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2025 级高一年级下学期期中考试物理试题
考试时间： 75 分钟 满分：100 分
第 I 卷 （选择题，共 46 分）
一、选择题：（本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～
7 题只有一项符合题目要求，每小题 4 分；第 8～10 题有多项符合题目要求，每
小题 6 分，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。）
1．物理与生活息息相关，以下是人教版高中物理必修二教科书中的四幅插图，下列有关说
法中正确的是（ ）
A．甲图，是牛顿测定引力常量的实验运用了放大法测微小量
B．乙图，汽车上坡时为了获得更大的牵引力司机应换成高速挡
C．丙图，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用
D．丁图，物体沿曲面运动时，重力做的功与路径无关
2．如图所示，一实验小组进行“鸡蛋接地球”实验，把一质量为 的鸡蛋用海绵紧紧包裹，
使其从 的高处自由落下，与水平面发生一次碰撞后速度减为 0，碰撞时间为 ，碰撞
过程视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度 取
。下列说法正确的是（ ）
A．物体做自由下落运动的时间为
B．物体在自由下落过程中重力的冲量大小为
C．匀减速直线运动过程中海棉对物体的平均作用力大小为
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D．物体做匀减速直线运动过程的动量变化量方向竖直向下
3．如图是神舟十九号载人飞船与天和核心舱成功对接的示意图。天和核心舱处于半径为 的
圆轨道Ⅲ上；神舟十九号飞船处于半径为 的圆轨道 I 上，运行周期为 ，经过 A 点时，通
过变轨操作后，沿椭圆轨道 II 运动到 B 点与核心舱对接，则神舟十九号飞船（ ）
A．沿轨道Ⅱ运动过程中，
B．沿轨道Ⅱ从 A 点运动到 B 点过程中，机械能增大
C．轨道Ⅰ上的速度小于沿轨道Ⅱ运动经过 B 点的速度
D．从 A 点沿椭圆轨道Ⅱ运动到 B 点用时
4．如图所示为用工程绞车拖物块的示意图。拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针
转动从而拖动物块。已知轮轴的半径 R=1m，细线始终保持水平；被拖动的物块初速度为零，
质量 m=2kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.1；轮轴的角速度随时间 t 变化的关系是 ，
k= 5rad/s ， g 取 以下判断正确的是（ ）
A．物块的加速度逐渐增大
B．前 2 秒，物块的动能增加量为 50J
C．前 2 秒，细线对物块做的功为 120J
D．前 2 秒，物块克服摩擦力做的功为 100J
5．如图所示，不固定的带有半圆弧轨道的滑块静止放置于光滑水平面上，质量为 ，半圆
轨道半径为 为圆弧轨道与圆心等高两点。一可视为质点的小球，质量为 ，从半圆
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轨道 点正上方 处静止释放。已知小球落至半圆轨道后，恰好能沿轨道上升至右侧的最高
点 。重力加速度为 。下列说法正确的是（ ）
A．下落过程中，小球和滑块动量守恒
B．滑块向左运动的最大距离为
C．从小球释放到相对于轨道运动到 点，小球和轨道间因摩擦而产生的热量为
D．若小球从 点滑回，在轨道上不能再上升时，滑块可回到初始位置
6．直升机悬停在距离水平地面足够高的空中，无初速度投放装有物资的箱子，若箱子下落
时受到的空气阻力与速度成正比，以地面为零势能面。箱子的机械能、重力势能、下落的距
离、所受阻力的瞬时功率大小分别用 E、 、x、P 表示。下列图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动，
其中 O、 分别为两轮盘的轴心。已知两个轮盘的半径比 ，且在正常工作时两
轮盘不打滑，今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块 A、B，两滑块与轮盘间的动
摩擦因数相同，两滑块距离轴心 O、 的间距分别为 、 ，且 ，若轮盘乙由静
止开始缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则下列叙述正确的是（ ）
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A．转速增加后，滑块 B 先发生滑动
B．滑块 A 和 B 在与轮盘相对静止时，线速度之比
C．两个轮盘的角速度之比为 1：1
D．转速增加后，两滑块一起发生滑动
8．我国将在 2025 年到 2030 年先后进行木星探测器和火星取样返回探测器的任务。火星取
样探测器在火星表面附近运行时可视为匀速圆周运动，若测得探测器在时间 t 内环绕火星球
转 N 圈。已知引力常量为 G，火星表面两极处的重力加速度为 ，赤道处的重力加速度为
g，火星的半径为 R。根据以上信息可求出（ ）
A．探测器环绕火星运行的周期为 B．火星的质量
C．火星的平均密度 D．火星自转的角速度为
9．如图所示，质量为 0.1kg 的带孔物块 A 和质量为 0.2kg 的金属环 B 通过光滑铰链用轻质
细杆连接，A 套在固定的竖直杆上且与竖直放置的轻弹簧上端相连，轻弹簧下端固定在水平
横杆上，轻弹簧劲度系数 ，弹簧原长 ，B 套在固定的水平横杆上。弹
簧处于原长时将 A 由静止释放，弹簧始终在弹性限度内，已知弹簧的弹性势能
（ 为弹簧的形变量）。忽略一切摩擦，重力加速度 取 ，在 A 下降的过程中，下列
说法正确的是（ ）
A．物块 A 和金属环 B 组成的系统机械能守恒
B．在 A、B 运动过程中当图中 时，
C．B 动能最大时，B 受到水平横杆的支持力大小等于 2N
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D．弹簧弹性势能最大时， 间距离为 1cm
10．一质量为 的小物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞来的子
弹击中并留在物块中，子弹质量为 ，如图（a）所示。面观察者记录了小物块被击中
后的速度随时间变化的关系如图（b）所示（图中取向右运动的方向为正方向），已知传送带
的速度保持不变，g 取 。下列说法正确的是（ ）
A．物块与传送带间的动摩擦因数为 0.2
B．子弹射入物块前的速度大小为
C．物块和传送带作用的过程中，系统产生的内能为
D．由于子弹的射入，电动机对传送带多做的功为
二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11．（8 分）实验小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。光电门安装在铁架台上，
物块 A 与 B 由绕过定滑轮的细绳相连，物块 A 上装有宽度为 的遮光条，总质量为 ，物
块 B 的质量为 。初始时 A 处于地面上，细线竖直，遮光条到光电门的高度为
，现将物块 A 由静止释放，记录遮光条通过光电门的时间 ，重力加速度为 。
(1)遮光条经过光电门时物块 A 的速度 ___________（用 d、t 表示）
(2)从物块 A 释放至遮光条经过光电门的过程中，A、B 组成的系统动能的增加量为
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__________，系统重力势能的减少量为 ___________。在误差允许的范围内，若
，则系统的机械能守恒；（结果用题目所给字母表示）
(3)改变光电门的位置，重复上述实验操作，得到多组 v、h 的值，绘制出 图像，如图
乙所示，若测得 ，则重力加速度 ___________ （结果保留 2 位有效数字）。
12．（6 分）为研究动量守恒，物理兴趣小组同学用如图甲所示的装置，通过 A、B 两刚性
小球的碰撞来验证动量守恒定律。如图所示，先让入射小球 A 从倾斜轨道某固定卡槽位置
由静止释放，从水平轨道抛出后撞击竖直挡板；再把被撞小球 B 静置于水平轨道末端，将
入射小球 A 仍从原位置由静止释放，两球发生正碰后各自飞出撞击竖直挡板，多次重复上
述步骤，小球平均落点位置分别为图中 N'，P'，M'，各落点对应的竖直高度如图所示。
(1)实验测得小球 A 的质量为 m1，被碰撞小球 B 的质量为 m2，若要验证动量守恒，还需测
量的物理量有（ ）
A．末端到木条的水平距离 x
B．小球 A 释放点到桌面的高度 H
C．图中 B'N'、B'P'、B'M'的距离 h1、h2、h3
(2)若动量守恒，其满足的表达式是________________（用上述题目中的字母表示）。
(3)受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图乙所示，
用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的 O 点和 O'
点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球 1 向左拉起至 A 点由静止释放，在最低
点 B 与静止于 C 点的小球 2 发生正碰。碰后小球 1 向左反弹至最高点 A'，小球 2 向右摆动
至最高点 D。测得小球 1，2 的质量分别为 m 和 M，弦长 AB=l1、A'B=l2、CD=l3，推导说明
m、M、l1、l2、l3 满足________________关系即可验证碰撞前后动量守恒。
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13．（10 分）某同学在地球表面做如下实验，让小球 A 以 竖直向上冲入半径为 r 的四分之
一光滑圆弧管道，小球恰能到达 M 点。若地球的半径为 R，引力常量为 G，地球可视为质
量分布均匀的球体，不考虑空气阻力的影响。
(1)求地球的密度；
(2)若有一卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道平面与赤道共面，且轨道距地面的高度为 R，
某时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求卫星下一次通过该建筑物正上方需要的时间。
已知该卫星绕行方向与地球自转方向相同，地球自转角速度为 。
14．（12 分）如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨
道 AB 和倾角θ=37°的斜轨道 BC 平滑连接而成。将质量 m=0.2kg 的小滑块从弧形轨道离地高
H=2.0m 的 M 处静止释放。已知滑块与轨道 AB 和 BC 间的动摩擦因数均为μ=0.25，弧形轨
道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力，取 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
(1)小滑块运动到 A 点时的速度大小；
(2)若滑块运动到 D 点时对轨道的压力大小为 6N，求竖直圆轨道的半径；
(3)若 LAB=LBC=2.0m，试确定滑块最终停止的位置。
15．（18 分）如图所示，在光滑水平面上有质量为 2m 和 的物块 a、b 用轻弹簧锁定，物块
与弹簧没有拴接。解除弹簧锁定，物块 以速度 被弹开，随后进入长 的
固定阻尼管 AB 中，物块 与阻尼管间的动摩擦因数为 ，物块 滑出阻尼管后进入两
个半径均为 的四分之一竖直光滑圆弧管道 BCD，在出口 处和静止在长木板左端
的物块 碰撞（碰撞时间极短），并粘在一起，物块 的质量为 ，长木板的质量为 4m，长
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度为 。已知 ，物块 b、c 与长木板间的动摩擦因数均为 ，长木板与
地面间的动摩擦因数为 ，重力加速度 ，不计空气阻力。
(1)求弹簧解锁前具有的弹性势能；
(2)求物块 经过圆弧管道 点时对管道的压力大小；
(3)请通过计算说明物块 bc 能否滑离长木板？若不能滑离，求物块 bc 的运动距离；若能滑离，
求物块 c 在长木板上滑动过程中系统因摩擦产生的热量 。题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C D C C D A AC BC AC
1．D
【详解】A．甲图中，卡文迪什测定引力常量的实验运用了放大法测微小量，故 A 错误；
B．乙图中，根据 ，可知在功率一定的情况下，汽车上坡时为了获得更大的牵引力 ，
司机应换成低速挡，故 B 错误；
C．丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，火车有离心运动的趋势，所以外轨对外轮缘会
有挤压作用，以帮助提供向心力，故 C 错误。
D．丁图中，物体沿曲面运动时，重力做的功跟路径无关，只与初末位置的高度差有关，故
D 正确。
故选 D。
2．C
【详解】AB．根据题意，由 可得，物体做自由下落运动的时间为
物体在自由下落过程中重力的冲量大小为
故 AB 错误；
CD．根据题意，由公式 可得，鸡蛋落地瞬间的速度为
碰撞过程视为匀减速直线运动，可得，碰撞过程的加速度大小为
由牛顿第二定律有
解得
取向下为正方向，物体做匀减速直线运动过程的动量变化量为
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可知，动量变化量方向与正方向相反，即竖直向上，故 C 正确，D 错误。
故选 C。
3．D
【详解】A．神舟十九号飞船沿轨道Ⅱ运动过程中，A 点为近地点，B 点为远地点，根据开
普勒第二定律可知，近地点的速度大于远地点的速度，A 错误；
B．飞船沿轨道Ⅱ从 A 点运动到 B 点的过程中，万有引力做负功，神舟十九号飞船动能减小，
势能增大，机械能守恒，B 错误；
C．对神舟十九号飞船，由万有引力提供向心力可得
解得
因为 ，则有飞船在轨道Ⅰ上的速度大于沿轨道Ⅲ运行的速度，飞船从轨道Ⅱ运动到 B
处时加速做离心运动进入轨道Ⅲ，因此在轨道Ⅰ上的速度大于沿轨道Ⅱ运动经过 B 点的速
度，C 错误；
D．神舟十九号飞船沿轨道Ⅱ运动时，由开普勒第三定律可得
解得
故飞船从 A 点沿椭圆轨道Ⅱ运动到 B 点用时
D 正确。
故选 D。
4．C
【详解】A．由题意知，物块的速度等于圆周运动线速度，则
由速度与时间关系式知
可知
物块做匀加速度直线运动，加速度不变，故 A 错误；
B．前 2 秒，物块的动能增加量为
故 B 错误；
C．动能定理有
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其中
联立解得前 2 秒，细线对物块做的功
故 C 正确；
D．前 2 秒，物块克服摩擦力做的功
故 D 错误。
故选 C。
5．C
【详解】A．下落过程中，小球和滑块系统竖直方向动量不守恒，只有水平方向动量守恒，
则总动量不守恒，选项 A 错误；
B．水平方向根据人船模型可知 ，
解得滑块向左运动的最大距离为 ，选项 B 错误；
C．从小球释放到相对于轨道运动到 点，小球和轨道的速度均为零，则由能量关系可知，
小球和轨道间因摩擦而产生的热量为 ，选项 C 正确；
D．由于小球在轨道上滑动时要克服阻力做功，则机械能减小，则若小球从 点滑回，在轨
道上不能再上升时，滑块不能回到初始位置，选项 D 错误。
故选 C。
6．D
【详解】A．根据牛顿第二定律有
解得
可知，箱子向下先做加速度减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动， 图像的斜率表
示加速度，图中图形开始的斜率变大，不符合要求，故 A 错误；
B．阻力的瞬时功率大小
结合上述可知，箱子向下先做加速度减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动，则 图
像先为一条开口向上的抛物线，后为一个点，故 B 错误；
C．结合上述可知，箱子向下先做加速度减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动，即箱
子速度始终不等于 0，箱子向下运动过程，箱子的动能不可能为 0，以地面为零势能面，可
知，箱子的机械能不可能等于 0，图中图形描述的机械能最终等于 0，不符合要求，故 C 错
误；
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D．令箱子释放位置距离地面高度为 H，以地面为零势能面，则箱子的重力势能
即 图像为一条斜率为负值的倾斜直线，故 D 正确。
故选 D。
7．A
【详解】ACD．两轮边缘的线速度相等，根据
可知滑块 A 和 B 在与轮盘相对静止时，角速度之比为
因此
转速增加后，假设 B 滑块先发生滑动，对 B 有
此时对 A 有
可知此时滑块 A 还没有产生滑动，故假设正确，故 A 正确，CD 错误；
B．滑块 A 和 B 在与轮盘相对静止时，线速度之比 ，故 B 错误。
故选 A。
8．AC
【详解】A．探测器在时间 t 内环绕火星球转 N 圈，则探测器环绕火星运行的周期为
，故 A 正确；
BC．在火星表面两极处的物体有
可得火星的质量为
探测器在火星表面附近运行时可视为匀速圆周运动，万有引力提供向心力
解得火星的质量
其中
火星的平均密度 ，故 C 正确；
D．在赤道处的物体有
在火星表面两极处的物体有
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解得火星自转的角速度 ，故 D 错误。
故选 AC。
9．BC
【详解】A．在金属环 A 下滑的过程中，弹簧逐渐压缩，对金属环 A 和物块 B 组成的系统，
弹簧弹力做负功，系统机械能减小，弹簧弹性势能增大，故 A 错误；
B．在 A、B 运动过程中当图中 时，根据速度关联关系有
即
故 B 正确。
C．在 A 下降的过程中，B 的速度先增大后减小，当其加速度为 0 时，速度最大，则此时杠
对 B 的弹力为零。根据平衡条件，可得 B 受到水平横杆的支持力大小等于其重力大小，为
2N，故 C 正确；
D．当 A 下降到最低点时，弹簧弹性势能最大，设 间距离为 ，根据能量守恒定律有
求得
故 D 错误。
故选 BC。
10．AC
【详解】A．由速度图像得，物块在滑动摩擦力的作用下做匀变速运动的加速度为
由牛顿第二定律得
又 ， ，解得
得到物块与传送带间的动摩擦因数为
故 A 正确；
B．从 v-t 图像看出，物块被子弹射后的共同速度
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然后一起先向左减速到 0，然后向右加速到 2.0m/s，以后随传送带一起做匀速运动，所以传
送带的速度方向向右，其速度为
子弹与物块相互作用的过程中，子弹与物块组成的系统的动量守恒，由动量守恒定律得
解得
故 B 错误；
C．由速度图像可知，传送带与物块存在摩擦力的时间只有 3 秒，0-2s 内
方向向左
方向向右
2-3s 内
方向向右
方向向右
所以，物块与传送带之间的相对位移
产生的内能
故 C 正确；
D．由于子弹的射入，即在 0-3s 内
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在这段时间内电动机对传送带多做的功为克服摩擦力做的功，即
故 D 错误。
故选 AC。
11．(1)
(2)
(3)9.6
【详解】（1）遮光条经过光电门时物块 A 的速度为
（2）[1]从物块 A 释放至遮光条经过光电门的过程中，A、B 组成的系统动能的增加量为
[2]此过程，物块 A 的重力势能增大，物块 B 的重力势能减小，所以系统重力势能的减少量
为
（3）根据
可得
整理可得
则 图线的斜率为
解得
12．(1)C
(2)
(3)
【详解】（1）小球 A 碰撞前做平抛运动，在竖直方向上有
平抛运动时间
设轨道末端到木条的水平距离为 ，在水平方向上有
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解得小球做平抛运动的初速
同理可得，A、B 球碰撞后的水平初速度分别为 ，
因轨道末端到木条的水平距离 能消去，小球 A 释放点到桌面的高度 H 没有实际用处，故
还需测量的物理量有图中 B'N'、B'P'、B'M'的距离 h1、h2、h3。
故选 C。
（2）如果碰撞过程动量守恒，则有
又 ， ，
联立解得
（3）如图
设 点至球心距离为 ，根据几何关系可知，小球从 A 点运动到 B 点，下降的高度为
根据几何关系有
根据三角函数有
联立解得
同理可得右 B 点到 点，C 点到 D 点，上升的高度分别为 ，
根据机械能守恒有 ， ，
解得 ， ，
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若要证明碰撞过程中动量守恒，则有
联立解得
13．(1)
(2)
【详解】（1）根据机械能守恒定律 （1 分）
解得 （1 分）
根据 ， （1 分）
（1 分）
解得 （1 分）
（2）根据 （1 分）
解得 （1 分）
根据 （1 分）
解得 （2 分）
14．(1)
(2)0.5m
(3)1m
【详解】（1）小滑块从 M 滑动 A 点过程中，根据动能定理可得
（1 分）
解得
（1 分）
（2）滑块运动到 D 点，根据牛顿第三定律可知，滑块所受轨道的支持力的大小等于压力的
大小，即支持力为 6N，根据牛顿第二定律有
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（1 分）
滑块从初始位置滑至 D 点过程中，根据动能定理有
（1 分）
联立解得
（1 分）
（3）滑块在斜面上，由于
则滑块无法停留在斜面上，最终会停止在水平面 AB 上，设滑块第一次滑上斜面滑行距离为
s，则滑块从最初到滑上斜面最高点的过程中，根据动能定理有
（2 分）
解得
（1 分）
则滑块第一次从斜面滑下来到地面的动能为
（1 分）
之后滑块在水平面上滑行返回 A 点时具有的动能为
（1 分）
则滑块经光滑圆弧后还能回到水平面，设再次返回到水平面上还能继续运动的距离为 s ，根
据动能定理有
（1 分）
解得
（1 分）
即最后滑块停在水平面上 A 点右侧距 A 点 1m 距离处。
15．(1)
(2)
(3)能滑离，
【详解】（1）以物块 a、b 为研究对象，由动量守恒定律有 （1 分）
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由能量守恒定律可得 （1 分）
联立解得 （1 分）
（2）物块 从 点运动到 点，由动能定理可得 （1 分）
在 点，由牛顿第二定律可得 （1 分）
联立可得 （1 分）
由牛顿第三定律可得物块 经过圆弧管道 点时对管道的压力大小 （1 分）
（3）物块 与物块 发生完全非弹性碰撞，有 （1 分）
因 （1 分）
则长木板相对地面滑动，假设物块 bc 没有从长木板上滑下，
对物块 bc 有 （1 分）
对长木板有 （1 分）
物块 bc 与长木板共速时有 （1 分）
该过程中两者的相对位移为 ，故假设不成立 （1 分）
物块 bc 从长木板上滑下时，长木板的滑行距离为 ，对物块 bc 有 （1 分）
对长木板有 （1 分）
在此过程中系统因摩擦产生的总热量 （2 分）
联立可得 （1 分）

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