河南商丘市商师联盟2025-2026学年高一下学期4月期中物理试题

高一物理 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4．本卷命题范围：必修第二册第五章至第七章。 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．如图所示，轻质细绳拉着小球在光滑水平面上按顺时针方向做匀速圆周运动。若运动到P点时绳子突然断裂，此后小球的运动轨迹将会是图中的 A．轨迹1 B．轨迹2 C．轨迹3 D．轨迹4 2．两个质量相等的匀质球，球心相距r，它们之间的万有引力为F。若将两球心的距离增大到原来的2倍，则它们之间的万有引力变为 A． B． C．2F D．4F 3．如图所示，人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动且轨道半径相等，卫星B为地球静止卫星．下列说法正确的是 A．卫星A不是地球同步卫星 B．卫星A的线速度等于7.9 km/s C．卫星B运动方向与地球自转方向相同 D．卫星B可能静止在北京正上方 4．如图所示，一部机器与电动机通过皮带连接，A点和B点分别位于电动机皮带轮和机器皮带轮的边缘上，皮带与两轮之间不发生滑动，电动机皮带轮的半径小于机器皮带轮的半径。下列说法正确的是 A．A点线速度的大小小于B点线速度的大小 B．A点角速度大小大于B点角速度的大小 C．A点向心加速度的大小等于B点向心加速度的大小 D．A点运动周期大于B点运动周期 5．在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动，摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。若要使摩托车能越过这个壕沟，则摩托车的速度至少是（g取10 m/s2） A．15 m/s B．10 m/s C．25 m/s D．20 m/s 6．如图所示，关于开普勒三大定律，下列说法正确的是 A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处于椭圆中心 B．火星绕太阳运行一周的时间比地球绕太阳运行一周的时间长 C．地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点运行的速率相等 D．在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等 7．如图所示，t=0时，从距地面高度H=3.2 m处，将质量为1 kg的小球以12 m/s的初速度水平向右抛出。小球运动中受到恒定的水平向左的风力，风力的大小为5 N。重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是 A．水平方向上小球的加速度大小为2.5 m/s2 B．小球落地时的时间为1.0 s C．小球落地时的水平位移大小为8 m D．小球落地时的速度大小为20 m/s 8．如图所示，若小船从A点出发到达河的对岸，河宽d=60 m，河水流速v1=4 m/s，小船在静水中的航行速度v2=3 m/s，当船头与河岸垂直时，下列说法正确的是 A．小船到达A点的正对岸B点 B．小船的渡河时间为20 s C．若河水流速增大，小船的渡河时间变长 D．若河水流速增大，小船的渡河时间不变 9．关于生活中圆周运动的实例分析，下列说法正确的是 A．图甲，汽车在起伏的山路上以较大的速度匀速率行驶，A处比B处更容易爆胎 B．图乙，冬季汽车转弯，发生侧滑，是因为汽车受到了离心力的作用 C．图丙，铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘对外轨的挤压 D．图丁，脱水桶脱水时，转速越大，贴在竖直桶壁上的衣服受到的摩擦力也越大 10．图甲、图乙为1、2、3、4四个摆球在水平面内均做匀速圆周运动的简图，其中图甲为具有相同摆高、不同摆长和摆角的圆锥摆，图乙为具有相同摆角、不同摆长的圆锥摆，不计空气阻力。下列说法正确的是 A．摆球1的向心加速度比摆球2的向心加速度小 B．摆球1的角速度等于摆球2的角速度 C．摆球3、4的向心加速度大小相等 D．摆球3的线速度比摆球4的线速度小 二、实验题（本题共2小题，共14分） 11．（6分）某同学利用如图所示的向心力演示器探究小球做圆周运动的向心力F与质量m、运动半径r和角速度ω之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随两个变速轮塔匀速转动，槽内的小球随槽做匀速圆周运动，横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分标记显示出两个小球所受向心力的大小关系。已知挡板A与挡板C到左、右塔轮中心的距离相等。 （1）本实验中用到的物理方法是_________。 A．微元法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．理想实验法 （2）当皮带套在半径不同的塔轮轮盘上时，两轮盘边缘处的_________（填“线速度”或“角速度”）大小相同。 （3）探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，应选择两个质量相同的小球，分别放在挡板C与_________（填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径_________（填“相同”或“不同”）的两个塔轮。 12．（8分）某实验小组用如图甲、乙所示的装置研究平抛运动的特点。 （1）如图甲所示，小球A、B处于同一高度，第一次用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落；将A、B球恢复初始状态，第二次用较大的力敲击弹性金属片，则与第一次相比，此次A球落地点________（填“变远”“不变”或“变近”），A球在空中的运动时间________（填“变大”“不变”或“变小”）。 （2）（单选）关于本实验下列说法正确的是________。 A．斜槽末端切线可以不水平 B．斜槽一定要光滑 C．为描绘同一条运动轨迹，小球需从斜槽上同一高度由静止释放 （3）用图乙所示的装置描绘平抛运动的轨迹，如图丙所示。由于没有记录抛出点，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），丙图中小方格的边长均为0.2 cm，重力加速度g取10 m/s2，则小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。 三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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） 13．（12分）假如未来航天员登陆火星，在火星上通过抛体运动或圆周运动测得火星表面的重力加速度为g。已知引力常量为G，火星的半径为R，不计火星自转影响。求： （1）火星的质量； （2）火星的第一宇宙速度； （3）若火卫一离火星表面的高度为h，火卫一绕火星做圆周运动的周期。 14．（12分）如图所示，旋转餐桌上餐盘及盘中水果的总质量为2 kg，餐盘与转盘间的动摩擦因数为0.4，距中心转轴的距离为0.5 m。若轻转转盘使餐盘随转盘以1 rad/s的角速度匀速转动，转动过程中餐盘和转盘始终保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10 m/s2。 （1）求餐盘的线速度大小； （2）求餐盘与转盘间的摩擦力大小； （3）为防止转动过程中餐盘滑离转盘，旋转转盘时的角速度不能超过多大？ 15．（16分）如图所示的游戏平台，AB为竖直半圆形光滑圆管轨道，其半径R=0.4 m（忽略圆管的内径），A端切线水平，水平轨道AC与半径为r的光滑圆弧轨道CD相接于C点，C、D两点等高，圆弧轨道CD对应的圆心角为。一质量m=1 kg的小球在弹射器的作用下从水平轨道AC上某点以某一速度冲上竖直圆管轨道，并从B点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，然后从D点离开，由于圆弧轨道CD光滑，因此小球离开D点的速度与C点速度大小相等，小球离开D点后做斜抛运动，最终从高为H=0.6 m的圆框中心穿过。已知圆框中心与固定圆框的竖直挡板（足够高）的距离L=0.1 m，重力加速度g取10 m/s2，不计摩擦阻力和空气阻力，小球可视为质点，sin53°=0.8，cos53°=0.6。 （1）求小球到达C点时的速度大小vC； （2）求小球在B点受到轨道作用力的大小和方向； （3）如果游戏要求小球在圆筐的上方与竖直挡板碰撞一次后从圆框中心穿过，假设小球碰撞竖直挡板时沿平行挡板方向的速度不变，垂直挡板方向的速度大小不变，方向相反，求竖直挡板与圆弧轨道D点间的距离L1。（不计小球与挡板的碰撞时间） 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理参考答案、提示及评分细则 1．B 2．A 3．C 4．B 5．D 6．B 7．C 8．BD 9．AC 10．BC 11．（1）C（2分） （2）线速度（2分） （3）挡板A（1分） 不同（1分） 12．（1）变远（2分） 不变（2分） （2）C（2分） （3）0.3（2分） 13．解：（1）在火星表面有（2分） 解得（2分） （2）当飞船紧贴火星表面做圆周运动时，环绕速度最大，该速度也是火星的第一宇宙速度 设飞船的质量为 由重力提供向心力，有（2分） 解得（2分） （3）设火卫一的质量为m1 由万有引力提供向心力有（2分） 其中r=R+h 解得（2分） 14．解：（1）由（2分） 得v=0.5 m/s（1分） （2）餐盘与转盘之间的静摩擦力提供向心力，则有（2分） 又餐盘的向心加速度为（2分） 联立解得（1分） （3）角速度为最大值时，餐盘与转盘间的静摩擦力达到最大值，此时有（2分） 解得（2分） 15．解：（1）从B到C，由（2分） 解得vy=4 m/s（1分） 因为小球沿切线进入圆弧轨道CD，所以（2分） （2）由（1）知v0=3 m/s（1分） 在B点，由牛顿第二定律有（2分） 解得FN=12.5 N（1分） 因FN>0，故FN的方向与重力方向一致，竖直向下（1分） （3）小球从D点射出后做斜抛运动 由于竖直方向上的速度不受影响，因此在竖直方向上有 （2分） 解得（舍去）（1分） 如图所示，由对称性可知，水平方向上有（1分） 即（1分） 故L1=1.7 m（1分） ［后面3分或解：从开始反弹到穿过圆框中心的时间（1分） 则小球从D点运动到与挡板相撞的时间（1分） 故（1分）］ 学科网（北京）股份有限公司 $