湖北宜昌市部分重点高中2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷（含解析）

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一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，在1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选得0分。
1. 关于速度、速度改变量和加速度，下列说法正确的是
A. 物体的速度改变量很大，它的加速度一定很大
B. 速度增加，加速度一定变大
C. 某时刻物体的速度为零，其加速度可能不为零
D. 加速度很大时，运动物体的速度一定很大
【答案】C
【解析】
【分析】加速度等于物体速度的变化量与所用时间的比值，加速度反应物体速度变化快慢的物理量.
【详解】A、物体运动的速度改变量很大，但不知道改变所用时间，故不能得到加速度很大的结论；故A错误.
B、当加速度方向与速度方向相同，加速度的大小减小或不变、增大，速度仍然能增大；故B错误.
C、物体速度为零，加速度可以不为零，如自由落体运动的初位置，速度为零，加速度为g；故C正确.
D、物体的加速度很大，代表物体速度的变化率很大，而并不代表物体的速度很大；故D错误.
故选C.
解决本题的关键知道加速度的物理意义，知道加速度的大小与速度大小、速度变化量的大小无关.
2. 如图所示，一同学用双手(手未画出)水平对称地用力将两长方体课本夹紧，且同时以加速度a竖直向上匀加速捧起．已知课本A质量为m，课本B质量为2m，手的作用力大小为F，书本A、B之间动摩擦因数为μ，用整体法与隔离法可分析出此过程中，书A受到书B施加的摩擦力大小为
A. μFB. 2μFC. m(g+a)D. m(g+a)
【答案】C
【解析】
【详解】对两个物体整体，根据牛顿第二定律，有：，再隔离物体A，根据牛顿第二定律可得：，联立解得：，故C正确，ABD错误．
3. 如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。根据图中的信息，下列判断错误的是（ ）
A. 位置“1”是小球释放的初始位置B. 小球做匀加速直线运动
C. 小球下落的加速度为D. 小球在位置“”的速度为
【答案】A
【解析】
【详解】A．若小球做初速度为零的匀变速直线运动，则在连续相等时间内，位移之比为，而题中点、、、、间的位移之比为，所以位置“”不是小球释放的初始位置，故A错误，符合题意；
B．由于相邻两点间位移之差等于，符合匀变速直线运动的特点：，所以小球做匀加速直线运动，故B正确，不符合题意；
C．由得加速度
故C正确，不符合题意；
D．小球在位置“”的速度等于、间的平均速度，则有
故D正确，不符合题意。
故选A。
4. 2019年春节期间，中国科幻电影里程碑的作品《流浪地球》热播。影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，其逃离过程如图所示，地球在椭圆轨道Ⅰ上运行到远日点B变轨，进入圆形轨道Ⅱ。在圆形轨道Ⅱ上运行到B点时再次加速变轨，从而最终摆脱太阳束缚。对于该过程，下列说法正确的是（ ）。
A. 沿轨道Ⅰ运动至B点时，需向前喷气减速才能进入轨道Ⅱ
B. 沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期
C. 沿轨道I运行时，在A点的加速度小于在B点的加速度
D. 在轨道I上由A点运行到B点的过程，速度逐渐增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．沿轨道Ⅰ运动至B点时，需向后喷气加速才能进入轨道Ⅱ，A错误；
B．根据开普勒第三定律
可知，由于轨道Ⅰ的半长轴比轨道Ⅱ的半长轴小，则沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期，B正确；
C．根据
解得
则沿轨道I运行时，在A点的加速度大于在B点的加速度，所以C错误；
D．根据开普勒第二定律，可知近地点速度大于远地点速度，则在轨道I上由A点运行到B点的过程，速度逐渐减小，D错误。
故选B。
5. 如图，可视为质点的小球，位于半径为半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点．过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为，则初速度为：（不计空气阻力，重力加速度为） （ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，知速度与水平方向的夹角为30°，设位移与水平方向的夹角为θ，则有

因为

则竖直位移为


所以
联立以上各式解得
故选C。
6. 极限跳伞（sky diving）是世界上最流行的空中极限运动，它的独特魅力在于跳伞者可以从正在飞行的各种飞行器上跳下，也可以从固定在高处的器械、陡峭的山顶、高地甚至建筑物上纵身而下，并且通常起跳后伞并不是马上自动打开，而是由跳伞者自己控制开伞时间，这样冒险者就可以把刺激域值的大小完全控制在自己手中．伞打开前可看作是自由落体运动，打开伞后减速下降，最后匀速下落。如果用h表示人下落的高度，t表示下落的时间，Ep表示人的重力势能,Ek表示人的动能，E表示人的机械能，v表示人下落的速度，在整个过程中，忽略伞打开前空气阻力，如果打开伞后空气阻力与速度平方成正比，则下列图象可能符合事实的是 （ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．由于
图像是一条倾斜的直线，A错误；
B．自由落体过程中，机械能守恒，因此
图像是过坐标原点的直线；打开伞后，做减速运动，随着速度的减小，空气阻力逐渐减小，而重力不变，因此加速度逐渐减小，动能减小的越来越慢，最终匀速运动。
B正确；
C．做自由落体运动过程中，机械能守恒，图像是水平直线；打开降落伞后，做减速运动，空气阻力逐渐减小，最终匀速运动，空气阻力恒定，机械能均匀减小，图像趋近于一条倾斜的直线，C错误；
D．做自由落体运动过程中，图像是一条倾斜的直线，打开降落伞后，随着速度的减小，空气阻力减小，加速度减小，图像斜率逐渐减小，最后图像逐渐趋近于水平，图像是平滑的曲线，D错误。
故选B。
7. 新能源汽车是指采用非常规的燃料作为动力来源的汽车。为了测试某品牌新能源汽车的性能，使新能源汽车在实验路段上以某种方式加速行驶到最大速度，通过计算机采集实验数据，绘出了汽车牵引力F与车速v的倒数之间的关系图线ABC，如图所示，线段AB平行于横轴，A点对应的横坐标数值为，线段BC延长线过坐标原点，汽车行驶时所受总阻力为车和驾驶员总重力的0.1倍，g取10m/s2。根据图像可知（ ）
A. 汽车整个运动过程中功率保持不变，大小为60kW
B. 汽车在AB段做匀加速运动，加速度大小为3m/s2
C. 汽车在AB段行驶的路程为30m
D. 若汽车在BC段所用的时间为20s，则在BC段汽车行驶的路程为200m
【答案】D
【解析】
【详解】A．图中AB段牵引力F不变，则汽车所受合力不变，v增大，汽车做匀加速直线运动，功率增大，而从B到C段F与成正比关系，即Fv为定值，即
该过程中功率不变，故A错误；
B．由图可知，汽车的最大速度为30m/s，此时
所以
所以汽车在AB段的加速度大小为
故B错误；
C．汽车的额定功率为
汽车运动到B的速度大小为
汽车在AB段行驶的路程为
故C错误；
D．BC段，根据动能定理可得
解得
故D正确。
故选D。
8. 如图所示，在水平地面上固定一竖直轻弹簧，弹簧的劲度系数为，原长为。质量为的小球由弹簧的正上方高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为时，小球下落到最低点，整个过程中弹簧一直处在弹性限度内。不计空气阻力，当地的重力加速度为，则从小球接触弹簧开始到小球下落到最低点的过程中（ ）
A. 小球的机械能先增加后减少
B. 小球与弹簧组成的系统机械能守恒
C. 弹簧弹性势能的最大值为
D. 小球下落到距地面高度时动能最大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．从小球接触弹簧开始到小球下落到最低点的过程中，小球与弹簧组成的系统只有重力和弹簧弹力做功，小球与弹簧组成的系统机械能守恒；弹簧的弹性势能变大，则小球的机械能减少，故A错误，B正确；
C．当小球到达最低点时弹簧的弹性势能最大，由能量关系可知，弹簧弹性势能的最大值等于小球重力势能的减小量，为，故C错误；
D．当小球的重力等于弹簧弹力时，合力为零，加速度为零，此时小球的速度最大，动能最大，则有
可得
此时小球距地面高度为，故D正确。
故选BD。
9. 宇航员飞到一个被稠密气体包围的某行星上进行科学探索。他站在该行星表面，从静止释放一个质量为的物体，由于气体阻力的作用，其加速度随下落位移变化的关系图像如图所示。已知该星球半径为，万有引力常量为。下列说法正确的是（ ）
A. 该行星的平均密度为
B. 该行星的第一宇宙速度为
C. 卫星在距该行星表面高处的圆轨道上运行的周期为
D. 从释放到速度刚达到最大的过程中，物体克服阻力做功
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．由图可知，物体开始下落瞬间，只受万有引力作用，根据万有引力等于重力，可知
又
联立，可得
故A正确；
B．在行星表面飞行的卫星，万有引力提供向心力，有
联立，可得
故B正确；
C．卫星在距该行星表面高处的圆轨道上运行时，有
联立，可得
故C错误；
D．从释放到速度刚达到最大的过程中，设阻力为f，由牛顿第二定律可得
解得
阻力做功为
即物体克服阻力做功。
故D正确；
故选ABD。
10. 如图所示，半径为的光滑圆环固定在竖直面内，圆环的圆心的正上方点固定有一定滑轮，点的左侧固定有一定滑轮，轻质细线跨过两个滑轮，一端连接质量为的物块，另一端连接质量为的小球，小球套在圆环上。已知与竖直方向夹角为，且正好沿圆环的切线方向。现将小球从圆环上的点静止释放，不计一切摩擦，不计滑轮、小球以及物块的大小，重力加速度大小为，、，下列说法正确的是（ ）
A. 小球释放的瞬间，加速度大小为
B. 小球释放的瞬间细线的拉力的大小为
C. 小球由点运动到点的过程中，物块的重力势能减小量为
D. 小球运动到点，小球的速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．小球释放的瞬间，小球和物块的加速度大小相等，设此时加速度大小为，细线的拉力大小为，对小球由牛顿第二定律可得
对物块由牛顿第二定律可得
联立解得，，故A正确，B错误；
C．小球由点运动到点的过程中，由几何关系可得，，
小球从到，物块下降的高度为
则物块的重力势能减小量为，故C错误；
D．小球运动到点，细线与小球的速度垂直，则沿绳子方向的速度为0，由关联速度可得物块的速度为0，由机械能守恒定律可得
联立解得，故D正确。
故选AD。
二、非选择题：本题共5小题，共60分
11. 如图所示是“用圆锥摆验证向心力的表达式”的实验，细线下悬挂了一个质量为m的小钢球，细线上端固定在O点。将画有几个同心圆的白纸至于水平桌面上，使小钢球静止时（细线张紧）位于同心圆。用手带动小钢球，使小钢球在水平面内做匀速圆周运动，随即手与球分离。（当地的重力加速度为g）。
(1)用秒表记录小钢球运动n圈的时间t，从而测出此时钢球做匀速圆周运动的周期T=_________；
(2)再通过纸上的圆，测出小钢球的做匀速圆周运动的半径R，可算出小钢球做匀速圆周运动的向心加速度an=____________；小钢球做匀速圆周运动时所受的合力F合=____________（小钢球的直径与绳长相比可忽略）。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]．钢球做匀速圆周运动的周期
(2) [2][3]．小钢球做匀速圆周运动的向心加速度
小钢球做匀速圆周运动时所受的合力
12. 小华用图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”。已知重物A（含挡光片）、B的质量分别为mA和mB(mB>mA)，挡光片的宽度为d，重力加速度为g。按下列实验步骤操作。
①按图甲装配好定滑轮和光电门
②A、B用绳连接后跨放在定滑轮上，用手托住B
③测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h
④先接通光电门的电源，后释放B
⑤记录挡光片经过光电门的时间
(1)挡光片通过光电门时的速度为_________（用题中的物理量表示）。
(2)如果系统的机械能守恒，应满足的关系式为_________（用题中的物理量表示）。
(3)小华反复改变挡光片中心到光电门中心的竖直距离h，记录挡光片通过光电门时间，作出图像如图乙所示，测得图线的斜率为k，则_________。
(4)本实验中通过计算得到挡光片通过光门的速度_________（选填“小于”“大于”或“等于”）其真实速度。
【答案】 ①. ②. ③. ④. 小于
【解析】
【详解】(1)[1]挡光片通过光电门时的速度为
(2)[2]根据机械能守恒得
整理得
(3)[3]由于
变形可得
即有
解得
(4)[4]计算得到的速度是平均速度即中间时刻的瞬时速度，小于中间位置的瞬时速度。
13. 倾角为的倾斜传送带长为 ，以恒定的速率沿逆时针方向运行，如图所示在时，将一小煤块轻放在传送带上点处，已知小煤块与传送带之间的动摩擦因数，不计小煤块与传送带摩擦过程中损失的质量，取重力加速度，求：
（1）小煤块刚释放时的加速度大小；
（2）小煤块经过多长时间到达端；
（3）小煤块在皮带上留下的痕迹长度．
【答案】（1）
（2）
（3）
【分析】
【解析】
【小问1详解】
小煤块刚释放时，由牛顿第二定律
解得加速度大小。
【小问2详解】
小煤块与传送带速度相同所需时间
此过程小煤块的位移大小
可见此时小煤块还未到达端，由于，此后小煤块继续做匀加速直线运动，由牛顿第二定律
解得加速度大小
设此后小煤块到达端所需的时间为，则
解得
故小煤块到达端所需的时间。
【小问3详解】
小煤块第一次加速过程，传送带比小煤块多发生的位移
小煤块第二次加速过程，小煤块比传送带多发生的位移
故小煤块在皮带上留下的痕迹长度。
14. 如图所示，鼓形轮的半径为R，可绕固定的光滑水平轴O转动。在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量为m的小球，球与O的距离均为。在轮上绕有长绳，绳上悬挂着质量为M的重物。重物由静止下落，带动鼓形轮转动。重物落地后鼓形轮匀速转动，转动的角速度为。绳与轮之间无相对滑动，忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量，不计空气阻力，重力加速度为g。求：
(1)重物落地后，小球线速度的大小v；
(2)重物落地后一小球转到水平位置A，此时该球受到杆的作用力的大小F；
(3)重物下落的高度H。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】(1)由题意可知当重物落地后鼓形轮转动的角速度为ω，则根据线速度与角速度的关系可知小球的线速度为
(2)小球匀速转动，当在水平位置时设杆对球的作用力为F，合力提供向心力，则有
结合(1)可解得杆对球的作用力大小为
(3)设重物下落高度为H，重物下落过程中对重物、鼓形轮和小球组成的系统，根据系统机械能守恒可知
而重物的速度等于鼓形轮的线速度，有
联立各式解得
15. 如图所示，ABC为固定在竖直平面内的轨道，直轨道AB与光滑圆弧轨道BC相切，圆弧轨道的圆心角=37°，半径r=0.25m，末端C切线水平，竖直墙壁CD高H=0.2m，在地面上紧靠墙壁固定一个与墙壁CD等高，底边长L=0.3m的斜面．一质量m=0.1kg的小物块（视为质点）在倾斜轨道上从距离B点l=0.5m处由静止释放，从C点水平抛出．已知物块与轨道AB的动摩擦因数=0.5，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力，sin37°=0.6．求：
（1）小物块运动到C点时对轨道的压力的大小；
（2）小物块从C点抛出到击中斜面的时间；
（3）改变小物体从轨道上释放的初位置，求小物体击中斜面时动能的最小值．
【答案】（1）2.2N（2）（3）0.15J
【解析】
【详解】（1）小物块从A到C的过程，由动能定理得：
代入数据解得：
在C点，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
N=2.2N
由牛顿第三定律得，小物块运动到C点时对轨道的压力的大小为2.2N．
（2）如图，设物体落到斜面上时水平位移为x，竖直位移为y，由几何关系有
代入得：
x=0.3-1.5y
由平抛运动的规律得：
x=v0t，
代入数据解得：
（3）由上知
x=0.3-1.5y=v0t，
可得：
小物体击中斜面时动能为：
解得：当
y=0.12m，Ekmin=0.15J