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2025-2026学年北京市海淀区清华大学附属中学高一（下）期中
物理试卷
一、选择题
1.下列物理量为矢量的是( )
A. 功 B. 重力势能 C. 动量 D. 周期
2.质量、以飞行的子弹与质量、以奔跑的运动员相比( )
A. 子弹的动能较大 B. 运动员的动能较大
C. 二者的动能一样大 D. 无法比较它们的动能
3.关于重力势能的理解，下列说法正确的是( )
A. 放在地面上的物体，它的重力势能一定等于
B. 重力势能可以为负值，说明重力势能是矢量
C. 当重力对物体做正功时，物体的重力势能增加
D. 重力势能是物体和地球共有的
4.汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标。实车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法。汽车发生碰撞时，关于安全气囊对驾驶员的保护作用，下列说法中正确的是( )
A. 减小了驾驶员的惯性
B. 减小了驾驶员的动量变化量
C. 减小了驾驶员受到的冲量
D. 减小了驾驶员受到的平均冲击力
5.质量为的物体放在光滑水平地面上，在与水平方向成角的恒定推力作用下，由静止开始运动，在时间内推力的冲量和重力的冲量大小分别为( )
A. ； B. ； C. ； D. ；
6.如图所示，高速公路上汽车定速巡航即保持汽车的速率不变通过路面，其中段为平直上坡路面，段为水平路面，段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是( )
A. 在段汽车的输出功率逐渐减小 B. 汽车在段的输出功率比段的大
C. 在段汽车的输出功率逐渐减小 D. 汽车在段的输出功率比段的大
7.如图所示，一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时未接触水面，空气阻力忽略不计，运动员可视为质点，下列说法正确的是( )
A. 蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员动能一直减小
B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性势能一直变大
C. 运动员整个下落过程中，重力势能的减小量大于重力所做的功
D. 运动员整个下落过程中，重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关
8.如图所示，把一个带弹簧但质量未知的签字笔笔尖朝上，沿竖直方向压缩到底，无初速释放后笔上升的最大高度为；再把笔水平放置在桌面上，沿水平方向压缩到底，无初速释放后，笔在桌面上滑行的最大距离为。忽略空气阻力。则由上述物理量可估算出( )
A. 弹簧的弹性势能的最大值 B. 上升过程中重力所做的功
C. 水平滑行过程中摩擦力所做的功 D. 笔与桌面间的动摩擦因数
9.半径为和的光滑半圆形槽，其圆心均在同一水平面上，如图所示，质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速地释放，在下滑过程中两物体( )
A. 机械能均逐渐减小 B. 经最低点时动能相等
C. 两球在最低点加速度大小相等 D. 机械能总是相等的
10.如图所示，木板静止在光滑的水平地面上，物体以水平速度冲上后，由于摩擦力作用，最后停止在木板上，则从冲上木板到相对板静止的过程中，下述说法中正确的是( )
A. 物体克服摩擦力做的功等于动能的减少量
B. 物体克服摩擦力做的功等于摩擦产生的热能
C. 物体克服摩擦力做的功等于摩擦力对木板做的功
D. 物体所受摩擦力的冲量大小等于木板所受摩擦力的冲量大小
11.如图所示，完全相同的物块甲、乙分别从固定的轨道、顶端由静止滑下，轨道为四分之一光滑圆弧轨道，半径为且底端切线水平；轨道为光滑斜面，高度为。忽略空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 两物块到达底端时速度相同
B. 两物块运动到底端的过程中重力做功相同
C. 两物块到达底端时动能相同
D. 两物块到达底端时动量相同
12.关于物体所受摩擦力对物体做功的问题，以下说法中正确的是( )
A. 物体运动过程中所受滑动摩擦力总是对物体做负功
B. 物体运动过程中所受滑动摩擦力可能对物体不做功
C. 物体运动过程中所受滑动摩擦力做的功不一定等于因摩擦而产生的热
D. 物体运动过程中所受静摩擦力有可能对物体做功
13.动量守恒定律是一个独立的实验定律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域。运用动量守恒定律解决二维问题时，可以在相互垂直的、两个方向上分别研究。如图所示，质量分别为和的球和球构成一系统，不考虑系统的外力作用。球以速度方向沿轴正向与静止的球发生弹性碰撞，若速度不在两球球心的连线上，碰撞之后两球的速度、都会偏离的方向，偏角分别为、。下列说法正确的是( )
A. 两小球在球心连线方向动量不守恒
B. 两小球的相互作用力方向与速度方向共线
C. 两小球碰后速度大小满足
D. 两小球碰后速度大小满足
14.蛟龙号载人潜水器是一艘由中国自行设计、自主集成研制的潜水器，当前最大下潜深度。设想潜水器的平稳潜浮，是通过微调吸入或排出的水量来实现的。在潜深到阶段视为匀速下潜，为简化分析，可视为潜水器包含吸入的水只受重力、浮力及流体阻力，其中浮力，流体阻力。如图所示，深度大于后，海水密度随深度变化呈线性关系。上述表达式中、、、均为定值，重力加速度为。潜水器在下潜过程中，下列说法正确的是( )
A. 题目中表示海面处海水的密度
B. 浮力做功为
C. 只有重力、浮力及流体阻力做功
D. 若潜水器内水的质量变化了，则可求出潜水器的速度大小
二、非选择题
15.利用图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。
除带夹子的重物、纸带、铁架台含铁夹、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是 。
A.低压交流电源
B.刻度尺
C.天平含砝码
D.秒表
实验中，先接通电源，再释放重物，得到图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，计时器打点周期为，若从点到点的过程中机械能守恒，应满足的关系式为 。
大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是 。
A.该误差属于偶然误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
B.该误差属于系统误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
C.该误差属于偶然误差，可以通过减小阻力的影响来减小该误差
D.该误差属于系统误差，可以通过减小阻力的影响来减小该误差
某同学想用图像法处理数据。他在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点的距离，计算对应计数点的重物速度，进而描绘出图像。请你帮他分析确定判断的依据：要想说明机械能是守恒的，则在误差范围内图线应该是一条过原点的直线，且斜率等于 。
16.验证机械能守恒定律也可以有其他多种的实验设计。
方案一：甲同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律，细线的一端拴一个金属小球小球直径远小于细线长度，另一端连接固定在天花板上的拉力传感器，传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力的大小。将小球拉至图示位置，由静止释放小球，发现细线拉力在小球摆动的过程中做周期性变化。该小组测出了如下物理量
A.释放小球时细线与竖直方向的夹角
B.细线的长度
C.小球的质量
D.细线拉力的最大值
E.当地的重力加速度
根据上述测量结果，小球动能的最大值的表达式为 。
小球从静止释放到最低点过程中，满足机械能守恒的关系式为 用上述测定的物理量的符号表示。
从上述关系式可以看出，该小组不需要测出的物理量是 。填入测定物理量前的序号
方案二：乙同学想用图所示的装置验证机械能守恒定律。他将一条轻质细绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球和，球的质量是球的倍，用手托住球，球静止于地面。当绳刚好被拉紧时，释放球。他想仅利用刻度尺这一测量工具验证球落地前瞬间两球的机械能之和与释放时相等。
请写出他需要测量的物理量及其符号，以及这些物理量应满足的关系式 。
17.如图所示，倾角的斜面固定在水平面上，斜面长，质量的物块从斜面顶端无初速度释放，物块与斜面间的动摩擦因数。，，。求：
物块从斜面顶端滑到底端的过程中克服摩擦力做的功；
物块滑到斜面底端时的动能。
18.蹦床运动有“空中芭蕾”之称。如图所示，某质量的运动员从空中落下，接着又能弹起高度，此次人与蹦床接触时间，取，求：
与蹦床接触时间内，运动员所受重力的冲量；
与蹦床接触时间内，运动员的动量变化量；
运动员受到蹦床的平均弹力。
19.小行星撞击地球虽然发生概率较低，却会使地球生命面临重大威胁。我国已经提出了近地小行星防御的发展蓝图，计划在年实现一次对小行星的动能撞击。已知地球质量为，可视为质量分布均匀的球体，引力常量为。如图所示，若一颗质量为的小行星距离地心为时，速度的大小，远小于。不考虑地球运动及其它天体的影响。
若小行星的速度方向垂直于它与地心的连线，判断该小行星是否能够围绕地球做圆周运动？通过必要的计算说明理由。
若小行星的速度方向沿着它与地心的连线指向地心。已知取无穷远处的引力势能为零，则小行星在距地心为处的引力势能。
在不进行任何干预的情况下，求该小行星刚进入大气层时的速度大小。已知大气层的边缘距离地球球心的距离为。
设想提前发射质量为的无人飞行器，在距离地心为处与小行星发生迎面撞击，小行星撞后未解体，与飞行器合为一体。为彻底解除小行星对地球的威胁，要使它们远离地球到达无穷远处。求飞行器撞击小行星时的最小速度。
20.如图甲所示，光滑的水平地面上锁定一长的木板，板的左端有两个可视为质点的物块和，其间夹有一根原长为、劲度系数的轻弹簧，此时弹簧没有发生形变，且与物块不相连。已知，物块的质量，与木板、与木板的动摩擦因数分别为，，假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。现用水平力作用于，让从零逐渐增大，使缓慢移动而逐渐压缩弹簧，压缩了一定量后又推动缓慢地向右移动。当缓慢向右移动时，弹簧储存了弹性势能，取。
以作用力为纵坐标，物块移动的距离为横坐标，试通过计算在图乙的坐标系中画出推力随物块位移的变化图线。
求出弹簧储存的弹性势能的大小。
当物块缓慢地向右移动了后，保持、两物块间距，将其间夹有的弹簧更换，使得压缩量仍相同的新弹簧储存的弹性势能为，之后释放物体、并同时解锁木板，已被压缩的轻弹簧将、向两边弹开，求哪一物块先被弹出木板？最终的速度是多大？
参考答案
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当地重力加速度

16.
需要测量的物理量：释放时球距地面的高度和球上升的最高点距地面的高度，需要满足的关系式：关系式

17.物块从斜面顶端滑到底端的过程中克服摩擦力做的功为 物块滑到斜面底端时的动能为
18.与蹦床接触时间内，运动员所受重力的冲量为，方向向下 与蹦床接触时间内，运动员的动量变化量为，方向向上 运动员受到蹦床的平均弹力为，方向向上
19.小行星不能围绕地球做圆周运动，理由：
若小行星在该位置围绕地球做匀速圆周运动，设速度大小为，由万有引力起供向心力得：
解得：
因
故小行星不能围绕地球做匀速圆周运动 在不进行任何干预的情况下，该小行星刚进入大气层时的速度大小为；飞行器撞击小行星时的最小速度为
20.推力随物块位移的变化图线分为两段，第一段从到，斜率为，位移超过后保持，如图
弹簧储存的弹性势能为 物块先被弹出木板，最终的速度是
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