河南周口市商水县第二高中2025-2026学年高一下学期期末考试物理试题（含解析）

这是一份河南周口市商水县第二高中2025-2026学年高一下学期期末考试物理试题（含解析），共3页。试卷主要包含了5 JD等内容，欢迎下载使用。
1.答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 德国天文学家开普勒用20年的时间研究了丹麦天文学家第谷的行星观测记录，发现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，并于十七世纪初发表了开普勒行星运动定律。实际上，行星的轨迹与圆十分接近，我们常常将椭圆轨道按周期相同的圆轨道处理，圆轨道半径R是（ ）
A. 太阳与行星的最远距离B. 行星椭圆轨道长轴的一半
C. 行星椭圆轨道短轴的一半D. 行星椭圆轨道长轴与短轴相加的一半
【答案】B
【解析】
【详解】根据开普勒第三定律，所有行星轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值为定值，即。若将椭圆轨道等效为周期相同的圆轨道，对圆轨道有，因此等效圆轨道半径等于椭圆的半长轴。
故选B。
2. 摩托车赛道转弯处外高内低，弯道半径r是由地形决定的。道路内外高度差h的设计不仅与r有关，还与摩托车在弯道上的行驶速率v有关。如图所示，摩托车在某弯道做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 摩托车在转弯过程中速度不变B. 摩托车所受合力指向圆心
C. v一定时，r越大则要求h越大D. 如果赛车手减速，摩托车将做离心运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．速度是矢量，摩托车转弯时做圆周运动，速度方向时刻改变，因此速度是变化的，故A错误；
B．摩托车做匀速圆周运动，合外力完全提供向心力，向心力方向始终指向圆心，因此合力指向圆心，故B正确；
C．设倾斜路面倾角为θ，路面宽度为L，重力和支持力的合力提供向心力时有
且
整理得
当v一定时，r越大，设计要求的h越小，故C错误；
D．减速后摩托车做圆周运动需要的向心力减小，现有合力大于需要的向心力，摩托车会做近心运动，而非离心运动，故D错误；
故选B。
3. 在一段平直河流，一运动员驾驶小船渡河，从O点由静止出发，先加速再减速运动到河对岸，运动过程中船头始终与河岸垂直。设各处河水流速都相同，则小船运动的轨迹可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】小船的船头始终与河岸垂直，根据运动的合成与分解，当小船加速时，小船的实际速度方向逐渐偏向船头方向。当小船减速时，小船的实际速度方向逐渐偏向水流速度方向。只有A选项沿运动轨迹切线速度方向变化满足题意。
故选 A。
4. 如图所示，两可视为质点的物体高度差为H，质量。不计绳重和摩擦，重力加速度为g，由静止释放至二者达到相同高度，则此过程（ ）
A. 左侧物体M的机械能守恒B. 相同高度时两物体的速率不相等
C. 重力对右侧物体m做功D. 系统重力势能减少了
【答案】C
【解析】
【详解】A．左侧物体下降时绳对其做功，左侧物体机械能不守恒，故A错误；
B．两物体被绳相连同时运动，物体沿绳方向的速率是相等的，故B错误；
C．当二者高度相同时，左侧下降了，右侧上升了，重力对右侧物体做负功，，故C正确；
D．左侧物体下降，重力势能减少，右侧物体上升，重力势能增大，所以系统的重力势能变化量为
所以系统的重力势能减少了，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，两条长度分别为R1、R2不可伸长的细绳，各有一端固定在光滑水平面上，细绳另一端分别系有质量为m1、m2的小球，并使两小球都在水平面内做匀速圆周运动。已知，且，则下列有关两绳拉力大小F1、F2的比值，叙述正确的是（ ）
A. 若两球动能的比值，则
B. 若两球角速度的比值，则
C. 若两球运动周期的比值，则
D. 若两球速率的比值，则
【答案】A
【解析】
【详解】A．若两球动能的比值
则，故A正确；
B．若两球角速度的比值
则，故B错误；
C．若两球运动周期的比值
则，故C错误；
D．若两球速率的比值
则，故D错误；
故选A。
6. 如图所示，在高度为h处以速度v0水平抛出一个可看成质点的物体，物体落地时的速度与水平方向的夹角为θ。不考虑空气阻力，则下表各组数据中能使θ角最大的是（ ）
A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁
【答案】D
【解析】
【详解】小球在空中做平抛运动，因此小球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动。
竖直方向
其中
联立方程解得
可知，越大，越小，越大，则丁的角最大。
故选D。
7. 如图所示，四个固定质点的质量关系为，且m2、m3、m4在同一直线上，它们之间的距离和位置关系如图所示。若m1、m2、m4三个质点对m3的万有引力合力大小是m1质点对m3万有引力大小的倍，则图中θ为（ ）
A. 60°B. 45°C. 30°D. 15°
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意设，则
根据万有引力公式可知，令对的万有引力大小为
对的引力
对的引力
则、的合力为
方向由指向。
大小为F，方向与y轴夹角为θ，与对称分布在y轴两侧： x方向分量大小相等、方向相反，相互抵消；y方向分量相加，总合力为
根据题意可知
解得
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 2026年4月24日，第十一届“中国航天日”主场活动在成都举行，主题为“七秩问天路，携手探九霄”。全球首颗商业地球静止轨道卫星“苍宇一号”亮相商业航天展区，成为现场焦点。“苍宇一号”将于2026年底发射至离地球表面高度约为6R的地球静止轨道上运行，已知地球的半径为R，地球表面重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. “苍宇一号”可以在郑州的上空相对地面保持静止
B. “苍宇一号”在轨运行的周期与地球自转周期相同
C. “苍宇一号”在轨运行的向心加速度大小约为
D. “苍宇一号”在轨运行的线速度小于7.9 km/s
【答案】BD
【解析】
【详解】A．地球静止轨道卫星在赤道上空，故“苍宇一号”不可能在郑州的上空保持相对静止，故A错误；
B．地球静止轨道卫星与地球相对静止，在轨运行的周期与地球自转周期相同，故B正确；
C．某物体在地球表面上，则有
“苍宇一号”在轨运行，则有
联立解得“苍宇一号”在轨运行的向心加速度为，故C错误；
D．7.9km/s是第一宇宙速度，是卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大速度，故“苍宇一号”在轨运行的线速度小于7.9km/s，故D正确。
故选BD。
9. 如图1所示，在光滑水平地面上有一物块和轻质弹簧组成的系统，弹簧的劲度系数为k，质量的物块离开初始位置的位移用x表示。若物块受到水平向右的拉力F及弹簧弹力随着位移x的变化如图2所示，则当物块从的初始位置由静止开始移动至处的过程中（ ）
A. 物块所受合力越来越大B. 物块所受合力越来越小
C. 弹簧的弹性势能增加了0.5 JD. 物块的速度大小增加了0.5 m/s
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．由图可知拉力F比弹力增大的更快，所以物块的合力越来越大，故A正确，B错误；
C．根据做功公式可知，图像与坐标轴围成的面积代表做功，则有
所以弹簧的弹性势能增加了0.25 J，故C错误；
D．根据动能定理有
其中
解得，故D正确；
故选AD。
10. 竖直平面内有一如图所示的轨道，该轨道的方程在数值上满足。将一可视为质点的小球紧靠左侧轨道的某一点以初速度v0水平抛出，小球恰好直接落在轨道最低点O的位置，重力加速度g取10 m/s2，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A.
B. 若仅适当增大小球的质量，小球将落在O点右侧轨道上
C. 若仅适当增大小球的初速度，小球将落在O点右侧轨道上
D. 若仅适当增大小球在轨道上的抛出高度，小球将仍落在O点
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．根据题意可知，设抛出点到O点的竖直高度为H，则水平位移为
根据平抛运动规律有，
联立解得，故A正确；
B．平抛运动轨迹与质量m无关，仅由初速度和抛出位置决定。增大小球质量，不改变运动轨迹，小球仍会落在O点，故B错误；
CD．设抛物线上任意一点的坐标为（x，y）且满足，小球水平抛出时，竖直方向有
解得
则水平方向有
这说明水平位移恰好等于该点的横坐标x，即小球会落到原点O，若仅适当增大小球的初速度，小球水平位移增大，将落在O点右侧轨道上，故CD正确；
故选ACD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某小组同学在“验证机械能守恒定律”的实验中，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）在下图四种实验操作中正确的是________（填选项标号）。
A. B.
C. D.
（2）某实验小组得到了如图所示的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，那么纸带的________（填“左”或“右”）端与重锤相连。已知O点为纸带上打出的第一个点，研究O到C的过程，测出OC长度，还需要测出________（填“AC”“BD”或“CD”）的长度。
（3）实验中，该组同学根据测得的数据计算发现，检查测量与计算均无错误，出现这一结果的原因可能是________（填选项标号）。
A. 存在空气阻力和摩擦力B. 接通电源前释放了纸带
【答案】（1）A （2） ①. 左 ②. BD （3）B
【解析】
【小问1详解】
验证机械能守恒实验中，打点计时器必须接交流电源；释放纸带前，正确操作是手提纸带上端，让重锤靠近打点计时器保持静止，A符合要求。
故选A。
【小问2详解】
[1]重锤下落过程速度逐渐增大，相邻打点的间距越来越大，因此点迹更密集的左端先被打点，即左端与重锤相连。
[2]计算C点的瞬时速度时，根据匀变速直线运动规律，中间时刻瞬时速度等于对应时间段的平均速度，C点是B、D的中间时刻，因此需要测量的长度来计算。
【小问3详解】
A．存在阻力时，重力势能减少量一部分用于克服阻力做功，因此，故A错误；
B．若先释放纸带后接通电源，打第一个点时重锤已经具有初速度，但计算时我们将点初动能默认为0，得到的动能增加量偏大，因此会出现，故B正确。
故选B。
12. 采用如图1所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。
（1）实验时需要下列哪个器材________（填选项标号）。
A. 天平B. 重垂线C. 打点计时器
（2）某同学实验后发现在白纸上留下的点迹如图2所示，原因可能是________（填选项标号）。
A. 斜槽有摩擦
B. 斜槽末端未调成水平
C. 小球没有每次都从斜槽上同一个位置释放
（3）实验小组又采用了频闪照片获取小球平抛运动过程中的位置，频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光，该频闪仪的闪光频率为________赫兹。某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片如图3所示，图中的O点为第1个影像点，P1点为第3个影像点，P2点为第5个影像点，测出第1、第3和第5个影像点间的距离之比，重力加速度g取10 m/s2，则由此可以计算出小球从O点抛出的初速度大小为________m/s。
【答案】（1）B （2）C
（3） ①. 20 ②. 0.5
【解析】
【小问1详解】
需要利用重垂线确定竖直方向，无需天平与打点计时器。
故选B。
【小问2详解】
A．斜槽有摩擦不影响实验结果，其他操作无误时，轨迹应为抛物线，故A错误；
BC．斜槽末端未调成水平时，小球抛出的初速度不水平，小球做斜抛运动，小球没有每次从同一位置释放，每次初速度不同，点迹会散乱，故C正确，B错误；
故选C。
【小问3详解】
[1] 频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光，则闪光频率为
[2] 根据平抛运动规律可得小球从O到P1点有，
则
小球从P1到P2点有，
则
根据题意
解得
13. 如图1所示，在北方冬天的雪地里常常能见到马拉雪橇。人与坐的雪橇整体可视为与水平雪地平行的木板，两条绳子相互平行且垂直于木板边缘，如图2为简化模型。已知绳子与水平地面的夹角θ为37°，当每条绳子拉力F的大小均为100 N时，木板沿直线匀速前进，在10 s内前进了15 m，不计空气阻力，，，求此过程中
（1）地面对木板的阻力大小；
（2）两条绳子拉力所做的总功；
（3）两条绳子拉力的总功率。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【详解】（1）由于木板匀速运动，则有
解得
（2）根据功的定义式有
解得
（3）根据功率的定义，有
解得
14. 我国高铁在国际交通领域是一颗璀璨明珠，其运行的动车组列车是由几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动力的车厢（拖车）编成一组。如图所示，某车次动车组由8节车厢连接而成，每节车厢质量均为，其中第1、3、5、6、8节是带动力的车厢，每节可以提供的额定功率。设动车组在平直路面上行驶，每节带动力车厢在行驶中的输出功率相同，每节车厢受到的阻力恒为单节车厢重力的0.01倍，重力加速度g取10 m/s2。求：
（1）该动车组所能达到的最大速度；
（2）若动车组以额定功率启动，经1000s时间加速后以最大速度匀速行驶，则整个加速过程中所通过的路程为多少；
（3）当动车组以加速度加速行驶时，第1节车厢对第2节车厢的作用力大小。
【答案】（1）90m/s
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
当动车组达到最大速度时，总动力与总阻力相等，满足
其中
代入数据计算，可解得
【小问2详解】
对动车组启动的过程应用动能定理，满足
解得
【小问3详解】
设每节动力车厢能提供的牵引力为，第1节与第2节车厢之间的作用力大小为，根据牛顿第二定律，对全部车厢分析，满足
对除第1节车厢外的7节车厢进行分析，有
可解得第1节车厢对第2节车厢的作用力为
15. 如图所示，将一轻质弹簧放置在水平面AB上，一端固定在A点，另一端与质量为m的滑块P接触但不连接，当弹簧处于自然长度时，滑块P位于图中O点位置。水平面上OA段光滑、OB段粗糙，且OB段长度为0.8R。B端与半径为R的竖直光滑半圆轨道BCD相切，C点与圆心等高，D点是半圆轨道的最高点。用滑块P将弹簧压缩至E点（图中未画出），静止释放后，滑块P刚好能到达半圆轨道的最高点D；将滑块P换成质量为2m的同种材质的滑块Q，Q仍压缩弹簧到E点由静止释放，Q恰能运动到半圆轨道上的C点。已知重力加速度为g，滑块P、Q均可视为质点，求：
（1）滑块P在E点时，弹簧的弹性势能；
（2）滑块P、Q与OB段接触面间的动摩擦因数；
（3）滑块Q最终静止时到O点的距离。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
滑块P刚好能到达半圆轨道最高点D点，滑块P的重力提供向心力，有
滑块P从E点运动到D点的过程，由能量守恒定律有
滑块Q刚好能到达半圆轨道C点，则
滑块Q从E点运动到C点的过程，由能量守恒定律有
解得
【小问2详解】
由（1）知
解得
【小问3详解】
设滑块最终静止时在粗糙面上滑行的路程为x，根据能量守恒定律有
得
故最终滑块停在B点，到O点的距离为组次
甲
乙
丙
丁
h（m）
4
4
5
5
v0（m/s）
3
2
3
2