广东汕尾市2025-2026学年度第二学期期末教学质量监测高一物理试题（含答案）

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一、单选题
1．如图所示，地球沿椭圆形轨道绕太阳运动，所处四个位置分别对应北半球的四个节气。根据开普勒行星运动定律可以判定，地球绕太阳公转速度最小的节气是（ ）

A．春分B．夏至C．秋分D．冬至
2．如图所示，某同学从一滑坡的顶端由静止开始下滑，然后沿水平面滑行了一段距离后停下。在整个运动过程中（ ）
A．该同学的机械能守恒B．支持力对该同学做正功
C．该同学的动能一直不变D．合力对该同学做功为零
3．嫦娥七号计划于2026年下半年择机发射，其核心任务是进行月球南极环境与资源勘查，并开展国际合作。若其轨道器绕月球做匀速圆周运动，轨道半径约为，轨道周期约为。已知引力常量取，则根据以上数据可推算出月球的（ ）
A．质量B．平均密度
C．第一宇宙速度D．表面重力加速度
4．在人形机器人的性能测试中，使一质量为的机器人从高处跳下，落地前瞬间机器人的速度为，方向竖直向下，接触地面后只用了机器人就停了下来，重力加速度取，则地面对机器人的平均作用力大小为（ ）
A．B．C．D．
5．如图甲所示为游乐园里的旋转秋千，长为的钢绳一端连接座椅，另一端固定在半径为的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，且与竖直方向的夹角为，简化模型如图乙所示。不计钢绳所受的重力，重力加速度为。则角速度与夹角的关系为（ ）
A．B．
C．D．
6．如图所示为修建高层建筑时常用的塔式起重机。起重机将质量的重物沿竖直方向吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，速度达到时，起重机输出功率达到其允许的最大值，此后保持该功率直到重物以速度做匀速直线运动。重力加速度取，不计一切摩擦阻力。则该起重机允许的最大输出功率是（ ）
A．B．C．D．
7．“套圈圈”是许多人喜爱的一种游戏。如图所示，小孩和大人在同一竖直线上的不同高度同时水平抛出甲、乙两个相同的圆环，且圆环都恰好套中前方同一物体。假设圆环的运动可视为平抛运动，取竖直向下、水平向右为正方向，则下列关于甲、乙圆环平抛运动过程中的水平位移、竖直位移、加速度与时间或动能与的关系图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、多选题
8．假设地球是半径为的均匀球体，质量相同的物体A和B位于地球表面，且相对地球静止，位置如图所示。则物体A、B（ ）
A．所受地球的万有引力大小相等
B．随地球自转的角速度大小相等
C．随地球自转的线速度大小相等
D．随地球自转所需的向心力方向均指向球心
9．质量为和的两个物体在光滑水平面上发生正碰，碰撞时间不计，其位移—时间图像如图所示，则（ ）
A．B．
C．两物体的碰撞是弹性碰撞D．两物体的碰撞是非弹性碰撞
10．如图为“深坑打夯机”的工作示意图。首先，两个匀速转动的摩擦轮压紧夯杆，将夯杆从深坑提起；当夯杆下端到达坑口时，两个摩擦轮分开释放夯杆；夯杆在自身重力的作用下落回坑底，此为一个打夯周期；不断重复以上过程就可以夯实坑底。已知摩擦轮释放夯杆时，夯杆已处于匀速运动状态，两摩擦轮边缘的线速度恒为，压紧夯杆的正压力恒为，摩擦轮与夯杆间的动摩擦因数均为，夯杆的质量为，坑深为，重力加速度为，不计坑深变化和空气阻力。则一个打夯周期中（ ）
A．摩擦轮对夯杆做的功为
B．夯杆加速上升的时间为
C．夯杆从释放至落地前瞬间，所受重力的冲量大小为
D．若只增加摩擦轮对夯杆的正压力，则摩擦轮与夯杆间因摩擦产生的热量将减小
三、实验题
11．请完成下列实验操作和分析。
（1）如图甲为向心力演示仪的示意图，在探究向心力大小与运动半径之间的关系实验中，将皮带绕在1、2塔轮上，并选择半径__________（选填“相同”或“不同”）的塔轮，将质量__________（选填“相同”或“不同”）的两个小球分别放在__________（选填“”“”或“”）槽位，然后摇动手柄进行观察和记录。
（2）如图乙所示的实验中，①球沿水平方向抛出，同时②球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图丙为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻①、②两球的竖直高度相同，可判断①球竖直方向做__________运动；根据__________，可判断①球水平方向做匀速直线运动。
12．利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。
（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的__________（填正确答案标号）。
A．动能变化量和势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关，在下列器材中，还必须使用的两种器材是__________（填正确答案标号）。
A．交流电源B．刻度尺
C．天平（含砝码）
（3）实验中，应__________（选填“A”或“B”，其中A为“先释放重物，后接通电源”，B为“先接通电源，后释放重物”），获得一条纸带，截取点迹清晰的一段并测得数据如图乙所示。已知打点的频率为，则打点“13”时，重物下落的速度大小为__________m/s（保留三位有效数字）。
（4）某同学利用纸带测得的数据，根据逐差法算出重物下落的重力加速度，并用此值计算得出打点“1”到“13”过程中，重物的动能增加值为，重力势能减小值为（为重物质量）。则该结果__________（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律，理由是__________（填正确答案标号）。
A．在误差允许范围内 B．没有用当地的重力加速度
四、解答题
13．如图所示，摩托车飞越障碍表演是一项惊险刺激的运动。假设在一次飞越河流的表演中，摩托车以的速度离开平台，成功落到对面的平台上，测得两平台高度差。已知表演者和摩托车的总质量，整体可视为质点，飞越过程中不计空气阻力，重力加速度取。求：
（1）河流的最大宽度；
（2）表演者（含摩托车）落地瞬间所受重力的功率。
14．研究“蹦极”运动时，在运动员身上安装传感器，用来测量其在不同时刻下落的高度及速度。如图甲所示，运动员（含装备）的总质量，弹性绳原长。运动员从蹦极台自由下落，根据传感器测得的数据，作出图乙所示的速度—位移图像，忽略弹性绳的质量和空气作用力，重力加速度取。
（1）求运动员下落过程中动能最大时，下落的高度及弹性绳的弹力大小；
（2）求运动员从起始位置下落至动能最大的过程中，弹性绳的弹力对运动员所做的功；
（3）请通过分析、计算，判断在上述问题的研究过程中，忽略空气作用力是否合理？
15．如图甲所示为某快递分拣系统中自动运件装置的简化示意图。质量为的快递周转箱内装有质量的包裹，从半径的光滑圆弧轨道上的点由静止释放，平滑地滑上静止在光滑水平轨道上的无动力平板车。点高度为，平板车质量为，长度为。周转箱在平板车上滑行，与平板车右端挡板碰撞后不反弹，然后随平板车向右运动至水平轨道右端时，压缩固定在水平轨道右端的弹簧缓冲器。当弹簧被压缩到最短时将平板车锁定，卸下包裹后解除锁定，弹簧的弹性势能全部释放，将平板车及空周转箱一起弹回。当平板车与水平轨道左侧台阶碰撞时瞬间停止，空周转箱滑出平板车冲上圆弧轨道回到出发点。已知弹簧被压缩到最短时的弹力大小为，且弹簧弹力大小随弹簧压缩量的变化如图乙所示。设周转箱的长和宽远小于，包裹不会在周转箱内滑动，弹簧的形变始终处于弹性限度内，重力加速度为。（提示：可用图线与轴围成的“面积”表示所做的功）
（1）求周转箱滑上平板车前的瞬间对圆弧轨道的压力大小；
（2）求平板车被锁定时弹簧的弹性势能、弹簧的劲度系数；
（3）若周转箱与平板车间的动摩擦因数，且水平轨道足够长。要保证周转箱既能与平板车右端挡板相碰，又能被弹回至出发点，求每次运送的包裹质量应满足什么条件？
参考答案
1．【答案】B
【详解】根据开普勒第二定律，相同时间内行星与太阳的连线扫过的面积相同，夏至时地球与太阳的连线最长，所以速度最小。
2．【答案】D
【详解】由题意可知，该同学的动能变化量为零，重力势能减小，可知该同学的机械能减小，A错误；支持力与速度方向垂直，可知支持力不做功，B错误；该同学的动能先增大后减小，C错误；该同学的动能变化量为零，根据动能定理可知合力对该同学做功为零，D正确。
3．【答案】A
【详解】轨道器绕月球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，公式为：，约去轨道器质量后整理得月球质量，已知轨道半径、周期、引力常量，可直接计算月球质量，A正确。月球平均密度，月球体积（为月球自身半径），题干未给出月球半径，无法计算密度，B错误。月球第一宇宙速度是近月卫星的环绕速度，根据，可得，缺少月球半径，无法计算，C错误。忽略月球自转时，根据，可得月球表面重力加速度，缺少月球半径，无法计算，D错误。
4．【答案】D
【详解】规定竖直向上为正方向，机器人接触地面过程中，受竖直向下的重力、地面对机器人竖直向上的平均作用力，作用时间，初速度，末速度。根据动量定理，合外力的冲量等于动量变化量，即，代入m=50kg，g=10m/s2，解得F=3000N。
5．【答案】C
【详解】转盘做圆周运动的向心力为，根据牛顿第二定律，解得角速度。
6．【答案】B
【详解】当重物速度最大时，所受牵引力等于重力，即，则。
7．【答案】A
【详解】设两圆环套中同一物体时的水平位移均为，竖直位移分别为、，且。竖直方向有，所以，水平方向有，两圆环终点水平位移相同，，图像均为过原点直线，甲斜率较大且先到达同一，A正确；竖直方向均满足，两圆环的关系应在同一条抛物线上，只是乙运动时间更长、终点更大，B错误；两圆环在空中只受重力，加速度均为，方向竖直向下，图像应为同一水平线，C错误；动能随竖直位移满足，斜率均为。由于，甲的初动能大于乙的初动能，同一处应有，D错误。
8．【答案】AB
【详解】根据万有引力公式，、到地心的距离都等于地球半径，二者质量也相同，因此受到的万有引力大小也相同，A正确；、两物体随着地球同轴转动，角速度相等，B正确；根据线速度公式，由于二者角速度相同，而的转动半径大于的转动半径，所以的线速度大于的线速度，C错误； 物体随地球自转的向心力是指向自身圆周运动的圆心，并非都指向球心，只有赤道的物体向心力才指向球心，D错误。
9．【答案】BC
【详解】因x-t图像的斜率等于速度，则碰前的速度，的速度为零；碰后的速度，的速度为，由动量守恒定律，可得，A错误，B正确；碰前总动能，碰后总动能，可知两物体的碰撞是弹性碰撞，C正确，D错误。
10．【答案】BCD
【详解】夯杆在上升过程中，由静止被摩擦轮带动，然后以速度匀速上升，从坑底到坑口由动能定理，其中为摩擦轮对夯杆做的功，解得，A错误；加速阶段，两个摩擦轮对夯杆的总滑动摩擦力为，根据牛顿第二定律有，解得，根据运动学公式，解得，B正确；夯杆被释放时，有向上的速度，之后受到重力作用做竖直上抛运动，以向下为正方向，从释放到落地的位移为。设落地瞬间速度大小为，以向下为正方向对全过程用动量定理，根据运动学公式，联立解得，因为只受重力作用，所以重力冲量大小为，C正确；摩擦生热公式为，其中为相对位移。夯杆上升阶段，摩擦轮边缘线速度为，摩擦轮位移，夯杆位移为，则相对位移，将代入上式得到，联立得到，当增加，分母增长率大于，最终减小，D正确。
11．【答案】（1）相同；相同；
（2）自由落体；球在任意相等时间间隔内的水平位移相等
【详解】（1）在探究向心力大小与运动半径之间的关系实验中，根据控制变量法，应保持两个小球的质量和角速度相同，应选择半径相同的塔轮使小球的角速度相等；同时，应将质量相同的两个小球分别放在、槽位，此时两球的运动半径不同，从而可以探究向心力大小与运动半径之间的关系。
（2）如图丙所示的频闪照片中，在误差允许范围内，根据任意时刻①、②两球的竖直高度相同，可判断①球竖直方向做自由落体运动；
根据①球在任意相等时间间隔内的水平位移相等，可判断①球水平方向做匀速直线运动。
12．【答案】（1）A
（2）AB
（3）B；
（4）不能；B
【详解】（1）验证机械能是否守恒，应比较重物在两点间动能的增加量和重力势能的减少量，二者在误差允许范围内相等即可认为机械能守恒，A正确；速度变化量不能直接表示机械能变化，B错误；速度变化量和高度变化量分别只是计算动能、重力势能变化所需的物理量，不是要直接比较的能量变化量，C错误。
（2）打点计时器工作需要交流电源，A正确；比较动能变化量和重力势能变化量需要测量纸带上各点间距离，必须用刻度尺，B正确；比较，和时质量可约去，不必须用天平测质量，C错误。
（3）先释放重物后接通电源会使纸带开始运动后才打点，起始点迹和计时不稳定，A错误；先接通电源后释放重物，可以保证释放时打点计时器已稳定工作，B正确。打点周期=，打点“13”时的瞬时速度近似等于打点“12”和“14”间的平均速度，由图乙得，所以==。
（4）在误差允许范围内的判断前提是用当地重力加速度计算重力势能减小量，并与由纸带数据求得的动能增加量比较；本题所用由纸带数据逐差法求出，不能独立验证机械能守恒，A错误；用纸带数据逐差法求出的为，它是重物实际下落的加速度，不是当地重力加速度；再用这个计算重力势能减小量，会使动能增加值和势能减小值都由同一组纸带数据推出，因此该结果不能验证机械能守恒定律，B正确。
13．【答案】（1）
（2）
【详解】（1）表演者竖直方向做自由落体运动，有
水平方向做匀速直线运动，有
联立解得
（2）落地瞬间竖直方向的速度
重力的功率
联立解得
14．【答案】（1），
（2）
（3）在下落至的过程中，若空气作用力的影响可以忽略，则运动员的机械能守恒。可通过检验，处运动员机械能是否近似守恒，来判断忽略空气作用力的合理性。重力势能的减少，动能的增加，二者（近似）相等，合理。
【详解】（1）由图乙可知
动能最大时，运动员加速度为0，
（2）由图乙可知，根据动能定理有，解得。
（3）方法一：在下落至的过程中，若空气作用力的影响可以忽略，则运动员的机械能守恒。可通过检验，处运动员机械能是否近似守恒，来判断忽略空气作用力的合理性。
重力势能的减少
动能的增加
二者（近似）相等，合理。
方法二：在下落至的过程中，若空气作用力的影响可以忽略，则运动员的运动为自由落体。可通过判断，处的运动数据是否近似符合自由落体运动规律，来判断忽略空气作用力的合理性。
解得
（近似）等于，合理。
15．【答案】（1）
（2），
（3）
【详解】（1）设周转箱滑上平板车前瞬间的速度大小为，由动能定理，有
由牛顿第二定律，有
由牛顿第三定律，有
解得
（2）设周转箱与平板车右侧竖直挡板碰撞后的速度为，由动量守恒，有
由能量守恒，有
解得
由功能关系，有
又
解得
（3）若周转箱能与平板车右端挡板相碰，则系统动能的损失应满足
由动量守恒，有
当空周转箱与平板车被弹簧弹回时，弹簧的弹性势能转化为空周转箱和平板车的动能，设弹回速度为。由能量守恒，有
又
要保证平板车与水平轨道左侧台阶碰撞后空周转箱能回到点，则
解得