广东中山市2025-2026学年高一下学期期末物理试题（含解析）

这是一份广东中山市2025-2026学年高一下学期期末物理试题（含解析）试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号和准考证号填写在答题卡上，将条形码横贴在答题卡“条形码粘贴处”。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
一、单选题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 关于运动的性质，以下说法中正确的是（ ）
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 变速运动一定是曲线运动
C. 曲线运动一定是变加速运动
D. 物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．曲线运动的速度方向时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；
B．变速运动可以是指速度大小发生变化，如匀加速直线运动，故B错误；
C．曲线运动的条件是合力方向与速度方向不在同一条直线上，合力不一定改变，加速度不一定改变，即曲线运动可以是加速度不变的运动，如平抛运动，故C错误；
D．匀速圆周运动的加速度大小和速度大小均不变，但是匀速圆周运动是曲线运动，故D错误。
故选A。
2. 某同学踢出的足球在空中运动轨迹如图所示，不计空气阻力，关于足球在空中飞行的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 足球的速度大小不变，方向时刻发生变化
B. 足球的加速度大小不变，方向时刻发生变化
C. 足球上升过程和下落过程所用的时间相等
D. 足球水平方向的分运动是匀加速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．足球在空中做斜抛运动，只受重力作用。在上升过程中，重力做负功，动能减小，速度减小；在下落过程中，重力做正功，动能增加，速度增大。因此足球的速度大小是变化的，故A错误；
B．足球在空中只受重力作用，则足球的加速度为重力加速度，方向竖直向下，大小和方向均保持不变，故B错误；
C．由于不计空气阻力，足球在竖直方向上做竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，足球上升过程和下落过程经过同一高度时速度大小相等，所用时间相等，故C正确；
D．足球在水平方向上不受外力作用，根据牛顿第一定律可知，足球在水平方向的分运动是匀速直线运动，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，老师手持教鞭绕端点点做匀速圆周运动，教鞭上、两点与点的距离满足。则、两点的向心加速度大小之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】教鞭绕点转动时，、两点的角速度相同。由向心加速度公式
可知
故选B。
4. 如图，一飞行器沿椭圆轨道Ⅰ运行，地球位于椭圆轨道Ⅰ的一个焦点上。飞行器在某位置P经极短时间变轨后，沿圆轨道Ⅱ运行。已知轨道Ⅰ的半长轴大于轨道Ⅱ的半径，忽略飞行器质量的变化，则飞行器（ ）
A. 在轨道Ⅰ上从点到点，所受地球的引力大小逐渐增大
B. 在轨道Ⅱ上的周期大于在轨道Ⅰ上的周期
C. 在轨道Ⅱ上的速度小于在轨道Ⅰ上经过点的速度
D. 在轨道Ⅱ上所受地球引力的大小等于在轨道Ⅰ上点所受地球引力的大小
【答案】D
【解析】
【详解】A．飞行器在轨道Ⅰ上从点运动到远地点的过程中，到地心的距离逐渐增大，由万有引力定律可知引力大小逐渐减小，故A错误；
B．设轨道Ⅰ的半长轴为，轨道Ⅱ的半径为，由开普勒第三定律有
又，所以，故B错误；
C．设飞行器在远地点到地心的距离为，则。椭圆轨道上远地点的速度小于同半径圆轨道的速度，而圆轨道速度
随半径增大而减小，所以轨道Ⅱ上的速度大于飞行器经过点的速度，故C错误；
D．变轨时间极短，变轨前后飞行器均位于点，飞行器到地心的距离以及地球、飞行器的质量均不变，由万有引力定律可知所受地球引力大小相等，故D正确。
故选D。
5. 如图所示，空间站中操控货物的机械臂由长度均为的臂杆1和臂杆2通过轴连接而成，臂杆2一端固定在轴上，臂杆1前端固定质量为的货物，货物和机械臂先一起绕轴做半径为、角速度为的匀速圆周运动，货物运动到点停下，之后两臂杆同时绕、轴转动使货物从点由静止做匀加速直线运动，经时间到达点，已知、间距离为。不计重力影响，下列说法正确的是（ ）
A. 货物做匀速圆周运动时，向心力大小为
B. 货物做匀速圆周运动时，线速度大小为
C. 货物从到的过程中，加速度大小为
D. 货物到达点时，机械臂对其做功的瞬时功率为
【答案】B
【解析】
【详解】AB．质量为m的货物绕O2点做匀速圆周运动，其向心力大小为
线速度大小为，故A错误，B正确；
C．货物从静止开始做匀加速直线运动，则有
解得货物运动过程中加速度大小为，故C错误；
D．机械臂对货物的作用力大小为
货物到达B点时的速度大小为
此时机械臂对货物做功的瞬时功率为
联立解得，故D错误。
故选B。
6. 某同学受斧子劈柴的启发，设计了如下实验，侧视图为直角三角形的物块A与梯形的物块B相接触，放置在水平面上，物块A左侧紧贴竖直墙壁。现以速度竖直向下推动物块A，物块B以水平速度向右运动，物块A的边与物块B的边始终贴合在一起，已知。则与的大小关系为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】物块的速度沿垂直于接触面方向的分量为
物块的速度沿垂直于接触面方向的分量为
由接触面始终贴合得
解得
故选C。
7. 某枪械爱好者在进行子弹打靶测试时，搭建了如下实验装置：光滑水平台面上静置一质量为的缓冲靶座，靶座通过轻弹簧固定在刚性试验墙上。一枚质量为的子弹以水平初速度经极短时间射入靶座并完全嵌入，之后经时间，弹簧第一次被压缩至最短。定义平均作用力大小，其中为作用力冲量的大小，Δt为作用时间，则此过程中试验墙对弹簧的平均作用力大小为（ ）
A. 0B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】取子弹和靶座为系统。子弹射入靶座的时间极短，可忽略这一段时间，从子弹刚射入靶座到弹簧第一次压缩至最短，可认为作用时间为。系统的初动量大小为，弹簧第一次压缩至最短时系统速度为零。由动量定理，轻弹簧对系统的冲量大小为
轻弹簧两端作用力大小相等，故试验墙对弹簧的平均作用力大小为
故选D。
二、多选题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，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。
8. 如图所示，无人机悬停在地面上方h=4m处，将质量为的应急物资从悬停位置由静止释放，物资竖直下落到达地面。已知物资落地时的动能为12 J，以地面为重力势能零点，物资运动过程中空气阻力大小恒定，无人机和物资可视为质点，重力加速度取10m/s2。下列说法正确的有（ ）
A. 空气阻力的大小为2N
B. 物资下落至整个过程中点处时，动能和重力势能相等
C. 物资在悬停点的重力势能为20 J
D. 若物资从无人机正下方的地面以某一初速度竖直向上抛出，恰好能到达无人机悬停的位置，则上抛时的初动能为28 J
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．对物资该过程，根据动能定理有
代入题中数据，解得空气阻力的大小，故A正确；
B．根据动能定理可知，物资下落至整个过程中点处时，物资动能
此时物资重力势能，故B错误；
C．物资在悬停点的重力势能为，故C正确；
D．若物资从无人机正下方的地面以某一初速度竖直向上抛出，恰好能到达无人机悬停的位置，根据动能定理有
解得上抛时的初动能，故D正确。
故选ACD。
9. “天问二号”探测器于2025年5月29日在西昌卫星发射中心成功发射升空。该探测器绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，其周期为，轨道半径为，已知引力常量为，太阳的半径为。下列说法正确的是（ ）
A. 在半径不同的圆轨道上，天问二号的周期与轨道半径成正比
B. 太阳的质量为
C. 太阳表面的重力加速度大小为
D. 若探测器轨道半径增大为原来的2倍，其运行线速度将变为原来的倍
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由开普勒第三定律可知，在半径不同的圆轨道上，天问二号的周期与轨道半径不成正比，故A错误；
B．对天问二号有
解得太阳质量，故B正确；
C．在太阳表面有
联立解得太阳表面的重力加速度大小为，故C正确；
D．。对天问二号有
解得
可知若探测器轨道半径增大为原来的2倍，其运行线速度将变为原来的倍，故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，光滑细杆、在点连接，竖直放置，水平放置，两相同的中心有孔的小球M、N，分别套在和上，并用一不可伸长的细绳相连，细绳恰好被拉直，现由静止释放M、N，在N球碰到点前的运动过程中，下列说法正确的有（ ）
A. 细绳的拉力对N做正功
B. M球的机械能减小
C. M球的动能一直增加
D. M和N组成的系统的机械能不守恒
【答案】AB
【解析】
【详解】A．在N球碰到点前的运动过程中，绳子对N球的拉力其方向始终与N球的速度方向成锐角，因此细绳的拉力对N做正功，故A正确；
B．在N球碰到点前的运动过程中，绳子对M球的拉力其方向始终与M球的速度方向成钝角，因此细绳的拉力对M球做负功，根据功能关系可知，M球的机械能减小，故B正确；
C．当N球到达A点前瞬间，N球的速度方向与绳子方向垂直，即N球的速度在绳子方向分量为0，此时M球的速度为0，因此M球的动能不是一直增加，故C错误；
D．M球和N球组成的系统只有重力做功，故系统机械能守恒，故D错误。
故选AB。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。
11. 某物理兴趣小组利用生活中的器材探究向心加速度的相关规律。如图所示，他们将手机（可视为质点）紧贴手动脱水桶的内壁竖直放置，缓慢调节脱水桶的转速，使手机随脱水桶一起做匀速圆周运动。利用手机自带的传感器记录手机的向心加速度和角速度的数值，通过刻度尺测量脱水桶的直径，更换不同半径的脱水桶，重复以上操作。
（1）脱水桶半径不变的情况下，通过拟合得到图像为一条过原点的直线，说明________________；
（2）如果要探究向心加速度和圆周运动半径的关系，则物体匀速转动的角速度需________（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（3）若图中图线的斜率为，则圆周运动的半径可表示为___________；
（4）若将横坐标换成周期的平方，保持其他条件不变，则图像为___________（选填“直线”或“曲线”）
【答案】（1）在圆周运动半径不变时，向心加速度a与角速度的平方成正比
（2）不变 （3）k
（4）曲线
【解析】
【小问1详解】
脱水桶半径不变的情况下，通过拟合得到图像为一条过原点的直线，说明在圆周运动半径不变时，向心加速度a与角速度的平方成正比。
【小问2详解】
根据可知，探究a与半径r的关系，采用控制变量法，需要保持角速度不变。
【小问3详解】
根据可知，图像斜率表示r，即。
【小问4详解】
根据可知，若将横坐标换成周期的平方，保持其他条件不变，则图像为曲线。
12. 某同学设计了如图所示的斜槽碰撞实验，验证碰撞过程中的动量守恒。图中a、b两球的质量分别为、，且满足，两球半径相等，实验装置包含天平、斜槽轨道、木板、白纸与复写纸等。实验步骤如下：
①调节斜槽末段轨道水平，将白纸和复写纸依次固定在木板上，保持木板处于竖直状态，且紧靠斜槽末端，小球a从斜槽某固定点由静止释放，撞在木板上留下痕迹；
②保持木板竖直，将其向右平移距离并固定，小球a从同一点释放，撞在木板上留下痕迹；
③将小球b静置于斜槽水平段右端，小球a从同一点释放，与小球b发生正碰，两球撞在木板上留下痕迹和。
回答下列问题（所有表达式均用题中所给字母表示）：
（1）痕迹是小球______在白纸上留下的（选填“a”或“b”）
（2）本实验必须测量的物理量有______
A. 当地的重力加速度
B. 木板水平向右平移的距离
C. 小球a、b的质量、
D. 点到、、三点的距离、、
E. 小球a、b的半径
（3）在实验误差允许范围内，若关系式____________成立，则可验证碰撞过程动量守恒；
（4）若满足关系式______________________________，则可以判定碰撞为弹性碰撞；
（5）本实验存在误差，请任意列举一条尽可能减小实验误差的方法____________。
【答案】（1）a （2）CD
（3）
（4）
（5）小球多次释放，取痕迹平均位置
【解析】
【小问1详解】
由题意可知，未放小球b时，小球a撞在木板上留下痕迹B；放小球b后，小球a与其碰撞后，小球a平抛初速度减小，则小球a运动时间变长，竖直下落距离增大，即痕迹C是小球a在白纸上留下的。
【小问2详解】
设小球平抛水平位移为x，竖直位移为y，则有，
联立解得
则小球a碰前、碰后速度大小分别为，小球b碰后速度大小为，规定向右为正方向，根据动量守恒有
整理得
可知本实验必须测量的物理量有，、小球a、b的半径r均不是必须测量的物理量。
故选CD。
【小问3详解】
由第（2）分析可知，若关系式成立，则可验证碰撞过程动量守恒。
【小问4详解】
若碰撞为弹性碰撞，则有
联立可得
【小问5详解】
可能减小实验误差的方法：小球多次释放，取痕迹平均位置。
13. 某科考队在地球南极某地做了如下实验：将可视为质点的小球沿光滑冰坑内壁推出，使小球在水平面内做半径为的匀速圆周运动，小球所在位置处的切面与水平面夹角为，如图所示。测得小球运动的周期为。
（1）请根据以上测量数据求出该地的重力加速度；
（2）已知地球半径为，引力常量为，请结合（1）问的测量结果，估算地球的质量和近地卫星环绕地球做匀速圆周运动线速度的大小。
【答案】（1）
（2），
【解析】
【小问1详解】
小球受到重力与冰坑内壁给的支持力而做匀速圆周运动，受力如图
根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
在地球表面有
联立解得地球质量
对近地卫星有
联立解得
14. 某矿井水平轨道上有一辆电动运输车，其质量，牵引力额定功率为。运输车在轨行驶时，受到的阻力恒为车重的0.2倍。运输车从静止开始以的加速度匀加速启动，时，达到额定功率，之后保持额定功率行驶，时运输车的速度可视作达到最大。已知重力加速度取，求：
（1）时，运输车的速度大小及牵引力的额定功率；
（2）当速度为12 m/s时，运输车的加速度大小；
（3）运输车在时间内的位移大小。
【答案】（1），
（2）
（3）318.75m
【解析】
【小问1详解】
根据匀变速直线运动规律可知，运输车的速度大小
运输车匀加速过程有
解得
则牵引力的额定功率
【小问2详解】
当速度为12m/s时，对运输车有
其中
联立解得
【小问3详解】
运输车速度最大时，牵引力等于阻力，则最大速度
时间内，对运输车，根据动能定理有
联立解得
15. 如图所示，一半径为的细圆管道竖直放置，底端分别与两侧水平直轨道相切。左侧轨道的左端固定一水平放置的轻质弹簧，右侧轨道的右端处固定一挡板。将质量为3 m的小球A压紧弹簧后由静止释放，小球A脱离弹簧后与静置于左侧轨道的质量为的小球B发生弹性正碰，碰撞后小球A被立刻取走，小球B第一次运动到圆管道的最低点时对管道的压力大小为；小球B经过圆管道后和右侧水平轨道处的挡板碰撞，反弹后第二次经过圆管道最高点时，所受的弹力恰好为零。已知右侧水平轨道段粗糙，长度为，其余管道及轨道部分均光滑，小球可视为质点，小球B每次与挡板碰撞前、后的动能之比为，已知重力加速度。求：
（1）小球B第一次被A碰撞后的速度大小和释放小球A瞬间弹簧的弹性势能；
（2）小球B与右侧段水平轨道间的动摩擦因数；
（3）小球B最终停下的位置与挡板间的距离。
【答案】（1）；
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
小球第一次到达圆管道最低点时，由牛顿第二定律有
解得，设小球与小球碰撞前的速度为，碰撞后小球的速度为。由动量守恒定律有
弹性碰撞中系统动能守恒，有
联立解得
小球脱离弹簧前，弹簧的弹性势能全部转化为小球的动能，故
【小问2详解】
小球第一次通过圆管道到达点时的动能为
设动摩擦因数为。小球从点运动到点并与挡板碰撞后返回点时，动能为
小球第二次经过圆管道最高点时弹力为零，设此时速度为，则
解得
从点到圆管道最高点的过程中机械能守恒，因此
代入得
解得
【小问3详解】
小球第二次通过圆管道最高点后从左侧离开圆管道，在左侧弹簧处无损反弹，随后再次通过圆管道到达点，动能仍为
小球再次通过粗糙段到达点并发生第二次碰撞前，动能为
第二次与挡板碰撞后的动能为
反弹后小球在粗糙段上减速至停止，由动能定理有
解得