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2025-2026学年北京市顺义区杨镇第一中学高一（下）期中物理试卷（等级考）
一、单选题：本大题共13小题，共39分。
1.下列物理量中属于矢量的是（　　）
A. 动能 B. 冲量 C. 周期 D. 频率
2.如图所示，一物体在与水平面成θ角的拉力F作用下匀速前进了时间t，则（　　）
A. 拉力F对物体的冲量大小为Ft B. 拉力F对物体的冲量大小为Ftcosθ
C. 合外力对物体的冲量大小为Ftsinθ D. 合外力对物体的冲量大小为Ftcosθ
3.如图所示的三种情况下，物体在力F的作用下水平发生了一段位移l。设这三种情形下力F和位移l的大小都是一样的。关于这三种情形下力F对物体做的功，下列说法正确的是（　　）
A. 甲图中，力F对物体做负功 B. 乙图中，力F对物体做功为Flcos30°
C. 甲图和丙图中，力F对物体做功相同 D. 甲图和乙图中，力F对物体做功相同
4.质量为m的小球，从离桌面高h1处由静止下落，桌面离地面高为h2，如图所示。选取桌面所在平面为零势能参考面，空气阻力不计，那么小球落地前的瞬间，机械能为（　　）
A. mgh1
B. -mgh2
C. mg（h1+h2）
D. mg（h1-h2）
5.2021年2月10日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。若“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动的轨道半径为r，引力常量为G，火星的质量为M，则“天问一号”环绕火星运动的线速度大小为（　　）
A. B. C. D.
6.孔明灯俗称许愿灯，放孔明灯是我国的一种民俗文化.如图所示，孔明灯在点燃后加速上升的过程中，忽略其质量的变化，则孔明灯的（　　）
A. 重力势能增加，动能减少
B. 重力势能减少，动能减少
C. 机械能增加，动能增加
D. 机械能不变，动能增加
7.运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行正前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。以下说法正确的是（　　）
A. 在运动员不摩擦冰面的情况下，冰壶做匀速直线运动
B. 运动员摩擦冰面可以增大冰壶受到的摩擦力
C. 运动员摩擦冰面可以使冰壶加速
D. 运动员摩擦冰面可以使冰壶滑行得更远
8.如图所示，牛顿在他的《自然哲学的数学原理》中说到：把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落地点也就一次比一次远；抛出速度足够大时，物体就不会落回地面，而是成为人造地球卫星。可认为山的高度远小于地球的半径，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A. 对于那些抛出后可以落回地面的物体，无论抛出速度是多大，落地时间都一样
B. 图中圆轨道对应的抛出速度近似等于第一宇宙速度
C. 若抛出的速度大于第一宇宙速度，则物体在之后的运动过程中将无法返回山顶
D. 若抛出的速度大于第二宇宙速度，则物体被抛出后可能绕地球做圆周运动
9.体育课上进行跳高训练时，一定会在跳高架的正下方放置垫子，降低受伤风险。在跳高者落地的过程中，与不放垫子相比，下列说法正确的是（　　）
A. 垫子可以缩短跳高者的落地时间 B. 垫子可以增大跳高者受到的平均冲击力
C. 垫子可以减小跳高者的动量变化率 D. 跳高者的动量变化率不发生变化
10.羽毛球是大众喜爱的体育运动。如图所示是羽毛球从左往右飞行的轨迹图，由于空气阻力的影响，轨迹不对称。图中A、B为同一轨迹上等高的两点，P为该轨迹的最高点。羽毛球在该轨迹上运动时（　　）
A. 在A、B两点的机械能相等 B. 在A、B两点的动量相等
C. AP段动能的减小量等于PB段动能的增加量 D. AP段重力的冲量小于PB段重力的冲量
11.把小球放在竖直的弹簧上并下压至A位置保持静止，如图甲所示，迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C（图乙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态。弹簧的质量和空气的阻力均可忽略。下列说法正确的是（　　）
A. 小球经B位置时动能最大
B. 小球经B位置时重力势能和弹性势能之和最小
C. 小球从A到B的过程中，小球与地球组成的系统机械能守恒
D. 小球从A到C的过程中，弹力做的功等于小球重力势能的增加量
12.如图所示，摩天轮在竖直平面内逆时针匀速转动，转动过程中每个轿厢的姿态均保持不变。轿厢A中的乘客始终保持站立姿态并相对轿厢静止，轿厢通过某位置时对应的半径与竖直向下方向的夹角为θ。下列说法正确的是（　　）
A. 轿厢通过最高点时，乘客对轿箱的压力等于重力
B. 轿厢从最高点运动到最低点的过程中，乘客所受重力的瞬时功率先增大后减小
C. 轿厢转动一周的过程中，乘客的机械能守恒
D. θ从0到的过程中，摩擦力对乘客做正功
13.如图所示，某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为R的圆面。某段时间内该地区的风速是v,风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为ρ，若此风力发电机将空气动能转化为电能的效率为η。则此风力发电机发电的功率为（　　）
A. ηρv2πR2
B. πρηR2v3
C. ηρv3πR2
D. 2πρηR2v3
二、多选题：本大题共1小题，共3分。
14.修建高层建筑常用的塔式起重机如图所示。在起重机将重物竖直吊起的过程中，重物从地面由静止开始向上做匀加速直线运动，直到起重机的输出功率达到其允许的最大值。图中可能正确反映起重机的输出功率P随时间t、重物的速度v、重物上升高度h的变化关系，以及重物的速度v随时间t的变化关系的是（　　）
A. B. C. D.
三、实验题：本大题共1小题，共6分。
15.用如图所示装置验证机械能守恒定律。
（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含夹子）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还需要使用的一组器材是 。
A.直流电源、天平（含砝码）
B.直流电源、刻度尺
C.交流电源、天平（含砝码）
D.交流电源、刻度尺
（2）实验中，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E，测得C、D、E三个点到起始点O的距离分别为hC、hD、hE。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m,则从打下O点到打下D点的过程中，重物的重力势能减少量为 ，动能增加量为 。（用上述测量量和已知量的符号表示）
四、计算题：本大题共6小题，共52分。
16.如图所示，弹丸和足球的初速度均为v1=10m/s,方向水平向右。设它们与木板作用的时间都是0.1s,足球的质量0.4kg。那么：
（1）子弹击穿木板后速度大小变为7m/s,方向不变，求弹丸击穿木板时的加速度；
（2）足球与木板作用后反向弹回速度大小为7m/s,求碰撞过程木板对足球的平均作用力。
17.民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，斜面高3.2m,长7.5m。质量为60kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240N，g取10m/s2。在人从出口沿斜面滑到地面的过程中，求：
（1）重力对人做的功；
（2）阻力对人做的功；
（3）人滑至地面时的速度大小。
18.如图所示，长度为L的水平粗糙轨道AB与竖直面内半径为R的光滑半圆形轨道BC在B点处平滑连接。一小物体（可视为质点）以的初速度沿水平轨道AB从A点运动至B点后，进入半圆形轨道BC，并恰能通过轨道最高点C。重力加速度为g。求：
（1）小物体通过C点时的速度大小vC；
（2）小物体经过B点时的动能Ek；
（3）水平粗糙轨道与物体间的动摩擦因数μ。
19.自首颗人造地球卫星发射后，人类已经发射了数千颗人造地球卫星，其中的通信、导航、气象等卫星已极大地改变了人类的生活。已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。
（1）求地球的第一宇宙速度v1的大小；
（2）一卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h,求卫星的运行周期T；
（3）已知地球自转的周期为T0，求地球表面赤道处的重力加速度g的大小。
20.碰撞是常见的现象。
（1）如图所示，位于光滑水平面上的滑块A和B均可视为质点，滑块B左端固定一轻质弹簧。已知滑块A的质量为mA，滑块B的质量为mB。初始时滑块B静止，滑块A以速度v0向右运动。求：
a.当弹簧被压缩至最短时，滑块B的速度大小v。
b.当弹簧恢复原长时，滑块A和B的速度大小vA和vB。
（2）技术人员在实验室进行车辆碰撞测试。用质量为m1、速度为v1的甲车，与质量为m2、静止的乙车碰撞，该碰撞过程可看作完全非弹性正碰。请分析论证m2越大，碰撞中两车组成的系统损失的机械能越大。
21.“深蹲跳”是一项利用自重训练的健身运动，需要先蹲下，然后靠大腿、臀部等的肌肉让整个身体向上直立跳起。如图甲所示，运动员做该动作，在离开地面瞬间，全身绷直，之后保持该姿势达到最大高度。小明和小红运用所学知识对该对象和过程构建了简化的物理模型来研究“深蹲跳”。已知重力加速度为g,不计空气阻力。
（1）测得运动员在离开地面之后上升的最大高度为h,求运动员离开地面瞬间的速度大小v0。
（2）小明考虑到起跳过程中身体各部分肌肉的作用，构建了如图乙所示的模型：把运动员的上、下半身看作质量均为m的A、B两部分，这两部分用一质量不计的轻弹簧相连，静止时弹簧的压缩量为x0。起跳过程相当于压缩的弹簧被释放后使系统弹起的过程。小明查得弹簧的弹性势能Ep与其形变量x满足关系，k为弹簧的劲度系数。
a.求图乙模型中弹簧的劲度系数k′；
b.要想人的双脚能够离开地面，即B能离地，计算起跳前弹簧压缩量的最小值x1。
（3）小红发现，在运动员离开地面上升的过程中，绷直身体的各部分基本处于相对静止的状态，于是她在小明构建的模型基础上做了进一步修正：如图丙所示，A和B间连一质量不计的轻杆（图中虚线所示），当被压缩的弹簧伸长到原长时，轻杆将弹簧的长度锁定，此后上升过程中A和B的相对位置固定，代表绷直的身体离开地面。根据小红的模型，当弹簧的压缩量为10x0时，计算运动员跳起的最大高度H。
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】C
4.【答案】A
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】B
9.【答案】C
10.【答案】D
11.【答案】D
12.【答案】B
13.【答案】B
14.【答案】ABD
15.【答案】D
mghD

16.【答案】弹丸击穿木板时的加速度30m/s2，方向与初速度的方向相反 碰撞过程木板对足球的平均作用力是68N，方向与初速度的方向相反
17.【答案】重力对人做的功为1920J；
阻力对人做的功为-1800J；
人滑至地面时的速度大小为2m/s
18.【答案】解：（1）小物块恰能通过最高点C时的受力分析如图所示。
根据牛顿第二定律
得
（2）小物块从B运动到C的过程中，只有重力做功，根据动能定理
得
（3）小物块在水平面受力分析如图所示。
小物块从A运动到B的过程中，只有摩擦力做功，根据动能定理
得
19.【答案】解：（1）地球的第一宇宙速度即为围绕地球表面运动的近地卫星的速度，根据万有引力提供向心力，有
整理得
（2）一卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有
解得卫星的运行周期为
（3）以地球表面赤道处的某一物体为研究对象，根据受力分析，结合圆周运动的规律，有
地球表面赤道处的重力加速度g的大小为
答：（1）地球的第一宇宙速度v1为；
（2）卫星的运行周期T为；
（3）地球表面赤道处的重力加速度g为。
20.【答案】（1）a.当弹簧长度最短时，滑块A和滑块B的速度相同，设为v。对A、B和弹簧组成的系统，从A接触弹簧到弹簧压缩到最短的过程中，以向右为正方向，根据动量守恒定律m0v0=（mA+mB）v
得
b.对A、B和弹簧组成的系统，从A接触弹簧到弹簧恢复原长的过程中，以向右为正方向，根据动量守恒定律mAv0=mAvA+mBvB
又根据能量守恒定律
得，
（2）设甲车与乙车碰后速度为v共，碰撞过程中损失的机械能为ΔE。
对甲、乙两车组成的系统，以向右为正方向，根据动量守恒定律m1v1=（m1+m2）v共
又根据能量守恒定律=+ΔE，
解得：ΔE=，可知当m2越大，碰撞中两车组成的系统损失的机械能越大。
21.【答案】运动员离开地面瞬间的速度大小为；
a.图乙模型中弹簧的劲度系数为；
b.起跳前弹簧压缩量的最小值为3x0；
运动员跳起的最大高度为10x0
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