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广东部分名校2025-2026学年高一下学期5月学情检测物理试题
1．图甲为用无人机吊运脐橙的情境，一段时间内，无人机从距地面处沿竖直方向上升到距地面处。该段时间内，连接无人机的主绳上拉力F随高度x变化的图像如图乙所示，主绳始终竖直，则这段时间，主绳上拉力F做功为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】图象法；功的概念
【解析】【解答】根据功的表达式W=Fx可知图像与横轴围成的面积表示拉力做功的大小，根据图像面积的大小可知这段时间主绳上拉力F做功为
故选B。
【分析】在图像中利用图像面积的大小可以求出拉力做功的大小。
2．如图为某款修正带的结构简图，、分别是出带轮、收带轮边缘上的两点，它们到各自轴心的距离分别为和，则使用时，、两点向心加速度大小之比为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度
【解析】【解答】修正带使用时，基带从出带轮放出，经过压嘴后由收带轮卷起。带子与两轮相接，且与两轮边缘无相对滑动，由于两个轮子边缘处在相同时间内经过的弧线相等因此两轮边缘的线速度大小相等， 它们到各自轴心的距离分别为和 ，根据向心加速度的表达式有
有
故选A。
【分析】利用两个轮子线速度相等，结合半径的比值可以求出向心加速度的比值。
3．2025年10月31日，神舟二十一号载人飞船成功发射，若飞船升空后先进入近地圆轨道，之后在近地点P点点火进入椭圆轨道，然后在远地点Q点点火进入空间站圆轨道，下列说法正确的是（　　）
A．飞船在空间站圆轨道上运动速度大于第一宇宙速度
B．飞船从椭圆轨道上P点运动到Q点的过程中，机械能增加
C．飞船从椭圆轨道进入空间站圆轨道，需要在Q点点火加速
D．飞船在椭圆轨道上的运动周期小于在近地圆轨道上的运动周期
【答案】C
【知识点】开普勒定律；万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】A．飞船绕地球做匀速圆周运动时，由于地球对飞船的万有引力充当向心力，根据牛顿第二定律有，解得，可得绕行速度与绕行半径负相关。
由于空间站的运行半径大于近地卫星的运行半径，近地卫星的线速度为第一宇宙速度即最大绕行速度，所以第一宇宙速度大于飞船在空间站圆轨道上运动速度，故A错误；
B．飞船从转移轨道的P点运动到Q点的过程中，只有万有引力做功，动能转化为重力势能，所以飞船的机械能守恒，故B错误；
C．飞船从椭圆轨道进入空间站圆轨道，飞船做离心运动，由于向心力要大于引力，根据向心力的表达式可知需要增大速度，即在Q点点火加速，故C正确；
D．由于飞船在不同轨道都是绕地球运行，根据开普勒第三定律，在圆形轨道上有
可知，飞船在椭圆轨道上的运动周期大于在近地圆轨道上的运动周期，故D错误。
故选C。
【分析】利用引力提供向心力可以比较线速度的大小；利用离心运动可以判别线速度的大小变化；利用引力做功可以判别机械能保持不变；利用开普勒第三定律可以比较周期的大小。
4．在探究运动的合成和分解时，甲、乙同学分别握住晾衣绳两端，在同一水平面以相同速率v匀速靠近，晾衣绳与竖直方向的夹角逐渐减小。则晾衣架向下（　　）
A．匀速 B．减速
C．加速 D．先加速后减速
【答案】B
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】当手运动时，对手的速度v沿绳和垂直于绳的方向分解，将晾衣架向下的速度沿绳和垂直于绳的方向分解，因绳长不变，根据速度的分解有，解得
根据速度的表达式可知逐渐减小，则减小
故选B。
【分析】对手的速度及晾衣架的速度进行分解，利用分速度相等结合角度的变化可以判别衣架的速度大小变化。
5．一质量为m的新能源汽车在平直公路上以速度匀速行驶，此时该车的功率为P。某时刻，其功率提升为2P且保持不变，经过时间t后，该车再次匀速行驶。若该车行驶过程中所受阻力大小恒定，则时间t内，该车运动的路程为（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】机车启动
【解析】【解答】汽车匀速行驶时，根据平衡条件可知牵引力等于阻力，根据功率的表达式可知阻力
功率提升后再次匀速时，此时牵引力仍等于阻力，根据功率的表达式有，联立解得
对时间内的运动过程，由于汽车牵引力和阻力对汽车做功导致汽车速度增大，根据动能定理有，联立解得
故选C。
【分析】利用平衡方程可以求出汽车匀速直线运动时的速度大小，结合动能定理可以求出汽车行驶的路程大小。
6．2030年我国“梦舟”飞船将搭载着中国宇航员首次登陆月球。如图为“梦舟”飞船的运动过程简图，“梦舟”飞船在停泊轨道绕地球做周期为、半径为的匀速圆周运动，在工作轨道绕月球做周期为、半径为的匀速圆周运动。已知地球、月球半径分别为、，地球、月球表面的重力加速度大小之比为6∶1，不考虑星体自转，下列关系式正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】飞船绕地球和月球做圆周运动，由于引力提供向心力，根据牛顿第二定律有
可得，由于引力形成表面重力，根据牛顿第二定律有
解得，可得
故选A。
【分析】利用飞船做匀速圆周运动的引力提供向心力结合星球的引力形成表面重力可以求出飞船运动周期的比值。
7．如图为某游戏装置的简图，半径为的竖直光滑半圆弧轨道固定在水平面上，为竖直直径。长为的水平轨道左、右两端分别和半圆弧轨道、半径为的圆弧轨道（点为最低点）相接。一质量为的小球（视为质点）从轨道滑上半圆弧轨道，从点飞出后，刚好从点沿切线进入圆弧轨道。重力加速度大小取，下列说法正确的是（　　）
A．小球从点飞出时的速度的大小为
B．圆弧轨道对应圆心角的正弦值为
C．小球在点对圆弧轨道的压力大小为
D．小球在圆弧轨道上点受到的支持力大小为
【答案】D
【知识点】平抛运动；竖直平面的圆周运动；机械能守恒定律
【解析】【解答】A．小球从点飞出时竖直分速度为零，飞出瞬间竖直方向加速度，水平分速度保持不变，设长，小球从A点飞出做平抛运动，根据位移公式有：竖直方向，水平方向，解得，，故A错误；
B．由题小球从点沿切线进入圆弧轨道，因此小球在点速度沿切线方向
点时，根据速度公式可知竖直分速度，根据速度的合成可知合速度，根据分速度的方向可知，故B错误；
C．由机械能守恒，、位于相同高度，由于动能相等所以
在点，由于重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律
解得，由牛顿第三定律，小球在点对圆弧轨道的压力大小等于，故C错误；
D．在C点向心力由支持力和重力分力提供，根据牛顿第二定律有
解得，故D正确；
故选D。
【分析】利用平抛运动的位移公式可以求出小球从A点飞出的初速度大小；利用平抛运动的速度合成可以求出经过C点的速度大小及方向；利用牛顿第二定律可以求出小球对轨道压力的大小。
8．如图为“小麦哲伦云”星系内的双星系统EPJ0052，该系统包含一颗白矮星和一颗超大质量恒星Be星。若白矮星、Be星的质量分别为m、10m，绕两星连线上的O点做匀速圆周运动，两星之间的距离恒为L，不考虑其他天体的影响，引力常量为G。下列说法正确的是（　　）
A．白矮星受到的万有引力小于Be星受到的万有引力
B．白矮星做圆周运动的半径为
C．Be星做圆周运动的半径为
D．两星做圆周运动的周期为
【答案】B,D
【知识点】双星（多星）问题
【解析】【解答】A．根据牛顿第三定律可知白矮星受到的万有引力与Be星受到的万有引力是作用力与反作用力，大小相等，故A错误；
BC．设白矮星轨道半径，Be星轨道半径，由于万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律有，，又两星之间的距离恒为L，两星在相同时间内转过的角度相同所以角速度相等，根据线速度和角速度的关系有，联立有
又，解得，，故B正确，C错误；
D．两星同轴转动，根据周期和角速度的关系式可知运动周期相同
根据牛顿第二定律有解得，根据周期和角速度的关系有
解得，故D正确；
故选BD。
【分析】利用牛顿第二定律可知白矮星受到的万有引力与Be星受到的万有引力是作用力与反作用力，大小相等；利用牛顿第二定律结合两星角速度相等可以求出运行的半径大小；利用引力提供向心力可以求出周期的大小。
9．一弹性小球（视为质点）从一定高度自由落下，触地后反弹，反弹后上升的高度小于下落的高度。不计空气阻力及小球与地面的作用时间，以下落起点所在的水平面为参考平面、以竖直向下为正方向，该过程中小球的速度随时间及重力势能、动能、机械能随路程的变化图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A,C
【知识点】动能；重力势能；机械能守恒定律
【解析】【解答】小球反弹后上升高度小于下落高度，因此与地面发生非弹性碰撞，对比最初高度和最后高度可知小球的重力势能减小，由于在最高位置小球的动能为0，所以碰撞过程小球损失一部分机械能。以下落起点所在的水平面为参考平面、以竖直向下为正方向，设碰撞时速度，下落高度，上升高度，有，下落阶段机械能守恒：根据速度公式有，根据重力势能的表达式有，根据机械能守恒定律有，根据初始位置的高度和速度可知
此时图为过原点斜率为正的直线；图为过原点斜率为负的直线；图为过原点斜率为正的直线；机械能守恒图为在轴的水平线
碰撞瞬间损失一部分机械能：设从变为且
上升过程中，速度的方向发生改变，且在重力作用下不断减小，因此瞬间变为负值且绝对值减小；根据动能的表达式可知，瞬间减小仍为正值；根据重力势能的表达式可知；，根据最高点的高度可知瞬间减小为负值
上升阶段机械能守恒：，，
最高点时：，，，
此时图为截距为斜率为正的直线；图为截距为斜率向上的直线；图为截距为斜率向下的直线；机械能守恒图为在轴下方的水平线，综上AC正确，BD错误；
故选AC。
【分析】下落过程中，利用速度公式可以判别速度与时间的关系；利用重力势能的表达式可以判别重力势能与位置的关系；利用机械能保持不变可以判别机械能的大小；利用机械能守恒定律可以判别动能的变化；上升过程中，利用上升高度变小可以判别碰后速度的变化，进而判别速度、重力势能、动能及机械能的变化。
10．如图，篮球运动员投篮时，两次球出手的位置和速度方向保持不变（即抛出速度与水平方向的夹角保持不变），第一次篮球垂直击中篮板，第二次篮球到达篮板所在竖直面时与抛出点处于同一高度。第一、二次从篮球投出至球到达篮板所在竖直面的时间之比为、初动能之比为、末动能之比为、速度偏转角之比为。不计空气阻力，篮球视为质点，则（　　）
A． B． C． D．
【答案】A,D
【知识点】平抛运动；斜抛运动
【解析】【解答】A．第一次，篮球垂直击中篮板，即到达篮板时竖直分速度为零；第二次，篮球到达篮板所在竖直面时，与抛出点在同一高度，即竖直位移为零。设第一次初速度大小为，第二次为，篮板与出手点的水平距离为。第一次：根据水平方向匀速直线运动的位移公式可知水平位移
竖直方向上根据速度公式可知竖直速度为，联立解得，
第二次：根据水平方向匀速直线运动的位移公式可知水平位移
竖直方向上根据匀变速直线运动的位移公式可知竖直位移
联立解得，，因此，
故，故A正确；
B．已知初速度的大小比值，根据动能的表达式可知第一次初动能，第二次初动能，因此，故，故B错误；
C．根据速度的分解可知：第一次末速度：竖直分速度为零，，根据动能的表达式可知末动能，第二次末速度：水平分速度不变，竖直分速度，联立解得合速度大小，根据动能的表达式可知末动能，因此
故，由于未知，因此C错误；
D．已知初末速度的方向，第一次：初速度方向角，末速度方向角，根据初末速度方向可知偏转角
第二次：初速度方向角，末速度方向角，根据初末速度的方向可知速度偏转角
故，故D正确；
故选AD。
【分析】利用第一次平抛运动的位移公式结合竖直方向的速度公式可以求出运动的时间及水平方向运动的距离；利用第二次斜抛运动水平方向和竖直方向的位移公式可以求出运动时间及水平方向位移的表达式，两式子联立可以求出初速度的比值及运动时间的比值，结合动能的表达式可以求出初动能的比值；利用速度的分解可以求出末速度的大小，结合动能的表达式可以求出末动能的比值；利用速度的方向可以求出速度偏转角的大小。
11．某探究小组做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图所示，长为L、高为h的斜面体固定在水平面上，将气垫导轨固定在斜面上，调节固定螺钉，使气垫导轨与斜面平行。已知遮光片宽度为d，重力加速度大小为g，请回答下列问题：
（1）开通气源，将滑块静止在导轨上的A处，测出遮光片中心到光电门的距离x，由静止释放滑块，滑块通过光电门时遮光片挡光时间为t，若滑块质量为m，则滑块通过光电门时滑块的动能为　 　（用m、d、t表示），从开始运动到通过光电门，滑块减少的重力势能为　 　（用m、g、x、h、L表示）。
（2）改变滑块的位置进行多次实验，每次实验测出遮光片中心到光电门的距离x及滑块通过光电门时遮光片挡光时间t，作图像，如果图像是一条过原点的直线，且图像的斜率等于　 　（用g、h、L、d表示），则滑块在气垫导轨上运动过程机械能守恒。
【答案】（1）；
（2）
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）根据平均速度公式可以求出滑块经过光电门的速度为，根据动能的表达式可知滑块通过光电门时滑块的动能为
从开始运动到通过光电门，根据重力势能的表达式可知滑块减少的重力势能为
（2）若滑块下落过程机械能守恒，则重力势能的减少量等于动能的增量，根据机械能守恒定律有，即，则图像的斜率
【分析】（1）利用平均速度公式结合动能的表达式可以求出滑块经过光电门的动能大小；利用重力势能的表达式可以求出重力势能的减少量；
（2）利用机械能守恒定律可以求出图像斜率的大小。
（1）[1]滑块通过光电门时滑块的动能为
[2]从开始运动到通过光电门，滑块减少的重力势能为
（2）若机械能守恒则满足
即
则图像的斜率
12．为探究平抛运动分运动的特点，某实验小组做了下面的实验：
（1）如图甲，用小锤打击弹性金属片，B球水平飞出，同时A球被松开，观察到两球同时落地，本实验说明平抛运动在竖直方向做　 　运动；如图乙，将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，下端水平。让两个相同的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，观察到球1落到水平板上击中球2，本实验说明平抛运动在水平方向做　 　运动。
（2）实验时，小组成员用频闪照相机对甲图中做平抛运动的B球进行拍摄，频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图丙所示，图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，每个小方格的边长为1 cm，实验中测得的小球在不同位置的高度差已经在图中标出。
①图丙中的位置O　 　（选填“是”或“不是”）B球做平抛运动的起始点；
②B球运动到图丙中位置A时，其速度的水平分量大小为　 　m/s，当地的重力加速度大小为　 　m/s2。（结果均保留2位有效数字）
【答案】（1）自由落体；匀速直线
（2）不是；1.0；9.7
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）甲图中，A球做自由落体运动，B球做平抛运动，两球同时落地，由于A球竖直方向运动规律和自由落体运动规律相同，说明平抛运动竖直方向分运动为自由落体运动。
乙图中，球2在水平面上做匀速直线运动，平抛的球1击中球2，说明球1在水平方向运动规律和球2（匀速直线运动）相同，说明平抛运动水平方向做匀速直线运动。
（2） 平抛竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动时，从起始点开始，根据位移公式可知连续相等时间内的位移之比满足，由图中数据得竖直方向位移之比不满足该规律，因此O不是平抛的起始点。
由图可知，相邻两点水平间隔为
频闪间隔，水平方向匀速，根据位移公式可知速度水平分量
竖直方向匀加速，满足，根据逐差法可知重力加速度的大小为
【分析】（1）竖直方向上两球同时落地，由于A球竖直方向运动规律和自由落体运动规律相同，说明平抛运动竖直方向分运动为自由落体运动；水平方向上平抛的球1击中球2，说明球1在水平方向运动规律和球2（匀速直线运动）相同，说明平抛运动水平方向做匀速直线运动；
（2）利用竖直方向的位移公式可以判别O点不是平抛运动的抛出点；利用水平方向的位移公式可以求出初速度的大小；利用逐差法可以求出重力加速度的大小。
（1）[1]甲图中，A球做自由落体运动，B球做平抛运动，两球同时落地，说明平抛运动竖直方向分运动与自由落体运动规律相同，为自由落体运动。
[2]乙图中，球2在水平面上做匀速直线运动，平抛的球1击中球2，说明相同时间内平抛运动水平位移与球2的水平位移相等，因此平抛运动水平方向做匀速直线运动。
（2）[1] 平抛竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动时，从起始点开始，连续相等时间内的位移之比满足，由图中数据得竖直方向位移之比不满足该规律，因此O不是平抛的起始点。
[2]由图可知，相邻两点水平间隔为
频闪间隔，水平方向匀速，因此速度水平分量
[3]竖直方向匀加速，满足，对数据逐差计算
13．图甲为某款调速装置的结构简图，竖直光滑杆固定在水平杆的中央，套在竖直光滑杆的轻弹簧上端连接一圆环，下端固定在竖直光滑杆的底部。一细线穿过水平杆中央的光滑小孔，上端连接圆环，下端连接小球，初始时，整个装置处于静止状态。现让该装置绕竖直中心轴转动起来，角速度缓慢增大，当细线与竖直中心轴夹角θ为60°时，让小球保持匀速转动，如图乙，此时小球和小孔间细线的长度为2m。已知轻弹簧的劲度系数k=200N/m，圆环、小球均视为质点且质量均为1kg，重力加速度g大小取10m/s2，运动过程中，细线没有发生缠绕，不计空气阻力，求：
（1）该装置匀速转动的角速度ω；
（2）从初始时至小球匀速转动，圆环移动的距离h。
【答案】（1）对小球受力分析，由牛顿第二定律
解得

（2）初始时，对圆环、小球整体受力分析，
整个装置以角速度匀速转动时，设弹簧的形变量为，细线中的拉力大小为T
对圆环受力分析，
对小球受力分析，竖直方向，
根据几何关系
解得

【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【分析】（1）小球做匀速圆周运动，利用水平方向的牛顿第二定律可以求出角速度的大小；
（2）小球和圆弧为整体，利用竖直方向的平衡方程，结合匀速转动时小球和圆环的平衡方程可以求出圆弧移动的距离。
（1）对小球受力分析，由牛顿第二定律
解得
（2）初始时，对圆环、小球整体受力分析，
整个装置以角速度匀速转动时，设弹簧的形变量为，细线中的拉力大小为T
对圆环受力分析，
对小球受力分析，竖直方向，
根据几何关系
解得
14．在工件运输的过程中常借助传送带，如图，倾角为的传送带以2.5m/s的速度顺时针匀速转动，工人每隔1s将质量均为0.4kg的相同工件轻放（初速度为零）在传送带的底端，当放置第10个工件时，第1个工件恰好到达传送带的顶端。 已知工件和传送带间的动摩擦因数为，重力加速度g大小取 ，工件视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）工件轻放在传送带的底端时，加速度a的大小；
（2）单个工件在运动过程中，因与传送带间的摩擦产生的热量Q；
（3）传送带的长度L。
【答案】（1）工件轻放在传送带的底端时，根据牛顿第二定律
解得

（2）设工件在倾斜传送带上匀加速运动的时间为，则
工件匀加速运动的位移
由于，工件加速到后随传送带一起匀速运动
相对位移
摩擦产生的热量
解得

（3）每隔将一个工件轻放在传送带的底端，当放置第10个工件时，第1个工件恰好到达传送带的顶端，
第1个工件在传送带上匀速运动的时间
工件匀速运动的位移为，
解得

【知识点】功能关系；牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】（1）工件在传送带上，利用牛顿第二定律可以求出工件的加速度；
（2）工件在传送带上做匀加速直线运动，利用速度公式可以求出加速的时间，结合位移公式可以求出加速的位移，结合匀速直线运动的位移公式可以求出相对位移的大小，结合摩擦力的大小可以求出产生的热量；
（3）当第一个工件到达传送带底端时，利用匀速直线运动的位移公式结合加速的位移公式可以求出传送带的长度。
（1）工件轻放在传送带的底端时，根据牛顿第二定律
解得
（2）设工件在倾斜传送带上匀加速运动的时间为，则
工件匀加速运动的位移
由于，工件加速到后随传送带一起匀速运动
相对位移
摩擦产生的热量
解得
（3）每隔将一个工件轻放在传送带的底端，当放置第10个工件时，第1个工件恰好到达传送带的顶端，
第1个工件在传送带上匀速运动的时间
工件匀速运动的位移为，
解得
15．跑酷运动员常借助墙面间的反复跳跃来完成速降，简化过程如下：如图，水平地面左侧有一高度为8h的竖直平台，右侧有一足够高的竖直挡板AB（挡板AB和平台右侧面平行且B点位于地面上），一质量为m的小球（视为质点）从平台的边缘O点以初速度水平抛出，恰好落在B点且落地前小球和平台右侧面、挡板AB没有发生碰撞。已知小球与挡板AB或平台右侧面碰撞时，水平方向速度大小不变、方向反向，竖直方向速度不变，重力加速度大小为g，不计空气阻力，求：
（1）挡板AB和平台右侧面间的水平距离；
（2）其他条件不变，水平移动挡板AB，使小球和挡板AB只发生1次碰撞后落在平台右侧面与竖直挡板正中间的地面上，则挡板AB和平台右侧面间的水平距离可能为多少？
（3）水平移动挡板AB，使挡板AB和平台右侧面间的水平距离为h，改变小球水平抛出的初速度大小，小球与平台右侧面、挡板AB共发生5次碰撞后，落在地面上，则改变后，小球初速度的取值范围为多少？
【答案】（1）小球抛出后做平抛运动竖直方向上，
水平方向上，
解得

（2）小球与挡板AB或平台右侧面碰撞时，水平方向速度大小不变、方向反向，竖直方向速度不变
小球运动的总时间
若小球只与挡板AB碰撞1次，不与平台右侧面碰撞，如图甲，根据对称性
结合
解得
若小球与挡板AB、平台右侧面各碰1次，如图乙，根据对称性
，结合
解得
（3）小球运动的总时间
经过5次碰撞后，落在地面上在水平方向上，由几何关系，
解得

【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）小球做平抛运动，利用位移公式可以求出水平距离的大小；
（2）小球做平抛运动，利用竖直方向的位移公式可以求出下落的时间，结合水平方向的位移公式可以求出水平距离的大小；
（3）已知小球运动的时间，结合水平方向的距离可以求出小球初速度的大小范围。
（1）小球抛出后做平抛运动竖直方向上，
水平方向上，
解得
（2）小球与挡板AB或平台右侧面碰撞时，水平方向速度大小不变、方向反向，竖直方向速度不变
小球运动的总时间
若小球只与挡板AB碰撞1次，不与平台右侧面碰撞，如图甲，根据对称性
结合
解得
若小球与挡板AB、平台右侧面各碰1次，如图乙，根据对称性
，结合
解得
（3）小球运动的总时间
经过5次碰撞后，落在地面上在水平方向上，由几何关系，
解得
1 / 1广东部分名校2025-2026学年高一下学期5月学情检测物理试题
1．图甲为用无人机吊运脐橙的情境，一段时间内，无人机从距地面处沿竖直方向上升到距地面处。该段时间内，连接无人机的主绳上拉力F随高度x变化的图像如图乙所示，主绳始终竖直，则这段时间，主绳上拉力F做功为（　　）
A． B． C． D．
2．如图为某款修正带的结构简图，、分别是出带轮、收带轮边缘上的两点，它们到各自轴心的距离分别为和，则使用时，、两点向心加速度大小之比为（　　）
A． B． C． D．
3．2025年10月31日，神舟二十一号载人飞船成功发射，若飞船升空后先进入近地圆轨道，之后在近地点P点点火进入椭圆轨道，然后在远地点Q点点火进入空间站圆轨道，下列说法正确的是（　　）
A．飞船在空间站圆轨道上运动速度大于第一宇宙速度
B．飞船从椭圆轨道上P点运动到Q点的过程中，机械能增加
C．飞船从椭圆轨道进入空间站圆轨道，需要在Q点点火加速
D．飞船在椭圆轨道上的运动周期小于在近地圆轨道上的运动周期
4．在探究运动的合成和分解时，甲、乙同学分别握住晾衣绳两端，在同一水平面以相同速率v匀速靠近，晾衣绳与竖直方向的夹角逐渐减小。则晾衣架向下（　　）
A．匀速 B．减速
C．加速 D．先加速后减速
5．一质量为m的新能源汽车在平直公路上以速度匀速行驶，此时该车的功率为P。某时刻，其功率提升为2P且保持不变，经过时间t后，该车再次匀速行驶。若该车行驶过程中所受阻力大小恒定，则时间t内，该车运动的路程为（　　）
A． B．
C． D．
6．2030年我国“梦舟”飞船将搭载着中国宇航员首次登陆月球。如图为“梦舟”飞船的运动过程简图，“梦舟”飞船在停泊轨道绕地球做周期为、半径为的匀速圆周运动，在工作轨道绕月球做周期为、半径为的匀速圆周运动。已知地球、月球半径分别为、，地球、月球表面的重力加速度大小之比为6∶1，不考虑星体自转，下列关系式正确的是（　　）
A． B．
C． D．
7．如图为某游戏装置的简图，半径为的竖直光滑半圆弧轨道固定在水平面上，为竖直直径。长为的水平轨道左、右两端分别和半圆弧轨道、半径为的圆弧轨道（点为最低点）相接。一质量为的小球（视为质点）从轨道滑上半圆弧轨道，从点飞出后，刚好从点沿切线进入圆弧轨道。重力加速度大小取，下列说法正确的是（　　）
A．小球从点飞出时的速度的大小为
B．圆弧轨道对应圆心角的正弦值为
C．小球在点对圆弧轨道的压力大小为
D．小球在圆弧轨道上点受到的支持力大小为
8．如图为“小麦哲伦云”星系内的双星系统EPJ0052，该系统包含一颗白矮星和一颗超大质量恒星Be星。若白矮星、Be星的质量分别为m、10m，绕两星连线上的O点做匀速圆周运动，两星之间的距离恒为L，不考虑其他天体的影响，引力常量为G。下列说法正确的是（　　）
A．白矮星受到的万有引力小于Be星受到的万有引力
B．白矮星做圆周运动的半径为
C．Be星做圆周运动的半径为
D．两星做圆周运动的周期为
9．一弹性小球（视为质点）从一定高度自由落下，触地后反弹，反弹后上升的高度小于下落的高度。不计空气阻力及小球与地面的作用时间，以下落起点所在的水平面为参考平面、以竖直向下为正方向，该过程中小球的速度随时间及重力势能、动能、机械能随路程的变化图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
10．如图，篮球运动员投篮时，两次球出手的位置和速度方向保持不变（即抛出速度与水平方向的夹角保持不变），第一次篮球垂直击中篮板，第二次篮球到达篮板所在竖直面时与抛出点处于同一高度。第一、二次从篮球投出至球到达篮板所在竖直面的时间之比为、初动能之比为、末动能之比为、速度偏转角之比为。不计空气阻力，篮球视为质点，则（　　）
A． B． C． D．
11．某探究小组做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图所示，长为L、高为h的斜面体固定在水平面上，将气垫导轨固定在斜面上，调节固定螺钉，使气垫导轨与斜面平行。已知遮光片宽度为d，重力加速度大小为g，请回答下列问题：
（1）开通气源，将滑块静止在导轨上的A处，测出遮光片中心到光电门的距离x，由静止释放滑块，滑块通过光电门时遮光片挡光时间为t，若滑块质量为m，则滑块通过光电门时滑块的动能为　 　（用m、d、t表示），从开始运动到通过光电门，滑块减少的重力势能为　 　（用m、g、x、h、L表示）。
（2）改变滑块的位置进行多次实验，每次实验测出遮光片中心到光电门的距离x及滑块通过光电门时遮光片挡光时间t，作图像，如果图像是一条过原点的直线，且图像的斜率等于　 　（用g、h、L、d表示），则滑块在气垫导轨上运动过程机械能守恒。
12．为探究平抛运动分运动的特点，某实验小组做了下面的实验：
（1）如图甲，用小锤打击弹性金属片，B球水平飞出，同时A球被松开，观察到两球同时落地，本实验说明平抛运动在竖直方向做　 　运动；如图乙，将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，下端水平。让两个相同的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，观察到球1落到水平板上击中球2，本实验说明平抛运动在水平方向做　 　运动。
（2）实验时，小组成员用频闪照相机对甲图中做平抛运动的B球进行拍摄，频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图丙所示，图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，每个小方格的边长为1 cm，实验中测得的小球在不同位置的高度差已经在图中标出。
①图丙中的位置O　 　（选填“是”或“不是”）B球做平抛运动的起始点；
②B球运动到图丙中位置A时，其速度的水平分量大小为　 　m/s，当地的重力加速度大小为　 　m/s2。（结果均保留2位有效数字）
13．图甲为某款调速装置的结构简图，竖直光滑杆固定在水平杆的中央，套在竖直光滑杆的轻弹簧上端连接一圆环，下端固定在竖直光滑杆的底部。一细线穿过水平杆中央的光滑小孔，上端连接圆环，下端连接小球，初始时，整个装置处于静止状态。现让该装置绕竖直中心轴转动起来，角速度缓慢增大，当细线与竖直中心轴夹角θ为60°时，让小球保持匀速转动，如图乙，此时小球和小孔间细线的长度为2m。已知轻弹簧的劲度系数k=200N/m，圆环、小球均视为质点且质量均为1kg，重力加速度g大小取10m/s2，运动过程中，细线没有发生缠绕，不计空气阻力，求：
（1）该装置匀速转动的角速度ω；
（2）从初始时至小球匀速转动，圆环移动的距离h。
14．在工件运输的过程中常借助传送带，如图，倾角为的传送带以2.5m/s的速度顺时针匀速转动，工人每隔1s将质量均为0.4kg的相同工件轻放（初速度为零）在传送带的底端，当放置第10个工件时，第1个工件恰好到达传送带的顶端。 已知工件和传送带间的动摩擦因数为，重力加速度g大小取 ，工件视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）工件轻放在传送带的底端时，加速度a的大小；
（2）单个工件在运动过程中，因与传送带间的摩擦产生的热量Q；
（3）传送带的长度L。
15．跑酷运动员常借助墙面间的反复跳跃来完成速降，简化过程如下：如图，水平地面左侧有一高度为8h的竖直平台，右侧有一足够高的竖直挡板AB（挡板AB和平台右侧面平行且B点位于地面上），一质量为m的小球（视为质点）从平台的边缘O点以初速度水平抛出，恰好落在B点且落地前小球和平台右侧面、挡板AB没有发生碰撞。已知小球与挡板AB或平台右侧面碰撞时，水平方向速度大小不变、方向反向，竖直方向速度不变，重力加速度大小为g，不计空气阻力，求：
（1）挡板AB和平台右侧面间的水平距离；
（2）其他条件不变，水平移动挡板AB，使小球和挡板AB只发生1次碰撞后落在平台右侧面与竖直挡板正中间的地面上，则挡板AB和平台右侧面间的水平距离可能为多少？
（3）水平移动挡板AB，使挡板AB和平台右侧面间的水平距离为h，改变小球水平抛出的初速度大小，小球与平台右侧面、挡板AB共发生5次碰撞后，落在地面上，则改变后，小球初速度的取值范围为多少？
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】图象法；功的概念
【解析】【解答】根据功的表达式W=Fx可知图像与横轴围成的面积表示拉力做功的大小，根据图像面积的大小可知这段时间主绳上拉力F做功为
故选B。
【分析】在图像中利用图像面积的大小可以求出拉力做功的大小。
2．【答案】A
【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度
【解析】【解答】修正带使用时，基带从出带轮放出，经过压嘴后由收带轮卷起。带子与两轮相接，且与两轮边缘无相对滑动，由于两个轮子边缘处在相同时间内经过的弧线相等因此两轮边缘的线速度大小相等， 它们到各自轴心的距离分别为和 ，根据向心加速度的表达式有
有
故选A。
【分析】利用两个轮子线速度相等，结合半径的比值可以求出向心加速度的比值。
3．【答案】C
【知识点】开普勒定律；万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】A．飞船绕地球做匀速圆周运动时，由于地球对飞船的万有引力充当向心力，根据牛顿第二定律有，解得，可得绕行速度与绕行半径负相关。
由于空间站的运行半径大于近地卫星的运行半径，近地卫星的线速度为第一宇宙速度即最大绕行速度，所以第一宇宙速度大于飞船在空间站圆轨道上运动速度，故A错误；
B．飞船从转移轨道的P点运动到Q点的过程中，只有万有引力做功，动能转化为重力势能，所以飞船的机械能守恒，故B错误；
C．飞船从椭圆轨道进入空间站圆轨道，飞船做离心运动，由于向心力要大于引力，根据向心力的表达式可知需要增大速度，即在Q点点火加速，故C正确；
D．由于飞船在不同轨道都是绕地球运行，根据开普勒第三定律，在圆形轨道上有
可知，飞船在椭圆轨道上的运动周期大于在近地圆轨道上的运动周期，故D错误。
故选C。
【分析】利用引力提供向心力可以比较线速度的大小；利用离心运动可以判别线速度的大小变化；利用引力做功可以判别机械能保持不变；利用开普勒第三定律可以比较周期的大小。
4．【答案】B
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】当手运动时，对手的速度v沿绳和垂直于绳的方向分解，将晾衣架向下的速度沿绳和垂直于绳的方向分解，因绳长不变，根据速度的分解有，解得
根据速度的表达式可知逐渐减小，则减小
故选B。
【分析】对手的速度及晾衣架的速度进行分解，利用分速度相等结合角度的变化可以判别衣架的速度大小变化。
5．【答案】C
【知识点】机车启动
【解析】【解答】汽车匀速行驶时，根据平衡条件可知牵引力等于阻力，根据功率的表达式可知阻力
功率提升后再次匀速时，此时牵引力仍等于阻力，根据功率的表达式有，联立解得
对时间内的运动过程，由于汽车牵引力和阻力对汽车做功导致汽车速度增大，根据动能定理有，联立解得
故选C。
【分析】利用平衡方程可以求出汽车匀速直线运动时的速度大小，结合动能定理可以求出汽车行驶的路程大小。
6．【答案】A
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】飞船绕地球和月球做圆周运动，由于引力提供向心力，根据牛顿第二定律有
可得，由于引力形成表面重力，根据牛顿第二定律有
解得，可得
故选A。
【分析】利用飞船做匀速圆周运动的引力提供向心力结合星球的引力形成表面重力可以求出飞船运动周期的比值。
7．【答案】D
【知识点】平抛运动；竖直平面的圆周运动；机械能守恒定律
【解析】【解答】A．小球从点飞出时竖直分速度为零，飞出瞬间竖直方向加速度，水平分速度保持不变，设长，小球从A点飞出做平抛运动，根据位移公式有：竖直方向，水平方向，解得，，故A错误；
B．由题小球从点沿切线进入圆弧轨道，因此小球在点速度沿切线方向
点时，根据速度公式可知竖直分速度，根据速度的合成可知合速度，根据分速度的方向可知，故B错误；
C．由机械能守恒，、位于相同高度，由于动能相等所以
在点，由于重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律
解得，由牛顿第三定律，小球在点对圆弧轨道的压力大小等于，故C错误；
D．在C点向心力由支持力和重力分力提供，根据牛顿第二定律有
解得，故D正确；
故选D。
【分析】利用平抛运动的位移公式可以求出小球从A点飞出的初速度大小；利用平抛运动的速度合成可以求出经过C点的速度大小及方向；利用牛顿第二定律可以求出小球对轨道压力的大小。
8．【答案】B,D
【知识点】双星（多星）问题
【解析】【解答】A．根据牛顿第三定律可知白矮星受到的万有引力与Be星受到的万有引力是作用力与反作用力，大小相等，故A错误；
BC．设白矮星轨道半径，Be星轨道半径，由于万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律有，，又两星之间的距离恒为L，两星在相同时间内转过的角度相同所以角速度相等，根据线速度和角速度的关系有，联立有
又，解得，，故B正确，C错误；
D．两星同轴转动，根据周期和角速度的关系式可知运动周期相同
根据牛顿第二定律有解得，根据周期和角速度的关系有
解得，故D正确；
故选BD。
【分析】利用牛顿第二定律可知白矮星受到的万有引力与Be星受到的万有引力是作用力与反作用力，大小相等；利用牛顿第二定律结合两星角速度相等可以求出运行的半径大小；利用引力提供向心力可以求出周期的大小。
9．【答案】A,C
【知识点】动能；重力势能；机械能守恒定律
【解析】【解答】小球反弹后上升高度小于下落高度，因此与地面发生非弹性碰撞，对比最初高度和最后高度可知小球的重力势能减小，由于在最高位置小球的动能为0，所以碰撞过程小球损失一部分机械能。以下落起点所在的水平面为参考平面、以竖直向下为正方向，设碰撞时速度，下落高度，上升高度，有，下落阶段机械能守恒：根据速度公式有，根据重力势能的表达式有，根据机械能守恒定律有，根据初始位置的高度和速度可知
此时图为过原点斜率为正的直线；图为过原点斜率为负的直线；图为过原点斜率为正的直线；机械能守恒图为在轴的水平线
碰撞瞬间损失一部分机械能：设从变为且
上升过程中，速度的方向发生改变，且在重力作用下不断减小，因此瞬间变为负值且绝对值减小；根据动能的表达式可知，瞬间减小仍为正值；根据重力势能的表达式可知；，根据最高点的高度可知瞬间减小为负值
上升阶段机械能守恒：，，
最高点时：，，，
此时图为截距为斜率为正的直线；图为截距为斜率向上的直线；图为截距为斜率向下的直线；机械能守恒图为在轴下方的水平线，综上AC正确，BD错误；
故选AC。
【分析】下落过程中，利用速度公式可以判别速度与时间的关系；利用重力势能的表达式可以判别重力势能与位置的关系；利用机械能保持不变可以判别机械能的大小；利用机械能守恒定律可以判别动能的变化；上升过程中，利用上升高度变小可以判别碰后速度的变化，进而判别速度、重力势能、动能及机械能的变化。
10．【答案】A,D
【知识点】平抛运动；斜抛运动
【解析】【解答】A．第一次，篮球垂直击中篮板，即到达篮板时竖直分速度为零；第二次，篮球到达篮板所在竖直面时，与抛出点在同一高度，即竖直位移为零。设第一次初速度大小为，第二次为，篮板与出手点的水平距离为。第一次：根据水平方向匀速直线运动的位移公式可知水平位移
竖直方向上根据速度公式可知竖直速度为，联立解得，
第二次：根据水平方向匀速直线运动的位移公式可知水平位移
竖直方向上根据匀变速直线运动的位移公式可知竖直位移
联立解得，，因此，
故，故A正确；
B．已知初速度的大小比值，根据动能的表达式可知第一次初动能，第二次初动能，因此，故，故B错误；
C．根据速度的分解可知：第一次末速度：竖直分速度为零，，根据动能的表达式可知末动能，第二次末速度：水平分速度不变，竖直分速度，联立解得合速度大小，根据动能的表达式可知末动能，因此
故，由于未知，因此C错误；
D．已知初末速度的方向，第一次：初速度方向角，末速度方向角，根据初末速度方向可知偏转角
第二次：初速度方向角，末速度方向角，根据初末速度的方向可知速度偏转角
故，故D正确；
故选AD。
【分析】利用第一次平抛运动的位移公式结合竖直方向的速度公式可以求出运动的时间及水平方向运动的距离；利用第二次斜抛运动水平方向和竖直方向的位移公式可以求出运动时间及水平方向位移的表达式，两式子联立可以求出初速度的比值及运动时间的比值，结合动能的表达式可以求出初动能的比值；利用速度的分解可以求出末速度的大小，结合动能的表达式可以求出末动能的比值；利用速度的方向可以求出速度偏转角的大小。
11．【答案】（1）；
（2）
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】（1）根据平均速度公式可以求出滑块经过光电门的速度为，根据动能的表达式可知滑块通过光电门时滑块的动能为
从开始运动到通过光电门，根据重力势能的表达式可知滑块减少的重力势能为
（2）若滑块下落过程机械能守恒，则重力势能的减少量等于动能的增量，根据机械能守恒定律有，即，则图像的斜率
【分析】（1）利用平均速度公式结合动能的表达式可以求出滑块经过光电门的动能大小；利用重力势能的表达式可以求出重力势能的减少量；
（2）利用机械能守恒定律可以求出图像斜率的大小。
（1）[1]滑块通过光电门时滑块的动能为
[2]从开始运动到通过光电门，滑块减少的重力势能为
（2）若机械能守恒则满足
即
则图像的斜率
12．【答案】（1）自由落体；匀速直线
（2）不是；1.0；9.7
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】（1）甲图中，A球做自由落体运动，B球做平抛运动，两球同时落地，由于A球竖直方向运动规律和自由落体运动规律相同，说明平抛运动竖直方向分运动为自由落体运动。
乙图中，球2在水平面上做匀速直线运动，平抛的球1击中球2，说明球1在水平方向运动规律和球2（匀速直线运动）相同，说明平抛运动水平方向做匀速直线运动。
（2） 平抛竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动时，从起始点开始，根据位移公式可知连续相等时间内的位移之比满足，由图中数据得竖直方向位移之比不满足该规律，因此O不是平抛的起始点。
由图可知，相邻两点水平间隔为
频闪间隔，水平方向匀速，根据位移公式可知速度水平分量
竖直方向匀加速，满足，根据逐差法可知重力加速度的大小为
【分析】（1）竖直方向上两球同时落地，由于A球竖直方向运动规律和自由落体运动规律相同，说明平抛运动竖直方向分运动为自由落体运动；水平方向上平抛的球1击中球2，说明球1在水平方向运动规律和球2（匀速直线运动）相同，说明平抛运动水平方向做匀速直线运动；
（2）利用竖直方向的位移公式可以判别O点不是平抛运动的抛出点；利用水平方向的位移公式可以求出初速度的大小；利用逐差法可以求出重力加速度的大小。
（1）[1]甲图中，A球做自由落体运动，B球做平抛运动，两球同时落地，说明平抛运动竖直方向分运动与自由落体运动规律相同，为自由落体运动。
[2]乙图中，球2在水平面上做匀速直线运动，平抛的球1击中球2，说明相同时间内平抛运动水平位移与球2的水平位移相等，因此平抛运动水平方向做匀速直线运动。
（2）[1] 平抛竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动时，从起始点开始，连续相等时间内的位移之比满足，由图中数据得竖直方向位移之比不满足该规律，因此O不是平抛的起始点。
[2]由图可知，相邻两点水平间隔为
频闪间隔，水平方向匀速，因此速度水平分量
[3]竖直方向匀加速，满足，对数据逐差计算
13．【答案】（1）对小球受力分析，由牛顿第二定律
解得

（2）初始时，对圆环、小球整体受力分析，
整个装置以角速度匀速转动时，设弹簧的形变量为，细线中的拉力大小为T
对圆环受力分析，
对小球受力分析，竖直方向，
根据几何关系
解得

【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【分析】（1）小球做匀速圆周运动，利用水平方向的牛顿第二定律可以求出角速度的大小；
（2）小球和圆弧为整体，利用竖直方向的平衡方程，结合匀速转动时小球和圆环的平衡方程可以求出圆弧移动的距离。
（1）对小球受力分析，由牛顿第二定律
解得
（2）初始时，对圆环、小球整体受力分析，
整个装置以角速度匀速转动时，设弹簧的形变量为，细线中的拉力大小为T
对圆环受力分析，
对小球受力分析，竖直方向，
根据几何关系
解得
14．【答案】（1）工件轻放在传送带的底端时，根据牛顿第二定律
解得

（2）设工件在倾斜传送带上匀加速运动的时间为，则
工件匀加速运动的位移
由于，工件加速到后随传送带一起匀速运动
相对位移
摩擦产生的热量
解得

（3）每隔将一个工件轻放在传送带的底端，当放置第10个工件时，第1个工件恰好到达传送带的顶端，
第1个工件在传送带上匀速运动的时间
工件匀速运动的位移为，
解得

【知识点】功能关系；牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】（1）工件在传送带上，利用牛顿第二定律可以求出工件的加速度；
（2）工件在传送带上做匀加速直线运动，利用速度公式可以求出加速的时间，结合位移公式可以求出加速的位移，结合匀速直线运动的位移公式可以求出相对位移的大小，结合摩擦力的大小可以求出产生的热量；
（3）当第一个工件到达传送带底端时，利用匀速直线运动的位移公式结合加速的位移公式可以求出传送带的长度。
（1）工件轻放在传送带的底端时，根据牛顿第二定律
解得
（2）设工件在倾斜传送带上匀加速运动的时间为，则
工件匀加速运动的位移
由于，工件加速到后随传送带一起匀速运动
相对位移
摩擦产生的热量
解得
（3）每隔将一个工件轻放在传送带的底端，当放置第10个工件时，第1个工件恰好到达传送带的顶端，
第1个工件在传送带上匀速运动的时间
工件匀速运动的位移为，
解得
15．【答案】（1）小球抛出后做平抛运动竖直方向上，
水平方向上，
解得

（2）小球与挡板AB或平台右侧面碰撞时，水平方向速度大小不变、方向反向，竖直方向速度不变
小球运动的总时间
若小球只与挡板AB碰撞1次，不与平台右侧面碰撞，如图甲，根据对称性
结合
解得
若小球与挡板AB、平台右侧面各碰1次，如图乙，根据对称性
，结合
解得
（3）小球运动的总时间
经过5次碰撞后，落在地面上在水平方向上，由几何关系，
解得

【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）小球做平抛运动，利用位移公式可以求出水平距离的大小；
（2）小球做平抛运动，利用竖直方向的位移公式可以求出下落的时间，结合水平方向的位移公式可以求出水平距离的大小；
（3）已知小球运动的时间，结合水平方向的距离可以求出小球初速度的大小范围。
（1）小球抛出后做平抛运动竖直方向上，
水平方向上，
解得
（2）小球与挡板AB或平台右侧面碰撞时，水平方向速度大小不变、方向反向，竖直方向速度不变
小球运动的总时间
若小球只与挡板AB碰撞1次，不与平台右侧面碰撞，如图甲，根据对称性
结合
解得
若小球与挡板AB、平台右侧面各碰1次，如图乙，根据对称性
，结合
解得
（3）小球运动的总时间
经过5次碰撞后，落在地面上在水平方向上，由几何关系，
解得
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