河南郑州市2025-2026学年高一下学期期末考试物理试卷

这是一份河南郑州市2025-2026学年高一下学期期末考试物理试卷，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.篮球从高处无转动下落将沿竖直方向运动，若在释放瞬间给篮球一个转动速度，篮球仍在竖直平面内运动，运动轨迹变成曲线，其侧视图如图所示。篮球运动到点时速度方向如图，下列说法正确的是（ ）
A. 篮球下落过程中仅受重力B. 篮球的速度可以保持不变
C. 点处篮球受到的合力可能指向右下方D. 点处篮球的加速度方向指向轨迹的凸侧
2.2025年，天文学家发现了一颗来自太阳系边缘奥尔特云的彗星C/2025D1，观测分析表明，其轨道是一个极其扁长的椭圆。已知其近日点距离太阳为，速度大小为；远日点距离太阳为，速度大小为。若将彗星的运动近似认为仅受太阳引力的椭圆轨道运动，则下列关于其运动的判断中，正确的是（ ）
A. 彗星从近日点运动到远日点的过程中，太阳对它的万有引力做负功
B. 彗星从近日点运动到远日点的过程中，太阳对它的万有引力做正功
C. 彗星在近日点与远日点的速度大小之比为1∶1
D. 彗星在近日点与远日点的速度大小之比为
3.如图为一位小朋友在水上世界玩水滑梯，她坐在离水面高为的滑梯顶端由静止下滑。不考虑水的阻力，下滑过程可认为机械能守恒，小朋友的质量为，取重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 下滑时，小朋友会偏向滑道的内侧
B. 小朋友质量越小，下滑到水滑梯底端的速度越大
C. 无论选择哪个位置为零势能参考平面，她下滑时的总机械能总是
D. 无论选择哪个位置为零势能参考平面，她下滑时的总机械能变化量总是0
4.编号为2020FD2的小行星是中国科学院紫金山天文台发现的一颗近地小行星。科学家们观测到它的轨道如图所示，轨道的半长轴大于地球轨道半径，小于木星轨道半径，近日点在水星轨道内，远日点在木星轨道外。已知木星绕太阳公转的周期为年，关于该小行星（只考虑太阳对小行星的引力），下列说法正确的是（ ）
A. 在近日点的动能比远日点小B. 在近日点运行速度比水星速度小
C. 在近日点加速度比远日点小D. 公转周期一定小于年
5.小明将一质量为的硬币与衣服一起放进了波轮洗衣机，脱水过程中，硬币紧贴筒壁一起做匀速圆周运动，与周围衣物无接触，筒壁竖直，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下表是洗衣机的规格参数，重力加速度取，（取）下列说法中正确的是（ ）
A. 硬币做圆周运动所需的向心力由筒壁弹力与静摩擦力的合力提供
B. 脱水筒正常工作时，转动的角速度为
C. 若硬币与筒壁之间的动摩擦因数为0.1，筒壁对硬币的静摩擦力0.36N
D. 脱水筒正常工作时，筒壁对硬币的弹力大小约为
6.如图所示，轻弹簧一端连接小球，另一端固定于点，现将球拉到与点等高处，弹簧处于自然状态，小球由静止释放，轨迹如虚线所示，上述运动过程中（ ）
A. 小球的机械能守恒
B. 小球的重力势能一直减小
C. 上述运动过程中，小球的机械能先减小后增大
D. 当球到达点的正下方时，重力的瞬时功率为0
7.可视为质点的甲、乙两小球用铰链与轻杆连接，甲球套在固定的竖直杆上，乙球处于水平地面上，初始时轻杆与水平方向夹角为，杆长为。无初速度释放两球到甲球落地的过程中，两球的速率随时间变化如图所示，其中时刻乙球速率最大。已知甲球质量为，乙球质量为，重力加速度大小为，不计一切摩擦，则（ ）
A. 时刻轻杆与水平方向夹角小于
B. 时刻甲球的加速度小于
C. 时刻甲球的速率为
D. 0~过程甲、乙两球的速率图线与时间轴所围成的面积之比为
8.在快递分类时常用传送带运送快件，如图甲所示，一倾角为的传送带以恒定速度运行，传送带底端到顶端的距离。现将一质量的小快件静止放于传送带底端，快件沿传送带向上运动至顶端过程中速度的平方随位移的变化关系如图乙所示，快件可视为质点，取，，。以下描述正确的是（ ）
A. 由乙图可得快件的加速度和传送带的速度
B. 不能得出快件与传送带间的动摩擦因数
C. 快件与传送带摩擦而产生的热量为110 J
D. 快件从传送带底端运动到顶端过程中，不能得出电动机多做的功
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.拉格朗日点是天体力学中的一组特殊位置，处于该点的微小物体在两个大天体（如地球和太阳）的引力作用下，能保持相对静止。如图中的、、、、所示，人们称之为拉格朗日点。其中位于、、点上的飞行器，在太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料与地球保持同步绕太阳做圆周运动。若发射一颗卫星定位于拉格朗日点，下列说法正确的是（ ）
A. 该卫星在点处于平衡状态
B. 该卫星绕太阳运动的周期和地球公转周期相等
C. 该卫星在处所受太阳和地球引力的合力比其在处小
D. 该卫星绕太阳运动的向心加速度比地球绕太阳运动的向心加速度大
10.如图，图甲和图乙分别是竖直平面内圆周运动的绳模型和杆模型，甲乙两模型中小球A和的质量均为，绳和杆长均为，小球过最高点时，细绳恰好对小球没有作用力，而轻杆对小球的作用力大小，其中为当地的重力加速度，不计空气阻力。则：（ ）
A. 小球A在最高点的加速度大小为
B. 小球B在最高点的加速度大小为
C. 小球A和B在最高点时的速度大小之比可能为
D. 小球A和B在最高点时的速度大小之比可能为2∶1
11.一物块在高、长的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取。则（ ）
A. 物块下滑过程中机械能守恒B. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C. 物块的质量为2 kgD. 当物块下滑时机械能损失了
12.儿童玩具“弹射过山车”的原理图如图，水平面（视为光滑）与竖直面内粗糙的半圆形导轨在点衔接，为导轨的直径，与水平面垂直，导轨半径为，一个质量为的小球将弹簧压缩至处。小球从处由静止释放被弹开后，以速度经过点进入半圆形轨道，之后向上运动恰能沿轨道运动到点。重力加速度取，以下说法正确的是（ ）
A. 小球运动到点所受导轨的弹力为
B. 释放小球前弹簧的弹性势能
C. 小球到达点时的速度大小
D. 小球由到运动过程中克服阻力做的功
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某同学设计实验验证机械能守恒定律，装置如图所示。一质量为、直径为的小球连接在长为的轻质细绳一端，细绳另一端固定在点，调整光电门的中心位置与小球通过最低点时的球心对齐。将细绳拉直，由静止释放小球，记录小球从不同高度释放通过光电门的挡光时间，小球运动中不接触弧面，重力加速度为。
(1)小球通过光电门的挡光时间极短，可用平均速度近似瞬时速度，若小球直径为，挡光时间为，则小球经过光电门时速度的表达式为 （用字母d、t表示）。
(2)若测得光电门的中心与释放点的竖直距离为，则小球从释放点下落至光电门中心的过程，满足关系式 （用字母g、h、d、t表示），即可验证机械能守恒定律。
(3)经过多次重复实验，发现小球经过光电门时，动能增加量总是大于重力势能减小量，下列原因中可能的是 。
A．的测量值偏大
B．在最低点时光电门的中心在小球球心的上方
C．小球下落过程中受到了空气阻力
D．的测量值偏大
14.某同学尝试用一把直尺测量做圆锥摆运动小球的角速度、线速度v、周期T。一条不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端系上一个金属小球做成圆锥摆。平行光照射到圆锥摆上，固定点O和小球A的影子投射到在对面墙壁上。是O点在墙壁上的投影，是小球A在墙壁上的投影，是小球自然下垂时在墙壁上的投影。已知重力加速度为g。
（1）用直尺测出与之间的距离为，则小球做圆锥摆运动的角速度 ；
（2）用直尺测出与 之间的距离为，则小球做圆锥摆运动的线速度 ；
（3）小球做圆锥摆运动过程中的向心加速度 。
四、计算题：本大题共4小题，共46分。
15.我国预计在2020年左右发射“嫦娥六号”卫星．以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：
（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球中心与地球中心间距离r，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的周期为T；
（2）若宇航员随“嫦娥六号”登陆月球后，站在月球表面以初速度v0水平抛出一个小球，小球飞行一段时间t 后恰好垂直地撞在倾角为θ=37°的的斜坡上，已知月球半径为R0，月球质量分布均匀，引力常量为G，试求月球的密度？（sin 37°=0.6，cs 37°=0.8）
16.我国的“三农”政策取得显著成绩，农业现代化得到全面实施。图为某农场使用无人驾驶拖拉机牵引绿肥翻耕机在水平田地里作业的场景，拖拉机与翻耕机的总质量，工作时拖拉机与翻耕机整体所受阻力大小f与速度大小v成正比，即f＝kv，，重力加速度。
(1)拖拉机以匀速翻耕时，求此时的牵引力的功率；
(2)若拖拉机以额定功率从静止开始加速翻耕，求加速过程的最大速度的大小；
(3)若拖拉机以额定功率从静止开始加速翻耕，当拖拉机速度达到时，求此时的加速度大小a。
17.如图所示，在足够大的转盘中心固定一个小物块B，距离中心为处放置小物块 A。A、B质量均为， A与转盘之间的动摩擦因数为。现在用原长为、劲度系数的轻质弹簧将两者拴接，重力加速度，假设弹簧始终处于弹性限度以内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则：
（1）缓慢增加转盘转动的角速度，求A即将打滑时的；
（2）若小物块B解除固定状态，B和转盘间动摩擦因数为，现将转盘角速度从0开始缓慢增大，为了保证B不打滑，求满足条件的转盘角速度的大小范围。
18.如图所示，在竖直平面内，光滑的圆弧轨道与粗糙的斜面轨道的下端相切于D，C是最低点，圆心角，B与圆心等高，圆弧轨道半径，现有一个质量为、可视为质点的小物体，从点的正上方点处自由下落，A、B两点间的距离，斜面的长度，取，，。不计空气阻力，求：
(1)物体第一次通过点时物体对轨道压力的大小；
(2)要使物体不从斜面顶端飞出，物体与斜面之间的动摩擦因数至少为多少；
(3)若斜面已经满足（2）的要求，物体从A点开始下落，直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动，求在此过程中系统损失的机械能的大小。
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】A
9.【答案】BC
10.【答案】AC
11.【答案】BD
12.【答案】BCD
13.【答案】​​​​​​​
​​​​​​​
BD

14.【答案】

15.【答案】解：（1）设地球的质量为M，月球的轨道半径为r，则有：，
在地球表面有： ②，
由①②式得：；
（2）设月球表面的重力加速度为g月，由斜面平抛运动规律得：，
解得， ③
在月球表面有：④，
⑤，
由③④⑤式解得，月球的密度。
16.【答案】【详解】（1）由题意得拖拉机以 匀速翻耕时受力平衡，满足
此时的牵引力的功率
（2）拖拉机以额定功率 从静止开始加速翻耕，当其匀速行驶时速度达到最大值 ，此时拖拉机受力平衡，牵引力与阻力等大反向，最大速度满足
代入数据得
（3）由上问可知速度 时拖拉机仍在加速阶段，牵引力大小为
阻力大小为
由牛顿第二定律有
解得 ​​​​​​​

17.【答案】（1）设盘的角速度为 时，物块A将开始滑动，则
代入数值解得A即将打滑时
（2）若小物块B解除固定状态，则物块刚好滑动时弹簧拉力为F，则对B有
由胡克定律可知
可得
对A受力分析，为了保证B不打滑，则有
可得
​​​​​​​

18.【答案】（1）物体从 到 ，由机械能守恒得
在 点，由牛顿第二定律得
联立解得
由牛顿第三定律可得压力为
（2）对从 到 的过程，由动能定理得
又
联立解得 ，故摩擦因数至少为0.5
（3）因为
解得
所以，物体不会停在斜面上，物体最后以 为中心，D为一侧最高点沿光滑圆弧轨道做周期性运动。从 点开始直至最后，系统因摩擦而损失的机械能等于 、 两点间的重力势能，即 ​​​​​​​
型号
××
额定电压、频率
0~220V、50Hz
额定脱水功率
225W
质量
31kg
脱水转速
600r/min
脱水桶尺寸
直径300mm，高370mm
外形尺寸
长555mm，宽510mm，高870mm