四川资阳市2025-2026学年高一下学期期末考试物理试题（含答案）

四川资阳市2025-2026学年高一下学期期末考试物理试题一、单选题1．如图所示，轿厢中的人随摩天轮匀速转动过程中，下列说法正确的是（

）A．角速度保持不变B．线速度大小和方向都保持不变C．向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，是匀变速运动D．转动至最高点时，人处于超重状态2．古代中国是一个农业社会，农业需要严格了解太阳运行情况，农事完全根据太阳进行，所以在历法中又加入单独反映太阳运行周期的“二十四节气”。已知春分、夏至、秋分和冬至所处的四个位置如图所示，地球沿椭圆形轨道绕太阳运动。下列说法正确的是（

）A．开普勒三大定律仅适用于太阳系中行星的运动B．地球由春分运行到夏至的过程中加速度逐渐减小C．地球由春分运行到秋分的时间等于由秋分运行到春分的时间D．地球绕太阳公转时，在夏至处的线速度等于在冬至处的线速度3．跳台滑雪是冬奥会比赛项目之一，如图所示为雪道的部分示意图。假设一位比赛运动员的质量为（包含所有装备的总质量）从助滑道上滑下后，从起跳平台点以的速度沿水平方向飞出，在斜坡点处着陆。已知斜坡可视为倾角的斜面，取，不计空气阻力，下列说法正确的是（

）A．运动员从点飞出到落到点所用的时间B．运动员从点到点的过程中重力做的功为C．运动员从点到点的过程中重力的平均功率D．运动员落到点时重力的瞬时功率为4．中国自行研制的北斗导航系统目前在轨卫星总数已达50颗，北斗系统的卫星包括地球静止轨道卫星和中圆地球轨道卫星等。如图Ⅰ是中圆地球卫星轨道，Ⅲ是地球静止卫星轨道，其轨道半径的关系为约为1.66，Ⅱ是连接两个轨道的椭圆过渡轨道，P、Q是过渡轨道与两个圆轨道的切点，已知地球的自转周期为T。以下说法正确的是（）A．飞船在轨道Ⅱ上运动到Q点时的速率要大于卫星在轨道Ⅲ上Q点的速率B．飞船从轨道Ⅰ过渡到轨道Ⅲ，需要在P点减速C．同一卫星在轨道Ⅰ与轨道Ⅲ上的动能之比约为D．卫星在轨道Ⅰ运动的周期大约是5．如图甲所示，在竖直平面放置一内壁光滑、半径为的细圆管轨道，其圆心为。在最低点有一质量为的小球（小球直径略小于管的粗细，尺寸忽略不计），现使小球以的初速度在轨道内做圆周运动，设小球和圆心连线与竖直线夹角为，运动过程中小球速度的平方与夹角的关系，如图乙所示。重力加速度取，下列说法正确的是（

）A．为时管壁对小球的弹力大小为B．为时管壁对小球的弹力大小为C．过程中圆管对小球的弹力最大值为D．过程中圆管对小球的弹力最小值为06．我国“天宫”空间站在距地面约的轨道上运行，该高度处仍存在相对地心静止的稀薄气体，会对空间站产生阻力，空间站可通过持续开启发动机以维持原有速度大小不变。已知空间站垂直速度方向的横截面积为S，气体密度均匀、大小为，空间站速度为v，若气体与空间站前端碰撞后共速，则空间站克服气体阻力做功的功率为（）A． B． C． D．7．如图所示，倾角为的斜面体置于足够粗糙的水平地面上，斜面上质量为的滑块通过轻质刚性绳穿过光滑的圆环与质量为的小球（可视为质点）相连，轻绳与斜面平行，小球在水平面内做圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角。斜面体与滑块的滑动摩擦系数为，且滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，斜面体和滑块始终静止，小球与圆环之间的绳长为，重力加速度为，下列说法正确的是（

）A．滑块所受摩擦力大小为B．斜面体对地面摩擦力大小为C．若改变小球的转速，随之改变，当滑块恰好不受摩擦力时，小球的向心加速度为D．若改变小球的转速，随之改变，为保持斜面体与滑块始终静止，小球的角速度不能超过二、多选题8．如图所示，匀速转动半径为R的雨伞，使伞边缘在竖直面内做圆周运动。伞边缘最低点b距地面高度为h，伞边缘上a、c两点与伞中心高度相同。设从a、b、c三点飞出的水滴质量均为m，速度大小与伞边缘处相同，从b点飞出的水滴，其水平位移大小为x。重力加速度为g，不计空气阻力。则（）A．从a、c两点飞出的水滴，落地时重力的瞬时功率相等B．从a、c两点飞出的水滴，自飞出到落地过程中的动量变化相同C．雨伞转动的角速度大小等于D．从b点飞出的水滴，落地时的动能等于9．如图所示，假设在太空中有恒星、组成的双星系统绕点做顺时针匀速圆周运动，运动周期为，它们的轨道半径之比，间引力为，已知的质量为，线速度大小为，为绕逆时针匀速转动的卫星，卫星运动周期为，间的引力大小为，间的引力大小为，且，则以下说法正确的是（

）A．恒星的质量为B．与的动能之差为C．若保持间距离恒定不变，的质量减小而的质量增加，则间引力将增大D．若、、由图示位置开始经过时间三者下一次共线，则10．在一座高楼的顶层，工程师正在安装一个新型的安全装置，来检测大楼内部的振动情况，以便及时采取措施消除安全隐患。如图为该安全装置的简化模型，竖直放置的轻质弹簧下端固定在地面上，上端与物块甲连接，初始时物块甲静止于点。现有质量为的物块乙从距物块甲上方处由静止释放，乙与甲相碰后立即一起向下运动但不粘连，此时甲，乙两物块的总动能为，向下运动到点时总动能达到最大为，继续向下运动到达最低点（未标出），之后在弹起过程中将乙抛离甲。整个过程中弹簧始终处于竖直状态，且在弹性限度内。弹簧的弹性势能为，为弹簧的形变量，重力加速度为，下列说法正确的是（

）A．物块甲的质量为B．弹起过程中，物块甲和物块乙一起运动到点时分离C．、两点间距离与、两点间距离之比为D．弹簧弹性势能的最大值为三、实验题11．某小组为探究向心力的大小，设计了如下实验。粗糙圆形水平桌面可匀速转动，不可伸长的细绳一端连接固定在桌面圆心O处的拉力传感器，另一端连接物块P，P与O的距离为r，P与桌面间的动摩擦因数为。力传感器可测得绳上的拉力F，初始时刻F示数为0，细绳始终处于伸直状态。若P与桌面始终相对静止，P与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，细绳质量不计，重力加速度为g，请回答下列问题：（1）控制桌面转动的角速度不变，改变P的质量多次实验，记录数据后绘出图像，下列选项中最符合的是__________；A． B． C．（2）控制P的质量不变，改变桌面转动的角速度多次实验，绘出的图像为一条直线，直线的斜率为k，截距为，则滑块的质量可表示为__________，动摩擦因数可表示为__________。（用题中所给的字母表示）12．某物理学习兴趣小组用如图甲所示的“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。（1）为完成本实验，以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是__________。A．秒表 B．天平C．刻度尺 D．打点计时器（2）关于本实验，下列说法正确的是__________。A．轨道末端必须水平B．轨道倾斜部分必须光滑C．入射小球的质量小于被碰小球的质量D．同一组实验中，入射小球必须从同一位置静止释放（3）图甲中点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜轨上位置由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置，测出平抛的射程，然后把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点分别为、，则该实验中还需要测量的有__________。A．小球抛出点距地面的高度B．入射小球开始释放高度C．入射小球和被碰小球的质量、D．两球相碰后的平抛射程、（4）已知恢复系数是反映碰撞时物体恢复形变能力的参数，只与碰撞物体的材料有关，碰撞中恢复系数的定义式为，其中和分别为碰撞前两物体的速度，和分别为碰撞后两物体的速度。某次实验中，小球落地的平均位置距点距离如图乙所示，同学们可计算出两球碰撞的恢复系数__________，并计算出入射小球和被碰小球的质量的比值__________。（结果均保留2位有效数字）四、解答题13．如图所示，我国航天员王亚平用古筝弹奏了一首《茉莉花》，从空间站为全国人民送上元宵祝福。我国空间站在离地面高度为的圆周轨道绕地球做匀速圆周运动，时间内可以绕地球转动圈。已知地球半径为，万有引力常量为，求：（1）空间站绕地球做匀速圆周运动角速度的大小；（2）地球的密度。14．我国目前已系统掌握了各种复杂地质及气候条件下的高铁建造技术。我国高铁使用的复兴号城际电力动车组由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫做动车，不提供动力的车厢叫拖车。某列列车组由6节车厢组成，每节车厢的质量，其中第1节和第4节车厢带有动力，牵引电机的额定功率分别为和。该动车组最初以的加速度沿水平轨道由静止开始匀加速启动，当第1节车厢的牵引电机达到额定功率时，第4节车厢的牵引电机立即以额定功率启动，已知动车组行驶过程中受到的阻力为车重的倍，重力加速度取。求：（1）动车组从静止开始到第4节车厢的牵引电机启动所经历的时间；（2）动车组运动中所能达到的最大速度的大小；当动车组的速度为时，第4节车厢对第5节车厢的拉力的大小。15．某工厂的物料分拣车间里，搭建了一套物料传送测试装置。如图所示，半径的四分之一光滑圆轨道固定在竖直平面内，其末端与离地高度为的水平平台相切于点，平台段的长度；一条长为的水平传送带以恒定速率逆时针转动，传送带右端与水平平台在点无缝对接，衔接处无能量损失。工人将质量的物料从圆轨道顶端由静止释放，物料沿轨道下滑至点，随后沿水平平台向左做直线运动，运动至点时与静止的质量的待分拣物料发生弹性正碰，碰撞时间极短可忽略，碰撞后物料向左滑上传送带，最终从传送带左端点水平抛出，落入左侧下方的分拣箱中（图中未画出，物料直接落入分拣箱底部，不考虑分拣箱底部的厚度）。已知物料、均可视为质点，二者与水平平台、传送带间的动摩擦因数均为，重力加速度取，不考虑空气阻力的影响。求：（1）物料运动到圆轨道底端时轨道对它的支持力的大小；（2）物料对传送带所做的功；（3）物料落地时与物料的水平距离。

参考答案1．【答案】A【详解】匀速圆周运动的角速度不变，A正确；匀速圆周运动中，线速度大小不变，但方向时刻改变，B错误；匀速圆周运动中，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，加速度改变，不是匀变速运动，C错误；在最高点加速度向下，处于失重状态，D错误。2．【答案】B【详解】开普勒三大定律不仅适用于太阳系中行星绕太阳的运动，也适用于宇宙中其他天体系统（如卫星绕行星的运动等），具有普遍适用性，A错误；由图可知，地球由春分运行到夏至的过程中，地球与太阳之间的距离逐渐增大。根据万有引力定律及牛顿第二定律可知，随着距离的增大，地球的加速度逐渐减小，B正确；根据开普勒第二定律，地球在近日点（冬至）运动速度较快，在远日点（夏至）运动速度较慢。因此，地球从春分到秋分（经过远日点）走过的路程较长且速度较慢，所用时间较长；而从秋分到春分（经过近日点）所用时间较短。由春分运行到秋分的时间大于由秋分运行到春分的时间，C错误；根据开普勒第二定律，地球在冬至（近日点）处的线速度大于在夏至（远日点）处的线速度，D错误。3．【答案】D【详解】根据平抛运动规律有，，根据几何关系可知，解得，A错误；竖直下落高度，重力做功，B错误；重力的平均功率为，C错误；落到B点时竖直速度，重力瞬时功率为，D正确。4．【答案】C【详解】飞船从轨道Ⅰ过渡到轨道Ⅲ，需要在P、Q两点向与运动方向相反的方向喷气来获得加速，做离心运动，AB错误；卫星在圆轨道上的动能，卫星在轨道上做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有，联立可得，即同一卫星的动能与轨道半径成反比，已知，同一卫星在轨道Ⅰ与轨道Ⅲ上的动能之比约为，C正确；轨道Ⅲ是地球静止轨道，其周期等于地球自转周期T，根据开普勒第三定律，有，解得，D错误。5．【答案】D【详解】为时，小球速度的平方，根据牛顿第二定律，有，可得，A错误；为时，小球速度的平方，有，可得，B错误；过程中，有，又根据机械能守恒有，可知夹角越大，速度越小，可知越小，可知圆管对小球的弹力最大值为时，即最大值为6N，C错误；时，弹力最小，可知过程中圆管对小球的弹力最小值为0，D正确。6．【答案】C【详解】取极短时间内与空间站碰撞的气体为研究对象。该部分气体的体积为时间内扫过的气柱体积，质量，气体初始相对地心静止，碰撞后与空间站共速为，根据动量定理，空间站对气体的作用力满足，代入可得，解得，根据牛顿第三定律，气体对空间站的阻力大小，空间站克服阻力做功的功率。7．【答案】D【详解】小球在水平面内做圆周运动，对小球受力分析，竖直方向有，解得轻绳拉力大小为，对滑块受力分析，重力沿斜面向下的分力为，则滑块所受摩擦力大小为，将滑块和斜面看成整体，由平衡条件可得地面对斜面体的摩擦力大小为，则斜面体对地面摩擦力大小为，AB错误；当滑块恰好不受摩擦力时，轻绳的拉力大小为，设此时细绳与竖直方向的夹角为θ，对小球受力分析，竖直方向有，解得，水平方向根据牛顿第二定律可得，解得小球的向心加速度为，C错误；为保持斜面体与滑块始终静止，小球的角速度最大时，滑块受到的摩擦力达到最大，且沿斜面向下；以滑块为对象，有，以小球为对象，有，联立解得，可知为保持斜面体与滑块始终静止，小球的角速度不能超过，D正确。8．【答案】AD【详解】从a、c两点飞出的水滴，下落高度相同，根据动能定理可得，可得，可知落地时的速度大小相等，且落地时的速度方向均竖直向下，根据，可知落地时重力的瞬时功率相等，A正确；从a、c两点飞出的水滴，其中a点处水滴做竖直上抛，c点处水滴做竖直下抛，下落高度相同，所以两水滴在空中运动时间不相等，根据动量定理可得，可知自飞出到落地过程中的动量变化不相同，B错误；设雨伞转动的角速度大小为，则b点飞出的水滴的初速度大小为，根据平抛运动规律有，，联立解得，，C错误；从b点飞出的水滴，根据动能定理可得，解得落地时的动能为，D正确。9．【答案】BD【详解】根据题意可知，双星系统的角速度相同，由恒星A、B间的万有引力提供向心力，即向心力大小相等，则对恒星A、B可得，其中，解得，A错误；恒星A与B的动能之差为，其中，，，，解得，B正确；恒星AB间引力原来为，质量变化后为，恒星AB间引力将减小，C错误；设A、B、C三星由图示位置到再次共线所需时间为t，由于A星转过的圆心角等于B星转过的圆心角，因此当A、B、C三星由图示位置到再次共线时，A星转过的圆心角与C星转过的圆心角之和为，有，即，解得，D正确。10．【答案】AC【详解】物块乙自由下落h，设碰撞前乙的速度为，对物块乙由机械能守恒有，而根据题意，设碰后物块甲和物块乙的共同速度为v，碰后甲、乙的总动能为，物块甲和物块乙碰撞，碰撞过程中动量守恒，根据动量守恒定律有，联立解得，A正确；物块甲与物块乙分离时速度、加速度均相等，相互作用的弹力为零，此时刻物块乙只受重力，加速度竖直向下等于g，因此分离时物块甲的加速度也等于g，合力为mg，即此时弹簧处于原长状态，即物块甲与物块乙在弹簧恢复原长时分离，即在点上方分离，B错误；设弹簧劲度系数为k，甲、乙两个物块的质量均为m，设B、A两点间距离为，C、B两点间距离为，在A点弹簧形变量，在B点弹簧形变量，则可得，从A到B，根据动能定理可得，解得，在C点弹簧的形变量，从B到C，根据动能定理可得，解得，可知，C正确；物块甲和物块乙在最低点C时弹性势能最大，又初始时弹簧的压缩量为，初始时弹簧的弹性势能，从物块甲和物块乙在A点碰后到运动至最低点C，由机械能守恒定律有，解得，D错误。11．【答案】（1）A（2）；【详解】（1）根据题意，由牛顿第二定律有，又有，联立解得，由于、、、不变，可知，即图像为过原点直线。（2）结合小问（1）分析，整理可得，则有，，解得，。12．【答案】（1）BC（2）AD（3）CD（4）0.47；6.2【详解】（1）本实验利用平抛运动规律表示碰撞前后速度，小球下落时间相同，速度可由水平射程代替，不需要测量时间，AD不符合题意；实验需要用到天平测量小球质量，B符合题意；实验需要用刻度尺测量小球水平射程，C符合题意。（2）轨道末端必须水平，才能保证小球抛出后做平抛运动，A正确；只要入射小球每次从同一位置释放，即使倾斜轨道不光滑，每次到达末端的速度也相同，因此倾斜轨道不必光滑，B错误；为防止入射小球碰撞后反弹，入射小球质量必须大于被碰小球质量，C错误；同一组实验中，入射小球从同一位置静止释放，才能保证碰撞前入射速度恒定，D正确。（3）本实验利用平抛运动规律表