内容正文:
松雷中学2025-2026学年度下学期期末考试
高一物理试卷
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分)
1. 历史上很多科学家通过大量曲折而又闪烁智慧的探索,发现了很多重要的物理定律,建立了很多物理学说,下列叙述符合史实的是( )
A. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出了万有引力定律
B. 牛顿首次在实验室中比较准确地测出了引力常量G的数值
C. 根据天王星的观测资料,哈雷利用万有引力定律计算出了海王星的轨道
D. 爱因斯坦的相对论改变了经典时空观,指出了牛顿力学的局限性,相对论的创立表明经典力学已不再适用
2. 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
3. 滑雪运动员从跳台A处水平飞出后落在斜坡B处,A、B间距离为40 m,斜坡与水平方向夹角为,不计空气阻力。下列说法错误的是( )
A. 运动员在空中飞行的时间为2 s
B. 运动员在A处的速度大小为
C. 运动员在空中离坡面的距离最大时,速度方向与坡面平行
D. 运动员落到B处时的速度方向与水平方向的夹角为
4. 图为2026年2月28日“六星连珠”简化示意图,太阳位于中心,六颗行星均在太阳同一侧,由内向外依次为:水星、金星、木星、土星、天王星、海王星,将它们绕太阳的运动近似看成匀速圆周运动,则关于水星和金星的运动,下列说法正确的是( )
A. 水星运动的线速度比金星的小 B. 水星运动的角速度比金星的小
C. 水星的向心加速度比金星的小 D. 水星运动的公转周期比金星的小
5. A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,mA=2kg,mB=1kg,vA=6m/s,vB=2m/s,当A追上B并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
6. 如图所示,小朋友荡秋千过程视为圆周运动,若阻力可忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 从最高点到最低点的过程中,小朋友受到重力的功率逐渐增大
B. 从最高点到最低点的过程中,小朋友受到重力的功率逐渐减小
C. 在最低点时小朋友处于失重状态
D. 从最高点到最低点的过程中小朋友的机械能守恒
7. 《礼记》中提到:“投壶,射之细也。宴饮有射以乐宾,以习容而讲艺也。”如图所示,某人以的速度沿水平方向投出一支箭,箭在插入壶中之前先后经过空中A,B两点,在A点处箭的速度方向与水平方向的夹角为45°,在B点处箭的速度方向与水平方向的夹角为60°。空气阻力忽略不计,(已知g取,以下判断中正确的是箭可看做质点,忽略空气阻力、壶口大小等因素的影响),。则下列说法正确的是( )
A. 箭经过A点时速度大小为10m/s B. 箭经过A、B两点间的时间
C. A、B两点间的高度差 D. A、B两点间的距离为
8. 下列四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 图a中轻绳长为l,小球在最高点的线速度可以等于0
B. 图b中若火车转弯时未达到规定速率,轮缘对外轨道有挤压作用
C. 图c中若A、B均相对圆盘静止,圆周运动半径,质量,则A、B所受摩擦力
D. 图d中两个小球在相同的高度做匀速圆周运动,它们的角速度相同
9. 质量为4kg的物体置于水平面上,受水平拉力作用沿水平面做匀变速直线运动,拉力作用2s后撤去,物体运动的图像如图所示,重力加速度g取10m/s2,则下列说法中正确的是( )
A. 0~2s内物体的位移为15m
B. 拉力F做功380J
C. 摩擦力对物体做功-350J
D. 合力对物体做功50J
10. 2025年11月14日,神舟二十一号载人飞船返回地球。如图所示,飞船在Ⅰ轨道上绕地球匀速运行,在P点变轨进入Ⅱ轨道,并在近地点Q再次变轨进入大气层。则飞船( )
A. 从Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道需要在P点向后喷气
B. 在Ⅱ轨道上经过P点的速度大于经过Q点的速度
C. 在Ⅱ轨道上从P点运动到Q点的过程中,机械能守恒
D. 在Ⅰ轨道上经过P点时的加速度等于在Ⅱ轨道上经过P点时的加速度
二、实验题(每空2分,共14分)
11. 某同学用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律,不可伸长的轻质细线上端系在天花板上的点,下端悬挂一个直径为、质量为的小钢球,小钢球静止时位于光电门的正中央点,并测得点到小钢球中心的距离为。现将小钢球拉到点由静止释放,小钢球沿着圆弧运动到最低点时,读出小钢球通过光电门的时间为,并测出、两点间的距离为,改变,多次测量与的相应值,作出与的关系图像如图乙所示,已知重力加速度大小为,,回答下列问题。
(1)小钢球通过光电门的速度大小_____。
(2)小钢球由点运动到点重力势能的减少量_____。
(3)若图乙的斜率_____,则能验证小钢球运动过程中机械能守恒。
12. 某实验小组利用气垫导轨验证动量守恒定律,实验装置如图所示。
(1)下列操作需要进行的是_________;
A. 测出气垫导轨的长度L
B. 将气垫导轨调至水平
C. 用天平测得滑块a(含遮光条)、b(含橡皮泥)的质量、
(2)将滑块a推至光电门1的左侧,将滑块b放在光电门1和2之间。向右轻推一下滑块a,滑块通过光电门1后与静止的滑块b碰撞粘合一起以共同速度通过光电门2。测得滑块a通过光电门1、2的时间分别为和。在误差允许的范围内,只需验证等式_________(用题中所给的字母表示)成立,即说明碰撞过程中a,b系统动量守恒;
(3)某次实验中测得,,可知滑块a,b的质量比值为_________,滑块a,b二者碰撞过程中损失的机械能与碰前a的初动能的比值为_________。
三、解答题(共40分)
13. 生活中常出现手机滑落而导致损坏的现象,手机套能有效地保护手机。现有一部质量为的手机(包括手机套),从离地面高处无初速度下落,落到地面后未反弹。由于手机套的缓冲作用,手机与地面的作用时间为。不计空气阻力,取,求:
(1)手机从开始下落到速度为零的过程中手机重力的冲量大小;
(2)地面对手机的平均作用力大小。
14. 某游乐场的过山车模型如图所示:过山车轨道位于竖直平面内,该轨道由一段斜轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,C点为圆形轨道的最低点,B点与圆心等高,A点为轨道的最高点,圆形轨道的半径为R。质量为m的过山车(可视为质点)从斜轨道上离C点高度为3R的D点由静止下滑,已知重力加速度为g。
(1)若轨道是光滑的,求过山车到达C点处时对轨道的压力的大小;
(2)若轨道是粗糙的,且要求过山车刚好能通过A点,求过山车从D点到A点过程中克服阻力所做的功。
15. 如图所示,虚线左侧的水平地面粗糙,右侧的水平地面光滑,在虚线左侧处静止放置质量为的物块,在虚线右侧静止放置质量为的木板,的右端静止放置质量为的小物块,现给方向水平向右、大小为的初速度,一段时间后以速度与发生弹性碰撞,始终未滑离。已知与左侧地面间的动摩擦因数为,与间的动摩擦因数为,重力加速度,均可视为质点。
(1)求的大小;
(2)求和长木板因相对运动而产生的热量;
(3)若其它条件不变,与地面间的摩擦因数,求最终停止时距右端的距离。
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松雷中学2025-2026学年度下学期期末考试
高一物理试卷
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分)
1. 历史上很多科学家通过大量曲折而又闪烁智慧的探索,发现了很多重要的物理定律,建立了很多物理学说,下列叙述符合史实的是( )
A. 牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出了万有引力定律
B. 牛顿首次在实验室中比较准确地测出了引力常量G的数值
C. 根据天王星的观测资料,哈雷利用万有引力定律计算出了海王星的轨道
D. 爱因斯坦的相对论改变了经典时空观,指出了牛顿力学的局限性,相对论的创立表明经典力学已不再适用
【答案】A
【解析】
【详解】A.牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,总结得出了万有引力定律,故A正确;
B.首次在实验室中比较准确地测出引力常量G数值的科学家是卡文迪什,不是牛顿,故B错误;
C.根据天王星的观测资料,利用万有引力定律计算出海王星轨道的是亚当斯和勒威耶,并非哈雷,故C错误;
D.经典力学在低速、宏观的场景下仍然适用,相对论指出了经典力学在高速运动和强引力场情况下的局限性,并未完全否定经典力学的价值,故D错误。
故选A。
2. 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
【答案】C
【解析】
【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。
3. 滑雪运动员从跳台A处水平飞出后落在斜坡B处,A、B间距离为40 m,斜坡与水平方向夹角为,不计空气阻力。下列说法错误的是( )
A. 运动员在空中飞行的时间为2 s
B. 运动员在A处的速度大小为
C. 运动员在空中离坡面的距离最大时,速度方向与坡面平行
D. 运动员落到B处时的速度方向与水平方向的夹角为
【答案】D
【解析】
【详解】A.在竖直方向上,运动员做自由落体运动,竖直位移为
根据
可得运动员在空中飞行的时间为,故A正确;
B.在水平方向上,运动员做匀速直线运动,水平位移为
根据
可得运动员在处的初速度大小为,故B正确;
C.运动员在空中的平抛运动可以分解为垂直于斜面和平行于斜面两个方向,在垂直斜面方向上,其运动规律等效于竖直上抛运动,因此当垂直斜面方向的速度减小到0时,运动员距离斜面最远,此时合速度方向与斜面平行,故C正确;
D.根据平抛运动推论,位移偏转角的正切值为速度偏转角正切值的一半,即,故D错误。
本题选错误的,故选D。
4. 图为2026年2月28日“六星连珠”简化示意图,太阳位于中心,六颗行星均在太阳同一侧,由内向外依次为:水星、金星、木星、土星、天王星、海王星,将它们绕太阳的运动近似看成匀速圆周运动,则关于水星和金星的运动,下列说法正确的是( )
A. 水星运动的线速度比金星的小 B. 水星运动的角速度比金星的小
C. 水星的向心加速度比金星的小 D. 水星运动的公转周期比金星的小
【答案】D
【解析】
【详解】根据万有引力提供向心力有
解得,,,
水星的轨道半径较小,则水星的线速度、角速度、加速度较大;周期较小。
故选D。
5. A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,mA=2kg,mB=1kg,vA=6m/s,vB=2m/s,当A追上B并发生碰撞后,A、B两球速度的可能值是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】碰撞发生在光滑水平面上,系统动量守恒,且碰撞后总动能不增加。碰撞前,A球速度大于 B 球速度,A 追上 B 碰撞后,两球同向运动时,A 球速度应不大于 B 球速度,碰撞前总动量
碰撞前总动能
A.碰撞后的总动量为
可知动量守恒
碰撞后的总动能为
可知动能不增加
碰撞后的速度
可知速度符合实际运动情况,故 A 正确;
B.碰撞后的总动量为
可知动量守恒
碰撞后的总动能为
动能增加,违反动能不增加原理,故 B 错误;
C.碰撞后的总动量为
可知动量不守恒,故 C 错误;
D.碰撞后的总动量为
可知动量守恒
碰撞后的总动能:
可知动能不增加
碰撞后的速度
可知碰撞后 A 球速度大于 B 球速度,不符合实际运动情况,故D错误。
故选 A。
6. 如图所示,小朋友荡秋千过程视为圆周运动,若阻力可忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 从最高点到最低点的过程中,小朋友受到重力的功率逐渐增大
B. 从最高点到最低点的过程中,小朋友受到重力的功率逐渐减小
C. 在最低点时小朋友处于失重状态
D. 从最高点到最低点的过程中小朋友的机械能守恒
【答案】D
【解析】
【详解】AB.在最高点,小朋友的速度为零,受到重力的功率为零;在运动到最低点的过程中,小朋友受到的重力和速度都不为零,且重力与速度方向不垂直,受到重力的功率不为零;到达最低点时,重力与速度方向垂直,受到重力的功率为零;所以,从从最高点到最低点的过程中,小朋友受到重力的功率先逐渐增大、后逐渐减小,故AB错误;
C.在最低点时,小朋友具有竖直向上的加速度,应处于超重状态,故C错误;
D.从最高点到最低点的过程中,小朋友受到的弹力方向与运动方向垂直,因而弹力不做功,只有重力做功,机械能守恒,故D正确。
故选D。
7. 《礼记》中提到:“投壶,射之细也。宴饮有射以乐宾,以习容而讲艺也。”如图所示,某人以的速度沿水平方向投出一支箭,箭在插入壶中之前先后经过空中A,B两点,在A点处箭的速度方向与水平方向的夹角为45°,在B点处箭的速度方向与水平方向的夹角为60°。空气阻力忽略不计,(已知g取,以下判断中正确的是箭可看做质点,忽略空气阻力、壶口大小等因素的影响),。则下列说法正确的是( )
A. 箭经过A点时速度大小为10m/s B. 箭经过A、B两点间的时间
C. A、B两点间的高度差 D. A、B两点间的距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A.A点速度与水平夹角为,
解得 , 合速度 ,A错误;
B.B点速度与水平夹角为,
解得
竖直方向速度变化满足
可得AB间时间 , B错误;
C.竖直方向由匀变速运动公式
可得 , C正确;
D.AB水平位移
竖直位移
AB间距 , D错误。
故选 C。
8. 下列四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 图a中轻绳长为l,小球在最高点的线速度可以等于0
B. 图b中若火车转弯时未达到规定速率,轮缘对外轨道有挤压作用
C. 图c中若A、B均相对圆盘静止,圆周运动半径,质量,则A、B所受摩擦力
D. 图d中两个小球在相同的高度做匀速圆周运动,它们的角速度相同
【答案】CD
【解析】
【详解】A.图a为轻绳模型,小球在最高点受重力和绳子拉力作用,根据牛顿第二定律有
由于绳子只能提供拉力,所以,线速度不能等于0,故A错误;
B.图b中火车转弯时,若未达到规定速率,即,此时重力和支持力的合力大于所需向心力,火车有向内侧滑动的趋势,轮缘挤压内轨,故B错误;
C.图c中A、B随圆盘一起转动,角速度相同,静摩擦力提供向心力,有,所以,故C正确;
D.图d为圆锥摆模型,小球受重力和拉力,合力提供向心力,有
又
解得
两球高度相同,则角速度相同,故D正确。
故选CD。
9. 质量为4kg的物体置于水平面上,受水平拉力作用沿水平面做匀变速直线运动,拉力作用2s后撤去,物体运动的图像如图所示,重力加速度g取10m/s2,则下列说法中正确的是( )
A. 0~2s内物体的位移为15m
B. 拉力F做功380J
C. 摩擦力对物体做功-350J
D. 合力对物体做功50J
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知0~2s内物体的位移为,故A正确;
B.根据图像的斜率表示加速度,可知物体加速和减速阶段的加速度大小分别为,
根据牛顿第二定律可得,
联立解得,
拉力作用2s后撤去,则拉力F做功为,故B错误;
C.物体减速阶段的位移大小为
则摩擦力对物体做功为,故C正确;
D.根据动能定理可知合力对物体做功为,故D错误。
故选AC。
10. 2025年11月14日,神舟二十一号载人飞船返回地球。如图所示,飞船在Ⅰ轨道上绕地球匀速运行,在P点变轨进入Ⅱ轨道,并在近地点Q再次变轨进入大气层。则飞船( )
A. 从Ⅰ轨道进入Ⅱ轨道需要在P点向后喷气
B. 在Ⅱ轨道上经过P点的速度大于经过Q点的速度
C. 在Ⅱ轨道上从P点运动到Q点的过程中,机械能守恒
D. 在Ⅰ轨道上经过P点时的加速度等于在Ⅱ轨道上经过P点时的加速度
【答案】CD
【解析】
【详解】A.飞船从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ,是从高轨道进入低轨道,需要做近心运动。根据近心运动条件,飞船在P点必须减速,使得万有引力大于所需的向心力,减速需要向前喷气(获得向后的反作用力),故A错误;
B.在轨道Ⅱ上,P点为远地点,Q点为近地点,根据开普勒第二定律,飞船在近地点的速度大于远地点的速度,即经过Q点的速度大于经过P点的速度,故B错误;
C.在轨道Ⅱ上从P点运动到Q点的过程中,飞船只受地球的万有引力作用,只有万有引力做功,因此飞船的机械能守恒,故C正确;
D.根据万有引力提供向心力有
解得
飞船在轨道Ⅰ上经过P点时和在轨道Ⅱ上经过P点时,距离地心的距离 r相等,因此加速度大小相等,故D正确。
故选CD。
二、实验题(每空2分,共14分)
11. 某同学用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律,不可伸长的轻质细线上端系在天花板上的点,下端悬挂一个直径为、质量为的小钢球,小钢球静止时位于光电门的正中央点,并测得点到小钢球中心的距离为。现将小钢球拉到点由静止释放,小钢球沿着圆弧运动到最低点时,读出小钢球通过光电门的时间为,并测出、两点间的距离为,改变,多次测量与的相应值,作出与的关系图像如图乙所示,已知重力加速度大小为,,回答下列问题。
(1)小钢球通过光电门的速度大小_____。
(2)小钢球由点运动到点重力势能的减少量_____。
(3)若图乙的斜率_____,则能验证小钢球运动过程中机械能守恒。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
短时间内小钢球的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则小钢球通过光电门的速度大小为
【小问2详解】
过点作的垂线
由数学知识有
结合
可得
则小球由点运动到点重力势能的减少量
【小问3详解】
小钢球由点运动到点动能的增加量
若机械能守恒定律成立,则有
即
故斜率
12. 某实验小组利用气垫导轨验证动量守恒定律,实验装置如图所示。
(1)下列操作需要进行的是_________;
A. 测出气垫导轨的长度L
B. 将气垫导轨调至水平
C. 用天平测得滑块a(含遮光条)、b(含橡皮泥)的质量、
(2)将滑块a推至光电门1的左侧,将滑块b放在光电门1和2之间。向右轻推一下滑块a,滑块通过光电门1后与静止的滑块b碰撞粘合一起以共同速度通过光电门2。测得滑块a通过光电门1、2的时间分别为和。在误差允许的范围内,只需验证等式_________(用题中所给的字母表示)成立,即说明碰撞过程中a,b系统动量守恒;
(3)某次实验中测得,,可知滑块a,b的质量比值为_________,滑块a,b二者碰撞过程中损失的机械能与碰前a的初动能的比值为_________。
【答案】(1)BC (2)
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
AC.遮光条宽度为d,则碰撞前后的速度为、
规定向右为正方向,由动量守恒有
联立解得
所以不需要测出气垫导轨的长度L,需要测出两个滑块质量,故C正确,A错误;
B.因为系统动量守恒的条件是系统合外力为0,所以要将导轨调水平,故B正确;
故选BC。
【小问2详解】
由(1)可知,只需验证等式成立,即说明碰撞过程中a,b系统动量守恒。
【小问3详解】
测得,,根据
可知滑块a,b的质量比值为
根据动量与动能的关系
滑块a,b二者碰撞过程中损失的机械能与碰前a的初动能的比值为
三、解答题(共40分)
13. 生活中常出现手机滑落而导致损坏的现象,手机套能有效地保护手机。现有一部质量为的手机(包括手机套),从离地面高处无初速度下落,落到地面后未反弹。由于手机套的缓冲作用,手机与地面的作用时间为。不计空气阻力,取,求:
(1)手机从开始下落到速度为零的过程中手机重力的冲量大小;
(2)地面对手机的平均作用力大小。
【答案】(1)1.6 N·s
(2)8 N
【解析】
【小问1详解】
设手机自由下落时间为t,则
手机重力的冲量大小
解得
【小问2详解】
手机运动的整个过程,根据动量定理有
解得
14. 某游乐场的过山车模型如图所示:过山车轨道位于竖直平面内,该轨道由一段斜轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,C点为圆形轨道的最低点,B点与圆心等高,A点为轨道的最高点,圆形轨道的半径为R。质量为m的过山车(可视为质点)从斜轨道上离C点高度为3R的D点由静止下滑,已知重力加速度为g。
(1)若轨道是光滑的,求过山车到达C点处时对轨道的压力的大小;
(2)若轨道是粗糙的,且要求过山车刚好能通过A点,求过山车从D点到A点过程中克服阻力所做的功。
【答案】(1),竖直向下
(2)
【解析】
【小问1详解】
从D到C,根据机械能守恒定律
解得
在C点,根据牛顿第二定律
可得
根据牛顿第三定律,过山车到达C点处时对轨道的压力为
方向竖直向下。
【小问2详解】
过山车刚好能通过A点,在A点重力提供向心力,即
解得
从D到A,根据动能定理
解得
15. 如图所示,虚线左侧的水平地面粗糙,右侧的水平地面光滑,在虚线左侧处静止放置质量为的物块,在虚线右侧静止放置质量为的木板,的右端静止放置质量为的小物块,现给方向水平向右、大小为的初速度,一段时间后以速度与发生弹性碰撞,始终未滑离。已知与左侧地面间的动摩擦因数为,与间的动摩擦因数为,重力加速度,均可视为质点。
(1)求的大小;
(2)求和长木板因相对运动而产生的热量;
(3)若其它条件不变,与地面间的摩擦因数,求最终停止时距右端的距离。
【答案】(1)6m (2)6J
(3)2m
【解析】
【小问1详解】
选A为研究对象,在左侧运动阶段,由牛顿第二定律有
根据运动学公式,有
联立解得
【小问2详解】
A与B发生弹性碰撞的瞬间,C的速度未发生变化,则碰撞过程中A和B组成的系统动量守恒,有
根据机械能守恒,有
解得B的速度大小为
对B与C,根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律,有
联立解得
【小问3详解】
A、B碰撞后,对C,牛顿第二定律有
解得
对B,牛顿第二定律有
解得
共速时,有
解得
最终C停在距离B右端的距离为
解得
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