摘要:
**基本信息**
覆盖必修2曲线运动、万有引力、机械能等核心知识,通过科技情境(如飞行器运动)和生活应用(如起重机吊物)设计问题,梯度适配高一期末检测,注重物理观念与科学思维考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/46|圆周运动、平抛运动、开普勒定律、机械能守恒|第8题结合飞行器轨道与星球张角,考查开普勒定律及密度计算,体现科技情境;第10题环与重物系统运动,整合运动分解与机械能守恒,强化模型建构|
|非选择题|5/54|实验(验证机械能守恒、碰撞动量守恒)、动量定理、单摆周期、多体相互作用|第15题滑板与物体P的弹性碰撞及圆弧运动,综合摩擦做功、临界条件分析,考查科学推理与综合应用能力;实验题注重操作规范与数据处理,落实科学探究素养|
内容正文:
宾阳中学高一年级2026年春学期期末考试
物理
(全卷满分100分,考试用时75分钟)
1、 选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,错选、多选或未选均不得分;第8~10题,每小题6分,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。
1.下列说法正确的是( )
A.做圆周运动的物体受到的合力方向一定指向圆心
B.平抛运动属于匀变速运动
C.物体在变力作用下一定做曲线运动
D.只受恒力的物体不可能做曲线运动
2.关于行星运动的描述,下列说法正确的是( )
A.地球和太阳的连线与火星和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积
B.所有行星轨道的半长轴的二次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等
C.所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上
D.所有行星绕太阳运动时对应的开普勒常量k都不同
3.在离地面高h处竖直上抛一质量为m的物块,抛出时的速度为,物块落回地面时的速度为v,重力加速度为g。则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于( )
A. B.
C. D.
4.下列对人教版物理必修2教材中出现的四幅图分析正确的是( )
A.图1:小球在内壁光滑的漏斗内做匀速圆周运动时,受到重力、向心力、支持力的作用
B.图2:不可伸长细绳的一端固定于O点,另一端系一个小球,小球从一定高度摆下,当细绳与O点的正下方钉子A相碰时,线速度增大
C.图3:物体随水平圆盘一起做加速圆周运动过程中,所受摩擦力的方向指向圆心
D.图4:汽车通过凹形路面最低点时,处于超重状态,速度越大,对路面的压力越大
5.如图所示,一个小球在真空中做自由落体运动,另一个同样的小球在阻力较大的油中由静止开始下落。在两球均由高度为处下落到高度为处的过程中,下列物理量中,真空中运动的小球更大的是( )
A. 重力势能的减少量
B. 重力做的功
C. 动能的增加量
D.机械能的减少量
6.如图甲所示,水平弹簧振子的平衡位置为O点,其在B、C两点之间做简谐运动,规定水平向右为正方向。图乙是弹簧振子做简谐运动的x-t图像,下列说法正确的是( )
A.弹簧振子从B点经过O点再运动到C点为一次全振动
B.弹簧振子的振动方程为
C.图乙中的P点对应的速度方向与加速度方向都向右
D.弹簧振子在0~2.5s内的路程为1m
7.如图所示,可视为质点的木块A、B、C摆放在水平转台上,随转台一起绕固定转轴匀速转动。其中木块A、B叠放在一起,与转轴的距离为1m,C与转轴的距离为0.5m, A、B的质量均为5 kg,C的质量为10 kg,A与B间、C与转台间的动摩擦因数均为0.2,B与转台间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.若木块A、B、C与转台始终保持相对静止,则转台角速度ω的最大值为: ( )
A. 1rad/s
B.rad/s
C. 2rad/s
D. rad/s
8.如图所示,飞行器P绕某星球做匀速圆周运动,星球相对飞行器的张角为,已知引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.轨道半径越大,飞行器的运行周期越长
B.轨道半径越大,飞行器的运行速度越大
C.若测得飞行器的运行周期和轨道半径,可得到星球的平均密度
D.若测得飞行器的运行周期和张角,可得到星球的平均密度
9.起重机将一重物竖直向上吊起,吊绳的拉力随重物的速率变化关系如图所示,已知重物的速率达到以后,起重机的输出功率就恒定不变,取,忽略空气阻力和一切摩擦.下列说法正确的是( )
A.重物匀加速上升的时间为
B.重物匀速上升时的速度为
C.重物匀速上升时,起重机的输出功率为
D.如果重物变加速上升的时间为1.0 s,则位移为2.158m
10.如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的环,环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d,杆上的A点与定滑轮等高,杆上的B点在A点下方距离为d处。现将环从A处由静止释放,不计一切摩擦阻力,下列说法正确的是( )
A.
环到达B处时,环的速度大小是重物的倍
B. 环从A到B过程中,环的机械能是减少的
C.
环下降的最大高度为
D.
环到达B处时,重物上升的高度为d
2、 非选择题:本大题共5小题,共54分。第11题6分,第12题8分,第13题8分,第14题12分,第15题20分。其中第13~15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只有最后答案而无演算过程的不得分;有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。
11.某同学在“验证机械能守恒定律”实验中,将打点计时器固定在铁架台上,使重锤带动纸带从静止开始自由下落。
(1)在实验操作中出现如下图所示的四种情况,其中正确的是 ;
A. B.
C. D.
(2)如图所示是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为若当地重力加速度为g,交流电源的频率为f,重物的质量为m。从O至B过程中,重物的重力势能减少量________,动能增加量_________(用题中所给符号表示)。
12.某学习小组利用图1所示装置进行“验证碰撞中动量守恒的实验”。图2中点是小钢球抛出点在地面上的竖直投影。实验时先让球从斜槽上某位置由静止释放,落到位于水平地面的复写纸上,在复写纸下面垫放的白纸上留下点迹,重复上述操作多次,得到小球的平均落点位置。再把球放在水平轨道末端,将球从斜槽上由静止释放,球和球碰撞后,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,三次落点位置如图2所示。
(1)对于本实验的条件和操作要求,下列说法正确的是__________。
A.实验选用的斜槽轨道可以不光滑
B.选用的两个小球半径可以不相等
C.小球每次释放的位置可以不相同
(2)上述实验除需测量线段、、的长度外,还需要测量的物理量有__________。
A.球质量 B.球质量 C.小球抛出点距地面的高度
(3)若、、的长度依次为、、,则在实验误差允许的范围内,若满足关系式____________________[用、、及问题(2)中测得物理量所对应符号表示],则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。
(4)若碰撞过程满足动量守恒,也满足机械能守恒,则__________(用和表示)。
13.如图所示,用0.5 kg的铁锤往水平天花板上钉钉子,打击前铁锤的速度大小为4m/s,方向竖直向上。打击后铁锤的速度变为0,已知打击时间为0.01s,钉子质量为5g,忽略打击过程中手对锤柄的作用力,重力加速度,求击打的过程中:
(1)铁锤动量的变化量的大小和方向
(2)铁锤对钉子的作用力的大小
14.一个在地球上做简谐运动的单摆,其振动图象如图甲所示,今将此单摆移至某一行星上,其简谐运动图象如图乙所示。若已知该行星的质量M2为地球质量M1的4倍,地球表面重力加速度取,取。求:
(1)此单摆的摆长;
(2)行星表面重力加速度;
(3)该行星的半径与地球半径之比为多少。
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15.如图,一滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成,滑板静止于光滑的水平地面上,物体P(可视为质点)置于滑板上面的A点,物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为μ(已知,但具体大小未知),一根长度为L、不可伸长的轻细线,一端固定于点,另一端系一小球Q,小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与同一高度(细线处于水平拉直状态),然后由静止释放,小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。已知小球Q的质量为m,物体P的质量为2m,滑板的质量为6m,,重力加速度为g,不计空气阻力,求:(结果可用分式表示)
(1)小球Q与物体P碰撞前瞬间,细线对小球拉力的大小;
(2)小球Q与物体P碰撞后瞬间,物体P速度的大小;
(3)若要保证物体P既能到达圆弧BC,同时又不会从C点滑出,物体P与滑板水平部分的动摩擦因数μ的取值范围。
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宾阳中学高一年级2026年春学期期末考试物理参考答案
1.B【详解】A.做匀速圆周运动的物体所受合力指向圆心提供向心力,但做变速圆周运动的物体所受合力存在切向分量,方向不指向圆心,故A错误;
B.匀变速运动是加速度恒定的运动。平抛运动只受重力,加速度恒为重力加速度,属于匀变速曲线运动,故B正确;
C.若变力的方向始终与物体速度方向共线,物体仍做直线运动,故C错误;
D.平抛运动的物体只受重力(恒力),但做曲线运动,说明恒力作用下物体也可以做曲线运动,故D错误。
故选B。
2.C【详解】A.开普勒第二定律仅适用于同一行星,即同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,地球和火星是不同行星,不满足该规律,故A错误;
B.根据开普勒第三定律,所有行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值为常量,即,选项描述为半长轴的二次方,与定律不符,故B错误;
C.根据开普勒第一定律,所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上,故C正确;
D.开普勒常量仅由中心天体的质量决定,所有绕太阳运动的行星的中心天体均为太阳,因此对应的值相同,故D错误。
故选C。
3.A【详解】根据动能定理
解得物块克服空气阻力所做的功
故选A。
4.D【详解】A.向心力是按效果命名的力,不是物体实际受到的力。小球受重力和漏斗壁的支持力,两者的合力提供向心力,故A错误;
B.细绳与钉子相碰瞬间,半径减小,线速度大小不变(角速度因半径变小而增大),故B错误;
C.物体随圆盘做加速圆周运动,摩擦力既要提供切向力,又要提供法向力,方向不指向圆心(若匀速则指向圆心),故C错误;
D.汽车在凹形最低点有向上加速度,由牛顿第二定律,得
处于超重状态,速度越大压力越大,故D正确。
故选D。
5.C【详解】AB.相同的小球下落相同的高度重力做功相等,重力势能的变化量相等,故AB错误;
CD.做自由落体的小球机械能守恒,动能的增加量等于小球重力势能的减少量,小球在黏性较大的油中由静止开始下落动能的增加量等于重力势能的减少量减去克服阻力所做的功,机械能不守恒,所以真空中运动的小球动能增加量大,机械能减少量小,故C正确,D错误。
故选C。
6.D【详解】A.弹簧振子从B点经过O点运动到C点,再从C经过O回到B点为一次全振动,故A错误;
B.根据图乙可知,弹簧振子的振幅为A=0.1m,周期T=1s,则
向右为正方向,t=0时刻位移为0.1m,表示振子从B点开始运动,初相
则振动方程为,故B错误;
C.简谐运动的图像中P点切线斜率为负,对应的速度方向为负,位移为负值,则加速度方向为正,向右,故C错误;
D.因周期T=1s,则0~2.5s内振子振动了个周期,则振子从B点开始振动的路程为,故D正确。
故选D。
7.
B【详解】根据可知一木块与平台保持相对静止,平台的最大角速度为代入数据可得;;故选B
8.AD【详解】A.由万有引力提供向心力有
可得
可知轨道半径越大,飞行器的运行周期越长,故A正确;
B.由万有引力提供向心力有
可得飞行器的线速度
则轨道半径越大,速度越小,故B错误;
CD.设星球的质量为M,半径为R,平均密度为,飞行器的质量为m,轨道半径为r,运行周期为T,对飞行器有
由几何关系有
星球的体积为
星球的平均密度
联立解得
则若测得飞行器的运行周期和张角,可得到星球的平均密度,若测得飞行器的运行周期和轨道半径,无法得到星球的平均密度,故C错误,D正确。
故选AD。
9.BCD【详解】AC.根据图像可知,重物匀速上升时,牵引力为 ,则根据平衡条件可知,重力为,重物的速率达到以后,起重机的输出功率就恒定不变,则起重机的输出功率为
匀加速过程,加速度为
故匀加速时间为
故A错误C正确
B.当匀速上升时
重物匀速上升时的速度为,故B正确。
D. 对重物的变加速过程,据动能定理有:
, p=44kw, m=2×103kg, vm=2.2m/s, v=2m/s
代入解得 x=2.158m,故D正确。
故选BCD。
10.BC【详解】A.根据关联速度有
由几何关系得
解得
A错误;
B.环和重物的机械能守恒,因为重物的机械能增加,所以环的机械能减少。B正确;
C.环下降的最大高度时,环和重物的速度均为零,根据系统机械能守恒得
解得
C正确;
D.环到达B处时,重物上升的高度为
D错误。故选BC。
11.(每空2分,共6分)(1)B (2) mgh2
【详解】(1)由图可知实验用电磁打点计时器,故使用交流电;实验时用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方可以在纸带上多打点;为减小限位孔与纸带间的摩擦,纸带应竖直,故正确的图选 B。
(2)[1]从O至B过程中,重物的重力势能减少量
[2]由图可知B点速度为
则动能增加量为
代入得
12.(每空2分,共8分)(1)A (2)AB (3) (4)
【详解】(1)A.安装的轨道不必光滑,因为球每次与轨道的摩擦力均相同,为了让小球做平抛运动,轨道末端的切线必须必须水平,故A正确;
B.为保证是正碰,两小球的半径必须相同,故B错误;
C.为保证入射球到达斜槽末端的速度相等,小球每次释放的位置必须相同,故C错误。
故选A。
(2)探究碰撞中的动量变化规律可知,动量跟质量和速度有关,除需测量线段的长度外,还需要测量两球质量;于小球释放点距斜槽末端的高度和平抛运动的高度相同,运动时间相同,所以不需要具体测量高度。
故选AB。
(3)设入射小球碰撞前瞬间的速度为,碰撞后瞬间入射小球的速度为,被碰小球的速度为,根据动量守恒定律得
由于两小球做平抛运动下落高度相同,所用时间相同,设为,则有
则两球碰撞只要满足
可以认为两球碰撞前后的动量守恒。
(4)若碰撞过程满足动量守恒,也满足机械能守恒,则
则有
整理可得
联立动量守恒表达式
解得
13. (8分)
(1)规定向上为正方向,铁锤的动量变化量 2分
方向向下 1分
(2)规定向上为正方向,以铁锤为研究对象,根据动量定理有
2分
解得钉子对铁锤的作用力 1分
根据牛顿第三定律,铁锤对钉子的平均作用力大小
2分
说明:以上两问也可以在规定向下为正方向的前提下列方程
14.(12分)(1);(2);(3)
(1)由图甲可知此单摆在地球上的周期为
1分
根据单摆的周期公式,有
2分
代入数据解得
1分
(2)由图乙可知,该单摆在行星上的周期为
1分
根据单摆的周期公式,有
2分
代入数据解得
1分
(3)在星球表面万有引力等于重力,有
2分
解得
1分
据此可得
根据题意可知
最终可得
1分
15.
(20分)(1)3mg;(2) (3)
【详解】(1)由机械能守恒定律可得
2分
由牛顿第二定律可得
2分
则细线对小球拉力的大小为
1分
(2)小球Q与物体P碰撞后瞬间,动量守恒,取水平向左为正方向
2分
由能量守恒定律得
2分
解得
2分
(3)如果物体P运动到C点与滑板共速,取水平向左为正方向,根据动量守恒和能量守恒得
1分
2分
解得
1分
如果物体P运动到B点与滑板共速,取水平向左为正方向,根据水平动量守恒和能量守恒得
1分
2分
解得
1分
所以物体P与滑板水平部分的动摩擦因数范围为
1分
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