精品解析：河南方城县第一高级中学2026年春期高一年级期中考试物理试卷

2026年春期高一年级期中考试 物理学科 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 关于宇宙速度，下列说法正确的是（　　） A. 飞行器在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，地表第一宇宙速度也可用（式中g为地面重力加速度，R为地球半径）来算 B. 在地面附近发射飞行器时，飞行器达到第二宇宙速度则能够脱离太阳对它引力的束缚 C. 在地面附近发射飞行器时，如果要使其挣脱地球引力的束缚，必须使它的速度等于或大于 D. 在轨运行的人造地球卫星速度均大于 【答案】A 【解析】 【详解】A．地表第一宇宙速度等于飞行器在地面附近绕地球做匀速圆周运动时的线速度，则有 又 联立可得地表第一宇宙速度为 故A正确； B．在地面附近发射飞行器时，飞行器达到第二宇宙速度则能够脱离地球对它引力的束缚，飞行器达到第三宇宙速度则能够脱离太阳对它引力的束缚，故B错误； C．在地面附近发射飞行器时，如果要使其挣脱地球引力的束缚，必须使它的速度等于或大于第二宇宙速度，故C错误； D．地表第一宇宙速度等于飞行器在地面附近绕地球做匀速圆周运动时的线速度，根据万有引力提供向心力得 可得 可知绕地球做匀速圆周运动的卫星线速度不可能大于，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，某无人机从地面起飞，其水平方向速度和竖直方向速度与飞行时间t的关系图线分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 无人机一直做匀变速曲线运动 B. 2s末无人机的速度为5m/s C. 3s时无人机回到地面 D. 无人机上升的最大高度为6m 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图像可知前1s内，随时间均匀增大，故前1s内无人机做匀变速直线运动，故A错误； B．由图像可知2s末，，故2s末无人机的速度为，故B正确； C．竖直方向速度始终向上（为正），3 s 末速度减为 0，此时竖直方向位移最大，并未回到地面。故C 错误； D．竖直方向位移等于图像的面积值即 即无人机上升的最大高度为 8m，故D错误。 故选B。 3. 如图，一根排污管正在向外满口排出大量污水，管道水平放置，环保人员测得排水口到水面的高度为h，排水口的横截面积为S，其口径远小于高度h，每秒钟排污体积为Q，重力加速度为g，则从管口排出的污水的水平射程为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据平抛运动可知， 其中 联立解得 故选A。 4. 春日出游，某同学发现公园池塘中有一喷水口“开”出如图所示的水花，水花在水面上的落点形成一个以喷嘴为圆心的圆。不考虑喷嘴离水面的高度，水花从水面斜向上喷出，初速度与水平方向的夹角为，形成的圆的半径约为，忽略空气阻力，重力加速度取,下列说法正确的是（　　） A. 水流的初速度约为 B. 水流的初速度约为 C. 若调节喷嘴，使初速度与水平方向的夹角变为但大小不变，水花半径将变大 D. 若调节喷嘴，使初速度与水平方向的夹角变为但大小不变，水花半径将变小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．水从喷嘴喷出做斜上抛运动，运动时间为 圆的半径约为即为水平位移，有 解得，故A错误，B正确； CD．若调节喷嘴，使初速度与水平方向的夹角变为但大小不变，有，则水花半径将不变，故CD错误。 故选B。 5. 如图所示，一半径为R的光滑圆环竖直放置，AB为其竖直直径。一根细绳一端固定在A点，另一端连接一个质量为m的小球，小球套在圆环上并处于静止状态，细绳与AB夹角为30°。圆环现以角速度绕AB轴匀速转动，重力加速度为g，保证小球的位置不动，则（　　） A. 小球一定受三个力的作用 B. 绳中拉力为0时， C. 圆环对小球的弹力为0时， D. 若小球不相对圆环滑动，则不超过 【答案】B 【解析】 【详解】解析：初始状态时，小球受重力、拉力和圆环弹力的作用，当圆环以角速度ω匀速转动，由正交分解可得： 水平方向： 竖直方向： 解得： 当时，支持力为0，故C错误； 当时，细绳拉力为0，故B正确 ； 当 ，小球不滑动，故D错误； ，支持力沿半径向外； ，支持力沿半径向内。 故选B。 6. 哈雷彗星绕太阳运行的椭圆轨道半长轴为，周期为；鹊桥二号绕月球运行的椭圆轨道半长轴为，周期为，则太阳和月球的质量之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据万有引力提供环绕天体做圆周运动的向心力，可推导出开普勒第三定律的推广形式，其中为中心天体质量，变形可得中心天体质量 对哈雷彗星绕太阳的系统，中心天体为太阳，太阳质量 对鹊桥二号绕月球的系统，中心天体为月球，月球质量 两者质量之比为 故选A。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 7. 在星球A上将一小物块P竖直向上抛出，P的速度的二次方v2与位移x间的关系如图中实线所示；在另一星球B上用另一小物块Q完成同样的过程，Q的v2-x关系如图中虚线所示。已知星球A、B的RA:RB=2:1，若两星球均为质量均匀分布的球体，两星球上均没有空气，不考虑两星球的自转，则以下说法正确的是（　　） A. 星球A表面的重力加速度与星球B表面的重力加速度之比为3:1 B. 星球A与星球B的密度之比为3:2 C. P、Q抛出后同时落回原处 D. 星球A的第一宇宙速度是星球B的第一宇宙速度的倍 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据可知图像斜率代表重力加速度大小的2倍，A、B两星球表面重力加速度之比，故A正确； B．由公式，， 解得 由于 解得A、B星球密度之比为，故B正确； C．由图像得P、Q竖直上抛初速度之比，根据可知运动时间之比为，故C错误； D．根据万有引力提供向心力 所以 所以A、B星球第一宇宙速度之比为，故D错误。 故选AB。 8. 如图所示，ab为竖直平面内的半圆环acb的水平直径，c为环上最低点，环半径为R，将一个小球从a点以初速度沿ab方向抛出，设重力加速度为g，不计空气阻力，则以下说法正确的是（　　） A. 小球的初速度越大，碰到圆环时的竖直分位移越大 B. 当小球的初速度时，碰到圆环时的竖直分速度最大 C. 无论取何值，小球都不能垂直撞击圆环 D. 取值不同时，小球落在圆环上的速度方向和水平方向之间的夹角可以相同 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．当小球落在c点时,竖直方向的位移最大，运动时间最长，竖直分速度最大；此时竖直方向有 解得 水平方向有 解得，故A错误，B正确； C．小球撞击在圆弧ac段时，速度方向斜向右下方，不可能与圆环垂直；当小球撞击在圆弧cb段时，根据平抛运动推论：速度方向的反向延长线过水平位移的中点；由于圆心O不在水平位移的中点，所以小球撞在圆环上的速度反向延长线不可能通过O点，也就不可能垂直撞击圆环，故C正确； D． 取值不同时，小球运动的轨迹不同，落到圆环上的位置不同，则位移的偏向角不同，因速度的偏向角的正切值等于位移偏向角的正切值的2倍，可知速度的偏向角不同，则小球落在圆环上的速度方向和水平方向之间的夹角不相同，故D错误。 故选BC。 9. 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 【答案】BC 【解析】 【详解】A．摆球受重力和拉力，竖直方向受力平衡，水平方向合力提供向心力，竖直方向有 水平方向有 推导得 由图甲可知摆球1摆角更大，更大，故，故A错误； B．圆周运动半径 又 得 摆球1、2的摆高相同，故，故B正确； C．由 摆球3、4的摆角相同，故，故C正确； D．线速度 其中 摆球3摆长更大，即 相同，故，故D错误。 故选BC。 10. 探测器绕太阳沿椭圆轨道运动，其近日点距太阳中心为，其远日点距太阳中心为。另有一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动，其轨道半径为。已知引力常量为，太阳半径为，探测器与小行星运行的周期均为，下列说法正确的是（　　） A. 小行星绕太阳运行的速率为 B. 太阳的质量可表示为 C. 太阳的密度可表示为 D. 探测器在近日点与远日点的速率之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小行星做匀速圆周运动，周长为 周期为，平均速率为，故A正确； B．对小行星，万有引力提供向心力： 整理得太阳质量，故B错误； C．太阳密度 太阳体积 将代入得： 根据开普勒第三定律，探测器半长轴 且 即： 代入密度表达式得：，故C正确； D．根据开普勒第二定律，对椭圆轨道的探测器，相同时间内扫过面积相等，取极短时间，近日点速度，远日点速度，则 整理得：，故D错误。 故选AC。 三、实验题（本题共两小题，共14分） 11. 小赞同学利用如图甲所示的装置探究平抛运动，实验时将竖直板放置在斜槽右侧的某位置，将小球由挡板处静止释放，记录在白纸上留下的痕迹A，然后依次将竖直木板向右移动相同的距离，并将小球由挡板处静止释放，同时记录在白纸上留下的痕迹B、C，记录的痕迹转化为如图乙所示轨迹上三点，用刻度尺测量AB两点和BC两点的竖直高度分别为、，重力加速度g取。 请回答下列问题： （1）组装图甲的装置时，________（选填“需要”或“不需要”）调整斜槽的末端水平，斜槽的轨道________（选填“需要”或“不需要”）光滑。 （2）由图乙分析可知A、B、C相邻两点的时间间隔相等，均为________s，小球离开斜槽末端的速度大小为________m/s，小球经过B点时的速度大小为________m/s（结果可用根号表示）。 【答案】（1） ①. 需要 ②. 不需要 （2） ①. 0.1 ②. 2 ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，组装图甲的装置时，需要调整斜槽的末端水平； [2]为了保证小球每次抛出时的速度相同，每次需要从同一位置静止释放小球，但斜槽的轨道不需要光滑。 【小问2详解】 [1]由图乙分析可知A、B、C相邻两点的时间间隔相等，竖直方向根据 可得 [2]水平方向根据 可得小球离开斜槽末端的速度大小为 [3]小球经过B点时的竖直分速度大小为 则小球经过B点时的速度大小为 12. 兴趣小组用如图所示装置验证向心力公式，将力传感器和光电门分别固定，细线上端固定在力传感器上．下端栓接一金属小球．力传感小球自然下垂时球心与光电门中心重合，已知球心到悬点O的距离为l，小球的直径为d，重力加速度为g。实验如下： （1）小球自然下垂时力传感器读数为，则小球的质量_________（用题中已知量表示）； （2）将小球拉离竖直方向成一定角度后由静止释放，摆动过程中，测得小球通过光电门的时间为t，力传感器对应测得细线的最大拉力为F，则小球经过最低点时的速度大小_________（用题中已知量表示）； （3）改变细线与竖直方向的夹角，重复步骤（2），多次采集实验数据； （4）正确操作得到一组数据，下列图像中能验证向心力公式的是_________（填标号）； A. B. C. D. （5）向心力的实际值为，理论值为，实验中发现明显大于，可能的原因是__________________（写一个原因即可）。 【答案】 ①. ②. ③. D ④. 球心到悬点的距离l用悬线的长度表示 【解析】 【详解】[1] 小球自然下垂时力传感器读数为，根据平衡关系可知，小球的质量； [2] 小球经过最低点时的速度大小 [3] 根据向心力公式可知 解得 则的图像为一次函数，故选D。 [4] 实验中发现明显大于，可能的原因是球心到悬点的距离l用悬线的长度表示； 四、解答题（本题共3小题，共40分） 13. “玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。我国计划在2030年前实现载人登月，目前“长征十号”运载火箭、“梦舟”载人飞船、“揽月”着陆器等核心装备研制顺利。不久的将来我国航天员登上月球，在月球表面做了一个平抛试验：将一物体从高处以初速度水平抛出，测得水平位移为，已知月球半径约为，引力常量为。 （1）求月球表面重力加速度大小； （2）仿照卡文迪许“称量”地球质量的方法，请你用以上数据算出月球的质量M（计算结果用科学计数法表示，保留2位有效数字）； （3）第一宇宙速度是指贴近星球表面的环绕速度。求月球的第一宇宙速度大小（计算结果单位取，保留2位有效数字，可参考的数据：）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据平抛运动规律有， 解得 【小问2详解】 月球表面物体重力等于万有引力，有 解得 【小问3详解】 贴近月球表面的卫星，重力提供向心力 解得 14. 某个质量为m的小球从空中A点以速度竖直向上抛出，运动过程中除重力外还受到大小和方向都不变的水平风力作用，经过一段时间后小球到达B点速度变成水平，速度大小为（重力加速度取），求： （1）小球从A点运动到B点的时间； （2）水平风力大小； （3）小球从A到B的位移。 【答案】（1） （2）mg （3），方向由A指向B 【解析】 【小问1详解】 在B点，小球的速度方向为水平，则竖直方向速度减为零，竖直方向有 解得 【小问2详解】 水平方向由牛顿第二定律有 由运动学有 解得 【小问3详解】 小球从A到B的水平位移和竖直位移大小相等，为 合位移为 方向由A指向B。 15. 某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，下方水面上漂浮着一个半径为R=0.9m，铺有海绵垫的转盘，转盘轴心在AB正下方且离平台的水平距离为L=6.3m，A点位于平台边缘的正上方，选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动机的带动下从A点由静止开始做匀加速直线运动，启动2s后人脱离悬挂器，此时脚底与转盘平面的高度差为H=3.2m，假设人在空中运动的过程中姿势不变，与转盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑动摩擦因数，忽略空气阻力，。求： （1）计算选手从A点开始到落至转盘上所需要的时间； （2）为保证选手落在转盘上，加速度a的取值范围是多少； （3）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度最大值； 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 直轨道上时间 脱离悬挂器到落到转盘时间 解得 可得 【小问2详解】 直轨道上位移 平抛水平位移 落到转盘最远处 解得 落到转盘最近处 解得 综上所述 【小问3详解】 落在转盘边缘最容易被甩出 解得 故的最大值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年春期高一年级期中考试 物理学科 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 关于宇宙速度，下列说法正确的是（　　） A. 飞行器在地面附近绕地球做匀速圆周运动时，地表第一宇宙速度也可用（式中g为地面重力加速度，R为地球半径）来算 B. 在地面附近发射飞行器时，飞行器达到第二宇宙速度则能够脱离太阳对它引力的束缚 C. 在地面附近发射飞行器时，如果要使其挣脱地球引力的束缚，必须使它的速度等于或大于 D. 在轨运行的人造地球卫星速度均大于 2. 如图所示，某无人机从地面起飞，其水平方向速度和竖直方向速度与飞行时间t的关系图线分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 无人机一直做匀变速曲线运动 B. 2s末无人机的速度为5m/s C. 3s时无人机回到地面 D. 无人机上升的最大高度为6m 3. 如图，一根排污管正在向外满口排出大量污水，管道水平放置，环保人员测得排水口到水面的高度为h，排水口的横截面积为S，其口径远小于高度h，每秒钟排污体积为Q，重力加速度为g，则从管口排出的污水的水平射程为（　　） A. B. C. D. 4. 春日出游，某同学发现公园池塘中有一喷水口“开”出如图所示的水花，水花在水面上的落点形成一个以喷嘴为圆心的圆。不考虑喷嘴离水面的高度，水花从水面斜向上喷出，初速度与水平方向的夹角为，形成的圆的半径约为，忽略空气阻力，重力加速度取,下列说法正确的是（　　） A. 水流的初速度约为 B. 水流的初速度约为 C. 若调节喷嘴，使初速度与水平方向的夹角变为但大小不变，水花半径将变大 D. 若调节喷嘴，使初速度与水平方向的夹角变为但大小不变，水花半径将变小 5. 如图所示，一半径为R的光滑圆环竖直放置，AB为其竖直直径。一根细绳一端固定在A点，另一端连接一个质量为m的小球，小球套在圆环上并处于静止状态，细绳与AB夹角为30°。圆环现以角速度绕AB轴匀速转动，重力加速度为g，保证小球的位置不动，则（　　） A. 小球一定受三个力的作用 B. 绳中拉力为0时， C. 圆环对小球的弹力为0时， D. 若小球不相对圆环滑动，则不超过 6. 哈雷彗星绕太阳运行的椭圆轨道半长轴为，周期为；鹊桥二号绕月球运行的椭圆轨道半长轴为，周期为，则太阳和月球的质量之比为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 7. 在星球A上将一小物块P竖直向上抛出，P的速度的二次方v2与位移x间的关系如图中实线所示；在另一星球B上用另一小物块Q完成同样的过程，Q的v2-x关系如图中虚线所示。已知星球A、B的RA:RB=2:1，若两星球均为质量均匀分布的球体，两星球上均没有空气，不考虑两星球的自转，则以下说法正确的是（　　） A. 星球A表面的重力加速度与星球B表面的重力加速度之比为3:1 B. 星球A与星球B的密度之比为3:2 C. P、Q抛出后同时落回原处 D. 星球A的第一宇宙速度是星球B的第一宇宙速度的倍 8. 如图所示，ab为竖直平面内的半圆环acb的水平直径，c为环上最低点，环半径为R，将一个小球从a点以初速度沿ab方向抛出，设重力加速度为g，不计空气阻力，则以下说法正确的是（　　） A. 小球的初速度越大，碰到圆环时的竖直分位移越大 B. 当小球的初速度时，碰到圆环时的竖直分速度最大 C. 无论取何值，小球都不能垂直撞击圆环 D. 取值不同时，小球落在圆环上的速度方向和水平方向之间的夹角可以相同 9. 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 10. 探测器绕太阳沿椭圆轨道运动，其近日点距太阳中心为，其远日点距太阳中心为。另有一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动，其轨道半径为。已知引力常量为，太阳半径为，探测器与小行星运行的周期均为，下列说法正确的是（　　） A. 小行星绕太阳运行的速率为 B. 太阳的质量可表示为 C. 太阳的密度可表示为 D. 探测器在近日点与远日点的速率之比为 三、实验题（本题共两小题，共14分） 11. 小赞同学利用如图甲所示的装置探究平抛运动，实验时将竖直板放置在斜槽右侧的某位置，将小球由挡板处静止释放，记录在白纸上留下的痕迹A，然后依次将竖直木板向右移动相同的距离，并将小球由挡板处静止释放，同时记录在白纸上留下的痕迹B、C，记录的痕迹转化为如图乙所示轨迹上三点，用刻度尺测量AB两点和BC两点的竖直高度分别为、，重力加速度g取。 请回答下列问题： （1）组装图甲的装置时，________（选填“需要”或“不需要”）调整斜槽的末端水平，斜槽的轨道________（选填“需要”或“不需要”）光滑。 （2）由图乙分析可知A、B、C相邻两点的时间间隔相等，均为________s，小球离开斜槽末端的速度大小为________m/s，小球经过B点时的速度大小为________m/s（结果可用根号表示）。 12. 兴趣小组用如图所示装置验证向心力公式，将力传感器和光电门分别固定，细线上端固定在力传感器上．下端栓接一金属小球．力传感小球自然下垂时球心与光电门中心重合，已知球心到悬点O的距离为l，小球的直径为d，重力加速度为g。实验如下： （1）小球自然下垂时力传感器读数为，则小球的质量_________（用题中已知量表示）； （2）将小球拉离竖直方向成一定角度后由静止释放，摆动过程中，测得小球通过光电门的时间为t，力传感器对应测得细线的最大拉力为F，则小球经过最低点时的速度大小_________（用题中已知量表示）； （3）改变细线与竖直方向的夹角，重复步骤（2），多次采集实验数据； （4）正确操作得到一组数据，下列图像中能验证向心力公式的是_________（填标号）； A. B. C. D. （5）向心力的实际值为，理论值为，实验中发现明显大于，可能的原因是__________________（写一个原因即可）。 四、解答题（本题共3小题，共40分） 13. “玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。我国计划在2030年前实现载人登月，目前“长征十号”运载火箭、“梦舟”载人飞船、“揽月”着陆器等核心装备研制顺利。不久的将来我国航天员登上月球，在月球表面做了一个平抛试验：将一物体从高处以初速度水平抛出，测得水平位移为，已知月球半径约为，引力常量为。 （1）求月球表面重力加速度大小； （2）仿照卡文迪许“称量”地球质量的方法，请你用以上数据算出月球的质量M（计算结果用科学计数法表示，保留2位有效数字）； （3）第一宇宙速度是指贴近星球表面的环绕速度。求月球的第一宇宙速度大小（计算结果单位取，保留2位有效数字，可参考的数据：）。 14. 某个质量为m的小球从空中A点以速度竖直向上抛出，运动过程中除重力外还受到大小和方向都不变的水平风力作用，经过一段时间后小球到达B点速度变成水平，速度大小为（重力加速度取），求： （1）小球从A点运动到B点的时间； （2）水平风力大小； （3）小球从A到B的位移。 15. 某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，下方水面上漂浮着一个半径为R=0.9m，铺有海绵垫的转盘，转盘轴心在AB正下方且离平台的水平距离为L=6.3m，A点位于平台边缘的正上方，选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动机的带动下从A点由静止开始做匀加速直线运动，启动2s后人脱离悬挂器，此时脚底与转盘平面的高度差为H=3.2m，假设人在空中运动的过程中姿势不变，与转盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑动摩擦因数，忽略空气阻力，。求： （1）计算选手从A点开始到落至转盘上所需要的时间； （2）为保证选手落在转盘上，加速度a的取值范围是多少； （3）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度最大值； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $