2025-2026学年福建省宁德市高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2025-2026学年福建省宁德市高一（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，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示，用细线拴着小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动。某瞬间细线断裂，小球将在水平桌面上( )
A. 静止B. 仍做匀速圆周运动
C. 沿半径方向做直线运动D. 沿切线方向做直线运动
2.闽超联赛(2026年福建省城市足球联赛)一宁德球员用头球破门，足球运动轨迹如图所示，空气阻力不可忽略。关于足球在空中的运动，下列说法正确的是( )
A. 足球的机械能一直减小B. 足球在最高点的动能为零
C. 足球经过a、c两点的速度相等D. 足球在空中的运动为匀变速曲线运动
3.《史记⋅天官书》中，司马迁开创性地构建了“天赤道”体系，并阐明了它与“黄道”之间的相对位置关系。如图所示，a、b两物体分别静置在地球黄道和赤道上，则它们一定相等的物理量为( )
A. 周期
B. 线速度大小
C. 万有引力大小
D. 向心加速度大小
4.中国载人航天工程在载人月球探测任务上取得进展。假设在地球和月球表面附近相同高度处以相同的初速度分别水平抛出小球(视为质点)，水平射程之比为a：1。已知地球的半径与月球的半径之比为b：1。不考虑地球与月球的自转，不计空气阻力，则地球和月球的密度之比为( )
A. ba2B. b2a2C. a2bD. 1a2b
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
5.我国2025年成功发射星时代32星，主要用于遥感观测和星间链路通信试验。如图所示，星时代32星和空间站都绕地球做圆周运动，下列说法正确的是( )
A. 星时代32星需要减速才可能和空间站对接
B. 星时代32星的角速度等于空间站的角速度
C. 星时代32星的线速度大于空间站的线速度
D. 星时代32星的加速度大于空间站的加速度
6.某草场开设了滑草滑道游乐项目，如图所示。某游客(含装备)从滑草滑道的顶端由静止下滑到最低点的过程中，游客(含装备)的重力做功W1，克服阻力做功W2，则此过程中，游客(含装备)的( )
A. 重力势能增加W1B. 动能增加W1−W2
C. 机械能减少W1+W2D. 机械能减少W2
7.一质量m=1.0×103kg的汽车在平直的公路上从静止开始运动，牵引力F随时间t变化关系图线如图所示，第4s末汽车功率达到最大值，此后保持此功率继续行驶，t=20s时汽车做匀速运动。汽车的最大功率恒定，受到的阻力大小恒定，则( )
A. 汽车受到的阻力大小为3×103NB. 汽车的最大速度为12m/s
C. 汽车的最大功率为1.44×105WD. 4∼20s内汽车的位移大小为312m
8.如图所示，两端距离为10m的水平传送带以恒定速率顺时针转动，将一质量m=1kg的小物块(可视为质点)轻放在传送带上，传送带右侧与光滑圆轨道ABCD等高连接，圆轨道半径R=0.5m，小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，其他摩擦不计，取重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是( )
A. 若传送带速度为5m/s，小物块在传送带上因摩擦产生的热量为12.5J
B. 若传送带速度为5m/s，小物块在运动过程中会脱离圆轨道
C. 若传送带速度为3m/s，小物块在运动过程中不会脱离圆轨道
D. 若传送带速度为8m/s，小物块通过圆轨道最高点C时对轨道的压力大小为78N
三、填空题：本大题共2小题，共6分。
9.某船在静水中划行的速率为4m/s，要渡过100m宽的河，河水的流速为5m/s，该船渡河所用最短时间为 s；该船 (选填“能”或“不能”)沿垂直河岸的航线抵达正对岸。
10.如图所示，汽车用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的轻绳保持水平。已知汽车在平直路面上以速度v匀速运动，当牵引轮船的轻绳与水平方向成θ角时，此时轮船速度大小为 ；在汽车做匀速运动的过程中，轮船做 运动(选填“加速”、“减速”或“匀速”)。
四、实验题：本大题共3小题，共15分。
11.向心力演示器如图甲所示，在探究小球质量、半径一定时，小球做圆周运动所需向心力大小F与其角速度ω之间的关系。若传动皮带套在塔轮第二层(如图乙)，左、右塔轮半径R1、R2之比为2：1，则塔轮转动时，A、C两处的角速度之比为 ；左、右标尺上黑白相间等分格显示的放大图如图丙所示，则A、C两处小球所需向心力大小之比约为 ；由此可得出的结论是：当小球质量、半径一定时，小球所需的向心力大小F与 成正比(选填“ω”、“ω2”、“1ω”或“1ω2”)。
12.某小组用图甲、乙所示装置探究平抛运动及其特点。
(1)对于装置甲，用小锤水平向右击打弹性金属片，观察到左右两个小球同时落地，调整装置高度后重复上述步骤，两球总能同时落地，实验现象可以说明平抛运动______。
A.在水平方向的分运动是匀速直线运动
B.在竖直方向的分运动是自由落体运动
C.在水平方向的分运动是匀速直线运动，在竖直方向的分运动是自由落体运动
(2)用装置乙记录平抛运动的轨迹
①关于实验过程中的做法，以下合理的有______。
A.斜槽轨道一定要光滑
B.调整斜槽轨道末端水平
C.小球平抛运动时要靠近但不接触硬板
②小明经过正确操作，多次释放小球，得到如图丙所示的点迹，图中的各种拟合图线中，最合理的是______。
13.某学校科技兴趣小组设计出如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。
(1)实验选用的小球应满足______。
A.质量大、体积小
B.质量小、体积大
(2)已知小球直径为d，当地的重力加速度为g。实验中还必须要测量的物理量有______。
A.小球的质量m
B.光电门1和光电门2之间的距离h
C.小球从光电门1到光电门2下落的时间t
D.小球通过光电门1的挡光时间Δt1和通过光电门2的挡光时间Δt2
(3)若满足表达式______(用(2)中所测得的物理量和已知物理量的符号表示)，就可以验证小球自由下落过程中机械能守恒。
(4)实验过程中小陈同学发现，有同学只测一组数据就得出小球自由下落过程中机械能守恒的结论，他觉得这样缺乏充分的科学依据，请你提出改进措施：______。
(5)实验中同学们发现有一个光电门不能正常工作，则利用剩余的器材______(选填“能”或“不能”)完成该实验。
五、计算题：本大题共3小题，共39分。
14.宁德某中学近日举行了水火箭设计比赛，某参赛小组将水火箭放于水平地面的发射台上，如图所示，以一定的角度发射，飞行过程中水火箭可视为质点，其运动可看作竖直面内的斜抛运动，测得水火箭在最高点的速度v=20m/s，最高点到落地点的竖直高度ℎ=20m。取重力加速度g=10m/s2，忽略发射台与地面间的高度差，不计空气阻力。求：
(1)水火箭从最高点落至地面经历的时间t；
(2)水火箭最高点与落地点间的水平距离x；
(3)水火箭落地瞬间的速度vt。
15.某游乐场“旋转飞椅”的简化装置如图所示。水平转盘可绕竖直轴转动，绳子一端固定在转盘边缘，另一端连接座椅。已知绳长L=2.5m，转盘半径R=1.5m，座椅与游客总质量m=60kg(座椅与游客可视为质点)。转盘从静止开始缓慢加速，最终匀速转动，此时轻绳与竖直方向夹角θ=37∘保持不变。不计空气阻力，绳不可伸长，取重力加速度g=10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8。求：
(1)匀速转动时轻绳拉力的大小F；
(2)匀速转动时转盘转动的角速度大小ω；
(3)从静止到匀速转动过程，轻绳拉力对座椅与游客所做的功W。
16.中国选手崔宸曦在2024年的巴黎奥运会上创造了中国滑板历史最佳成绩。如图所示，ABCDEGH为滑板训练的某类滑行轨道，运动员从A点由静止下滑，在CD上某点着陆后，运动员仅保留沿斜面方向的分速度继续滑行，为使运动员快速停下，水平轨道EG段设置快速制动区，制动区内滑板水平方向只受到水平制动力F=kx(x为运动员与E点的距离)。其中BC和DH段为水平轨道，AB和CD段均为倾角θ=37∘的斜面轨道，轨道间均平滑衔接(经过B点、D点时没有机械能损失)，H1=9m，L1=16m，H2=20.25m，L2=61.8m，L3=9m，滑板与轨道之间的动摩擦因数均为μ=0.25，运动员连同滑板的总质量m=60kg，k=60N/m，运动员连同滑板可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8。求：
(1)运动员在B点的速度大小vB；
(2)运动员在CD间某点着陆时，沿斜面方向的分速度大小v1；
(3)运动员最终停下来的位置与E点间的距离d。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：细线断裂拉力瞬间消失，小球在水平方向不受任何力，竖直方向重力、支持力相互平衡，小球根据牛顿第一定律：物体不受外力时，会保持断裂瞬间的运动状态匀速直线运动。断裂瞬间小球的速度沿圆周切线方向，因此小球会沿着切线方向做匀速直线运动。故ABC错误，D正确。
故选：D。
细线断裂拉力瞬间消失，小球在水平方向不受任何力，竖直方向合外力为零，小球将沿切线方向做匀速直线运动。
本题考查了匀速的圆周特点和离心运动，解题关键是断裂瞬间小球的速度沿圆周切线方向，小球所受合外力为零，物体做匀速直线运动。
2.【答案】A
【解析】解：A、足球在空中的运动过程中，受到重力和空气阻力两个力作用，空气阻力一直做负功，则足球的机械能一直减小，故A正确；
B、从b到c足球做曲线运动，发生水平位移，说明足球在最高点的速度不为零，则足球在最高点的动能不为零，故B错误；
C、从a到c，足球的机械能不断减小，足球经过a、c两点的重力势能相等，则足球在a点的动能大于在c点的动能，因此足球经过a点的速度大于c点的速度，故C错误；
D、因空气阻力大小和方向随速度变化而变化，因此空气阻力是变力，则足球所受合力是变力，加速度不断变化，所以足球在空中的运动为非匀变速曲线运动，故D错误。
故选：A。
分析空气阻力做功情况判断足球的机械能变化情况；分析从b到c的运动情况判断足球在最高点的速度是否为零，再分析足球在最高点的动能是否为零；根据机械能的变化情况判断足球经过a、c两点的速度关系；分析足球的受力情况判断其运动性质。
解答本题时，要明确空气阻力是变力，足球做的是非匀变速曲线运动，根据功能关系分析足球机械能的变化情况。
3.【答案】A
【解析】解：A、a、b都随地球自转，同轴转动，周期相等，故A正确；
B、a、b到地轴的垂直距离(轨道半径r)不相等，由v=ωr，线速度大小不等，故B错误；
C、万有引力的大小F=GMmr2，但题目中并未给出a、b两个物体的质量，所以无法比较万有引力大小关系，故C错误；
D、由于a、b两物体的角速度相同，赤道处转动半径更大，由a=ω2r可知a物体向心加速度更大，故D错误。
故选：A。
静止在地球上的物体随地球同轴自转，角速度ω、自转周期T相同；转动轨道半径r等于该点到地轴的垂直距离，结合v=ωr、a=ω2r以及万有引力定律分析。
本题考查地球自转的同轴转动模型，解题关键知道地球上所有静止物体自转角速度、周期相同，区分到地心距离和到地轴的转动半径两个不同物理量。
4.【答案】D
【解析】解：竖直方向下落高度满足ℎ=12gt2，解得运动时间t= 2ℎg，水平射程x=v0t=v0 2ℎg，由于两次抛出的h、v0均相同，因此重力加速度与射程平方成反比，即g地g月=x月2x地2=1a2，不考虑自转时，天体表面重力等于万有引力，即mg=GMmR2，天体质量M=ρ⋅43πR3，解得密度ρ=3g4πGR，即密度与gR成正比。地球和月球的密度之比为ρ地ρ月=g地g月⋅R月R地=1a2⋅1b=1a2b，故D正确，ABC错误。
故选：D。
平抛运动竖直方向ℎ=12gt2，水平方向x=v0t；星球表面万有引力等于重力GMmR2=mg；密度定义ρ=M43πR3，联立推导密度表达式再求比值。
本题综合平抛运动、星球表面万有引力等于重力、密度公式；解题关键是先由平抛射程推出重力加速度之比，再联立密度表达式进行比值运算。
5.【答案】CD
【解析】解：BCD.卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，可得：
GMmr2=mω2r=mv2r=ma，
整理可得：
ω= GMr3，
v= GMr，
a=GMr2，
因此轨道半径r越大，则角速度ω越小、线速度v越小、加速度a越小，
由题图可知，星时代32星的轨道半径小于空间站的轨道半径，因此：
星时代32星的角速度大于空间站的角速度，
星时代32星的线速度大于空间站的线速度，
星时代32星的加速度大于空间站的加速度，
故B错误，CD正确；
A.由题图可知，星时代32星若和空间站对接，需由低轨道向高轨道变轨，因此星时代32星需要加速才可能和空间站对接，故A错误。
故选：CD。
BCD.卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，据此分析列式，即可判断求解；
A.结合题意，由卫星的变轨原理，即可分析判断。
本题考查卫星的发射及变轨问题，解题时需注意，对于卫星的变轨问题，常用的规律是“加速进高轨，减速进低轨”，意思就是如果卫星想要进入更高的轨道，需要向后喷气做加速运动，如果想要进入更低的轨道，需要向前喷气做减速运动。
6.【答案】BD
【解析】解：A、此过程中，游客(含装备)的高度下降，重力做正功，重力势能减小，且减小W1，故A错误；
B、此过程中，只有重力和阻力对游客做功，外力对游客做的总功为W总=W1−W2，根据动能定理知：W总=ΔEk=W1−W2，即动能增加W1−W2，故B正确；
CD、游客克服阻力做功，其机械能减少，根据功能关系，机械能的减少等于克服阻力做功W2，故C错误，D正确。
故选：BD。
游客(含装备)从滑草滑道的顶端由静止下滑到最低点的过程中，重力做正功，重力势能减小，且减小的重力势能等于重力做功；根据动能定理求动能的增加量；机械能的减少等于克服阻力做功。
本题考查常见力做功与对应的能量变化，要知道重力势能的变化与重力做功有关，动能变化与外力做的总功有关，机械能的变化与除重力或弹力以外其他力做功有关。
7.【答案】AD
【解析】解：A、根据图像可得到汽车匀速运动时的牵引力F2=3×103N，由受力分析，即可得到阻力f=3×103N，故A正确；
C、初始对汽车受力分析F1−f=ma，根据汽车的运动特点，即可得到匀加速运动的最大速度：v1=at1，结合牵引力大小，即可得到汽车的最大功率Pe=F1v1，解得：Pe=7.2×104W，故C错误；
B、由汽车的最大功率、最大速度时的牵引力，即可得到汽车的最大速度vm=PeF2，解得：vm=24m/s，故B错误；
D、4∼20s内，对汽车应用动能定理，即可得：Pet2−fx=12mvm2−12mv12，汽车的位移大小x=312m，故D正确。
故选：AD。
根据图像可得到汽车匀速运动时的牵引力，由受力分析，即可得到阻力；初始对汽车受力分析，根据汽车的运动特点，即可得到匀加速运动的最大速度，结合牵引力大小，即可得到汽车的最大功率；由汽车的最大功率、最大速度时的牵引力，即可得到汽车的最大速度；4∼20s内，对汽车应用动能定理，即可得到汽车的位移大小。
本题考查机车启动问题，关键是分析机车的受力与运动特点，分析汽车运动的临界值。
8.【答案】AC
【解析】解：小物块在传送带上运动的加速度为a=μmgm=μg=0.2×10m/s2=2m/s2
设小物块在传送带上一直做匀加速运动时传送带的最小速度为v0，则v02=2aL，可得v0=2 10m/s
设小物块恰好通过圆轨道最高点C时速度为vC临，对应的A点的速度为vA临。
在C点，有mg=mvC临2R
从A到C，由机械能守恒定律有
mg⋅2R+12mvC临2=12mvA临2
解得vA临=5m/s
设小物块恰好到达B点时在A点的速度为vA临′，从A到B，由机械能守恒定律得
mgR=12mvA临 ′2
解得vA临′= 10m/s
A、若传送带速度为v1=5m/s，因v1