2025-2026学年广东省梅州市高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2025-2026学年广东省梅州市高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析），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.放河灯是我国一种传统民间活动。如图所示的河灯随着河水自西向东飘向下游时，突然吹来阵北风，则之后河灯可能的运动轨迹为( )
A. 1轨迹B. 2轨迹C. 3轨迹D. 4轨迹
2.某人在河边发现一名落水者。他奋不顾身地快速游到落水者身边，并拖动落水者以v1=0.3m/s的恒定速率游向岸边，若当时河水流速恒为v2=0.8m/s，落水点据河岸的垂直距离为60m，则某人和落水者最快到达岸边所需要的时间约为( )
A. 75sB. 120sC. 100sD. 200s
3.梅龙高铁连接梅州西站和龙川西站，打通了梅州通往广州、深圳的快捷通道。如图所示，高铁从梅州西站由静止出发，沿水平直轨道逐渐加速到350km/ℎ，在此过程中列车对座椅上的一高中生所做的功最接近( )
A. 2.4×104JB. 2.4×105JC. 3.0×104JD. 3.0×105J
4.野外高空作业时，使用无人机给工人运送零件。如图所示，某次运送过程中的一段时间内，无人机向左水平飞行，零件用轻绳悬挂于无人机下方，并相对于无人机静止，轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力，则在该段时间内，下列说法正确的是( )
A. 零件的惯性逐渐变大B. 无人机做匀速运动
C. 零件所受合外力为零D. 零件的机械能逐渐增大
5.某高速公路收费站的ETC的直杆道闸的示意图如图所示，杆OP的长度为L，当小车靠近道闸时，杆OP绕O点转动放行，在杆OP从与水平方向成30∘匀速转动到60∘的过程中，P端的线速度大小为v，则该转动过程所用的时间为( )
A. πL12v
B. πLv
C. πL3v
D. πL6v
6.2025年4月24日，载人飞船神舟二十号在酒泉卫星发射中心点火发射，在进入预定轨道后成功与空间站完成自主快速交会对接，然后绕地球做匀速圆周运动。已知空间站轨道高度低于地球同步卫星轨道，则下面说法正确的是( )
A. 火箭在加速升空的过程中处于失重状态
B. 航天员在空间站所受地球的引力小于其在地面上受到的地球引力
C. 空间站绕地球做匀速圆周运动的角速度小于地球自转角速度
D. 空间站绕地球做匀速圆周运动的加速度小于地球同步卫星的加速度
7.一个质量为1kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，假如小球所受空气阻力大小恒定，该过程的位移一时间图象如图所示，g=10m/s2，下列说法正确的是( )
A. 小球抛出时的速度为12m/s
B. 小球上升和下落的时间之比为2： 3
C. 小球落回到抛出点时所受合力的功率为64 6W
D. 小球上升过程的机械能损失大于下降过程的机械能损失
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是( )
A. 汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态
B. 在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高
C. 将雨伞上的雨水甩干，是应用离心现象
D. 脱水筒的脱水原理是水滴受到离心力
9.每逢端午节，广东各地常会举办热闹非凡的赛龙舟活动。某同学发现在某段时间内该龙舟做匀加速和匀减速交替的周期性直线运动。该龙舟在0.4s时间内速度由0增加到0.6m/s(划桨阶段)，再经历0.6s时间速度减为0(未划桨阶段)，则关于这段时间内该龙舟的速度v、加速度a、位移x、动能Ek与时间t的关系，下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示，载有快递的无人配送小车，在水平MN段以恒定功率100W、速度5m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率550W、速度2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg，MN=PQ=20m，PQ段的倾角为30∘，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。下列说法正确的有( )
A. 从M到N，小车牵引力大小为20NB. 从M到N，小车摩擦力做功400J
C. 从P到Q，小车重力势能增加5×103JD. 从P到Q，小车摩擦力做功500J
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.实验小组用图甲装置做“探究平抛运动的特点”实验。
(1)小球从斜槽M末端水平飞出后，被倾斜挡板N卡住，通过调节挡板高度，可利用夹层的复写纸记录小球经过的多个位置，从而绘制出平抛运动的轨迹。绘制坐标时，坐标原点应选小球在斜槽末端时______(填选项前的字母)
A. 球的上端B. 球心C. 球的下端
(2)利用此装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片如图乙所示，由照片可以判断实验操作错误的是______(填选项前的字母)
A. 释放小球时初速度不为零B. 释放小球的初始位置不同
C. 斜槽末端切线不水平
(3)如图丙所示，是研究小球做平抛运动过程中所得到的运动轨迹，某同学忘了记录平抛运动的起始点，于是他在平抛运动轨迹上选出一点为坐标原点，沿竖直方向建立y轴，垂直y轴方向建立x轴。已知轨迹上A点的坐标：xA=0.30m，yA=0.10m，B点的坐标：xB=0.60m，yB=0.30m，若g取10m/s2，则小球平抛的初速度大小为 m/s。(计算结果保留两位有效数字)
12.某小组同学在“验证机械能守恒定律”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)在实验操作中出现如图所示的四种情况，其中操作正确的是______(填选项下字母)
A. B.
C. D.
(2)实验中，按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为ℎA、ℎB、ℎC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重锤的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重锤的重力势能减少量ΔEp= ，动能增加量ΔEk= (用题干中所给物理量符号表示)。在误差允许的范围内，如果ΔEp=ΔEk，则可验证机械能守恒。
(3)某同学的做法是以各点到起始点的距离h为横坐标，以各点速度的平方v2为纵坐标，建立直角坐标系，用实验测得的数据绘制出v2−ℎ图像，如图所示，计算图线的斜率k= m/s2(保留三位有效数字)
(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于该误差下列说法正确的是______。
A. 该误差属于偶然误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
B. 该误差属于系统误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
C. 该误差属于偶然误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差
D. 该误差属于系统误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.2026年5月底，中国制造的张雪机车在世界顶级赛事WSBK葡萄牙站上拿下了“五冠”，打破了欧美日品牌长达30多年的垄断。在某次安全性能测试时，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动，摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。若摩托车恰好成功飞过壕沟，g取10m/s2。求：
(1)摩托车在空中飞行的时间t
(2)摩托车的初速度大小v0
(3)摩托车落地时的速度大小v
14.天问一号探测器搭载的“祝融号”火星车在火星上展开了一系列探测，测得火星表面重力加速度为g，火星的半径为R。已知引力常量为G(不计火星自转，可视火星为质量分布均匀的球体)
(1)求火星的质量M
(2)求火星的密度ρ
(3)若火卫一离火星表面的高度为h，求火卫一绕火星做圆周运动的周期T
15.如图所示，AB为竖直平面内四分之一光滑圆弧轨道，半径R=5m。长度L=10.5m的水平传送带，左端与圆弧轨道最低点B连接，右端上表面与固定平台等高并紧靠。平台上固定有一底端C处开口且略微错开的竖直光滑圆轨道。一质量m=1kg的滑块(视为质点)，从圆弧轨道最高点A处静止释放。已知滑块与传送带表面的动摩擦因数μ1=0.4，与C右侧平台间的动摩擦因数μ2=0.25，C左侧平台光滑，LCD=2.2m。轻弹簧初始为原长，左端与轻质挡板连接，右端固定，其劲度系数k=100N/m。弹簧弹性势能的表达式EP=12kx2(x为弹簧形变量)，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计通过各连接处的能量损失，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)滑块下滑至圆弧轨道最低点时对B处的压力大小
(2)若传送带以v=6m/s顺时针转动，要使滑块第一次冲上圆轨道后不脱离圆轨道，圆轨道的半径r满足的条件
(3)若传送带以v=6m/s逆时针转动，且调节圆轨道半径，使滑块从C处进入圆轨道，能沿轨道运动一周后，从C处离开圆轨道，继续沿平台水平向右滑动，与位于平台D处的轻质挡板相撞并粘连(不计能量损失)，求滑块从冲上传送带到弹簧第一次被压缩到最短的过程中因摩擦而产生的热量
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：若没有风吹，则河灯随着河水自西向东飘向下游，
现有北风吹来，依据运动的合成与分解，则之后河灯可能的运动轨迹为3，不可能为4，原因是轨迹4最后沿着流水方向没有了速度；也不可能是轨迹1，原因是吹的是北风，故C正确，ABD错误；
故选：C。
根据受力与运动的共线与否来确定运动轨迹，并由运动的合成与分解，即可求解．
考查运动的合成与分解应用，掌握矢量的合成法则内容，注意水流方向速度总是存在的。
2.【答案】D
【解析】解：当人运动的方向指向与河岸垂直时，到达岸边所需要的时间最短，为t=dv1=600.3s=200s，故ABC错误，D正确。
故选：D。
将人的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，当静水速方向与河岸垂直时，渡河时间最短。
解决本题的关键知道船参与了静水运动和水流运动，当当静水速方向与河岸垂直时，渡河时间最短，当合速度方向与河岸垂直时，渡河位移最短。
3.【答案】B
【解析】解：根据题意分析可知，重力、支持力对人不做功，因此列车对高中生做的功等于高中生动能的增加量，初状态动能为0，故 W=ΔEk=12mv2
高中生质量约为m≈50kg，速度单位换算v=350km/ℎ≈97.2m/s
可得W=12×50×(97.2)2≈2.4×105J，故B正确，ACD错误。
故选：B。
列车水平加速，座椅对人的作用力做功等于高中生获得的动能；估算普通高中生质量，统一速度单位后利用动能公式估算数值。
估算题关键选取合理人体质量，注意速度单位换算，轨道水平无需考虑重力势能变化，座椅作用力做功全部转化为人的动能。
4.【答案】D
【解析】解：A、惯性大小只与物体的质量有关，零件质量不变，则惯性不变，故A错误；
BC、轻绳向右偏离竖直方向，拉力沿绳指向无人机，拉力的水平分力向左，则重力与拉力的合力水平向左，零件具有向左的加速度。零件相对于无人机静止，则无人机也具有向左的加速度，零件水平向左做匀加速直线运动，则零件所受合外力不为零，故BC错误；
D、无人机向左水平飞行且具有向左的加速度，零件随无人机向左做加速运动，速率逐渐增大，动能逐渐增大；零件高度不变，重力势能不变，动所以零件的机械能逐渐增大，故D正确。
故选：D。
惯性大小只与物体的质量有关；分析零件的受力情况，确定合外力大小，判断加速度方向，再判断其运动情况；分析动能和重力势能的变化情况判断其机械能变化情况。
本题考查了牛顿第二定律的应用，惯性和机械能的概念。题目较简单，要掌握力与运动关系的分析方法。
5.【答案】D
【解析】由题知杆OP绕O点从与水平方向成30∘匀速转动到60∘，由角速度和线速度的关系有
v=ωL，又ω=θt
解得t=πL6v
故D正确，ABC错误。
故选：D。
6.【答案】B
【解析】A.火箭加速升空过程，加速度方向竖直向上，则处于超重状态，故A错误；
B.根据F=GMmR2，宇航员与地球的质量不变，宇航员在空间站离地心更远，则受到的万有引力小于在地表受到万有引力，故B正确；
C.根据GMmR2=mω2R，可得ω= GMR3，可知空间站绕地球做匀速圆周运动的角速度大于同步卫星的角速度，即大于地球自转角速度，故C错误；
D.根据GMmR2=ma，可得a=GMR2，可知空间站绕地球做匀速圆周运动的加速度大于地球同步卫星的加速度，故D错误。
故选B。
根据万有引力与向心力的关系，结合火箭加速升空过程，加速度方向竖直向上分析求解。
本题考查了万有引力，理解万有引力与向心力的关系，熟练掌握不同情况下物体的运动状态是解决此类问题的关键。
7.【答案】C
【解析】A、由图知，小球上升的位移x=24m，用时t1=2s，平均速度v=xt=12m/s。由v=v0+v2=v0+02得初速度v0=24m/s，故A错误。
B、上升时加速度大小为a1=v0t1=242m/s2=12m/s2；由牛顿第二定律得：mg+f=ma1；解得空气阻力的大小f=2N
对于下落过程，由牛顿第二定律得mg−f=ma2，解得a2=8m/s2，则a1：a2=3：2
根据位移公式x=12at2，及上升和下落的位移大小相等，可知上升和下落的时间之比为t1：t2= a2： a1= 2： 3，故B错误。
C、由上可得下落时间t2= 6s，小球落回到抛出点时速度为v=a2t2=8 6m/s
所受合力F合=mg−f=8N，此时合力的功率为P=64 6W，故C正确。
D、小球上升和下落两个过程克服空气阻力做功相等，由功能原理知，球上升过程的机械能损失等于下降过程的机械能损失，故D错误。
故选：C。
8.【答案】ABC
【解析】解：A.汽车行驶到凹形桥最低点时，向心力竖直向上，对应的向心加速度方向向上，汽车处于超重状态，故A正确。
B.铁路转弯处外轨垫高、内轨偏低，火车按设计规定速度行驶时，重力与轨道支持力的合力恰好充当圆周运动的向心力。这种设计可以大幅降低车轮轮缘对外轨的侧向挤压，延长轨道使用寿命、提升行车安全，故B正确。
C.转动雨伞，当雨滴所需向心力大于雨伞对雨滴的附着力时，雨滴无法保持圆周运动，沿切线飞出做离心运动，甩干雨水是对离心现象的应用，故C正确。
D.洗衣机脱水筒的脱水原理是：水滴与衣服间的附着力不足以提供其圆周运动的向心力，水滴做离心运动，从而沿切线方向甩出，故D错误。
故选：ABC。
依据加速度方向判定超重状态，结合向心力来源解读轨道弯道设计机制，借助向心力供需关系辨析雨伞甩水和洗衣机脱水的离心现象表述正误。
本题根据多个生活化、工程化的圆周运动实例，考查超重失重的判断方法、向心力的来源分析、离心现象的原理与实际应用，着重考查学生运用圆周运动理论解析现实物理场景的辨析能力。
9.【答案】AC
【解析】解：A、根据题意分析可知，0∼0.4s匀加速，t=0.4s速度达到最大值0.6m/s，0.4s∼1s(共0.6s)匀减速到0，一个周期为1s；题图中图像符合此规律，故A正确；
B、根据题意分析可知，龙舟的运动是匀加速、匀减速交替，匀变速运动的加速度是恒定值，因此a−t图像应该是平行于t 轴的水平线段，而非倾斜直线，故B错误；
C、根据题意分析可知，龙舟一直单向向前运动，位移持续增大；x−t图像的斜率表示速度：
匀加速阶段：速度逐渐增大，因此斜率逐渐增大，曲线向上弯曲(越来越陡)；
匀减速阶段：速度逐渐减小，因此斜率逐渐减小，曲线向下弯曲(越来越平缓)，完全符合选项C的图像特征，故C正确；
D、根据题意分析可知，动能Ek=12mv2，速度v随时间线性变化，因此Ek随时间变化是曲线，也不是分段恒定的，故D错误。
故选：AC。
龙舟先后经历匀加速、匀减速周期性直线运动，两段加速度大小不同且各自恒定；
v−t图为倾斜直线，x−t图斜率随速度变化，动能与速度平方成正比。
核心要点：匀变速运动加速度恒定；v−t斜直线、x−t抛物线、动能与速度平方成正比。极易混淆：把匀变速的a−t图画成斜线、误以为动能恒定。
10.【答案】AC
【解析】解：A、根据题意分析可知，水平段MN，恒定功率 P1=100W，速度 v1=5m/s，根据P=Fv，可得牵引力 F1=P1v1，解得=20N，故A正确；
B、根据题意分析可知，MN段匀速运动，摩擦力f1=F1=20N，摩擦力方向与位移方向相反，摩擦力做功 Wf1=−f1⋅xMN=−20×20J=−400J，故B错误；
C、根据题意分析可知，PQ段长 20m，倾角 30∘，上升高度 ℎ=PQ⋅sin30∘，解得ℎ=10m，重力势能增加量 ΔEp=mgℎ，解得 ΔEp=5×103J，故C正确；
D、根据题意分析可知，PQ段匀速运动，牵引力F2=P2v2=5502N=275N，沿斜面受力平衡F2=mgsin30∘+f2
解得摩擦力 f2=25N，摩擦力方向与位移方向相反，摩擦力做功Wf2=−f2⋅xPQ，解得Wf2=−500J，故D错误。
故选：AC。
小车匀速行驶，牵引力F=Pv；
水平路段牵引力与摩擦力平衡；
上坡路段牵引力克服重力分力与摩擦力，结合功能关系求解各力做功。
恒定功率匀速运动优先使用P=Fv；上坡过程注意牵引力做功转化为重力势能与摩擦内能，区分两段路径摩擦力大小不同。
11.【答案】【小题1】
B
【小题2】
C
【小题3】
3.0

【解析】解：(1)小球挤压复写纸留下的压痕，对应小球与挡板接触瞬间球心的位置，因此绘制坐标时，坐标原点应选小球在斜槽末端时球心对应的位置。故B正确，AC错误。
故选：B。
(2)由图乙的频闪照片可以看出，小球离开轨道后，轨迹先向上弯曲(即具有向上的初速度分量)然后再向下落，这说明释放小球时，斜槽末端切线不水平(带有向上的仰角)，导致小球做的是斜上抛运动。故C正确，AB错误。
故选：C。
(3)由图丙可知，轨迹上O点(原点)、A点、B点三点的水平坐标分别为0、0.30m、0.60m。可以看出，O到A和A到B的水平位移相等，即Δx=0.30m
因为小球在水平方向做匀速直线运动，所以这两段过程所用的时间必然相等，设为T。小球在竖直方向做自由落体运动(匀加速直线运动)，在连续相等的时间T内，竖直方向的位移差为常数，即Δy=gT2
由图可知，第一段时间T内的竖直位移y1=0.10m
第二段时间T内的竖直位移y2=0.30m−0.10m=0.20m
竖直方向的位移差为Δy=y2−y1=0.20m−0.10m=0.10m
代入推论公式Δy=gT2，解得T=0.1s
因此，小球平抛的初速度大小为v0=ΔxT=
故答案为：(1)B；(2)C；(3)3.0。
(1)根据坐标原点应选小球在斜槽末端时球心对应的位置判断；
(2)根据斜抛运动的特点分析判断；
(3)根据匀变速直线运动和匀速直线运动规律计算。
本题考查“探究平抛运动的特点”实验，关键掌握实验原理和数据处理方法。
12.【答案】【小题1】
B
【小题2】
mgℎB
m(ℎC−ℎA)28T2
【小题3】
19.1
【小题4】
D

【解析】解：(1)AC、打点计时器必须使用交流电源，故A错误，C错误；
B、手捏住纸带上方，让重物自然下垂，纸带竖直，符合实验要求，故B正确；
D、手握住重物，纸带没有保持竖直，释放后可能会晃动，影响打点效果，故D错误。
故选：B。
(2)从打O点到打B点的过程中，重锤的重力势能减少量ΔEp=mgℎB
B点的瞬时速度为vB=ℎC−ℎA2T
动能变化量为ΔEk=12mvB2=m(ℎC−ℎA)28T2
(3)由机械能守恒定律得mgℎ=12mv2，整理得v2=2gℎ，v2−ℎ图像的斜率k=9.0−00.47−0m/s2≈19.1m/s2
(4)重力势能减少量大于动能增加量的原因是存在空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦，这属于系统误差，不是偶然误差。系统误差需要改进实验方法或减小阻力影响来减小，而多次测量取平均只能减小偶然误差，故ABC错误，D正确。
故选：D。
故答案为：(1)B；(2)mgℎB；m(ℎC−ℎA)28T2；(3)19.1；(4)D。
(1)根据实验注意事项分析图示情景答题。
(2)求出重物的瞬时速度，根据重力势能与动能的计算公式求解。
(3)求出图像的函数解析式，然后分析答题。
(4)根据实验误差来源分析答题。
掌握基础知识，理解实验原理，应用匀变速直线运动的推论、动能与重力势能的计算公式即可解题。
13.【答案】【小题1】设摩托车做平抛运动的时间为t，摩托车竖直方向为自由落体运动，有ℎ=12gt2
解得t=0.5s
【小题2】设摩托车的速度至少为v0时才能越过这个壕沟，水平方向匀速运动x=v0t
解得v0=12m/s
【小题3】摩托车落地时竖直分速度大小为vy=gt
摩托车恰好越过壕沟落地时的速度大小v= v02+vy2
解得v=13m/s

【解析】解：(1)设摩托车做平抛运动的时间为t，摩托车竖直方向为自由落体运动，有ℎ=12gt2
解得t=0.5s
(2)设摩托车的速度至少为v0时才能越过这个壕沟，水平方向匀速运动x=v0t
解得v0=12m/s
(3)摩托车落地时竖直分速度大小为vy=gt
摩托车恰好越过壕沟落地时的速度大小v= v02+vy2
解得v=13m/s
答：(1)摩托车在空中飞行的时间t为0.5s；
(2)摩托车的初速度大小v0为12m/s；
(3)摩托车落地时的速度大小v为13m/s。
(1)根据摩托车竖直方向为自由落体运动计算；
(2)根据水平方向做匀速直线运动计算；
(3)根据速度的矢量合成法则计算。
知道把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动是解题的基础。
14.【答案】【小题1】在火星表面有GMmR2=mg
解得M=gR2G
【小题2】火星的体积为V=43πR3
火星的密度为ρ=MV
联立解得ρ=3g4πGR
【小题3】设火卫一的质量为m1，由万有引力提供向心力有GMm1(R+ℎ)2=m14π2T2(R+ℎ)
解得T=2π(R+ℎ)R R+ℎg

【解析】解：(1)在火星表面有GMmR2=mg
解得M=gR2G
(2)火星的体积为V=43πR3
火星的密度为ρ=MV
联立解得ρ=3g4πGR
(3)设火卫一的质量为m1，由万有引力提供向心力有GMm1(R+ℎ)2=m14π2T2(R+ℎ)
解得T=2π(R+ℎ)R R+ℎg
答：(1)火星的质量为gR2G；
(2)火星的密度为3g4πGR；
(3)火卫一绕火星做圆周运动的周期为2π(R+ℎ)R R+ℎg。
(1)由黄金代换式计算；
(2)由密度公式计算；
(3)由万有引力提供向心力，向心加速度用公转周期计算。
本题考查黄金代换式，密度公式，万有引力提供向心力，向心加速度用公转周期的综合计算，推理能力，数学运算能力。
15.【答案】【小题1】滑块从A到B机械能守恒mgR=12mv02
解得v0=10m/s
在B点FN−mg=mv02R
解得FN=30N，根据牛顿第三定律可知滑块对B点处的压力大小为30N
【小题2】传送带顺时针转动，v=6m/s，滑块在传送带上做匀减速运动，加速度a=μ1g，即a=4m/s2
滑块减速到与传送带共速的位移v2−v02=−2ax
解得x=8m