精品解析：北京市某重点校2025-2026学年高一下学期期中考试物理试题

2025-2026学年度第二学期高一物理期中试题 一、不定项选择 1. 为了安全，轿车中都装有安全气囊，当发生剧烈碰撞时，安全气囊启动为驾驶员提供保护。关于安全气囊的作用下列说法正确的是 （　　） A. 减小了驾驶员的动量变化量 B. 减小了驾驶员所受到的撞击力 C. 减小了驾驶员受到撞击力的冲量 D. 增大了驾驶员与安全气囊的作用时间 【答案】BD 【解析】 【详解】A．动量的变化量等于末动量减去初动量，可知在碰撞过程中，驾驶员的动量变化量一定，故A错误； BD．根据动量定理可得 解得 由于安全气囊的缓冲作用，碰撞过程中，驾驶员的动量变化量一定，增大了驾驶员与安全气囊的作用时间，可知减小了驾驶员受到的撞击力，故BD正确； C．根据动量定理 结合上述可知，在碰撞过程中，驾驶员的动量变化量一定，则驾驶员受到撞击力的冲量一定，故C错误。 故选BD。 2. 体育课上，某同学做俯卧撑训练，在向上撑起过程中，下列说法正确的是（　　） A. 地面对手的支持力做了正功 B. 地面对手的支持力冲量为零 C. 他克服重力做了功 D. 他的机械能增加了 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由于地面对手的支持力作用点没有发生位移，则地面对手的支持力不做功，故A错误； B．根据 可知地面对手的支持力冲量不为零，故B错误； CD．由于人的重心升高，则重力做负功，即该同学克服重力做了功，在向上撑起过程中，同学的机械能增加了，故CD正确。 故选CD。 3. 2024年6月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器在圆形轨道1上绕月球飞行，在A点变轨后进入椭圆轨道、为远月点。关于嫦娥六号探测器，下列说法正确的是（　　） A. 在轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐减小 B. 在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大 C. 在轨道2上机械能与在轨道1上相等 D. 利用引力常量和轨道1的周期，可求出月球的质量 【答案】A 【解析】 【详解】A．在轨道2上从A向B运动过程中，探测器远离月球，月球对探测器的引力做负功，根据动能定理，动能逐渐减小，A正确； B．探测器受到万有引力，由 解得 在轨道2上从A向B运动过程中，r增大，加速度逐渐变小，B错误； C．探测器在A点从轨道1变轨到轨道2，需要加速，机械能增加，所以探测器在轨道2上机械能大于在轨道1上的机械能，C错误； D．探测器在轨道1上做圆周运动，根据万有引力提供向心力，得 解得 利用引力常量G和轨道1的周期T，还需要知道轨道1的半径r，才能求出月球的质量，D错误。 故选A。 4. 水平桌面上的甲、乙两物体在水平拉力作用下由静止开始沿直线运动，其加速度a与所受拉力F的关系如图所示。甲、乙两物体的质量分别为，与桌面间的动摩擦因数分别为。下列说法正确的是（　　） A. B. C. 若拉力相同，经过相同时间拉力对甲做功少 D. 若拉力相同，通过相同位移甲获得的动能小 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．物体运动后，由牛顿第二定律可知 即 由图像的斜率以及截距可知， A错误，B正确； C．由图像可知，若拉力相同，加速度大小无法判断，根据 可知在相同的内无法判断拉力做功的大小，C错误； D．根据结合图像的横截距可知物体滑动过程中甲所受的滑动摩擦力更大，根据可知拉力和距离相同时，甲获得的动能更小，D正确。 故选BD。 5. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中错误的是（　　） A. a、b、c三物体，都仅由万有引力提供向心力 B. 周期关系为 C. 线速度的大小关系为 D. 向心加速度的大小关系为 【答案】A 【解析】 【详解】A．b、c围绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，a为地球赤道上的物体，由万有引力垂直于地轴的分力提供向心力，故A错误，符合题意； B．c为地球静止卫星，a为地球赤道上的物体，两者的周期与地球自转周期相等，根据开普勒第三定律有 由于 则有 可知 故B正确，不符合题意； C．c为地球静止卫星，根据 a、c角速度相等，a的轨道半径小一些，则有 根据 则有 c的轨道半径大于b的轨道半径，则c的线速度小于b的线速度，则有 故C正确，不符合题意； D．c为地球静止卫星，根据 a、c角速度相等，a的轨道半径小一些，则有 根据 则有 c的轨道半径大于b的轨道半径，则c的加速度小于b的加速度，则有 故D正确，不符合题意。 故选A。 6. 甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s。如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是（　　） A. 力F对甲物体做功多 B. 力F对甲、乙两个物体做的功一样多 C. 甲物体获得的动能比乙大 D. 甲、乙两个物体获得的动能相同 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由W=Fs知，拉力的大小相同，物体的位移也相同，所以拉力对两物体做的功一样多，故A错误B正确； CD．由动能定理可以知道，在光滑水平面上的木块，拉力对物体做的功等于物体的动能变化，在粗糙水平面上的木块，拉力对物体做正功的同时，摩擦力对物体做了负功，所以在光滑水平面上的物体获得的动能要大于在粗糙水平面上物体的动能，故C正确。D错误 故选BC。 7. 如图所示，将轻质弹簧的一端固定在水平桌面上O点，当弹簧处于自由状态时，弹簧另一端在A点。用一个金属小球挤压弹簧至B点，由静止释放小球，随即小球被弹簧竖直弹出，已知C点为AB的中点，则（　　） A. 从B到A过程中，小球的动能一直增加 B. 从B到A过程中，小球的机械能一直增加 C. 从B到A过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小 D. 从B到C弹簧弹力对小球做的功大于从C到A弹簧弹力对小球做的功 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从B到A过程中，小球所受弹簧弹力逐渐减小，当 时，小球做加速运动，其动能增加，当 时，小球做减速运动，其动能减小。故A错误； BC．从B到A过程中，弹簧与小球系统机械能守恒，弹簧一直对小球做正功，小球的机械能一直增加，弹簧的弹性势能一直减小。故B正确；C错误； D．根据胡克定律 可知从B到C弹簧弹力的平均值较大，由 又 可知从B到C弹簧弹力对小球做的功大于从C到A弹簧弹力对小球做的功。故D正确。 故选BD。 8. 蹦极是一项深受年轻人喜爱的极限运动，某游客身系弹性绳从高空P点自由下落，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，如图所示。从弹性绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，若忽略空气阻力影响，下列说法正确的是（ ） A. 弹性绳对人的冲量始终竖直向上 B. 弹性绳恰好伸直时，人的动量最大 C. 弹性绳对人的冲量大于重力对人的冲量 D. 在最低点时，弹性绳对人的拉力等于人的重力 【答案】AC 【解析】 【详解】A．弹性绳对人的拉力始终是向上的，所以弹性绳对人的冲量始终向上，故A正确； B．弹性绳恰好伸直，绳对人的拉力为零，由于重力大于绳对人的拉力，所以人还在加速，此时速度不是最大值，动量也不是最大值，故B错误； C．从弹性绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，动量的变化量方向向上，根据动量定理，可知弹性绳对人的冲量大于重力对人的冲量，故C正确； D．当弹性绳的弹力等于人的重力时，人的速度最大，接着人向下运动，向上的弹力大于人的重力，开始向下做加速度增大的减速运动，到最低点时速度为零，弹性绳对人的拉力大于人的重力，故D错误。 故选AC。 9. 我国于2018年12月成功发射“嫦娥四号”探测器，实现了人类首次月球背面着陆。假设“嫦娥四号”探测器的发射过程简化如下：探测器从地球表面发射后，进入地月转移轨道，经过M点时变轨进入距离月球表面100km的圆形轨道Ⅰ，在轨道Ⅰ上经过P点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，之后将在Q点着陆月球表面。下列说法正确的是（　　） A. “嫦娥四号”探测器的发射速度大于地球的第二宇宙速度 B. “嫦娥四号”在轨道Ⅰ上经过M点的速度小于在轨道Ⅱ上经过Q点的速度 C. “嫦娥四号”在轨道Ⅰ上经过P点的加速度小于在轨道Ⅱ上经过P点的加速度 D. “嫦娥四号”在M点需要加速才能实现从地月转移轨道转移到Ⅰ轨道 【答案】B 【解析】 【详解】A．“嫦娥四号”探测器绕月球运行时，并没有脱离地球引力的约束，所以发射速度大于地球的第一宇宙速度，小于地球的第二宇宙速度，故A错误； B．卫星绕月球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力得 可得 可知“嫦娥四号”在过Q点圆轨道的运行速度大于在轨道Ⅰ上经过M点的速度，而“嫦娥四号”在过Q点圆轨道需要点火加速变轨到椭圆轨道Ⅱ，所以“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上经过M点的速度小于在轨道Ⅱ上经过Q点的速度，故B正确； C．根据牛顿第二定律可得 可得 可知“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上经过P点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过P点的加速度，故C错误； D．卫星从高轨道变轨到低轨道，需要在变轨处点火减速，所以“嫦娥四号”在M点需要减速才能实现从地月转移轨道转移到Ⅰ轨道，故D错误。 故选B。 10. 如图所示，长为L的杆一端固定在过O点的水平转轴上，另一端固定质量为m的小球。杆在电动机的驱动下在竖直平面内旋转，带动小球以角速度做匀速圆周运动，其中A点为最高点，C点为最低点，B、D点与O点等高。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球在B、D两点受到杆的作用力大小等于mω2L B. 小球在A、C两点受到杆的作用力大小的差值为6mg C. 小球在B、D两点受到杆的作用力大于mg D. 小球从A点到B点的过程，杆对小球做的功等于-mgL 【答案】CD 【解析】 【详解】AC．小球在B、D两点受到杆的作用力大小等于 故A错误，C正确； B．在A点时 在C点时 可知小球在A、C两点受到杆的作用力大小的差值为 故B错误； D．小球从A点到B点的过程，由动能定理 杆对小球做的功等于 故D正确。 故选CD。 11. 如图所示，水平传送带在电动机带动下始终保持以速度匀速运动，某时刻一质量为的物块轻放在传送带的左端。在物块放上传送带到物块与传送带相对静止的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 传送带对物块所做的功为 B. 物块对传送带所做的功为 C. 物块与传送带间由于摩擦而产生的热量为 D. 由于传送该物块电动机需要多做的功为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．物块相对传送带静止时物块的速度等于传送带速度v。对物块，由动能定理得 传送带对物块所做的功为，故A正确； B．设经过时间t物块与传送带速度相等，物块的位移 传送带的位移 传送带对物块做功 物块对传送带做功，故B正确； C．物块与传送带间由于摩擦力产生的热量，故C错误； D．电动机多做的功转化成了物块的动能和系统的内能，所以电动机多做的功为，故D正确。 故选ABD。 12. 我们知道，处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的，当水不再流动时，同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能，即水面是等势面。通常稳定状态下水面为水平面，但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度转动，稳定时水面呈凹状，如图所示。这一现象仍然可用等势面解释：以桶为参考系，桶中的水还多受到一个“力”，同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。为便于研究，在过桶竖直轴线的平面上，以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为轴正方向建立直角坐标系，质量为的小水滴（可视为质点）在这个坐标系下具有的“势能”可表示为。该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能，水会向总势能更低的地方流动，稳定时同一滴水在水表面的不同位置具有相同的总势能，即水面是等势面。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（ ） A. 水受到的这个“力”的效果是提供水做圆周运动的向心力 B. 与该“势能”对应的“力”的大小随的绝对值增加而增大 C. 凹状液面的截面形状为抛物线 D. 稳定时桶中水面的形状与桶转动的角速度大小有关 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．根据该“势能”的表达式可知，距离y轴越远，势能越小，则当小水滴从y轴向外运动的过程中，对应的“力”一定做正功，因此与该“势能”对应的“力”的方向背离O点向外，而向心力方向是指向圆周运动的圆心，则水受到的这个“力”的效果不是提供水做圆周运动的向心力，故A错误； B．设与该“势能”对应的“力”为F，则有 故该“势能”对应的“力”的大小随x的绝对值增加而增大，故B正确； CD．由于整个水面上质量相等的小水滴的总势能相等，在O点处小水滴的总势能为零，则一个小水滴在该水面上任何位置的重力势能和该“势能”的和均为零，即 解得 因此稳定转动时，桶中水面的纵截面为抛物线的一部分；当桶转动的角速度ω发生变化时，抛物线的形状发生变化，即稳定时桶中水面的形状与桶转动的角速度ω大小有关，故CD正确。 故选BCD。 二、实验题 13. 某实验小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。 （1）关于本实验，下列说法正确的是______。 A. 实验用的电磁打点计时器应接在220V的交流电源上 B. 可以利用，计算重物自由下落时的速度 C. 实验时应先开打点计时器再释放重物 D. 重物最好选密度大、体积小的 （2）按照正确的实验步骤操作后得到一条比较理想的纸带，如图所示，O点是重物释放时打的第一个点，A、B、C、D是四个连续的计时点。已知重物的质量为0.1kg，打点计时器打点的时间间隔为0.02s，重力加速度取9.8m/s2，则从开始释放到C点时，重物减少的重力势能为______J，重物增加的动能为______J，在误差允许的范围内，可认为重物的机械能守恒。（结果均保留三位有效数字） 【答案】（1）CD （2） ①. 0.428 ②. 0.423 【解析】 【小问1详解】 A．电磁打点计时器应接在约的交流电源上，而不是接在的交流电源上，故A错误； B．本实验是验证机械能守恒定律，若用计算速度，就默认了机械能守恒，失去了验证的意义，故B错误； C．实验时应先打开打点计时器再释放重物，故C正确； D．重物选密度大、体积小的，这样可以减小空气阻力对实验的影响，使实验更接近理想的自由落体运动，故D正确。 故选CD。 【小问2详解】 [1]重力势能的减少量等于重力做的功，公式为，其中，，是从点到点的距离，由图可知 则 [2]根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，点的速度等于、两点间的平均速度。点到点的距离 时间间隔，所以 动能的增加量 代入数据可得 14. 小明用如图所示的装置做“探究碰撞中的不变量”实验，悬挂在点的单摆由不可伸长的细线和小球A组成，直径相同的小球B，放置在光滑支撑杆上。小球A与小球B发生对心碰撞，碰后小球A继续向右摆动，小球B做平抛运动。小球A在摆动的过程中，细绳没有断掉。 （1）小明测得了小球A质量，细线拉紧时悬点到球心之间的距离，碰撞前小球拉起的角度和碰撞后小球摆动的最大角度，碰撞后小球做平抛运动的水平位移和竖直下落高度。已知当地的重力加速度为，为完成实验，还需要测量的物理量有：________； （2）若用实验测得的物理量表示，小球A碰前瞬间的动量________，小球A碰后瞬间的动量________，小球B碰后瞬间的动量________。 【答案】（1）小球B的质量 （2） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 A下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得 碰撞后由小球A碰后摆动的最大角，仍可根据机械能守恒定律计算小球A的速度，小球B碰撞后做平抛运动，根据平抛运动规律可得小球B的速度，进而求出B的动量，需要测量小球B的质量； 【小问2详解】 [1]由小球A下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得 解得小球A碰撞前的速度大小为 小球A碰前瞬间的动量为 [2]碰撞后由小球A碰后摆动的最大角，根据机械能守恒定律得 小球A碰后瞬间的动量 [3]由小球B碰撞后做平抛运动，根据平抛运动规律可得， 解得小球B碰撞后的速度大小为 小球B碰后瞬间的动量 三、计算题 15. 如图所示，质量为的小球从距离地面高的点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为的点时速度减为零，在泥潭中的减速时间为0.1 s。不计空气阻力，重力加速度为。关于小球下落的整个过程 （1）小球落入泥潭前的瞬间的速度大小； （2）小球对泥潭的平均冲击力大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球从点到地面做自由落体运动，由 整理得 【小问2详解】 设小球在泥潭中减速的时间为，泥潭对小球的平均阻力大小为，取竖直向下为正方向。由动量定理得 解得 由牛顿第三定律，小球对泥潭的平均冲击力大小等于泥潭对小球的平均阻力大小，故为 16. 质量m=60kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳水台v0=5m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中。若将运动员看成质点，以水面为参考平面，不计空气阻力，g取10m/s2，求： （1）运动员起跳时的动能； （2）运动员在跳台上时具有的重力势能； （3）运动员入水时的机械能大小。 【答案】（1）750J；（2）6000J；（3）6750J 【解析】 【详解】（1）起跳时的动能 （2）在跳台上时具有的重力势能 （3）运动员运动过程中机械能守恒，因此入水时机械能等于起跳时机械能 17. 随着科学技术的不断发展进步，无人机已广泛应用于生产和生活。某厂家在无风的天气做无人机飞行测试，让无人机从地面由静止开始竖直上升，上升过程的速度与时间关系如图所示，其中0~2s内图像为直线，2s末电动机功率达到额定值，此后保持额定功率运动。已知无人机总质量，空气阻力恒为无人机总重力的0.2倍，取，求：（计算结果均保留两位有效数字） （1）无人机在内电动机提供的牵引力； （2）无人机竖直向上运动过程能够达到的最大速度； （3）无人机2~6s内上升的高度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由速度与时间关系图可知，内无人机做匀加速直线运动，根据加速度定义式，有 根据牛顿第二定律，有，其中 得无人机在内，电动机提供的牵引力 【小问2详解】 由速度与时间关系图可知，末无人机的速度，此时电动机功率达到额定值，根据功率定义式，有 得 最终，当电动机的牵引力等于重力和空气阻力的合力时，无人机达到最大速度，有 得 【小问3详解】 根据动能定理，有，其中 得无人机在内上升的高度 18. 如图所示，运动员以一定速度从P点沿水平方向离开平台，恰能从A点与轨道相切进入粗糙圆弧轨道AC，沿圆弧轨道在竖直平面做圆周运动。已知运动员（含装备）质量m=50kg，运动员进入圆弧轨道时的速度大小vA=10m/s，圆弧轨道的半径R=4m，圆弧轨道AB对应的圆心角∠。测得运动员在轨道最低点B时对轨道的压力是其总重力的3.8倍。取重力加速度， ，。将运动员视为质点，忽略空气阻力。求： （1）运动员从P点到A点运动过程所用时间t； （2）运动员在B点时的动能； （3）在圆弧轨道AB段运动过程中，摩擦力对运动员所做的功W。 【答案】（1）0.6s （2）2800J （3）-100J 【解析】 【小问1详解】 由于运动员从P到A的运动过程为平抛运动，且vA=10m/s，故运动员在A点竖直方向速度 解得 【小问2详解】 在B点由牛顿第二定律得 由牛顿第三定律可知 运动员在B点的动能 解得 【小问3详解】 运动员从A到B过程，由动能定理得 解得 所以在圆弧轨道AB段运动过程中，摩擦力对运动员所做的功为-100J。 19. 如图所示，人造地球卫星在Ⅰ轨道做匀速圆周运动时，卫星距地面高度为，为地球的半径，卫星质量为，地球表面的重力加速度为，椭圆轨道Ⅱ的长轴。 （1）a、求卫星在Ⅰ轨道运动时的速度大小； b、根据开普勒第三定律，求卫星在Ⅱ轨道运动时的周期大小； （2）在牛顿力学体系中，当两个质量分别为、的质点相距为时具有的势能，称为引力势能，其大小为（规定无穷远处势能为零）卫星在Ⅰ轨道的P点点火加速，变轨到Ⅱ轨道 a、根据开普勒第二定律，求卫星在椭圆轨道Ⅱ运动时，在近地点P与在远地点Q的速率之比； b、从地球表面发射一枚炮弹，脱离地球的引力范围，求最小发射速度（忽略地球自转）； c、卫星在Ⅰ轨道的P点，变轨到Ⅱ轨道，求至少需对卫星做多少功（不考虑卫星质量的变化和所受的阻力）。 【答案】（1）， （2），， 【解析】 【小问1详解】 a、根据万有引力公式， 联立解得 b、设卫星在轨道Ⅰ上的运行周期为，则有 设卫星在轨道Ⅱ上的运行周期为，根据开普勒第三定律 解得 【小问2详解】 a、根据开普勒第二定律，在极短时间内，卫星与地心连线扫过的面积可近似看成三角形，即 可得 b、脱离引力即到达无穷远处，动能、势能均为 0，根据机械能守恒，则有 解得最小发射速度 c、卫星在轨道Ⅱ上运动时机械能守恒，在最远点和最近点满足 解得 则卫星在I轨道的P点变轨到Ⅱ轨道至少需对卫星做功为 20. 中国航天技术处于世界领先水平，航天过程有发射、在轨和着陆返回等关键环节。 （1）航天员在空间站长期处于失重状态，为缓解此状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。圆环绕中心轴匀速旋转，航天员（可视为质点）站在圆环内的侧壁上，随圆环做圆周运动的半径为，可受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度为。求圆环转动的角速度大小。 （2）启动反推发动机是着陆返回过程的一个关键步骤。返回舱在距离地面较近时通过射线精准测距来启动返回舱的发动机向下喷气，使其减速着地。 a、已知返回舱的质量为，其底部装有3台反推发动机，每台发动机喷嘴的横截面积为，喷射气体的密度为，返回舱距地面高度为时速度为，若此时启动反推发动机，返回舱此后的运动可视为匀减速直线运动，到达地面时速度恰好为零。不考虑返回舱的质量变化，不计喷气前气体的速度，不计空气阻力。求气体被喷射出时相对地面的速度大小v； b、图是返回舱底部射线精准测距原理简图。返回舱底部的发射器发射射线。为简化问题，我们假定：光子被地面散射后均匀射向地面上方各个方向。已知发射器单位时间内发出个光子，地面对光子的反射率为，紧邻发射器的接收器接收射线的有效面积为。当接收器单位时间内接收到个光子时就会自动启动反推发动机，求此时返回舱底部距离地面的高度。 【答案】（1） （2）a.；b. 【解析】 【小问1详解】 设航天员质量为m，所受侧壁对他的支持力N提供向心力，有 支持力等于他站在地球表面时所受的支持力，有 联立解得 【小问2详解】 a.设时间内每台发动机喷射出的气体质量为，气体相对地面速度为v，气体受到返回舱的作用力为F，则有 由动量定理得 联立解得 由牛顿第三定律可知，气体对返回舱的作用力大小 返回舱在匀减速下落的过程中，根据牛顿第二定律有 根据运动学公式有 联立解得 b.接收器单位时间单位面积接收的光子个数为 故接收器单位时间接收光子的个数 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度第二学期高一物理期中试题 一、不定项选择 1. 为了安全，轿车中都装有安全气囊，当发生剧烈碰撞时，安全气囊启动为驾驶员提供保护。关于安全气囊的作用下列说法正确的是 （　　） A. 减小了驾驶员的动量变化量 B. 减小了驾驶员所受到的撞击力 C. 减小了驾驶员受到撞击力的冲量 D. 增大了驾驶员与安全气囊的作用时间 2. 体育课上，某同学做俯卧撑训练，在向上撑起过程中，下列说法正确的是（　　） A. 地面对手的支持力做了正功 B. 地面对手的支持力冲量为零 C. 他克服重力做了功 D. 他的机械能增加了 3. 2024年6月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器在圆形轨道1上绕月球飞行，在A点变轨后进入椭圆轨道、为远月点。关于嫦娥六号探测器，下列说法正确的是（　　） A. 在轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐减小 B. 在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大 C. 在轨道2上机械能与在轨道1上相等 D. 利用引力常量和轨道1的周期，可求出月球的质量 4. 水平桌面上的甲、乙两物体在水平拉力作用下由静止开始沿直线运动，其加速度a与所受拉力F的关系如图所示。甲、乙两物体的质量分别为，与桌面间的动摩擦因数分别为。下列说法正确的是（　　） A. B. C. 若拉力相同，经过相同时间拉力对甲做功少 D. 若拉力相同，通过相同位移甲获得的动能小 5. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中错误的是（　　） A. a、b、c三物体，都仅由万有引力提供向心力 B. 周期关系为 C. 线速度的大小关系为 D. 向心加速度的大小关系为 6. 甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离s。如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力F对甲、乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是（　　） A. 力F对甲物体做功多 B. 力F对甲、乙两个物体做的功一样多 C. 甲物体获得的动能比乙大 D. 甲、乙两个物体获得的动能相同 7. 如图所示，将轻质弹簧的一端固定在水平桌面上O点，当弹簧处于自由状态时，弹簧另一端在A点。用一个金属小球挤压弹簧至B点，由静止释放小球，随即小球被弹簧竖直弹出，已知C点为AB的中点，则（　　） A. 从B到A过程中，小球的动能一直增加 B. 从B到A过程中，小球的机械能一直增加 C. 从B到A过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小 D. 从B到C弹簧弹力对小球做的功大于从C到A弹簧弹力对小球做的功 8. 蹦极是一项深受年轻人喜爱的极限运动，某游客身系弹性绳从高空P点自由下落，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，如图所示。从弹性绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，若忽略空气阻力影响，下列说法正确的是（ ） A. 弹性绳对人的冲量始终竖直向上 B. 弹性绳恰好伸直时，人的动量最大 C. 弹性绳对人的冲量大于重力对人的冲量 D. 在最低点时，弹性绳对人的拉力等于人的重力 9. 我国于2018年12月成功发射“嫦娥四号”探测器，实现了人类首次月球背面着陆。假设“嫦娥四号”探测器的发射过程简化如下：探测器从地球表面发射后，进入地月转移轨道，经过M点时变轨进入距离月球表面100km的圆形轨道Ⅰ，在轨道Ⅰ上经过P点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，之后将在Q点着陆月球表面。下列说法正确的是（　　） A. “嫦娥四号”探测器的发射速度大于地球的第二宇宙速度 B. “嫦娥四号”在轨道Ⅰ上经过M点的速度小于在轨道Ⅱ上经过Q点的速度 C. “嫦娥四号”在轨道Ⅰ上经过P点的加速度小于在轨道Ⅱ上经过P点的加速度 D. “嫦娥四号”在M点需要加速才能实现从地月转移轨道转移到Ⅰ轨道 10. 如图所示，长为L的杆一端固定在过O点的水平转轴上，另一端固定质量为m的小球。杆在电动机的驱动下在竖直平面内旋转，带动小球以角速度做匀速圆周运动，其中A点为最高点，C点为最低点，B、D点与O点等高。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球在B、D两点受到杆的作用力大小等于mω2L B. 小球在A、C两点受到杆的作用力大小的差值为6mg C. 小球在B、D两点受到杆的作用力大于mg D. 小球从A点到B点的过程，杆对小球做的功等于-mgL 11. 如图所示，水平传送带在电动机带动下始终保持以速度匀速运动，某时刻一质量为的物块轻放在传送带的左端。在物块放上传送带到物块与传送带相对静止的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 传送带对物块所做的功为 B. 物块对传送带所做的功为 C. 物块与传送带间由于摩擦而产生的热量为 D. 由于传送该物块电动机需要多做的功为 12. 我们知道，处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的，当水不再流动时，同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能，即水面是等势面。通常稳定状态下水面为水平面，但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度转动，稳定时水面呈凹状，如图所示。这一现象仍然可用等势面解释：以桶为参考系，桶中的水还多受到一个“力”，同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。为便于研究，在过桶竖直轴线的平面上，以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为轴正方向建立直角坐标系，质量为的小水滴（可视为质点）在这个坐标系下具有的“势能”可表示为。该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能，水会向总势能更低的地方流动，稳定时同一滴水在水表面的不同位置具有相同的总势能，即水面是等势面。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（ ） A. 水受到的这个“力”的效果是提供水做圆周运动的向心力 B. 与该“势能”对应的“力”的大小随的绝对值增加而增大 C. 凹状液面的截面形状为抛物线 D. 稳定时桶中水面的形状与桶转动的角速度大小有关 二、实验题 13. 某实验小组利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。 （1）关于本实验，下列说法正确的是______。 A. 实验用的电磁打点计时器应接在220V的交流电源上 B. 可以利用，计算重物自由下落时的速度 C. 实验时应先开打点计时器再释放重物 D. 重物最好选密度大、体积小的 （2）按照正确的实验步骤操作后得到一条比较理想的纸带，如图所示，O点是重物释放时打的第一个点，A、B、C、D是四个连续的计时点。已知重物的质量为0.1kg，打点计时器打点的时间间隔为0.02s，重力加速度取9.8m/s2，则从开始释放到C点时，重物减少的重力势能为______J，重物增加的动能为______J，在误差允许的范围内，可认为重物的机械能守恒。（结果均保留三位有效数字） 14. 小明用如图所示的装置做“探究碰撞中的不变量”实验，悬挂在点的单摆由不可伸长的细线和小球A组成，直径相同的小球B，放置在光滑支撑杆上。小球A与小球B发生对心碰撞，碰后小球A继续向右摆动，小球B做平抛运动。小球A在摆动的过程中，细绳没有断掉。 （1）小明测得了小球A质量，细线拉紧时悬点到球心之间的距离，碰撞前小球拉起的角度和碰撞后小球摆动的最大角度，碰撞后小球做平抛运动的水平位移和竖直下落高度。已知当地的重力加速度为，为完成实验，还需要测量的物理量有：________； （2）若用实验测得的物理量表示，小球A碰前瞬间的动量________，小球A碰后瞬间的动量________，小球B碰后瞬间的动量________。 三、计算题 15. 如图所示，质量为的小球从距离地面高的点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，到达距地面深度为的点时速度减为零，在泥潭中的减速时间为0.1 s。不计空气阻力，重力加速度为。关于小球下落的整个过程 （1）小球落入泥潭前的瞬间的速度大小； （2）小球对泥潭的平均冲击力大小。 16. 质量m=60kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳水台v0=5m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中。若将运动员看成质点，以水面为参考平面，不计空气阻力，g取10m/s2，求： （1）运动员起跳时的动能； （2）运动员在跳台上时具有的重力势能； （3）运动员入水时的机械能大小。 17. 随着科学技术的不断发展进步，无人机已广泛应用于生产和生活。某厂家在无风的天气做无人机飞行测试，让无人机从地面由静止开始竖直上升，上升过程的速度与时间关系如图所示，其中0~2s内图像为直线，2s末电动机功率达到额定值，此后保持额定功率运动。已知无人机总质量，空气阻力恒为无人机总重力的0.2倍，取，求：（计算结果均保留两位有效数字） （1）无人机在内电动机提供的牵引力； （2）无人机竖直向上运动过程能够达到的最大速度； （3）无人机2~6s内上升的高度。 18. 如图所示，运动员以一定速度从P点沿水平方向离开平台，恰能从A点与轨道相切进入粗糙圆弧轨道AC，沿圆弧轨道在竖直平面做圆周运动。已知运动员（含装备）质量m=50kg，运动员进入圆弧轨道时的速度大小vA=10m/s，圆弧轨道的半径R=4m，圆弧轨道AB对应的圆心角∠。测得运动员在轨道最低点B时对轨道的压力是其总重力的3.8倍。取重力加速度， ，。将运动员视为质点，忽略空气阻力。求： （1）运动员从P点到A点运动过程所用时间t； （2）运动员在B点时的动能； （3）在圆弧轨道AB段运动过程中，摩擦力对运动员所做的功W。 19. 如图所示，人造地球卫星在Ⅰ轨道做匀速圆周运动时，卫星距地面高度为，为地球的半径，卫星质量为，地球表面的重力加速度为，椭圆轨道Ⅱ的长轴。 （1）a、求卫星在Ⅰ轨道运动时的速度大小； b、根据开普勒第三定律，求卫星在Ⅱ轨道运动时的周期大小； （2）在牛顿力学体系中，当两个质量分别为、的质点相距为时具有的势能，称为引力势能，其大小为（规定无穷远处势能为零）卫星在Ⅰ轨道的P点点火加速，变轨到Ⅱ轨道 a、根据开普勒第二定律，求卫星在椭圆轨道Ⅱ运动时，在近地点P与在远地点Q的速率之比； b、从地球表面发射一枚炮弹，脱离地球的引力范围，求最小发射速度（忽略地球自转）； c、卫星在Ⅰ轨道的P点，变轨到Ⅱ轨道，求至少需对卫星做多少功（不考虑卫星质量的变化和所受的阻力）。 20. 中国航天技术处于世界领先水平，航天过程有发射、在轨和着陆返回等关键环节。 （1）航天员在空间站长期处于失重状态，为缓解此状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。圆环绕中心轴匀速旋转，航天员（可视为质点）站在圆环内的侧壁上，随圆环做圆周运动的半径为，可受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度为。求圆环转动的角速度大小。 （2）启动反推发动机是着陆返回过程的一个关键步骤。返回舱在距离地面较近时通过射线精准测距来启动返回舱的发动机向下喷气，使其减速着地。 a、已知返回舱的质量为，其底部装有3台反推发动机，每台发动机喷嘴的横截面积为，喷射气体的密度为，返回舱距地面高度为时速度为，若此时启动反推发动机，返回舱此后的运动可视为匀减速直线运动，到达地面时速度恰好为零。不考虑返回舱的质量变化，不计喷气前气体的速度，不计空气阻力。求气体被喷射出时相对地面的速度大小v； b、图是返回舱底部射线精准测距原理简图。返回舱底部的发射器发射射线。为简化问题，我们假定：光子被地面散射后均匀射向地面上方各个方向。已知发射器单位时间内发出个光子，地面对光子的反射率为，紧邻发射器的接收器接收射线的有效面积为。当接收器单位时间内接收到个光子时就会自动启动反推发动机，求此时返回舱底部距离地面的高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $