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2025-2026学年辽宁省大连市沙河口区育明高级中学高一（下）期中
物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.关于功，下列说法正确的是( )
A. 一个力作用在物体上，如果这个力做功为零，则该物体一定处于静止状态
B. 物体在做加速度变化的运动过程中，合力做功可能为零
C. 静摩擦力对物体不做功
D. 滑动摩擦力一定对物体做负功
2.如图是一款家用锻炼的发球机，从点沿不同方向发出质量相同的、两球，两球均经过点，、两点在同一水平线上，两球运动轨迹如图所示，若不计空气阻力，关于两球的运动，下列说法正确的是( )
A. 两球运动至最高点时，动能可能相等
B. 两球经过点时重力的功率可能相等
C. 在运动过程中，重力对小球的冲量等于重力对小球的冲量
D. 在运动过程中，小球动量变化量大于小球动量变化量
3.“二十四节气”起源于黄河流域，是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转的轨道是一个椭圆，将地球绕太阳一年转度分为份，每度为一个节气。如图所示为地球公转位置与节气的对照图，设地球公转轨道的半长轴为，公转周期为，关于地球下列说法中正确的是( )
A. 春分与秋分时地球受到太阳的万有引力相同
B. 夏至时的线速度比秋分时的线速度小
C. 从春分到秋分是半年
D. 每相邻的节气间，地球与太阳的连线扫过的面积相等
4.如图所示，、两小球在光滑的水平面上相向运动进而发生弹性正碰，碰前速度大小都为，已知的质量是质量的三倍，规定球的初速度方向为正方向，则碰后、两球的速度分别是( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
5.一辆赛车在水平专业赛道上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的，，下列说法正确的是( )
A. 赛车在加速过程中牵引力保持不变
B. 赛车的额定功率
C. 当速度时，其加速度为
D. 该赛车的最大速度是
6.如图所示，倾角为的足够长斜面放置在光滑的水平面上，质量相等的、两小滑块与斜面间的动摩擦因数分别为、，且。、以相同的初速度沿斜面下滑，始终未离开斜面。则整个运动过程中( )
A. 的机械能一直减小 B. 的机械能一直增加
C. 、、系统动量守恒 D. 、、的总动能一直增加
7.如图所示，固定在轻杆两端的、两小球紧贴竖直墙面，球紧贴球置于水平地面上。杆受到轻微扰动后，球开始顺着墙面下滑。此后的运动过程中，三球始终在同一竖直面内。已知球的最大速度为，三球大小相同、质量均为，轻杆长为，所有接触面均光滑，重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 球落地前轻杆对球的作用力始终不为零
B. 球落地前瞬间，球的动量最大
C. 球落地前瞬间，动能大小为
D. 竖直墙对球的冲量大小为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图是“嫦娥一号”奔月的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，点是轨道的切点。关于“嫦娥一号”，以下说法正确的是( )
A. 地月转移轨道上的点的加速度等于轨道上点的加速度
B. 发射速度必须超过第二宇宙速度
C. 在轨道Ⅲ和轨道Ⅱ时的机械能相等
D. 轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ时，需在点处点火减速
9.“娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内通过风机制造的气流把人“吹”起来，使人产生在天空翱翔的感觉。其简化模型如图所示，一质量为的游客恰好静止在直径为的圆柱形竖直风洞内，已知气流密度为，游客受风面积游客在垂直风力方向的投影面积为，风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定，重力加速度为。假设气流吹到人身上后速度变为零，则下列说法正确的是( )
A. 气流速度大小为
B. 单位时间内流过风洞内某横截面的气体体积
C. 单位时间内风机做的功为
D. 若风速变为原来的，游客开始运动时的加速度大小为
10.如图甲所示，轻弹簧下端固定在倾角为的斜面底端，上端与光滑物块相连，物块处于静止状态。现将粗糙的质量的物块置于斜面上的上方某位置处，取此位置为原点，沿斜面向下为正方向建立轴坐标系。某时刻释放物块，与物块碰撞后以共同速度沿斜面向下运动，碰撞时间极短，测得物块、的总动能与物块位置坐标的关系如图乙所示，图像中之间为过原点的直线，其余部分为曲线，物块、均可视为质点，弹簧始终处于弹性限度内，已知弹簧弹性势能与弹簧形变量的关系为，不计空气阻力，，则( )
A. 物块与斜面间的动摩擦因数 B. 物块的质量
C. 弹簧劲度系数 D. 图中
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某兴趣小组用图所示装置验证做竖直上抛运动的小球机械能守恒。主要实验器材有：电源、铁架台、可调节的两光电门计时器、可锁定的轻弹簧、金属小球、游标卡尺、毫米刻度尺、导线若干。实验步骤如下：
、按如图安装并调节器材，使弹簧、小球、光电门、光电门在同一竖直线上；
、用游标卡尺测量出小球直径为；
、用毫米刻度尺测量出光电门、光电门之间的竖直距离为；
、弹簧压缩并锁定，小球放置在轻弹簧上，解除锁定，让小球竖直向上先后通过光电门、，分别记录通过两光电门遮光时间、；
、适当竖直调节光电门的位置，重复步骤、。
关于本实验下列说法正确的是 。
A.本实验必须测量小球质量
B.步骤中，也可以适当竖直调节光电门的位置
C.解除弹簧锁定后，小球立即做竖直上抛运动
小球通过光电门的速度 用题中已测物理量来表示。
该兴趣小组一同学在实验时发现光电门并未工作，于是每次在同一位置解除弹簧锁定，其余步骤不变，测得通过光电门的时间，和光电门、之间的竖直距离，并做出图；得图中斜率的绝对值为，重力加速度取，在误差允许范围内，若 用和表示即可验证小球在竖直上抛过程中机械能守恒。
12.某实验小组利用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。安装好器材后，进行了以下操作，完成下列填空：
用天平测得滑块含遮光条含橡皮泥的质量分别为、；本实验中 填“需要”或“不需要”。
打开气泵，待稳定后调节气垫导轨，直至轻推滑块后，上遮光条通过光电门和的时间 填“相等”或“不等”，说明气垫导轨已调至水平。
将滑块推至光电门的左侧，将滑块放在光电门和之间。向右轻推一下，滑块通过光电门后与静止的滑块碰撞并粘在一起以共同速度通过光电门。测得滑块上的遮光条通过光电门、的时间分别为和。
改变滑块推出时的速度，重复步骤，作出以为纵坐标，以 填“”或“”为横坐标的图线。若该图线为过原点的直线，且直线的斜率 ，则证明碰撞过程中两滑块的总动量守恒。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.假设一个双星系统中的两颗恒星可看作质量分布均匀的球、绕点做圆周运动，在双星系统外、与双星系统在同一平面上一点观测双星的运动，得到、的球心到、连线的距离与观测时间的关系图像如图所示，引力常量为，求：
、绕点做圆周运动线速度之比：；
、质量之比：；
系统的总质量。
14.如图所示，小球，质量为；为带有四分之一圆弧面的物体不固定，质量为，半径为，其轨道末端与水平地面相切；水平地面的右边有一固定的弹性挡板。现让小球从的轨道正上方距地面高为处静止释放，经末端滑出，最后与水平面上的挡板发生碰撞，其中小球与挡板之间的碰撞为弹性正碰，所有接触面均光滑，重力加速度。求：
小球第一次经过末端的时候，移动的距离；
小球第一次返回是否能冲出的上端；
最终物体所受的冲量大小。
15.如图，在光滑水平地面的左端固定一倾角为、长的粗糙斜面，在光滑水平地面的右端竖直固定一半径为的光滑半圆形轨道。一质量为可看成质点的滑块位于距半圆形轨道底端的位置，滑块的左端接有原长为的轻弹簧两者接触但未固定，现将另一个完全相同的滑块从斜面顶端由静止释放，之后滑块脱离弹簧，运动一段时间后滑上半圆形轨道，已知滑块从开始压缩弹簧到弹簧长度最短所用时间为，，，滑块与斜面间的动摩擦因数，重力加速度，各部分平滑连接，弹簧始终在弹性限度内，落地后将不再反弹，，。
求滑块在斜面上的运动时间及滑块到达斜面底端时的速率；
求滑块运动到半圆形轨道顶端时所受的弹力大小；
请通过计算说明两滑块能否发生第二次碰撞。
参考答案
1.
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4.
5.
6.
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8.
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10.
11.

12.不需要
相等

13.、绕点做圆周运动线速度之比：为： 、质量之比：为： 系统的总质量为
14.移动的距离大小为 小球第一次返回不能冲出的上端，恰好到达最高点 最终物体所受的冲量大小为
15.解：滑块在斜面上运动时，根据牛顿第二定律有，
解得
设滑块到达斜面底端时的速率为，由匀变速直线运动规律，
联立各式得：，
滑块开始压缩弹簧到滑块刚脱离弹簧的过程中，取向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律得：
，解得，
设滑块运动到半圆形轨道最高点时的速度为，由动能定理得
设滑块运动到半圆形轨道顶端时所受的弹力为，有
联立解得
，
滑块开始压缩弹簧到弹簧长度最短的过程中，设滑块的位移为，滑块的位移为，取向右为正方向：，根据微元法得，，即
根据对称性可知，滑块开始压缩弹簧到滑块刚脱离弹簧的过程中，滑块的位移为
此时滑块到半圆形轨道最低点的距离为
结合第二问可知滑块静止在距半圆形轨道最低点的位置。滑块运动到半圆轨道最高点后做平抛运动，设滑块落到水平面时的水平位移为，则有：

解得
因为，所以两滑块不能发生第二次碰撞。
答：滑块在斜面上的运动时间及滑块到达斜面底端时的速率。
滑块运动到半圆形轨道顶端时所受的弹力大小。
两滑块不能发生第二次碰撞。
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