2025-2026学年天津市和平区高一（下）期末物理试卷(含详细答案解析)

第=page11页，共=sectionpages11页2025-2026学年天津市和平区高一（下）期末物理试卷一、单选题：本大题共6小题，共24分。1.如图所示，“套圈”是许多游乐场的经典游戏，小孩和大人在同一竖直线上的不同高度，先后水平抛出小圆环，且小圆环都恰好套中同一个物体。若小圆环的运动可视为平抛运动，则下列说法中正确的是(

)A.小孩抛出的圆环空中运动时间较短

B.大人抛出的圆环空中运动时间较短

C.两人抛出的圆环初速度大小相等

D.小孩抛出的圆环初速度较小2.某无人机测试中，操作员控制无人机在竖直平面内沿一段圆弧轨道向上飞行。如图所示，无人机飞行过程中保持速度大小始终不变。则无人机在此过程中(

)A.所受合外力为0

B.加速度恒定

C.机械能守恒

D.动量一直在改变

3.2026年在世界超级摩托车锦标赛中，车手驾驶某款中国产赛车多次夺得冠军，实现了中国产赛车零的突破。如图，甲、乙、丙三条虚线为赛车过赛道U形弯的三种圆弧行驶线路，为获得更大的安全过弯速度，应选择的线路是(

)A.甲

B.乙

C.丙

D.甲、乙均可

4.关于地球静止卫星，下列说法中正确的是(

)A.静止卫星处于平衡状态

B.静止卫星可能经过天津的正上空

C.静止卫星运行的角速度等于地球的自转角速度

D.静止卫星运行的速度大于第一宇宙速度5.如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是(

)

A.圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向

B.圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mωr

C.圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动

D.6.几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，就是动车组。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h；则5节动车加3A.240km/h B.300km二、多选题：本大题共4小题，共16分。7.如图所示，在倾角为θ的固定斜面上，质量为m的物块受到沿斜面向上的恒力F的作用，沿斜面以某一速度匀速上升了高度h。已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。关于上述运动过程，下列说法正确的是(

)A.重力对物块做的功为−mgh B.支持力对物块做的功为mgcosθhsin8.如图所示，质量相同的物块A、B静止放在足够长的光滑水平面上，中间用轻弹簧相连，弹簧处于原长，一颗子弹以一定的水平速度射入木块A并留在物块中(时间极短)，则下列说法正确的是(

)A.子弹射入物块A的过程中，二者系统机械能守恒

B.子弹射入物块A的过程中，二者系统动量守恒

C.子弹射入物块A后，物块A运动的最小速率可能为零

D.当物块B速率最大时，弹簧的弹性势能为零9.如图，工人用水平传送带运送货物，已知传送带顺时针匀速转动，货物轻放至传送带的左端A后，被运送到右端B，其速度随时间变化关系如图所示。已知货物质量为10kg，重力加速度取10m/s2。则(

)A.传送带匀速转动的速度大小为1m/s

B.传送带A端至B端的长度为1.6m

C.运送货物的整个过程中传送带多消耗的电能10J10.如图所示，甲、乙为两颗轨道在同一平面内的地球人造卫星，其中甲卫星的轨道为圆形，乙卫星的轨道为椭圆形，M、N分别为椭圆轨道的近地点和远地点，P点为两轨道的一个交点，已知卫星甲的轨道半径为r1，卫星乙的远地点到地心的距离为r2，地球的半径为R，卫星甲和卫星乙运行的周期之比为k，且卫星甲的周期为T1，以下说法正确的是(

)

A.卫星乙在M点的动能小于在N点的动能

B.卫星乙在M点的线速度大于卫星甲的线速度

C.地球表面的重力加速度为4π2r1三、实验题：本大题共2小题，共14分。11.为验证向心力大小与角速度间的关系，某同学设计了如图所示的实验装置。其中AB是固定在竖直转轴OO′上的水平平台，A端固定的压力传感器可测出小物体对其压力的大小，B端固定一宽度为d的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。

实验步骤如下：

①测出挡光片与转轴间的距离L；

②将小物体紧靠传感器放置在平台上，测出小物体中心与转轴的距离r；

③使平台AB绕转轴OO′匀速转动；

④记录压力传感器的示数F和对应的挡光时间Δt；

⑤保持小物体质量m和距离r不变，多次改变转动角速度，记录压力传感器示数F和对应的挡光时间Δt。

(1)小物体转动的角速度ω=______(用L、d、Δt表示)；

(2)用图像法处理实验数据时，若纵轴表示F，横轴应表示______(选填“ω”、“12.某同学用如图甲所示装置进行“验证动量守恒定律”的实验。他将频率为50Hz的打点计时器固定在长木板的一端，把纸带穿过打点计时器与小车A相连接，A的前方有撞针，小车B后面有橡皮泥，两车碰撞后可以粘在一起运动。

(1)在本实验中______(选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力；

(2)图乙是某次实验得到的纸带，A、B、C、D、E为选取的计数点，各计数点间的距离已标在图中。

根据图乙，计算两小车碰撞后的速度大小，应选择纸带上的______(选填“BC”、“CD”或“DE”)。小车A的质量为0.4kg，小车B的质量为0.2kg，利用图乙数据，碰撞前两小车的总动量是______k四、计算题：本大题共3小题，共46分。13.如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用，经时间t到达距地面深度为h的B点速度减为零。不计空气阻力，泥潭中受到的阻力不可视为恒力，重力加速度为g。关于小球下落的整个过程，求：

(1)小球阻力做的功Wf；

(2)小球所受阻力的冲量

14.某科技小组参加了过山车游戏项目研究，如图甲所示，为了研究其中的物理规律，科技组成员设计出如图乙所示的装置。P为弹性发射装置，AB为倾角θ=37∘的倾斜轨道，BC为水平轨道，CDC′为竖直圆轨道，C′E为足够长的倾斜轨道，各段轨道均平滑连接。以A点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向建立平面直角坐标系。已知圆轨道半径R=1m，水平轨道BC长LBC=3m，AB、BC段动摩擦因数均为μ=0.25，其余各段轨道均光滑。现滑块从弹射装置P弹出的速度v0=4m/s，且恰好从A点沿AB方向进入轨道，滑块可视为质点。不计空气阻力，重力加速度g=15.如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道固定在水平地面上，最低点切线水平，紧邻轨道左侧放置着一个下表面光滑、上表面粗糙的木板A，在木板A的左侧放置一物块C。从与圆心O点等高处静止释放小滑块B，小滑块经圆弧最低点滑上木板A，A与B共速后，再与C发生弹性碰撞。在以后的运动过程中，小滑块B始终在木板A上。已知小滑块B的质量为m，木板A和物块C的质量均为2m，B与A间、C与地面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g。求：

(1)B经过圆弧轨道最低点时受到的支持力大小FN；

(2)A、C第一次碰撞前，A、B系统损失的机械能ΔE损。

(3)C在地面上运动的总位移大小x。

【补充：等比数列前答案和解析1.【答案】A

【解析】解：AB、平抛运动的物体飞行时间由高度决定，则有：h=12gt2，解得：t=2hg，由题图可知h大>h小，所以有：t大>t小，可知小孩抛出的圆环运动时间较短，故A正确，B错误；

CD2.【答案】D

【解析】解：AB、无人机在竖直平面内沿圆弧轨道以恒定速率飞行，即做匀速圆周运动，必然具有指向圆心的向心加速度。由于加速度方向时刻变化，因此加速度不恒定，根据牛顿第二定律可知其所受合外力不为零，故AB错误；

C、无人机向上飞行过程中速率不变，其动能保持不变，但高度逐渐增加导致重力势能增大，因此其机械能增大，故C错误；

D、无人机做曲线运动，其速度方向时刻改变，即速度矢量一直在变化，根据动量定义式p=mv可知无人机的动量一直在变化，故D正确。

故选：D。

3.【答案】B

【解析】解：赛车过弯做圆周运动，摩擦力提供向心力，有f=mv2r，摩擦力一定，可知轨迹半径越大安全速度越大，由图可知乙路线半径最大，故B正确，ACD错误。

故选：B4.【答案】C

【解析】解：A.平衡状态要求物体合力为零、保持静止或匀速直线运动，地球静止卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力持续提供向心力，合力不为零，卫星不处于平衡状态，故A错误。

B.地球静止卫星的轨道必须与地球赤道平面重合，始终定点在赤道某一点正上方，天津地处北半球，静止卫星不可能经过天津正上空，故B错误。

C.地球静止卫星转动周期和地球自转周期相等，根据角速度ω=2πT，可知静止卫星运行的角速度等于地球自转角速度，故C正确。

D.根据万有引力提供向心力有GMmr2=mv2r，可得线速度v=5.【答案】D

【解析】【解答】

A、圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力提供向心力，所以摩擦力方向沿半径方向指向圆心，故A错误。

B、圆盘停止转动前，根据动量定理I=Δp，小物体转动一圈回到原点，速度不变，所以动量变化量为0，摩擦力的冲量为0，故B错误。

C、圆盘停止转动后，小物体将沿停止前的速度方向做匀减速运动，故C错误。

D、圆盘停止转动后，小物体将沿停止前的速度方向做匀减速运动，停止转动瞬间的速度v=ωr，最终停止运动速度为0，根据动量定理I=Δp，可知动量变化量为mωr，所以摩擦力的冲量为mωr，故D6.【答案】B

【解析】解：设一节动车的额定功率为P，每节动车与拖车所受阻力为f。列车以最大速度运行时，功率为额定功率，牵引力与阻力大小相等，则1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为v1=120km/h，则有P=4fv1；5节动车加3节拖车编成的动车组以最大速度运行时，有5P=8fv2，代入数据解得7.【答案】AD

【解析】解：A、根据WG=mgΔh知重力对物块做的功为−mgh，故A正确；

B、支持力方向始终与速度方向垂直，支持力对物块不做功，故B错误；

C、物块受到的摩擦力大小为f=μmgcosθ，摩擦力对物块做功为Wf=−f⋅hsin8.【答案】BD

【解析】解：AB、子弹射入物块A的时间极短，该过程由子弹和物块A组成的系统在水平方向不受外力，系统动量守恒；

由于子弹留在物块A中，发生完全非弹性碰撞，系统部分动能转化为内能，机械能不守恒，故A错误，B正确；

C、子弹与物块A共速后，两者整体向右运动压缩弹簧，物块A做减速运动，物块B做加速运动，当弹簧第一次恢复原长时，物块A的速度达到最小。

设子弹质量为m0，物块A、B的质量均为m，子弹射入物块A后的共同速度为v1，弹簧恢复原长时物块A(含子弹)、B的速度分别为vA、vB，

此过程系统动量守恒、机械能守恒，规定向右为正方向，根据动量守恒定律有(m0+m)v1=(m0+m)vA+mvB，根据机械能守恒定律有12(m0+m)v12=12(m0+m)vA2+12mvB2，联立解得vA=m0m0+2mv1，由于m09.【答案】AC

【解析】解：A.由图乙的v−t图像可知，货物在0.4s后以1m/s的速度做匀速直线运动，说明0.4s时货物与传送带共速了，故可知传送带匀速转动的速度大小为v=1m/s，故A正确；

B.货物在传送带上运动的位移大小等于传送带A端至B端的长度。由v−t图像与时间轴围成的面积表示位移的大小，可得传送带A端至B端的长度为：

L=12×(1.6−0.4+1.6)×1m=1.4m，故B错误；

D.在0∼0.4s时间内货物与传送带相对滑动，设此过程货物与传送带之间的滑动摩擦力大小为f，对货物，根据动能定理得：

fx货=12mv2，其中：x货=12×0.410.【答案】BCD

【解析】解：A、根据开普勒第二定律，卫星乙在M点的速度大于在N点的速度，卫星乙在M点的动能大于在N点的动能，故A错误；

B、卫星甲速度v1=GMr1，卫星乙在M点的线速度vM大于同半径圆轨道速度GMr，而r<r1，故GMr>v1，可知卫星乙在M点的线速度大于卫星甲的线速度，故B正确；

C、卫星甲做圆周运动得GMmr12=mr14π211.【答案】dLΔt【解析】解：(1)挡光片通过光电门的速度为v=dΔt，小物体和挡光片转动的角速度相同，则ω=vL=dLΔt；

(2)小物体竖直方向受力平衡，传感器对小物体支持力提供向心力，根据牛顿第二定律有F=mrω2，若纵轴表示12.【答案】需要

DE【解析】解：(1)为了便于测量碰撞前后小车的速度大小，本实验需要碰撞前后小车做匀速直线运动，故需要平衡摩擦力；

(2)碰撞前后小车做匀速直线运动，两车碰撞后粘在一起运动的速度较小，点迹较密集，根据图乙，应选取点迹均匀且较密集的DE段。

50Hz的打点计时器的打点周期T=0.02s。

碰撞前应选取BC段计算碰撞前小车A的速度，可得：vA=xBC5T=17.12×10−25×0.02m/s=1.712m/s

13.【答案】小球阻力做的功为−mg(H+【解析】解：(1)对小球，在下落全过程中，由动能定理可得：mg(H+h)+I1−mgt=0−(−mv)，解得小球所受阻力的冲量为：I1=mgt+m2g14.【答案】滑块从弹射装置P弹出时的坐标值为(1.2,0.45)m

轨道【解析】解：(1)滑块从P点水平抛出，做平抛运动，到达A点时恰好沿AB方向进入轨道，则在A点竖直方向的分速度大小vy=v0tan37∘，代入数据解得vy=3m/s；

滑块从P点到A点的运动时间t=vyg，代入数据解得t=0.3s；

此过程中滑块水平方向的位移大小Δx=v0t，解得Δx=1.2m；

竖直方向的位移大小Δy=12gt2，解得Δy=0.45m；