱动能的减少量小于飞船克服阻力做的功
C.匀速下降阶段,返回舱的机械能守恒
D.匀速下降阶段,重力对返回舱做的功等于返回舱克服阻力做的功
10.如图所示,倾角为的倾斜传送带以的恒定速率逆时针转动,0时刻将质量为2kg的物块轻放在传送带顶端A点,第1s末物块到达传送带底端B点。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,取重力加速度大小,,。规定沿斜面向下为正方向,关于物块从A点运动到B点运动的图像和摩擦力f随时间t变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
二、实验题(共14分)
11.(7分)某实验小组采用如图甲所示装置做“探究平抛运动特点”的实验。
(1)实验中为减小实验误差,可行的操作是________。
A.尽量减小小球和斜槽之间的摩擦
B.尽量使固定坐标纸的木板保持竖直
C.确定坐标原点时视线应正对坐标纸,标出槽口在坐标纸上的投影点
(2)如图乙所示,实验过程中记录了A、B、C、D四个点,图中坐标纸每个小方格的边长为1.25cm,重力加速度g取,则A、B两点间的时间间隔为___s,小球平抛运动的初速度大小为___m/s。
(3)若已知当地重力加速度g,本实验______(填“可以”或“不可以”)同时验证机械能守恒定律。
12.(7分)用如图所示的向心力演示器探究影响向心力大小的因素。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的半径之比为1∶2∶1,回答以下问题:
(1)在该实验中,主要利用了______________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.微元法 D.控制变量法
(2)探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时,应保持左右塔轮半径相等,选择两个质量______________(选填“相同”或“不同”)的小球,分别放在挡板C与挡板______________(选填“A”或“B”)处。
(3)将两个质量不同的小球、分别放在挡板A、C处,左右塔轮半径相等。转动手柄时发现左侧标尺上露出的红白相间的等分格数大于右侧标尺,则______________(选填“>”“=”或“<”)。
三、计算题(共43分)
13.(11分)北京时间2025年6月6日04时45分,我国成功将卫星互联网低轨04组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。已知某卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星的线速度大小为v、角速度大小为,引力常量为G。求∶
(1)卫星的轨道半径R和向心加速度大小;
(2)地球的质量M。
14.(15分)一辆玩具小车质量,发动机的额定功率,玩具小车在水平地面上运动时,所受阻力f恒为4N。
(1)若玩具小车在水平地面上以额定功率P行驶,当速度时,求玩具小车此时的加速度大小;
(2)若玩具小车在水平地面上由静止启动,保持的加速度做匀加速直线运动,求这一过程维持的最长时间;
(3)若玩具小车在水平地面上以额定功率P由静止运动,经玩具小车的速度达到最大,求该过程玩具小车的位移大小。
15.(17分)如图,水平地面上固定放置一光滑斜面,紧靠斜面右侧有一小车,其上表面与B点等高,斜面末端与小车左端平滑连接。小车上表面右端固定有一根弹簧,初始时弹簧处于原长,水平地面距小车右端m处有一固定的竖直墙壁,墙壁与小车等高处安装一锁定装置。现将一可视为质点的物块从斜面顶端A点由静止开始滑下,从B点滑上小车,当小车运动到墙壁时立即被锁定。已知A、B两点高度差为m,物块质量为kg,小车质量kg、长度m,物块与小车上表面的动摩擦因数,弹簧原长m,物块向右运动过程中弹簧的最大压缩量m,水平地面光滑,重力加速度m/s²。求:
(1)物块刚滑到B点时的速度大小;
(2)物块刚与弹簧接触时的速度大小;
(3)物块最终停止的位置与小车左端的距离d。
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答 案
1.答案:A
解析:BD.质点做曲线运动时,速度方向为轨迹的切线方向,合外力的方向指向轨迹的凹侧,即加速度指向轨迹的凹侧,BD错误;
CD.质点速度在减小,速度与加速度方向夹角大于90°,A正确,C错误。
故选A。
2.答案:C
解析:AB.第谷经过多年的天文观测留下了大量的观测数据,开普勒通过分析这些数据,总结出了行星运动的三个定律,故AB错误;
C.牛顿通过开普勒第三定律和牛顿运动定律推导万有引力定律,一百多年以后卡文迪什第一次通过实验比较准确地测出引力常量,故C正确;
D.牛顿通过计算月球公转的向心加速度对比地球表面的重力加速度,进行了“月—地检验”验证万有引力定律,故D错误。
故选C。
3.答案:D
解析:A.根据开普勒第二定律,从P到N阶段速率逐渐减小,故A错误;
B.根据牛顿第二定律,解得加速度为,故从N到Q阶段加速度逐渐减小,故B错误;
C.只考虑金星和太阳之间的相互作用,金星机械能守恒,故C错误;
D.根据开普勒第二定律,从M到P阶段速率逐渐增大,金星运行的周期为T,故从M到P所用时间小于,故D正确;故选D。
4.答案:B
解析:A.B上升的速度恒为,对A、B的速度进行分解得
解得
随着A向右运动,夹角越来越小,A的速度越来越小,故A错误;
B.对B进行受力分析,竖直方向
对A进行受力分析,竖直方向
故A与水平杆之间的弹力为2mg
A与水平杆之间的摩擦力为
在A向右运动位移为x的过程中,摩擦力做功为
即A与水平杆间由于摩擦而产生的热量,故B正确;
CD.根据能量守恒定律
因为A的速度在变小,故,故CD错误。
故选B。
5.答案:B
解析:乒乓球受重力和垂直球拍的支持力作用,合力沿水平方向,大小为 则乒乓球受到的合力做的功为 。
故选B。
6.答案:A
解析:转盘以最大角速度匀速转动时,物块所受的静摩擦力达到最大,且指向转轴,则由牛顿第二定律可知 解得 ,故选A。
7.答案:B
解析:卫星做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有
在地球表面有
卫星运动一周拍摄两次,则有
解得
故选B。
8.答案:BD
解析:A.嫦娥六号发射出去后绕地球做椭圆运动,没有离开地球束缚,故发射速度大于,小于,A错误;
B.由开普勒第二定律可知,在轨道2上经过远点P点时的速度小于经过近点Q点时的速度,B正确;
CD.嫦娥六号在轨道1上的P点处减速,使万有引力大于向心力,做近心运动进入轨道2,C错误,D正确。
故选BD。
9.答案:BD
解析:A.减速下降阶段,返回舱的加速度方向向上,处于超重状态,故A错误;
B.减速下降阶段,返回舱受到重力和阻力的作用,动能定理公式为其中,所以,故B正确;
C.匀速下降阶段,返回舱的动能不变,重力势能减小,机械能减小,故C错误;
D.匀速下降阶段,动能不变,所以重力对返回舱做的功等于返回舱克服阻力做的功,故D正确。
故选BD。
10.答案:AC
解析:物块放在传送带上后,物块受到沿传送带向下的摩擦力,大小为
物块沿传送带向下匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
物块加速到与传送带速度相等所用时间为
因
则
故内,物块相对传送带向下滑动,受到沿传送带向上的摩擦力,大小为
物块继续沿传送带向下匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
故选AC。
11.答案:(1)B
(2)0.05;0.75
(3)可以
解析:(1)A.小球与斜槽间的摩擦力大小不影响实验误差,故A错误;
B.因平抛运动轨迹在竖直面内,故木板在竖直面内可减小描点带来的误差,故B正确;
C.坐标原点应为小球在槽口正上方时球心在木板上的投影点,故C错误。
故选B。
(2)由图可知,A、B、C、D四点的时间间隔相等,设为T,竖直方向有
解得
水平方向有
解得
(3)由图可知
所以A点为抛出点,从A点抛出到B点,若满足机械能守恒,则有
根据匀变速运动规律可得在B点竖直方向的速度为
根据速度的合成规律有
则有
整理有
、L和T均可利用实验获得数据,因此可用来验证机械能守恒定律。
12.答案:(1)D
(2)相同;B
(3)>
解析:(1)在该实验中,主要利用了控制变量法来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。故选D。
(2)根据
可知在探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时,角速度要相等,则应选半径相同的两个塔轮,要选择两个质量相同的小球;为了使圆周运动的半径不相等,两个小球分别放在挡板C与挡板B处。
(3)根据
可知本步骤是在探究向心力的大小与质量关系,标尺上露出的红白相间的等分格数表示向心力的大小,标尺上露出等分格数越多,则向心力越大,小球的质量就越大;由题知,左侧标尺上露出的等分格数越多,故左侧的向心力越大,则有。
13.答案:(1),
(2)
解析:(1)卫星绕地球做匀速圆周运动,则有
解得
根据
解得
(2)质量为m的卫星做匀速圆周运动时由受到的地球的万有引力提供向心力,则有解得
14.答案:(1)(2)(3)
解析:(1)当速度时,此时玩具小车的牵引力大小为
根据牛顿第二定律可得
解得
(2)保持的加速度做匀加速直线运动,由牛顿第二定律有
解得牵引力大小为
当功率达到额定功率时,玩具小车的速度为
则这一过程维持的最长时间为
(3)当牵引力等于阻力时,玩具小车的速度达到最大,则有
由动能定理有
解得该过程玩具小车位移大小为
15.答案:(1)
(2)1m/s
(3)1.45m
解析:(1)由机械能守恒定律
得
(2)对滑块由牛顿第二定律得
对小车由牛顿第二定律得
解得
设经过时间共速,则
解得
小车位移:
则此时小车刚好运动到墙壁并锁定
滑块位移:
有
此时物块恰好与弹簧接触
则
(3)从刚接触到弹簧最短,功能关系
滑块返回过程得
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