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2025-2026学年山西省晋中市榆次区第二中学高一（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.某同学将篮球投向篮筐，篮球在空中运动时受到合力的示意图可能正确的是（　　）
A.
B.
C.
D.
2.某次网球比赛运动员先后两次从同一位置水平打出的网球落到网上，网球落到网上的位置如图所示，忽略空气阻力，网球可视为质点，则两次网球在飞行过程中（　　）
A. 第一次打出的网球飞行的加速度大于第二次打出的网球飞行的加速度
B. 第一次打出的网球飞行的时间大于第二次打出的网球飞行的时间
C. 第一次打出的网球初速度大于第二次打出的网球初速度
D. 第一次网球落到网上角度θ1（速度方向与竖直方向夹角）小于第二次网球落到网上角度θ2（速度方向与竖直方向夹角）
3.太极球是一种融合太极原理的健身运动项目，强调螺旋缠绕与内外协调的运动形态。一老年协会开展了该项“太极球”运动，如图所示，某次进行该项运动时，一老人半马步站立，手持太极球拍，球拍上放一橡胶太极球，舞动球拍，让小球在竖直面内始终不脱离球拍且做匀速圆周运动，关于此过程，以下说法正确的是（　　）
A. 太极球的机械能始终保持不变
B. 太极球所受的合力始终保持不变
C. 太极球在D处可能与球拍之间没有摩擦力
D. 太极球由A经过B到达C的过程中，先超重后失重
4.北京时间2026年5月24日23时08分，神舟二十三号载人飞船发射升空，经过约3.5小时的快速飞行后，于5月25日2时45分成功对接天和核心舱，随后航天员乘组于5时13分进入空间站，与神舟二十一号乘组“太空会师”。假设天和核心舱在距离地面约400km的圆轨道上做匀速圆周运动，则其（　　）
A. 角速度小于地球自转角速度 B. 线速度大于第一宇宙速度
C. 周期大于地球自转周期 D. 向心加速度小于地面的重力加速度
5.有一个质量为8kg的质点在xOy平面内运动，在x方向的位移图像和y方向的速度图像分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　　）
A. 质点做匀变速直线运动 B. 质点所受的合外力大小为24N
C. 0时刻质点的速度大小为5m/s D. 前2s内质点的位移大小为8m
6.如图甲所示，电动机通过轻绳与放在倾角θ=30°的足够长光滑斜面上的质量为1kg的物体相连，启动电动机后物体由静止开始沿斜面向上运动，在0～6s内物体运动的v-t图像如图乙所示，其中除1～5s时间段图像为曲线外，其余时间段的图像均为直线，1s后电动机的输出功率保持不变。若不计一切摩擦，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　）
A. 0～1s内电动机的牵引力大小为5N B. 1s后电动机的输出功率为25W
C. 物体沿斜面运动的最大速度为10m/s D. 0～5s内物体沿斜面向上运动了32.5m
二、多选题：本大题共4小题，共22分。
7.在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面。若以地面为参考平面且不计空气阻力，则（　　）
A. 物体落到海平面时的重力势能为mgh B. 重力对物体做的功为mgh
C. 物体在海平面上的动能为 D. 物体在海平面上的机械能为
8.铅球训练时，运动员从O点先后两次抛出相同铅球，第一次落至地面M点处，第二次落至地面N点处，两次运动过程中铅球能达到的最高点A、B的高度相同，忽略空气阻力、下列说法正确的是（　　）
A. 两次铅球在空中运动的时间相等 B. 铅球经过最高点时的速度关系为vA＜vB
C. 两次推球过程中，手对铅球做的功相等 D. 铅球落地时，重力的瞬时功率满足P1=P2
9.嫦娥四号探测器到达月球附近，成功实施近月制动，顺利完成“太空刹车”，被月球捕获并顺利进入环月轨道。整个奔月过程简化如下：嫦娥四号探测器从地球表面发射后，进入地月转移轨道，经过M点时变轨进入圆形轨道Ⅰ，在轨道I上经过P点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ。下列说法正确的是（　　）
A. 嫦娥四号沿轨道Ⅱ运行时，在P点的加速度大于在嫦娥四号沿轨道Ⅰ运行时，在P点的加速度
B. 嫦娥四号在地月转移轨道上M点的速度大于在轨道Ⅰ上M点的速度
C. 嫦娥四号在轨道上的运行速度小于月球的第一宇宙速度
D. 嫦娥四号沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期
10.如图所示，一轻绳通过小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在竖直杆上的小物块A连接，杆固定且足够长。开始时用手握住B使A静止在P点，细线伸直。现释放B，A向上运动，过Q点时细线与竖直杆成60°角，R点位置与O等高。（不计一切摩擦，B球未落地）则（　　）
A. 物块A过Q点时，A、B两物体的速度关系为vA=2vB
B. 物块A由P上升至R的过程中，物块A的机械能增加量等于小球B的机械能减少量
C. 物块A由P上升至R的过程中，细线对小球B的拉力总小于小球B的重力
D. 物块A由P上升至R的过程中，小球B所受重力的瞬时功率先增大后减小
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.如图甲所示装置。是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
（1）以下说法中正确的有 。
A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
E.斜槽有摩擦力时，对实验没有影响
（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，以平抛起点O为坐标原点，建立如图乙所示的坐标系，在轨迹上依次取P1（x1，y1）、P2（x2，y2）、P3（x3，y3）…Pn（xn，yn）一些点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,结果发现，，且a,a2，a3…an近似趋近于a,则由此得出的结论是 ，请用a及g表示小球的初速度v0= 。
（3）在如图乙所示的轨迹上取一点P0，测量它的坐标为（x0，y0）则小球的初速度v0= （用x0，y0及g表示）。
12.在一根细绳的下端拴一个可视为质点的小物体，绳子上端固定，使小物体在水平圆周上以大小恒定的速度旋转，细绳所掠过的路径为圆锥表面，这就是圆锥摆。某同学设计了一个用圆锥摆验证向心力的表达式的实验，如图甲所示，细绳的固定悬点P刚好与一个竖直的刻度尺的零刻度线对齐，细绳的下端系一个小钢球Q（视为质点），将画着同心圆的白纸固定在水平桌面上，并使同心圆的圆心O刚好位于固定悬点的正下方。用手带动钢球，并使小钢球刚好沿纸上某个半径为r的匀速圆周运动，小钢球的质量为m，重力加速度为g。
（1）测量小钢球刚好完成n个圆周的总时间t，由此可以得到小钢球做匀速圆周运动时需要的向心力为F需= ；
（2）利用竖直的刻度尺求出小钢球做水平面内的匀速圆周运动时球心所在的水平面与悬点所在的水平面之间的高度差为h，那么小钢球做匀速圆周运动时由外力提供的向心力表达式为F供= ；
（3）改变小钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图象，该图线的斜率表达式为 。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月在北京举办，跳台滑雪是最具观赏性的项目之一。如图所示，跳台滑雪赛道由跳台，助滑道（可视为圆心为O的圆轨道）和着陆坡部分组成，其中助滑道半径OA与竖直线OB的夹角=60°，若比赛中质量m=60kg的运动员（含装备）从跳台A点以初速度v0=2m/s滑下，到达B点后水平飞出。落在着陆坡上的P点，已知A、B两点间的高度差h=30m,B、P两点间的距离s=75m,着陆坡的倾角α=37°，运动员可视为质点。不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）运动员到达落点P的速度大小vP；
（2）运动员到达B点时对助滑道的压力大小；
（3）运动员在AB段运动过程中克服阻力所做的功。
14.2021年2月我国发射的“天问一号”火星探测器，对火星的地貌和环境进行了探测，将人类探测宇宙的脚步推向前进。设质量为m的“天宫一号”环绕器，在距火星表面高为R处，做周期为T的匀速圆周运动。已测得火星半径为R，火星视为匀质球体，引力常量为G。求：
（1）火星的质量；
（2）火星表面的重力加速度大小；
（3）若在火星表面发射一颗近火卫星，求发射的最小速度。
15.如图所示，轻弹簧一端固定在与斜面垂直的挡板上，另一端点在O位置。质量为m的物块A（可视为质点）以初速度从斜面的顶端P点沿斜面向下运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到O′点位置后，A又被弹簧弹回。物块A离开弹簧后，恰好回到P点。已知OP的距离为x0，物块A与斜面间的动摩擦因数为μ=2tanθ，斜面倾角为θ，重力加速度为g。求：
（1）O点和O'点间的距离β；
（2）弹簧在整个过程中最大的弹性势能；
（3）在轻弹簧旁边并排放置另一根与之完全相同的弹簧，一端与挡板固定。若将另一个与A材料相同的物块B（可视为质点）与两根弹簧右端拴接，设B的质量为βm,将A与B并排在一起，使两根弹簧仍压缩到O′点位置，然后从静止释放，若A离开B后A最终未冲出斜面；求β需满足的条件？
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】BCD
8.【答案】ABD
9.【答案】BC
10.【答案】ABD
11.【答案】ACE
平抛运动的轨迹是抛物线

12.【答案】

13.【答案】解：（1）设运动员从B到P运动的时间为t,从B点飞出时的速度大小为vB，由平抛运动规律可得
x=vBt=scosα
y=gt2
联立并代入数据解得t=3s
vB=20m/s
则运动员到达落点P的速度大小为：vP=
代入数据解得：vP=10m/s
（2）设助滑道的半径为R，根据几何关系有
h=R（1-cos60°）
设运动员到达B点时受到助滑道的支持力大小为FN，由牛顿第二定律可得
FN-mg=m
联立并代入数据解得：FN=1000N
由牛顿第三定律可知运动员到点时对助滑道的压力大小为
FN′=FN=1000N，方向竖直向下。
（3）设运动员在AB段运动过程中克服阻力所做的功W克f，由动能定理可得
mgh-W克f=m
代入数据解得：W克f=6120J
答：（1）运动员到达落点P的速度大小vP为10m/s；
（2）运动员到达B点时对助滑道的压力大小为1000N，方向竖直向下；
（3）运动员在AB段运动过程中克服阻力所做的功为6120J。
14.【答案】解：（1）环绕器m绕火星M做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得：=
解得：M=
（2）在行星表面，忽略行星的自转，万有引力等于重力，=mg
解得：g=
（3）当卫星靠近火星表面做匀速圆周运动时，半径等于行星的半径，由万有引力提供向心力有：=
解得最小发射速度v=。
15.【答案】O点和O'点间的距离为 弹簧的最大弹性势能为 参数β需满足的条件为1≤β＜17
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