2025-2026学年陕西西安市高新第二高级中学高一下学期期中考试物理试题 含答案

/2025-2026学年度第二学期期中考试高一年级物理试题（总分100分用时100分钟）一、选择题（本题12小题，共48分。第1—8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9—12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分）1.下列说法正确的是（）A.作用在静止物体上的力的冲量一定为零B.论证图像中图线与横轴围成的面积表示F做的功采用了等效的思想C.根据，可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它所受的合外力D.物体的动量发生改变，则合外力一定对物体做了功【答案】C【解析】【详解】A．根据I=Ft，可知作用在静止物体上的力的冲量不一定为零，冲量与物体运动状态无关，选项A错误；B．论证图像中图线与横轴围成的面积表示F做的功采用了微元的思想，选项B错误；C．根据，可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它所受的合外力，选项C正确；D．物体的动量发生改变，可能时速度大小不变，方向发生了变化，动能不一定变化，即合外力不一定对物体做了功，选项D错误。故选C。2.短道速滑比赛中“接棒”运动员（称为“甲”）在前面滑行，“交棒”运动员（称为“乙”）从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，如图所示。假设甲的质量小于乙的质量、交接棒过程中甲、乙速度方向均在同一直线上，忽略运动员与冰面之间的摩擦。在交接棒过程，下列说法中正确的是（）A.乙对甲的作用力大于甲对乙的作用力B.甲的动量增加量大于乙的动量减少量C.甲的速度增加量大于乙的速度减少量D.甲、乙两运动员冲量之和不为零【答案】C【解析】【详解】AD．根据牛顿第三定律可知，乙对甲的作用力等于甲对乙的作用力，结合冲量的定义可知，甲、乙两运动员冲量等大反向，冲量之和为零，故AD错误；BC．甲、乙组成的系统所受合外力为零，动量守恒，所以甲的动量增加量等于乙的动量减少量，又因动量变化量等于质量与速度变化量的乘积，且甲的质量小于乙的质量，所以甲的速度增加量大于乙的速度减少量，故B错误，C正确。故选C。3.关于下列各场景中物理描述正确的是（）A.甲图中，穿越厚重的大气层返回地面过程中，神舟飞船返回舱机械能守恒B.乙图中，缓慢旋转摩天轮上的乘客机械能守恒C.丙图中，空中正在做无动力翼装飞行表演的运动员机械能守恒D.丁图中，被投掷出在空中运动的铅球，不计空气阻力时机械能守恒【答案】D【解析】【详解】A．甲图中，神舟飞船返回舱穿越厚重的大气层返回地球的过程中，要克服空气阻力做功，则机械能不守恒，故A错误；B．乙图中，缓慢旋转摩天轮上的乘客，其动能不变，重力势能变化，则机械能不守恒，故B错误；C．丙图中，空中正在做无动力翼装飞行表演的运动员，要克服空气阻力做功，则机械能不守恒，故C错误；D．丁图中，被投掷出在空中运动的铅球，不计空气阻力时，只有重力做功，则机械能守恒，故D正确。故选D。4.如图所示，质量相等的卫星a和卫星b，受到的地球万有引力分别为和，加速度分别为和，下列关系一定正确的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】A．根据牛顿第二定律可得可得由于，则有，故A错误；C．根据，可得由于，则有，故C错误；BD．根据由于两颗卫星的质量相等，，则有，故B错误，D正确。故选D。5.如图所示，木箱在恒力作用下做直线运动，位移为，恒力与位移之间的夹角为。此过程中，恒力对木箱做的功为（）A.0 B. C. D.【答案】C【解析】【详解】根据功的概念可知，恒力对木箱做的功为。故选C。6.如图所示为某蹦床运动员比赛时的情景。某次运动过程，运动员从最高点由静止落下，下落到网面时的速度大小为8m/s，弹起后离开网面瞬间的速度大小为6m/s，此过程运动员与网接触的时间为0.7s，已知运动员的质量为60kg，重力加速度为，则此过程网对运动员的平均作用力大小为（）A.771.4N B.1200N C.1440N D.1800N【答案】D【解析】【详解】选择竖直向上为正方向，根据动量定理有其中，解得故选D。7.北京时间2025年11月1日，神舟二十一号航天员乘组顺利进驻中国空间站。随后，与神舟二十号航天员乘组拍下“全家福”。若此时空间站绕地球运行近似为匀速圆周运动，运动周期为，地球半径为，地球表面的重力加速度为，则下列说法正确的是（）A.空间站运动的速率为B.空间站运动的轨道半径为C.空间站运动的加速度大小为D.地球的质量为【答案】B【解析】【详解】A．空间站线速度公式为，其中为空间站轨道半径，大于地球半径，因此，故A错误；B．万有引力提供空间站向心力：，得地球表面物体重力等于万有引力：，得黄金代换式，代入得，故B正确；C．空间站加速度，将B中轨道半径代入得，与选项给出的表达式不符，故C错误；D．由向心力公式推导地球质量为，式中为空间站轨道半径，不是地球半径，故D错误。故选B。8.如图所示，在光滑水平面上有A、B两辆小车，水平面左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，车B与小孩的总质量是车A质量的4倍。从静止开始，小孩把车A以速度v（对地）推出，车A返回后，小孩抓住并再次把它推出，每次推出的车A的速度都是v（对地）、方向向左，则小孩把车A总共推出多少次后，车A返回时，小孩不能再接到（小车与竖直墙相撞是弹性的）（）A.2次 B.3次 C.4次 D.5次【答案】B【解析】【详解】设小孩把A车总共推出n次后，车A返回时，小孩恰好不能再接到车。此时车A返回时的速度v与B车的速度恰好相等，即vB=v第1次推车时，小孩和B车获得的动量为mAv，以后每次推车时获得的动量为2mAv，根据动量守恒定律得mAv+（n−1）∙2mAv=mBvB又由题意4mA=mB联立得n=2.5所以小孩把A车总共推出3次后，车A返回时，小孩不能再接到车。故选B。9.2025年9月9日，我国在西昌卫星发射中心，成功将遥感四十五号卫星发射升空。如图为卫星发射过程的示意图，首先将卫星发射到低空圆轨道I，然后在P点实施变轨进入椭圆轨道Ⅱ，轨道Ⅱ与预定圆轨道Ⅲ相切于Q点，在Q点再次变轨进入预设圆轨道III，下列说法正确的是（）A.卫星在轨道Ⅰ的机械能大于在轨道Ⅲ的机械能B.卫星在轨道Ⅰ的运行周期小于在轨道Ⅱ的运行周期C.卫星在轨道Ⅱ经过P点的速度大于在轨道Ⅰ的速度D.卫星在轨道Ⅱ经过Q点的速度大于在轨道Ⅲ的速度【答案】BC【解析】【详解】A．卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，再变轨到轨道Ⅲ，每次变轨都需要点火加速，发动机对卫星做正功，卫星的机械能增加，所以卫星在轨道Ⅰ的机械能小于在轨道Ⅲ的机械能，故A错误；B．根据开普勒第三定律因轨道Ⅰ的半径小于轨道Ⅱ的半长轴，所以卫星在轨道Ⅰ的运行周期小于在轨道Ⅱ的运行周期，故B正确；C．卫星在P点从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，需要点火加速，使卫星做离心运动，所以卫星在轨道Ⅱ经过P点的速度大于在轨道Ⅰ的速度，故C正确；D．卫星在Q点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ，需要点火加速，使卫星做离心运动，所以卫星在轨道Ⅱ经过Q点的速度小于在轨道Ⅲ的速度，故D错误。故选BC。10.质量为m的足球在地面1的位置以速度被踢出后，以速度v落到地面3的位置，由于存在空气阻力，飞行轨迹如图所示。足球在空中达到的最高点2的高度为h，速度为，重力加速度为g。下列说法中正确的是（）A.足球由位置1到位置2，阻力做功为B.足球由位置1到位置2，动能减少了C.足球由位置1到位置3，机械能减少了D.足球由位置2到位置3，合力做功为【答案】D【解析】【详解】A．足球由位置1到位置2，由动能定理−解得阻力做功为Wf故A错误；B．足球由位置1到位置2，动能减少了Δ故B错误；C．足球由位置1到位置3，机械能减少量为空气阻力做功的绝对值W故C错误；D．足球由位置2到位置3，合力做功为Δ故D正确。故选D。11.如图所示，质量的光滑小球静置于光滑水平面上，质量为、半径的四分之一光滑圆弧轨道以初速度向右运动。不计小球滑上轨道过程中的能量损失，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.小球沿轨道上滑过程中系统动量守恒B.小球滑离圆弧轨道时速度大小为6m/sC.小球上升到最高点时距水平面的高度为1mD.整个运动过程中小球对轨道的水平冲量大小为【答案】BD【解析】【详解】A．小球滑上轨道的过程中，竖直方向合力不为零，系统动量不守恒，故A错误；C．小球滑到最高点时，竖直方向的速度大小为0，圆弧轨道与小球水平方向有共同速度；由水平方向动量守恒和机械能守恒定律，得，故C错误；B．由C项分析可知小球只能从轨道的最低点离开轨道，由水平方向动量守恒和机械能守恒定律，有得，，故B正确；D．由动量定理，小球对圆弧轨道的水平冲量，冲量的大小为，故D正确。故选BD。12.如图所示，质量为m的小环套在竖直固定的光滑直杆上，用轻绳跨过质量不计的光滑定滑轮与质量为2m的重物相连，定滑轮与直杆的距离为d，现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，下列说法正确的是（重力加速度为g）()A.小环下滑过程中小环和重物组成的系统机械能守恒B.当小环下落d的距离到达B点时，它的速度与重物上升速度大小之比为C.小环到达B处时，重物上升的距离为dD.重物从开始运动到上升到最高的过程中，轻绳的张力始终大于2mg【答案】AB【解析】【分析】【详解】A．环和重物组成的系统，只有重力做功，系统的机械能是守恒的，故A正确；B．B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有即所以故B正确；C．小球m向下运动到最低点时，2m重物上升到最大高度，此时二者的速度都是0，设m向下的位移为h1，2m重物上升的距离为h2，则根据系统的机械能守恒得解得故C错误；D．重物从开始运动到上升到最高的过程中先向上做加速运动，后向上做减速运动，所以是先超重后失重，轻绳的张力先大于2mg，后小于2mg，故D错误。故选AB。二、实验题（共2小题，13题8分，14题8分，总分16分）13.在验证机械能守恒定律的实验中，小红同学利用图甲实验装置进行实验，正确完成操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图乙所示，其中O点为纸带起始点，两相邻计数点间时间间隔为T。（1）观察纸带，可知连接重物的夹子应夹在纸带的___________（选填“左”或“右”）端。（2）若重物质量为m，重力加速度为g，利用纸带所测数据，计算出C点的速度___________，在误差允许范围内，根据___________来验证机械能守恒定律。（用字母表示）（3）在实验中，小红同学发现重物重力势能的减少量总是略大于重物动能的增加量，分析原因可能是_________________。（只需说明一种即可）【答案】（1）左（2）①.②.（3）受空气阻力影响或纸带与限位孔摩擦影响（其他合理答案均可）【解析】【小问1详解】由于重物做加速运动，所以连接重物的夹子应夹在纸带的左端。【小问2详解】[1]C点的速度为[2]从O到C过程，重力势能减少量为动能增加量为则在误差允许范围内，根据来验证机械能守恒定律。【小问3详解】在实验中，小红同学发现重物重力势能的减少量总是略大于重物动能的增加量，原因可能是受空气阻力影响或纸带与限位孔摩擦影响。14.用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。在做“验证动量守恒定律”的实验时（1）实验必须满足的条件是。A.斜槽轨道必须是光滑的B.斜槽轨道末端的切线是水平的C.入射球每次都要从同一高度由静止释放D.实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动（2）实验中要完成的必要步骤是（填选项前的字母）。A.用天平测量两个小球的质量m1、m2B.测量抛出点距地面的高度HC.用秒表测出小球做平抛运动的时间tD.分别确定m1碰撞前后落地点的位置和m2碰后的落地点P、M、N，并用刻度尺测出水平射程OP、OM、ON（3）入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2，两小球的质量应满足m1_________m2。（选填“大于”“小于”或“等于”）（4）若所测物理量满足________________表达式则可判定两个小球相碰前后动量守恒。【答案】（1）BC（2）AD（3）大于（4）【解析】【小问1详解】A．斜槽的粗糙与光滑不影响实验的效果，只要到达底端时速度相同即行，A错误；B．斜槽轨道末端必须水平，保证小球碰撞前速度水平，B正确；C．小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，使得小球与另一小球碰撞前的速度不变，C正确；D．实验过程中，白纸不可以移动，D错误。故选BC。【小问2详解】A．本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是两小球的质量，A正确；B．因为可以通过水平位移代表速度的大小，所以不必测量抛点离地面的高度，B错误；C．因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，故无需测量小球平抛运动的时间，C错误；D．OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，D正确。故选AD。【小问3详解】为了防止入射球反弹，应使入射球的质量大于被碰球的质量；【小问4详解】因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，当所测物理量满足表达式说明两球碰撞遵守动量守恒定律。三、解答题（15题8分、16题14分、17题14分，共36分）15.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动。其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g=10m/s2，则：（1）汽车在前5s内的牵引力为多少？（2）汽车速度为25m/s时的加速度为多少？（3）假设汽车达到最大速度所用时间为20s，则20s内汽车牵引力所做功总和为多少？【答案】（1）5×103N；（2）；（3）【解析】【详解】（1）在前5s内做匀加速直线运动，则由牛顿第二定律可知代入数据解得（2）汽车的额定功率为汽车速度为25m/s时，根据牛顿第二定律有所以加速度的大小为（3）根据题意可得0~20s内牵引力做功为解得16.如图所示，一质量的小物块可视为质点，不计空气阻力从A点以的速度水平抛出，运动至B点时，恰好沿切线方向进入半径光滑固定圆弧轨道BC，轨道C端切线水平，随后小物块滑上静止的粗糙长木板。已知水平面光滑，长木板的质量，物块与长木板之间的动摩擦因数，半径OB与竖直半径OC间的夹角。求：取（1）小物块运动至B点时的速度大小；（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力大小；（3）若长木板长为，则自小物块滑上长木板后，小物块与长木板间产生的热量为多少？【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】设小物块运动至B点时的速度大小为，由题意，根据速度的合成与分解有【小问2详解】小物块从B点滑至C点的过程，根据动能定理有解得在C点根据牛顿第二定律可得解得根据牛顿第三定律可知，小物块对圆弧轨道C点的压力大小为；【小问3详解】小物块在长木板上滑动过程中，设小物块和长木板的加速度大小分别为、，根据牛顿第二定律可得解得，设小物块与长木板可以达到共速时，且所用时间为t，由运动学公式有解得，t时间内小物块和长木板的位移大小分别为，则小物块和长木板之间的相对位移大小为小物块尚未到达长木板右端，自小物块滑上长木板后，小物块与长木板间产生的热量为