陕西韩城市象山中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷

2025-2026学年陕西省渭南市韩城象山中学高一下学期期中考试 物 理 满分100分，考试时间75分钟 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1．如图所示，用同样大的力F拉同一物体，在甲（光滑水平面）、乙（粗糙水平面）、丙（光滑斜面）、丁（粗糙斜面）上沿力F的方向通过大小相等的位移，则拉力F的做功情况是（      ） A．甲做功最少 B．丁做功最多 C．做功一样多 D．丙比甲做功多，丁比乙做功多 2．质量为m的物体放在粗糙的水平面上，受到水平力F的作用，下列叙述中正确的是(       ) A．如果物体做匀加速直线运动，则力F可能做负功 B．如果物体做匀减速直线运动，则力F一定做负功 C．如果物体做匀减速直线运动，则力F一定做正功 D．如果物体做匀速直线运动，则力F一定做正功 3．2024年9月，火箭军成功试射了一枚洲际弹道导弹，弹道轨迹类似“打水漂”。如图所示，为升空阶段，经过最高点后，再经过大气层上的、两点，、等高，最终击中太平洋公海海域的点目标。万有引力对导弹一直做负功的过程是（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，一学生将质量为1kg的小球从离地高为0.8m处水平抛出，重力加速度g取，则小球下落0.4s到达地面过程中重力的平均功率为（　　） A．4W B．8W C．10W D．20W 5．一辆汽车以功率P1在平直公路上匀速行驶，驾驶员突然减小油门，使汽车的功率减小为P2，保持P2继续行驶．整个过程中阻力恒定不变，此后汽车发动机的牵引力将(　　)． A．保持不变 B．不断减小 C．先减小，再增大，后保持不变 D．先增大，再减小，后保持不变 6．有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心为的地方有一质量为的质点，引力常量为。现从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，剩余部分对的万有引力大小为（　　） A． B． C． D． 7．一个小物体在两个大物体的引力作用下在空间中有一些特殊的点，在该点处，小物体相对于两大物体基本保持静止．这些点的存在由法国数学家拉格朗日于1772年推导证明．1906年首次发现运动于木星轨道上的小行星（特洛依群小行星）在木星和太阳的作用下处于拉格朗日点上．在每个由两大天体构成的系统中，按推论有5个拉格朗日点．如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动．据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动．以a1、a2分别表示该空间站与月球向心加速度的大小，a3表示地球静止卫星向心加速度的大小．以下判断正确的是 A．a3>a2>a1 B．a2>a1>a3 C．a3>a1>a2 D．a2>a3>a1 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8．如图是某电力机车雨刷器的示意图．雨刮器由刮水片和雨刮臂链接而成，M、N为刮水片的两个端点，P为刮水片与雨利臂的链接点，雨刮臂绕O轴转动的过程中，刮水片始终保持竖直，下列说法正确的是（　　） A．P点的线速度始终不变 B．P点的向心加速度不变 C．M、N两点的线速度相同 D．M、N两点的运动周期相同 9．8.公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处 A．路面外侧高内侧低 B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动 C．车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小 10．如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴的距离为R，C离轴的距离为2R，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则当圆台旋转时（设三物体都没有滑动）（　　） A．C物体的向心加速度最大 B．B物体所受的静摩擦力最小 C．当圆台转速增加时，C比A先滑动 D．当圆台转速增加时，B比A先滑动 三、实验题（本题共2小题，共15分） 11．（9分）如图甲所示为向心力演示仪，某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。长槽的、处和短槽的处分别到各自转轴中心距离之比为，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为、和。 (1)本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系，实验中采用的实验方法是（　　） A．理想模型法 B．等效替代法 C．控制变量法 (2)在探究向心力的大小与半径关系时，要保持不变的是（　　）（填选项前的字母）。 A．和 B．和 C．和 D．和 (3)按图甲中所示是在探究向心力的大小与（　　）（填选项前的字母）。 A．质量的关系 B．半径的关系 C．角速度的关系 (4)在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮（选填“一”、“二”或“三”）； (5)在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在、位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为（　　） A． B． C． D． 12．（6分）某物理兴趣小组利用传感器探究向心力F的大小与质量m、角速度ω、半径r之间的关系。实验装置如图甲所示，水平光滑直槽随竖直转轴一起转动，将滑块套在水平直槽上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当竖直转轴匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动需要的向心力，细线拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。 (1)本实验采用的科学方法是___________。 （填选项前的字母） A．等效法 B．控制变量法 C．理想实验法 (2)以F为纵坐标，ω为横坐标绘制图乙所示图像，其中①②两条曲线为半径相同、质量不同时F与ω的关系图线，由图可知曲线①对应的滑块质量___________（选填“大于”或“小于”）曲线②对应的滑块质量； (3)为了直观判断F和ω的关系，实验小组作出___________（选填“F-” 或“F-ω2”）图像，发现该图线是一条过原点的倾斜直线，其斜率为___________（用m和r表示）。 四、解答题（本题共3小题，共39分） 13．（12分）太阳系中，海王星是离太阳最远的一颗行星，它的质量是地球质量的17倍，半径是地球半径的4倍。海王星的公转轨道半径是地球公转轨道半径的30倍，地球表面的重力加速度为，地球的第一宇宙速度为，那么： （1）海王星表面的重力加速度为多大？ （2）绕海王星表面做圆周运动的宇宙飞船，其运行速度为多大？ 14．（12分）天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r。 （1）试推算这个双星系统的总质量； （2）为研究其中一颗恒星A，发射微型飞行器绕恒星A运动，成为恒星A的卫星。已知贴近A的表面做匀速圆周运动的周期为T1，恒星A的半径为R1；写出恒星A的密度表达式。（万有引力常量为G） 15．（15分）汽车在平直路面上由静止开始以a＝2 m/s2的加速度匀加速启动，经过t1＝5s达到额定功率，随后汽车保持该额定功率继续行驶了6s达到最大速度，若人及汽车的总质量m=1000kg，受到的阻力恒为车重的0.2倍，重力加速度g取10 m/s2，求： （1）该汽车的额定功率； （2）该汽车在全过程中的位移大小。 参考答案 1．C 【详解】由W=Fl知，F相同，l相同，所以做功一样多，选项C正确，ABD错误。 故选C。 2． D 【详解】判断一个力对物体做正功还是负功，看F与s之间的夹角．因只受一个拉力；故物体做加速时，F与s的夹角一定小于90°，一定做正功，故A错误；物体做减速运动时，F与s的夹角可以成任意角度，即F可能与s同向，也可能与s反向，故可能做正功或负功，故BC错误；物体做匀速运动，则拉力与摩擦力平衡，F与s的夹角一定小于90°，一定做正功，故D正确．选D． 3．A 【详解】万有引力方向指向地心，根据功的定义式可知从的过程中万有引力对导弹一直做负功。 故选A。 4．D 【详解】小球到达地面时重力做功 则小球下落0.4s到达地面过程中重力的平均功率为 故选D。 5．C 【详解】设汽车的牵引力为F，阻力为，开始时汽车的速度为，，当汽车突然减小油门，使汽车的功率减小为，汽车那一瞬间的速度不变仍为，由P=Fv知汽车牵引力会突然减小，则汽车做减速运动；同时，由于速度降低，功率不变，牵引力逐步增大，直到和阻力相等，后继续以较小的速度做匀速运动，故C正确；故选C． 【点睛】当汽车功率减小时，牵引力减小，汽车做减速运动，抓住功率不变，根据P=Fv判断牵引力的变化，当汽车牵引力等于阻力时，汽车又做匀速直线运动． 6．C 【详解】由万有引力定律可知完整球体与质点之间的万有引力 解得 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，    解得 故剩余部分对质点的万有引力 解得     故选C。 7．A 【详解】因空间站与月球绕地球的周期相同，则根据，因r2>r1可知，a2>a1；对地球的静止卫星和月球而言：根据可知，因r2>r3可知，a2<a3；即a3>a2>a1；故选A. 8．CD 【详解】AB．P点以O为圆心做圆周运动，所以线速度与向心加速度方向变化，故AB错误； C．由于刮水片始终保持竖直，所以刮水片各点的线速度与P点的相同，所以M、N两点的线速度相同，故C正确； D．刮水器上各点的周期相同，所以M、N两点的周期相同，故D正确。 故选CD。 9．AC 【详解】试题分析：路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力，故A正确．车速低于v0，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动．故B错误．当速度为v0时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于v0时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑．故C正确．当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则v0的值不变．故D错误．故选AC． 考点：圆周运动的实例分析 【名师点睛】此题是圆周运动的实例分析问题；解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，难度不大，属于基础题． 10．ABC 【详解】A．根据公式an=ω2r可知C物体的向心加速度最大，故A正确； B．向心力由静摩擦力提供，则有 F=Fn=mω2r 可知B物体受到的静摩擦力最小，故B正确； CD．当静摩擦力最大时，物体相对圆台恰好不滑动，则有 μmg=mω2r 即 ω= 由于C离轴的距离最大，A、B离轴的距离相等，所以当转速增加时，C先滑动，然后A、B一起滑动，故C正确，D错误。 故选ABC。 11．(1)C (2)B (3)C (4)一 (5)B 【详解】（1）探究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系，先控制其中两个物理量不变，探究向心力与另一个物理量的关系，采用的实验方法是控制变量法。 故选C。 （2）在探究向心力的大小与半径关系时，要保持不变的是和。 故选B。 （3）图甲中皮带连接的左右塔轮半径不相等，则两小球做圆周运动的角速度不相等，所以在探究向心力的大小与角速度的关系。 故选C。 （4）在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，应保持m、ω不变，则需要将传动皮带调至第一层塔轮。 （5）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则m、r相同；传动皮带位于第二层，则角速度之比为 当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，由可知，左右两标尺露出的格子数之比约为 故选B。 12．(1)B (2)大于 (3) / 【详解】（1）探究向心力F的大小与质量m、角速度ω、半径r之间的关系，本实验采用的科学方法是控制变量法。 （2）图乙中做一条竖直线，与①②两交点相同，曲线①的更大，①②两条曲线半径相同，由可知：曲线①对应的滑块质量大于曲线②对应的滑块质量。 （3）[1][2]为了直观判断F和ω的关系，需要两者的一次函数关系。 由可得，故实验小组应作出图像，该图线是一条过原点的倾斜直线，其斜率为。 13．（1）；（2） 【详解】（1）根据万有引力与重力的关系 可得 故海王星表面的重力加速度； （2）根据万有引力提供向心力 可得 ， 即海王星的第一宇宙速度为。 14．（1）（2） 【详解】（1）设两颗恒星的质量分别为、，做圆周运动的半径分别为、，角速度分别为，根据题意有 根据万有引力定律和牛顿定律，有 联立解得 （2）设卫星飞行器的质量为，恒星A的质量为，贴近天体表面时有 据数学知识可知天体的体积为 故该恒星A的密度为 15．（1）；（2）60m 【详解】据题意，汽车启动过程的阻力为 汽车先经历匀加速直线运动，由牛顿第二定律 解得牵引力为 汽车匀加速直线运动经历t1=5s达到额定功率，其速度为 则额定功率为 在汽车保持额定功率做变加速直线运动的过程，时间，由动能定理 而汽车的最大速度为 联立各式代入数据解得变加速直线运动的位移为 匀加速直线运动的位移为 故总的位移为60m。 答案第6页，共13页 - 12 - 学科网（北京）股份有限公司 $