（考试时间：90分钟 满分：100分）
单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分，每小题只有一个选项符合题意。）
关于曲线运动,下列说法正确的是（ ） A. 做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的 B. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 C. 做曲线运动的物体，其速度方向与合力方向不在同一直线上 D. 物体在变力作用下一定做曲线运动
如图所示,小船在静水中的速度为4 m/s，要渡过宽度为80 m、水流速度为3 m/s的河流，下列说法正确的是（ ） A. 小船渡河的最短时间为20 s B. 小船渡河的最短位移为80 m C. 若船头垂直河岸渡河，小船渡河的实际速度为5 m/s D. 小船无法垂直河岸到达对岸
将一小球从离水平地面高为5m处以10m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，g取10 m/s²，小球从抛出到落地，其水平位移大小为（ ） A. 5 m B. 10 m C. 15 m D. 20 m
如图所示,A、B两轮通过皮带传动（不打滑），A轮半径为B轮半径的2倍，当A轮匀速转动时，关于A轮边缘的P点与B轮边缘的Q点，下列说法正确的是（ ） A. 线速度大小之比 v_P : v_Q = 1 : 2 B. 角速度大小之比 ω_P : ω_Q = 1 : 2 C. 周期之比 T_P : T_Q = 1 : 2 D. 向心加速度大小之比 a_P : a_Q = 1 : 2
关于万有引力定律及其表达式 ( F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} )，下列说法正确的是（ ） A. 公式中G为引力常量，其数值由牛顿通过扭秤实验测得 B. 当两物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大 C. 两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 D. 该定律适用于任何两个可以视为质点的物体之间
一质量为2 kg的物体，在水平面上以4 m/s的速度做匀速圆周运动，半径为1 m，则该物体所受的向心力大小为（ ） A. 8 N B. 16 N C. 32 N D. 64 N
关于功和功率,下列说法正确的是（ ） A. 只要有力对物体做功，物体的动能就一定改变 B. 滑动摩擦力一定对物体做负功 C. 由公式P = W/t可知，功率与时间成反比 D. 由公式P = Fv可知，当发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
如图所示,质量为m的小球从固定光滑斜面顶端由静止开始下滑，斜面高度为h，倾角为θ，小球滑到斜面底端时，重力的瞬时功率为（ ） A. ( mg \sqrt{2gh} ) B. ( mg \sqrt{2gh} \sin \theta ) C. ( mg \sqrt{2gh} \cos \theta ) D. ( mg \sqrt{2gh} \tan \theta )
多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分，每小题有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。）
关于行星的运动规律和万有引力,下列说法正确的是（ ） A. 开普勒第三定律 ( \frac{a^3}{T^2} = k ) 中，k值与中心天体的质量有关 B. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心 C. 地球同步卫星的轨道平面一定与赤道平面共面 D. 第一宇宙速度是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度
一质量为1 kg的物体被人用手由静止向上提升1 m，此时物体的速度达到2 m/s，g取10 m/s²，则在此过程中（ ） A. 手对物体做功12 J B. 合外力对物体做功2 J C. 物体的重力势能增加了10 J D. 物体的机械能增加了12 J
如图所示,轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧原长时物块的位置，物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点，关于物块从A到B的运动过程，下列说法正确的是（ ） A. 从A到O，物块做加速运动 B. 从O到B，物块做减速运动 C. 在O点，物块的动能最大 D. 从A到B，物块的机械能一直减少
一辆汽车在平直路面上由静止启动,其牵引力F随速度倒数（1/v）变化的关系图像如图所示，已知汽车质量为m，额定功率为P₀，所受阻力恒定，由图像可知（ ） A. 汽车做匀加速直线运动 B. 汽车的最大速度为 ( v_m = \frac{P_0}{F_1} ) C. 汽车速度为v₁时的加速度大小为 ( a = \frac{F_1 v_1 - P_0}{m v_1} ) D. 汽车从静止到达到最大速度的过程中，牵引力做的功等于汽车动能的增加量
实验题（本题共2小题，共14分。）
（6分）用如图所示的装置“研究平抛运动的特点”。 （1）为减小空气阻力对小球运动的影响，应选择__。 A. 实心小铁球 B. 空心小铁球 C. 实心小木球 （2）实验时，每次须将小球从斜槽上__（填“同一”或“不同”）位置由静止释放，以保证小球每次平抛的初速度相同。 （3）图乙是用频闪照相的方法记录的小球运动轨迹上的几个点，已知频闪周期为T，图中每个小方格的边长为l，则小球平抛的初速度表达式为v₀ =__（用l、T表示）。
（8分）用如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”。 （1）实验中，下列操作正确的是__。 A. 必须使用秒表测量重物下落的时间 B. 先接通电源，再释放纸带 C. 必须测量重物的质量 （2）实验中，得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，将打下的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，得到OA、OB、OC的距离分别为h₁、h₂、h₃，已知打点计时器的打点周期为T，当地重力加速度为g，则打B点时，重物的速度表达式为v_B =__。 （3）若重物质量为m，从O点到B点的过程中，重物重力势能的减少量ΔEp =__，动能的增加量ΔEk =__。（用题中所给字母表示） （4）某同学发现，重力势能的减少量ΔEp总是略大于动能的增加量ΔEk，造成这一现象的主要原因是__。
计算题（本题共3小题，共34分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
（10分）2025年，中国载人航天工程计划实施新的发射任务，已知中国空间站绕地球做匀速圆周运动的轨道半径约为6800 km，地球半径约为6400 km，地球表面的重力加速度g取10 m/s²，求： （1）中国空间站绕地球运行的线速度大小。（结果保留两位有效数字） （2）若航天员在空间站内进行一项实验，将一个小球由静止释放，请描述并简要解释小球在空间站内的运动情况。
（12分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内半径为R=0.4m的光滑半圆形轨道BC在B点平滑连接，一质量为m=0.2kg的小物块（可视为质点），在水平恒力F=3N的作用下从A点由静止开始运动，经时间t=1s到达B点，此时撤去力F，取g=10m/s²，求： （1）物块到达B点时的速度大小v_B； （2）物块刚进入半圆轨道B点时对轨道的压力大小F_N； （3）试通过计算判断物块能否通过半圆轨道的最高点C。
（12分）如图所示，粗糙水平面AB与固定在竖直面内的光滑半圆形轨道相切于B点，轨道半径为R=0.5m，一质量为m=1kg的滑块（可视为质点）在水平拉力F作用下，从A点由静止开始向右运动，拉力F作用一段距离后撤去，滑块恰好能通过轨道的最高点C，并继续运动最终落回水平面，已知滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，AB间距离L=5m，g取10m/s²，求： （1）滑块通过C点时的速度大小v_C； （2）滑块经过B点进入轨道瞬间对轨道的压力大小F_N； （3）拉力F对滑块所做的功W。
2025年高一下学期期末物理试卷（参考答案）
单项选择题
C 2. C 3. B 4. B 5. D 6. C 7. D 8. B
多项选择题9. AC 10. ABCD 11. ABD 12. BC
实验题13. （1）A （2）同一 （3）( v_0 = \frac{3l}{T} ) 14. （1）B （2）( v_B = \frac{h_3 - h_1}{2T} ) （3）( \Delta E_p = mgh_2 )；( \Delta E_k = \frac{1}{2}m(\frac{h_3 - h_1}{2T})^2 ) （4）存在空气阻力及摩擦阻力，一部分重力势能转化为内能。
计算题15. （10分） （1）解：在地球表面有：( mg = G\frac{Mm}{R^2} ) ① 对空间站有：( G\frac{Mm}{r^2} = m\frac{v^2}{r} ) ② ( r = R + h = 6400 + 400 = 6800 km = 6.8 \times 10^6 m )， ( R = 6.4 \times 10^6 m ) 由①②联立得：( v = \sqrt{\frac{gR^2}{r}} = \sqrt{\frac{10 \times (6.4 \times 10^6)^2}{6.8 \times 10^6}} \approx 7.8 \times 10^3 m/s ) （2）答：小球将相对空间站静止或做匀速直线运动，因为小球与空间站具有相同的加速度（即万有引力提供向心力），在空间站参考系中，小球处于完全失重状态，只受“引力”作用，该引力全部用于提供向心力，因此表现为不受力，保持原有运动状态。
（12分） （1）解：从A到B，由牛顿第二定律：( F = ma )，得 ( a = 15 m/s^2 ) 由运动学公式：( v_B = at = 15 \times 1 = 15 m/s ) （2）解：在B点，由牛顿第二定律：( F_N' - mg = m\frac{v_B^2}{R} ) 代入数据得：( F_N' = 0.2 \times 10 + 0.2 \times \frac{15^2}{0.4} = 2 + 112.5 = 114.5 N ) 由牛顿第三定律，物块对轨道压力 ( F_N = F_N' = 114.5 N )，方向竖直向下。 （3）解：假设物块能到达C点，设C点速度为 ( v_C )。 从B到C，由机械能守恒：( \frac{1}{2}mv_B^2 = \frac{1}{2}mv_C^2 + mg \cdot 2R ) 代入数据：( \frac{1}{2} \times 0.2 \times 15^2 = \frac{1}{2} \times 0.2 \times v_C^2 + 0.2 \times 10 \times 0.8 ) 解得：( v_C^2 = 225 - 16 = 209 )， ( vC = \sqrt{209} \approx 14.46 m/s ) 设恰好通过C点的最小速度为 ( v{Cmin} )，则有 ( mg = m\frac{v{Cmin}^2}{R} )，得 ( v{Cmin} = \sqrt{gR} = \sqrt{4} = 2 m/s ) 由于 ( vC > v{Cmin} )，故物块能通过最高点C。
（12分） （1）解：滑块恰好通过C点，则在C点由重力提供向心力：( mg = m\frac{v_C^2}{R} ) 解得：( v_C = \sqrt{gR} = \sqrt{10 \times 0.5} = \sqrt{5} m/s \approx 2.24 m/s ) （2）解：从B到C，由机械能守恒定律：( \frac{1}{2}mv_B^2 = \frac{1}{2}mv_C^2 + mg \cdot 2R ) 代入数据：( \frac{1}{2} \times 1 \times v_B^2 = \frac{1}{2} \times 1 \times 5 + 1 \times 10 \times 1 ) 解得：( v_B^2 = 5 + 20 = 25 )， ( v_B = 5 m/s ) 在B点，由牛顿第二定律：( F_N' - mg = m\frac{v_B^2}{R} ) 代入数据：( F_N' = 1 \times 10 + 1 \times \frac{25}{0.5} = 10 + 50 = 60 N ) 由牛顿第三定律，滑块对轨道压力 ( F_N = F_N' = 60 N )，方向竖直向下。 （3）解：从A到B，设拉力F作用的距离为x，由动能定理： 对全程（A到C）：( W - \mu mg L - mg \cdot 2R = \frac{1}{2}mv_C^2 - 0 ) 代入数据：( W - 0.2 \times 1 \times 10 \times 5 - 1 \times 10 \times 1 = \frac{1}{2} \times 1 \times 5 ) 解得：( W - 10 - 10 = 2.5 ) 故 ( W = 22.5 J )