湖南衡阳市衡州高级中学2025-2026学年下学期二调考试高一年级物理试题

**基本信息** 高一年级物理二调试卷，聚焦相对论、圆周运动、万有引力核心知识，融入嫦娥六号、天问一号等科技情境，突出物理观念建构与科学推理能力考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题43分|相对论时空观、圆周运动模型（汽车过凹桥、火车转弯）、万有引力应用（嫦娥七号近远月点加速度）|以春晚机器人手绢转动、小行星绕日运动为情境，考查科学思维中的模型建构| |实验题|2题16分|向心力影响因素探究、卡文迪许扭秤实验|通过数据表格分析向心力与角速度关系，体现科学探究中的证据分析| |解答题|3题41分|球体万有引力计算、行星表面重力加速度与第一宇宙速度|结合系外行星探测任务，综合考查物理观念中的相互作用观念与科学推理|

如果说我比别人看得更远些，那是因为我站在了巨人的肩上。 2025-2026学年下学期二调考试 高一年级物理试题 命题人：徐婷 审核人：徐婷 测试日期：4月27日-28日 本试卷分第Ⅰ卷选择题和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共计 100分，考试时间 75分钟； 第Ⅰ卷（选择题43分） 1、 单选题（本题共计共7题，每小题4分，共28分，在每小题给出的4个选项中，只有一项符合题目要求。） 1．关于相对论时空观与牛顿力学的局限性，下列说法正确的是（　　） A．当物体的运动速度远小于光速时，经典力学是适用的 B．经典力学认为时间和空间与物体及其运动有关系 C．相对论时空观适用于宏观物体、低速运动问题，不适用于高速运动的问题 D．相对论时空观认为时间和空间是独立于物体及其运动而存在的 2．2024年5月，嫦娥六号探测器发射成功，开启了人类首次从月球背面采样返回之旅。月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的。下列说法正确的是（　　） A．在环月飞行时，样品所受合力为零 B．若将样品放置在月球表面，它对月球表面压力等于零 C．样品在不同过程中受到的引力不同，所以质量也不同 D．样品放置在地球表面时对地球的压力，比放置在月球表面时对月球的压力大 3．如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A．图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于失重状态 B．图b中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压外轨 C．图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它所受到的向心力从而被甩出 D．图d中在光滑而固定的圆锥筒内，有完全相同的A、B两个小球在图中所示的平面内分别做匀速圆周运动，则、两小球的角速度大小相等 4．嫦娥七号是中国对月球的地形地貌、物质成分、空间环境进行综合探测任务的探测器，发射后会着陆于月球南极。若嫦娥七号在着陆前一段时间内无动力绕月飞行，近月点M与远月点N距月球中心的距离之比约为1：5，如图所示。已知嫦娥七号只受到来自月球的万有引力，则嫦娥七号通过M点与N点时加速度大小之比约为（　　） A．5∶1 B．1∶5 C．25∶1 D．1∶25 5．如图所示，某颗小行星绕太阳依次从a→b→c→d→a运动，在轨道上这四个位置中，该行星运动速率最大的是（　　） A． a B．b C．c D．d 6．在2025年春晚的《秧BOT》节目中，机器人拿着手绢在舞台上扭秧歌，如图所示。若机器人转动手绢恰使其在竖直面内绕中心点做匀速圆周运动，手绢的转速n＝30r/s，手绢边缘处P点到手绢中心点的距离R＝0.2m，则（　　） A．P点的角速度为 B．P点的线速度大小为 C．P点的向心加速度为 D．若转速n变为原来的2倍，则P点运动周期也变为原来的2倍 7．如图，主动轮大圆盘与从动轮小圆盘通过皮带（不打滑）连接，大圆盘与小圆盘的半径之比为，材料相同的可以视为质点的两物体质量之比为，两个物体距离转动轴的距离相等。现在让圆盘匀速转动起来，下列说法中正确的是（　　） A．物体A与物体B相对圆盘滑动之前的角速度之比为 B．物体A与物体B相对圆盘滑动之前的摩擦力之比为 C．物体A与物体B相对圆盘滑动之前的向心加速度之比为 D．如果增加主动轮的转速，则物体先相对圆盘滑动 二、多选题（本题共计共3题，每小题5分，共15分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8．下列说法中正确的是（　　） A．两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 B．相对论的建立彻底否定了牛顿经典力学理论 C．牛顿力学适用于宏观世界中做低速运动的物体 D．狭义相对论的其中一个基本假设是在不同的惯性参考系中，测得的真空中的光速相同 9．下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（    ） A．图甲中，船头垂直于河岸匀速行驶，水流速度越大，渡河时间越长 B．图乙中，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A与B的角速度相等 C．图丙中，小球竖直面内做圆周运动，过最高点的速度可能为0 D．图丁中，若用小锤用力敲击弹性金属片，a球会比水平弹出的b球先落地 10．皮带传动是一种常见的机械传动方式，具有运行平稳且噪音低的优点。如图所示是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A点位于其边缘上，左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，B点和C点分别位于小轮和大轮的边缘上。传动过程中皮带不打滑，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 第Ⅱ卷（非选择题57分） 3、 实验题（每空2分，合计16分） 11．（10分）某兴趣小组采用两种方案探究影响向心力大小的因素。 （1）使用如图的向心力演示器，匀速转动手柄1，使变速塔轮2和3、长槽4和短槽5匀速转动，槽内的小球也随之做匀速圆周运动。小球挤压挡板使挡板另一端压缩测力套筒的弹簧，压缩量可从器件________（填写数字“6、7或8”）上读出，该读数即显示了向心力的大小。该探究实验所采用的方法是：________。 （2）使用向心力实验器采集到下表数据： 探究向心力和角速度的关系（小球质量，转动半径） 向心力/N 2.0 2.4 2.8 3.2 4.0 频率/ 2.75 2.99 3.24 3.48 3.92 向心力除以频率的平方 0.26446 0.26845 0.26673 0.26424 0.26031 角速度的平方/ 298.25 352.58 414.01 477.61 606.03 向心力除以角速度的平方 0.00671 0.00680 0.00676 0.00670 0.00660 从表中可得出：在误差允许范围内，保持________和________一定的情况下，向心力与角速度的平方成________关系。 12．（6分）在物理学中，常常用等效替代法、类比法、微小量放大法等来研究问题。如在牛顿发现万有引力定律一百多年后，卡文迪许利用微小量放大法由实验测出了引力常量的数值。由的数值及其他已知量，就可计算出地球的质量，卡文迪许也因此被誉为“第一个称量地球的人”。如图所示是卡文迪许扭秤实验示意图。 (1)若在某次实验中，卡文迪许测出质量分别为、，且球心相距为的两个小球之间引力的大小为，则引力常量________（用G、m1、m2、r、F表示）；计算的引力常量________（填写国际单位）。 (2)为了测量石英丝极微的扭转角，该实验装置中采取“微小量放大”思想的措施是________ A．增大石英丝的直径 B．增大刻度尺与平面镜的距离 C．利用平面镜对光线的反射 D．减小T形架横梁的长度 4、 解答题（41分） 13．（11分）有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点，求： （1）m对M的万有引力大小；（4分） （2）现从M中挖去半径为的球体，（两球心和质点在同一直线上，且两球表面相切）如图所示，则剩余部分对m的万有引力大小。（7分） 14．（14分）中国载人航天工程办公室日前宣布，我国系外行星探测任务取得重大突破，首次在太阳系外发现一颗“类地”行星。假设未来我国某宇航员乘坐载人飞船抵达该行星，该宇航员在地球上最多可举起质量为的重物，在该行星上最多可举起质量为的重物。已知该行星的半径为，引力常量为，地球表面重力加速度为，忽略行星的自转，求： (1)该行星表面的重力加速度；（4分） (2)该行星的质量；（5分） (3)该行星的第一宇宙速度；（5分） 15．（16分）．“天问一号”是中国首个火星探测器，其名称来源于我国著名爱国诗人屈原的长诗《天问》。2021年2月10日19时52分“天问一号”探测器实施近火捕获制动成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道距火星表面高度为h，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转。求： (1)火星的质量M；（6分） (2)火星的密度；（6分） (3)火星表面的重力加速度g。（4分） 第 1 页 共 1 页 高一年级物理学科 学科网（北京）股份有限公司 $ 如果说我比别人看得更远些，那是因为我站在了巨人的肩上。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D B C A B D CD BC AC 1．A 【详解】A．经典力学在物体速度远小于光速时适用，例如日常宏观物体的运动，故A正确； B．牛顿力学主张绝对时空观，认为时空独立于物体运动，而相对论提出时空与物质运动相关，故B错误； C．相对论适用于高速(接近光速)或强引力场的情况，而经典力学适用于低速，故C错误； D．相对论时空观明确否定时空的独立性，强调时空与物质运动的联系，故D错误。 故选A。 2．D 【详解】A．在环月飞行时，样品做圆周运动，所需向心力由月球引力提供，合力不为零，故A错误； B．样品在月球表面时，对月球的压力等于其在月球表面的重力，大小为 不为零，故B错误； C．质量是物体固有属性，与引力无关，故C错误； D．地球表面重力加速度为，月球表面为，样品对地球的压力 对月球的压力 故，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】A．当汽车通过最低点时，需要向上的向心力，则有，故汽车处于超重状态，故A错误； B．超速时重力与支持力的合力不足以提供向心力，会挤压外轨产生向里的力，故B正确； C．物体所受合外力不足以提供向心力才会做离心运动，故C错误； D．根据牛顿第二定律 解得 由图可知可得，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】嫦娥七号的加速度由月球对它的万有引力提供，根据牛顿第二定律有 整理得加速度公式 可知加速度大小与到月球中心距离的平方成反比，已知近月点、远月点距月球中心的距离之比 因此加速度之比 故选C。 5．A 【详解】根据开普勒第二定律可知，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等，a点离太阳最近，相等的时间内扫过的弧长最长，由可知a点的线速度最大。 故选A。 6．B 【详解】ABC．P点的角速度 线速度大小 向心加速度分别为，故AC错误，B正确； D．由可知，若转速n变为原来的2倍，则P点运动周期变为原来的，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】A．皮带不打滑，两圆盘边缘线速度相等，即 。由 ，得 ，已知 ，因此： ，即 ，故A错误； B．物体随圆盘转动，摩擦力提供向心力 ，两物体到转轴距离 相等，，因此： ，摩擦力之比为 ，故B错误； C．向心加速度 ，因此： ，向心加速度之比为 ，故C错误； D．物体刚好相对滑动时，最大静摩擦力提供向心力：，得临界角速度 。两物体材料相同（ 相同）， 相同，因此临界角速度 相同。 由于实际转动中 ，增加主动轮转速时， 增大， 同步增大， 先达到临界角速度，因此B物体先相对滑动，故D正确。 故选D。 8．CD 【详解】A．两物体间的距离趋近于零时，万有引力定律不再适用，选项A错误； BC．相对论并没有否定牛顿牛顿力学，只是限定了牛顿力学的适用范围，牛顿力学仅适用于宏观、低速运动的物体，对微观、高速运动物体不再适用，故B错误，C正确； D．狭义相对论的其中一个基本假设是在不同的惯性参考系中，测得的真空中的光速相同，选项D正确。 故选CD。 9．BC 【详解】A．图甲中，船头垂直于河岸匀速行驶，渡河时间为 可知渡河时间与水流速度无关，故A错误； B．设小球圆锥摆运动所处水平面与悬点的高度为，细线与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律可得 解得 由于A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A与B的角速度相等，故B正确； C．图丙中，小球竖直面内做圆周运动，过最高点时，如果杆对小球的支持力与重力平衡，则小球的速度为0，故C正确； D．图丁中，若用小锤用力敲击弹性金属片，a球和b球在竖直方向做自由落体运动，两球同时落地，故D错误。 故选BC。 10．AC 【详解】AC．同皮带转动时有，又因为B、C点位于同一个转轮上所以 通过 可得，，故AC正确； B．根据可知，，故B错误； D．由公式可知，，故D错误。 故选AC。 11． 8 控制变量法 小球质量 转动半径 正比 【详解】（1）[1]图中6为横臂，7为套筒，8为标尺，故压缩量可从器件“8”上读出； [2]该探究实验所采用的方法是控制变量法。 （2）[3][4][5]从表中可看出实验保持小球质量和转动半径一定的情况下，向心力除以角速度的平方的竖直基本相等，说明在误差允许范围内，向心力与角速度的平方成正比关系。 12．(1) / (2)BC 【详解】（1）[1][2]根据万有引力定律有 解得 由上式可知引力常量的单位为。 （2）A．当增大石英丝的直径时，会导致石英丝不容易转动，对“微小量放大”没有作用，故A错误； BC．为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采用使“微小量放大”。利用平面镜对光线的反射，来体现微小形变的，或当增大刻度尺与平面镜的距离时，转动的角度更明显，故BC正确； D．当减小型架横梁的长度时，会导致石英丝不容易转动，对“微小量放大”没有作用，故D错误。 故选BC。 13．（1）；（2） 【详解】（1）由万有引力定律球体与质点之间的万有引力 （2）完整球体的质量 挖去的小球质量 被挖掉的小球与质点之间的万有引力 故剩下部分对质点的万有引力 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）设行星表面的重力加速度为，因宇航员可举起的重物重力上限不变，有 解得 （2）由万有引力定律可知，对行星表面的物体，有 解得行星质量 （3）对处于行星表面附近做匀速圆周运动的卫星，由牛顿第二定律，有 第一宇宙速度为 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）＂天问一号＂环绕火星运动时由万有引力提供向心力，可得 解得火星的质量为 （2）火星的体积 火星的密度 联立上述结论，解得火星的密度为 （3）不考虑火星自转，在火星表面重力等于万有引力则有 解得 第 1 页 共 1 页 高一年级物理学科 学科网（北京）股份有限公司 $