2025-2026学年河南省郑州市部分校高一（下）期末物理试卷（含详细答案解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2025-2026学年河南省郑州市部分校高一（下）期末物理试卷一、单选题：本大题共8小题，共32分。1.根据加速度的特点，下列哪种运动与其他三个明显不同(

)A.自由落体运动 B.平抛运动 C.匀速圆周运动 D.斜抛运动2.如图是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，P是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。Q点在小轮上，到小轮中心的距离为r。M点和N点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，下面选项正确的是(

)A.P、Q、M、N点的线速度最大的是N点

B.P、Q、M、N点的角速度最大的是Q点

C.P、Q、M、N点的向心加速度最小的是M点

D.P点和M点的线速度相同3.洗衣机的脱水筒如图所示，在甩干衣服时，脱水筒绕竖直轴高速转动。若此时有一枚硬币被甩在筒壁上，随筒壁一起做匀速圆周运动。以下说法正确的是(

)A.硬币受重力、桶壁对其的弹力

B.硬币受重力、桶壁对其的弹力、摩擦力

C.硬币受重力、桶壁对其的弹力、摩擦力、向心力

D.当脱水筒以更大速率匀速转动时，筒壁对硬币的摩擦力变大

4.在修建一些急转弯的公路时，通常会将弯道设置成外高内低，如图所示。当汽车以规定的行驶速度转弯时，可不受地面的侧向摩擦力，设此时的速度大小为v，重力加速度为g。以下说法中正确的是(

)

A.当汽车速率大于v时，汽车一定会向弯道外侧“漂移”

B.该弯道的半径为v2gtanθ(θ为弯道路面与水平面的夹角)

C.雨雪天气时，规定的行驶速度v5.关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是(

)A.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上

B.相等时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积

C.所有行星轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，这个比值只与太阳有关

D.行星在椭圆轨道上运动时，在近日点的速度小于在远日点的速度6.中国的第一颗静止轨道卫星是“东方红二号”试验通信卫星，于1984年4月8日由长征三号火箭在西昌卫星发射中心成功发射升空。已知该通信卫星运行在赤道上空约35，786公里处，地球半径R=6400km，引力常量GA.2×1020kg B.4×7.一架无人机水平匀速飞行，向地面空投物资。物资离开无人机后，先后经过空中M、N两点，已知物资在M点的速度大小为v，方向与水平方向成30∘角，在N点的方向与水平方向成60∘角。不计空气阻力，重力加速度为g。则(

)A.物资由M到N的时间为2vg B.物资由M到N的速度变化量为v

C.物资由M到N的位移为3v22g8.如图所示，小朋友在荡秋千，小朋友和秋千踏板在重力与绳子拉力作用下自然摆动。从最高点P点向右运动到Q的过程中，绳子与竖直方向的最大偏角为θ，已知秋千的两根绳长均为l，小朋友和秋千踏板的总质量为m，重力加速度为g，忽略运动过程中的摩擦和空气阻力，则在此过程中(

)

A.摆动到最高点时，小朋友的加速度为零

B.小朋友的机械能不断变化

C.小朋友的最大速度为2glcos二、多选题：本大题共4小题，共16分。9.驾驶员驾驶汽车以恒定的功率在平直路段进行汽车性能测试，汽车从静止开始运动，通过传感器可获得车速和加速度的数据，4s时，车速v1=15m/s，加速度a=2m/s2；A.汽车行驶时的功率为30kW

B.汽车所受阻力大小为2×103N

C.当汽车速度为20m/s时，汽车牵引力为10.如图所示，不可伸长的轻质细绳长为L，一端固定于O点，另一端系一个小球，小球从某一位置(细绳处于拉直状态)，由静止释放后摆下，到达最低点时绳子拉力大小是重力的2倍。在O点的正下方钉一个钉子P，小球从相同位置(细绳处于拉直状态)，由静止释放后摆下，绳子所能承受的最大拉力不超过重力的7倍，不计一切阻力和细绳与钉子相碰时的能量损失，以下说法正确的是(

)A.若细绳不被拉断，OP之间距离可能是23L

B.若细绳不被拉断，OP之间距离可能是67L

C.若小球撞钉子后能绕钉子做完整的圆周运动，OP之间距离可能是56L11.我国于2025年发射“天问2号”小行星取样返回探测器，它将对名为“2016HO3”的小行星开展伴飞探测并取样返回地球。“天问2号”发射后接近“2016HO3”小行星时，先完成从椭圆轨道Ⅰ到轨道Ⅱ的变轨，然后进入环小行星圆轨道Ⅲ。如图，轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相切于P点，轨道Ⅰ的半长轴为b、轨道Ⅲ的半径为r；“天问2号”在轨道Ⅱ上P点的线速度大小为v、加速度大小为a。则“天问2号”(

)A.在轨道Ⅲ上P点的加速度大于a

B.在轨道Ⅰ上P点的速度大于v

C.在轨道Ⅰ上运行的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能

D.在轨道Ⅰ、Ⅲ上的周期之比小于b12.如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，将一质量为1kg的物体每次以相同的初动能沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，g取10m/s2A.物体的初动能Ek=4.5J

B.物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5

C.当θ=45三、实验题：本大题共2小题，共12分。13.某学习小组利用智能手机探究圆周运动的相关知识。已知手机的加速度传感器可以测量x、y、z三个方向的加速度值如图1所示，将手机固定在电动转盘上如图2所示，打开开关，转盘带动手机在水平面内做圆周运动。

(1)初始运动，转盘加速转动，则手机可测到哪些方向的加速度值不为零______；

A.x、y方向的加速度值

B.x、z方向的加速度值

C.y、z方向的加速度值

(2)利用Phyphox手机传感器软件可以直接作出向心加速度an与角速度ω的关系图像，如图3，为了直观判断它们的关系，应让软件作出an与______(选填“ω”或“ω2”)图像。

(3)若所作图像如图414.某同学利用图中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系，所用器材有：一端带滑轮的长木板、轻细绳、50g的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块(质量为200g，其上可放钩码)、刻度尺，当地重力加速度为9.8m/s2，实验操作步骤如下：

①安装器材，调整两个光电门距离为50.00cm，轻细绳下端悬挂4个钩码，如图所示；

②接通电源，静止释放滑块，分别记录遮光条通过两个光电门的时间，并计算出滑块通过两个光电门的速度；

③保持最下端悬挂4个钩码不变，在滑块上依次增加一个钩码，记录滑块上所载钩码的质量，重复上述步骤；

④完成5次测量后，计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统(包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码)总动能的增加量M0.2000.2500.3000.3500.400Δ0.5820.4900.3920.2940.195Δ0.3980.4900.6860.785回答下列问题：

(1)实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为______J(保留三位有效数字)；

(2)步骤④中的表格所缺数据为______；

(3)若M为横轴(单位为kg)，ΔE为纵轴(单位为J)四、计算题：本大题共4小题，共40分。15.游乐场中有一种“旋转飞椅”的游乐项目(如图所示)，在旋转平台的下边缘固定一定长度的绳子，绳子的另一端是供游客乘坐的椅子，当平台绕其中心轴水平匀速旋转时，游客随之做匀速圆周运动。某次游乐过程中，游客从静止加速到匀速圆周运动的过程中，发现自己上升高度为1m。已知旋转平台的半径r=7m，绳子的长度为L=5m，游客的质量为m=60kg，重力加速度为10m16.如图所示，光滑水平面AB与竖直面内半径为R的粗糙半圆形导轨在B点相接，直径BC竖直。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，进入半圆导轨，经过B点时对轨道的压力大小为8mg，并且恰好能够经过最高点C。重力加速度为g，不计空气阻力。

(1)求弹簧压缩至A点时的弹性势能；

(217.某宇航员到达一颗未知行星，在行星表面他用一把刻度尺测出一颗小球做自由落体运动下落的高度h，用一块秒表测出该过程所用时间t，已知该行星的半径为R，万有引力常量为G，不考虑行星自转对行星表面物体所受重力的影响。

(1)求该行星的质量；

(218.如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物A、B处于静止状态，且A距离地面的高度为h，释放后A、B开始运动。已知B的质量为m，A的质量为4m，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g，A落地后不反弹。在此过程中求：

(1)A落地前瞬间的速度大小；

(2)A落地前瞬间轻绳对B的拉力功率；

答案和解析1.【答案】C

【解析】解：A.自由落体运动、平抛运动和斜上抛运动都仅受重力作用，加速度为重力加速度g，大小、方向均恒定，属于匀变速运动；匀速圆周运动的加速度为向心加速度，大小虽然恒定，但方向始终指向圆心、时刻发生变化，因此加速度是变化的，属于变加速运动，故C正确，ABD错误。

故选：C。

根据不同运动的加速度情况结合加速度的矢量性特点分析判断。

2.【答案】A

【解析】解：A、由题意可知M、P为同一皮带上的两点，其线速度大小相等，则有：vM=vP，所以有：ωMωP=vM2rvPr=12，可知：ωP=2ωM，因为M、N、Q为同轴转动，故角速度相等，则有：ωM=ωN=ωQ，由错可知P、Q、M、N点角速度最大的是P点，故A正确；

B、因为M、N、Q的角速度相等，则有：vM：vN：vQ=ωM⋅2r：ωN⋅4r：ωQ⋅r=2：4：1，又因为M点和P点的线速度大小相等，P、Q、M、N点的线速度最大的是N点，故B错误；

C、因为M、N、Q的角速度相等，根据a=ω2r可知，M、N、Q点向心加速度之比等于半径之比，M、N、Q点向心加速度之比为：2：4：1

M、P的线速度大小相等，由a=3.【答案】B

【解析】解：A、硬币竖直方向受重力，需要静摩擦力平衡重力，水平方向弹力提供向心力，共三个力，故A错误；

B、硬币受到竖直向下的重力、筒壁水平指向圆心的弹力、竖直向上的静摩擦力，故B正确；

C、向心力是合力产生的效果，不是实际受到的力，不能列入受力分析，故C错误；

D、竖直方向摩擦力始终等于重力，转速增大仅改变弹力大小，摩擦力保持不变，故D错误。

故选：B。

根据匀速圆周运动受力分析的基本方法分析，区分实际受力与向心力这一效果力，结合竖直方向受力平衡判断摩擦力大小变化。

本题考查水平面圆周运动的受力分析，解题关键是知道向心力是效果力并非真实作用力，竖直方向受力平衡，摩擦力大小始终等于物体重力。4.【答案】B

【解析】解：A.当汽车以规定速度行驶时，恰好不受地面的侧向摩擦力，此时汽车受到的重力mg和支持力的合力提供向心力，当汽车速率大于v时，所需的向心力变大，重力与支持力的合力已经不足以提供向心力，此时路面会对车轮产生指向内侧的静摩擦力，只要静摩擦力未达到最大值，汽车就不会发生侧滑，故A错误；

B.设弯道倾角为θ，对汽车进行受力分析，根据牛顿第二定律有mgtanθ=mv2R，经变形解得弯道的半径为R=v2gtanθ，故B正确；

CD.规定的行驶速度是由弯道自身的物理结构决定的，即v=5.【答案】C

【解析】解：A、根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故A错误；

B、开普勒第二定律的适用对象是同一颗行星，即同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，火星和地球是不同行星，相等时间内二者与太阳连线扫过的面积不相等，故B错误；

D、根据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，近日点行星与太阳距离更小，因此运行速度更大，即近日点速度大于远日点速度，故D错误；

C、根据开普勒第三定律，绕同一中心天体运动的行星满足a3T2=k，其中a为轨道半长轴，T为公转周期，比值k仅与中心天体(太阳)的质量有关，故C正确。

故选：C6.【答案】C

【解析】解：静止轨道卫星为地球同步卫星，运行周期T=24h=8.64×104s，轨道半径r=R+h≈6400km+35786km≈4.2×107m。

卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，由万有引力定律和向心力公式可得GMmr27.【答案】B

【解析】解：D.物资在水平方向上做匀速直线运动，假设水平方向上速度为vx，已知物资在M点的速度大小为v，方向与水平方向成30∘角，在N点的方向与水平方向成60∘角，则在M点cos30∘=vxv

则vx=vcos30∘

在N点cos60∘=vxvN

则vN=3v，故D错误；

B.竖直方向上：在M点时sin30∘=vyMv

解得vyM=vsin30∘=12v

在N点sin60∘=vyN8.【答案】D

【解析】解：B、由于忽略运动过程中的摩擦和空气阻力，系统只受重力做功，所以小朋友和秋千的机械能守恒，保持不变，故B错误；

A、摆到最高点时，小朋友的速度为零，但重力的切向分力不为零，该分力提供回复力使其向下摆动，因此此时加速度不为零，故A错误；

C、小朋友在最低点时速度最大，设最大速度为v

根据机械能守恒定律有mgl(1−cosθ)=12mv2

解得v=2gl(1−cosθ)，故C错误；

D、在最低点绳子受到的拉力最大，设此时两根绳子的总拉力为T总

根据牛顿第二定律有T总9.【答案】BD

【解析】解：AB、汽车以恒定的功率P行驶，由功率公式P=Fv得牵引力F=Pv

当t=10s时，车速v2=30m/s，加速度为0，此时牵引力等于阻力，即F2=f

根据功率公式可得P=fv2=f⋅30m/s

当t=4s时，车速v1=15m/s，加速度a1=2m/s2

根据牛顿第二定律得F1−f=ma110.【答案】AC

【解析】解：AB、小球在最低点处绳子拉力和小球重力的合力充当向心力，有T−mg=mv2L，T=2mg

解得v=gL

小球在最低点处绕钉子做圆周运动，且拉力Tmax=7mg时，Tmax−mg=mv2L1

解得L1=L6

此时OP的距离Lop1=L−L1=5L6，为细绳不被拉断最大值，故A正确，B错误；

C、若小球撞钉子后能绕钉子做完整的圆周运动，满足最高点的速度至少为vmin=gL2

由动能定理可知−mg×2L2=11.【答案】BC

【解析】解：A.在P点，根据GMmr2=ma，得a=GMr2，可知同一位置加速度相等，即在轨道Ⅲ上P点的加速度等于a，故A错误；

B.“天问2号”由椭圆轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，需要在P点做近心运动，因此在轨道Ⅰ上P点的速度大于v，故B正确；

C.卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，再变轨到轨道Ⅲ，需要在P点减速，则卫星发动机对卫星做负功，所以卫星的机械能减小，故C正确；

D.根据开普勒第三定律a3T2=k可知，因轨道Ⅰ的半长轴为b，轨道Ⅲ的半径为r，所以两轨道周期之比为b3r12.【答案】BD

【解析】解：A、由乙图可知，当θ=90∘时，物体做竖直上抛运动，上升的最大高度为h=0.8m，根据动能定理得：−mgh=0−Ek，解得Ek=8J，故A错误；

B、由乙图可知，当θ=0时，物体在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，位移x=1.6m，根据动能定理得：−μmg⋅x=0−Ek，解得μ=0.5，故B正确；

C、当θ=45∘时，设物体沿斜面运动的位移为x1，根据动能定理得：−μmgcos45∘⋅x1−m13.【答案】A

ω2

0.090【解析】解：(1)电动转盘带动手机在水平面(x−y平面)内做圆周运动，所以加速度在x−y平面内，且初始时转盘加速转动，所以手机测得x、y方向的加速度值不为零，z方向的加速度值为零，故A正确，BC错误。

故选：A。

(2)根据an=ω2r可知，an−ω2图像为直线，an−ω图像为曲线，所以为了直观地判断它们的关系，应让软件作出an−ω2图像。

(3)根据an=ω2r可知，an−14.【答案】0.980

0.588

0.40

【解析】解：(1)每个钩码的质量m=50g=0.05kg，则四个钩码重力势能的减少量为ΔEP=4mgL=4×0.05×9.8×0.5J=0.980J；

(2)根据能量关系，系统重力势能减少量ΔEP=系统机械能减少量ΔE+系统动能增加量ΔEk，即ΔE=ΔE15.【答案】绳子的拉力大小是750N

游客的角速度大小是3【解析】解：(1)设匀速圆周运动时绳与竖直方向夹角为θ，经受力分析，绳子拉力竖直方向的分力与重力平衡，有Tcosθ=mg

根据几何关系cosθ=L−hL

联立解得T=750N

(2)游客所受重力与绳子拉力的合力提供向心力，则F合=Tsin⁡θ=m16.【答案】弹簧压缩至