新疆乌鲁木齐市第十七中学2025-2026学年高一下学期期中质量监测物理试卷

**基本信息** 以嫦娥四号探月、实践二十五号卫星等科技前沿为情境，融合圆周运动、天体运动、功能关系等核心知识，通过基础辨析、综合应用、创新探究三级设问，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|6/24|圆周运动、卫星变轨|以双球圆锥摆（题1）、嫦娥四号轨道（题2）为情境，考查运动与相互作用观念| |多选题|6/24|天体参数比较、摩擦力功率|结合北斗卫星（题8）、齿轮传动（题7），体现科学推理与模型建构| |实验题|1/9|向心力与角速度关系|通过DIS实验装置（题13），培养科学探究能力| |解答题|4/43|竖直圆周运动、平抛运动、能量守恒|以弹射装置（题16）设计多过程问题，融合运动学与功能关系，落实科学态度与责任|

乌鲁木齐市第十七中学2025-2026学年第二学期高一期中质量监测 物理试卷 考试时长：100分钟 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分） 1．如图所示，小球甲、乙通过轻绳悬挂在O点，两球在同一水平面内做匀速圆周运动，则（　　） A．两球的向心加速度相等 B．甲的向心加速度比乙的大 C．两球的角速度相等 D．甲的角速度比乙的大 2．2019年1月15日，嫦娥四号生物科普试验载荷项目团队发布消息称停留在月球上的“嫦娥四号”探测器上的一颗棉花种子已经发芽，这是人类首次在月球上进行生物生长实验。如图所示，“嫦娥四号”先在环月圆轨道Ⅰ上运动，接着在Ⅰ上的A点实施变轨进入近月的椭圆轨道Ⅱ，再由近月点B实施近月制动，最后成功登陆月球，下列说法正确的是（　　） A．“嫦娥四号”绕轨道Ⅱ运行的周期小于绕轨道Ⅰ运行的周期 B．“嫦娥四号”沿轨道Ⅰ运动至A时，需加速才能进入轨道Ⅱ C．“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行时，在A点的加速度大小大于在B点的加速度大小 D．“嫦娥四号”在轨道Ⅱ上由A点运行到B点的过程，速度逐渐减小 3．如图所示，一质量为M的光滑大圆环，大圆环半径为R，用一细轻杆固定在竖直平面内．质量为m的小环（可视为质点）套在大环上，从大环的最高处由静止滑下．重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时（    ） A．小环的角速度大小为 B．小环的角速度大小为2 C．大环对小环的拉力为 D．杆对大环拉力为 4．北京时间2025年1月7日，我国成功将实践二十五号卫星发射升空，卫星顺利进入预定圆轨道，轨道高度略高于同步轨道。关于实践二十五号卫星的发射和在轨运行，下列说法正确的是（　　） A．发射速度大于11.2km/s B．在轨运行的周期略大于24h C．受到的地球引力比同步卫星的大 D．变轨一次就可以进入另一圆轨道运行 5．人类对自然的探索远至遥远的太空，深至地球内部。若地球半径为R，把地球看作质量分布均匀的球体。某地下探测器P的质量为m，深入地面以下h处，假设h以上的地球球壳物质对探测器P的引力为零；另一太空探测器Q质量也为m，围绕地球做圆周运动，轨道距离地面高度为d，则地球对太空探测器Q和地下探测器P的引力之比为（　　） A． B． C． D． 6．有一段粗糙轨道AB长为S，第一次物块以初速度v0由A出发，向右运动达到B时速度为v1，第二次物块以初速度v0由B出发向左运动。以A为坐标原点，物块与地面的摩擦力f随x的变化如图，已知物块质量为m，下列说法正确的是（　　） A．物块在第一次运动中做匀减速直线运动 B．f-x图像的斜率为 C．第二次能到达A点，且花费时间较第一次长 D．两次运动中，在距离A点处摩擦力功率大小相等 二、多选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。全选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分） 7．如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，C是大轮上的一点。若大轮半径是小轮的两倍，两轮中心到A、C两点的距离相等，则A、B、C三点（　　） A．线速度大小之比是 B．角速度之比是 C．转速之比是 D．向心加速度之比是 8．“北斗系统”的卫星由若干地球静止轨道卫星（如图中A）、倾斜轨道卫星（如图中B）和极地轨道卫星（如图中C）三种轨道卫星组成，若它们都绕地心做匀速圆周运动，轨道半径关系为。则下列说法中正确的是（　　） A．三种卫星的线速度大小关系为 B．三种卫星的角速度大小关系为 C．三种卫星的周期大小关系为 D．三种卫星的加速度大小关系为 9．已知地球半径为R，地心与月球中心之间的距离为r，地球中心和太阳中心之间的距离为s。月球公转周期为T1，地球自转周期为T2，地球公转周期为T3，近地卫星的运行周期为T4，万有引力常量为G，由以上条件可知（　　） A．地球的质量为 B．地球的密度为 C．地球的密度为 D．月球公转运动的加速度为 10．某人驾驶小型汽车行驶在平直的封闭测试道路上，时刻开始无动力滑行，一段时间后以恒定功率加速行驶，车速达到最大后保持匀速，图像如图所示。汽车总质量为，行驶中受到的阻力保持不变，则（　　）    A．汽车行驶中所受阻力大小为 B．内汽车的功率为10kW C．内汽车的位移为62.5m D．汽车加速过程中速度为时的加速度大小为 11．如图所示，用汽车可将质量为m的工件由河底的M点运送到地面上的O点，整个过程中汽车对轻绳的拉力大小始终为F，工件始终没离开接触面，忽略轻绳与滑轮的摩擦。已知，工件在M点时轻绳与水平面的夹角为，工件与接触面之间的动摩擦因数为，重力加速度为。则整个运动过程中（　　） A．工件克服重力所做的功为 B．接触面对工件的支持力做功为 C．轻绳的拉力对工件做功为 D．工件克服摩擦力做功为 12．如图所示，半径为的水平转台中心处有一竖直杆，长的轻质细绳一端固定在直杆上的点，另一端与质量为的物体相连，物体初始时放置在距转轴为处，已知物体与转台间的动摩擦因数为0.5，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，当地的重力加速度为g，O、A两点间的距离为。现让转台绕过中心的竖直轴由静止开始转动，角速度ω缓慢增大，下列说法正确的是（　　） A．在角速度由增大到的过程中，摩擦力对物体所做的正功为 B．当时物体对转台的压力为零 C．当时细绳与转轴间的夹角为45° D．当时，细绳与转轴间的夹角 三、实验题（每空3分，共9分） 13．某实验兴趣小组在“DIS向心力实验器”的基础上，简化设计了如图甲的装置探究向心力大小与角速度的关系，实验步骤如下： Ⅰ．选择合适的滑块和遮光条，测得遮光条的宽度为d．将遮光条固定在滑块中心，并将滑块套在水平光滑杆上。 Ⅱ．将力传感器固定在转速可以调节的竖直转轴上，并通过轻绳与滑块连接，滑块可以随杆一起绕竖直轴做匀速圆周运动。测得遮光条到转轴距离为L。 Ⅲ．改变转速，滑块每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组拉力F和挡光时间△t的数据，记录多组F和的数据。 请回答下列问题： (1)若测得遮光条的宽度mm，到转轴距离m，经过光电门时的挡光时间s，则滑块转动的角速度______rad/s。（结果保留两位有效数字） (2)按上述实验将测算得到的结果用作图法来处理，以力传感器读数F为纵轴，以______（填“”或“”）为横轴，可得到如图乙所示的一条直线；若图像的斜率为k，则滑块的质量为______（用d、k、L表达）。 四、解答题（本题共4分，共43分） 14．如图所示，一质量为m=0.5kg的小球（可视为质点），用长为L=0.9m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动，g取10m/s2，求： (1)小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为多大？ (2)当小球在最高点的速度为6m/s时，轻绳对小球的拉力多大？ (3)若轻绳能承受的最大张力为50N，小球的速度不能超过多大？ (4)若轻绳改成轻杆，当小球在最高点的速度为1m/s时，求小球对轻杆的作用力？ 15．“鹊桥号”中继星与“玉兔二号”月球车实现月空-月面精准协同探测，中继星通过轨道摄动测算月球天体参数，为月球车开展地表实验提供数据支撑。中继星测算的月球半径为R、表面重力加速度为g，已知万有引力常量为G。 (1)月球车在月球表面开展平抛运动实验，从高度h水平发射一小球，中继星通过星载相机测得小球的水平位移为x，求发射的初速度； (2)中继星在半径为的轨道上绕月球做匀速圆周运动，求中继星的绕行速度。 16．某同学观看了2026年马年央视春晚《武BOT》节目后，对机器人的“弹射”运动产生了浓厚的兴趣。他设计了一个弹射装置，并用质量的小球代替机器人进行测试试验。如图所示，弹射装置上表面为距离地面的粗糙平台。小球以的水平初速度运动到平台上时，弹射装置立即启动，使小球向上弹起，随后小球从平台上的P点斜向上抛出，达到最高点后经落地，落地点与P点的水平距离。小球可视为质点，空气阻力不计，重力加速度g取。求 (1)小球距离地面的最大高度H； (2)小球离开P点瞬间的水平速度大小； (3)弹射平台对小球做的功W。 参考答案 1．C 【详解】AB．设细绳与竖直方向的夹角为，绳长为L，对小球，有 解得 因为乙球与竖直方向的夹角大，所以乙球的向心加速度比甲球的大，故AB错误； CD．设细绳与竖直方向的夹角为，绳长为L，对小球有 解得 由题图几何关系可知，为小球悬点到其做圆周运动所在水平面的高度，由题意可知，两小球的该高度相等，所以两小球的角速度相同，故C正确，D错误。 故选C。 2．A 【详解】A．根据开普勒第三定律 由于轨道Ⅱ的半长轴小于轨道Ⅰ的半径，则“嫦娥四号”绕轨道Ⅱ运行的周期小于绕轨道Ⅰ运行的周期，故A正确； B．“嫦娥四号”沿轨道Ⅰ运动至A时，需减速才能进入轨道Ⅱ，故B错误； C．根据牛顿第二定律可得 可得 可知“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行时，在A点的加速度大小小于在B点的加速度大小，故C错误； D．根据开普勒第二定律可知，“嫦娥四号”在轨道Ⅱ上由A点运行到B点的过程，速度逐渐增大，故D错误。 故选A。 3．B 【详解】AB．小环从最高到最低，由动能定理，则有 解得 角速度为 故B正确，A错误； C．小环在最低点时，根据牛顿第二定律得 解得大环对小环的拉力为 方向竖直向上，故C错误； D．由Ｃ可知小环对大环的拉力竖直向下，为5mg，对大环分析，杆对大环拉力为 故D错误。 故选B。 【点评】本题综合考查动能定理，受力分析，特别是在分析小环在最低点时切不可认为大环对小环的支持力提供向心力，应该是大环对小环的支持力与小环重力的合力提供向心力，这里特别容易出错。 4．B 【详解】A．发射速度大于7.9km/s，小于11.2km/s，故A错误； B．根据万有引力提供向心力有 得 所以轨道半径越大周期越大，因此在轨运行的周期略大于24h，故B正确； C．由于该卫星与同步卫星的质量不确定，无法比较受到地球引力的大小，故C错误； D．变轨一次只能进入椭圆轨道，不会进入圆轨道运行，故D错误。 故选B。 5．B 【详解】设地球的密度为ρ，地球的质量为 所以地球对太空探测器Q的引力 根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，则深入地下为h处探测器P受到地球的万有引力即为半径等于(R－h)的球体在其表面产生的万有引力，此时 故探测器P受到的引力 所以有 故B正确，ACD错误。 故选B。 6．C 【详解】A．物块在第一次运动中水平方向上只受到摩擦力，并且摩擦力随位移均匀增加，所以加速度在变大，故A错误； B．从A到B运用动能定理，则 f-x图像的斜率为 故B错误； C．根据能量守恒，第二次也能到达A点，且速度也为v1，且一开始加速度大，速度很快减小，所以花费时间较第一次长，故C正确； D．两次运动中，物块运动到A点时摩擦力做的功不相等，在A点的速度大小不相等，而摩擦力大小相等，根据力的瞬时功率计算公式 可得在距离A点处摩擦力功率大小不等，故D错误； 故选C。 7．A 【详解】AB．A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，可知 根据 ， 可得 由于B、C两点都在大轮上，可知 根据 ， 可得 则A、B、C三点线速度大小之比为 则A、B、C三点角速度之比为 故A正确，B错误； C．根据 可知A、B、C三点转速之比为 故C错误； D．根据 可知A、B、C三点周期之比为 故D错误。 故选A。 8．ABC 【详解】A．根据万有引力提供向心力可知 解得 由此可知三种卫星的线速度大小关系为 A正确； B．根据万有引力提供向心力可知 解得 由此可知三种卫星的角速度大小关系 B正确； C．根据万有引力提供向心力可知 解得 由此可知三种卫星的周期大小关系为 C正确； D．根据万有引力提供向心力可知 解得 由此可知三种卫星的加速度大小关系为 D错误。 故选ABC。 9．BD 【详解】A．要求地球的质量，地球则为中心天体，所以应该以月球或近地卫星为研究对象。当研究月球的绕地球公转时，由万有引力定律得 解得 当研究近地卫星绕地球公转时，由万有引力定律得 解得 所以不论是研究月球公转，还是研究近地卫星绕地球运转都得不到A选项，故A项错误； B．当研究近地卫星绕地球运转时，可得地球质量为 再由质量和密度、体积的关系 联立以上两式解得地球的密度 故B项正确； C．当研究月球公转时，可得地球质量为 再由质量和密度、体积的关系 联立以上两式解得地球的密度 故C项错误； D．月球公转时的向心加速度为 所以D项正确。 故选BD。 10．AD 【详解】A．根据题意，由图像可得，汽车无动力滑行时的加速度大小为 由牛顿第二定律可得，汽车行驶中所受阻力大小为 故A正确； B．根据题意，由图可知，当时，汽车达到最大速度，此时汽车的牵引力为 汽车的功率为 故B错误； C．根据题意，设内汽车的位移为，由动能定理有 代入数据解得 故C错误； D．汽车加速过程中速度为时，牵引力为 由牛顿第二定律有 故D正确。 故选AD。 11．AC 【详解】A．根据题意，由几何关系可得，斜面与河底夹角为，则整个运动过程中，工件克服重力所做的功为 故A正确； B．整个运动过程中，工件始终没离开接触面，则接触面对工件的支持力与工件的速度一直垂直，则接触面对工件的支持力不做功，故B错误； C．由能量守恒定律可得，轻绳对工件做的功等于小车对轻绳做的功。以绳子和汽车的结点为对象进行分析，在把工件从M拉到O的过程中，小车向右移动的距离为，由正弦定理有 解得 汽车对轻绳做功为 则轻绳的拉力对工件做功为，故C正确； D．在河底平面上，工件克服摩擦力做的功 在斜面上，工件克服摩擦力做的功为 则工件克服摩擦力做功为 故D错误。 故选AC。 12．AD 【详解】A．已知，绳长，物体初始位于，初始A到物体的距离 因此初始细绳松弛，细绳中没有作用力，当转台的角速度较小时由摩擦力提供物体做圆周运动的向心力，转台的角速度逐渐增大，直到由最大静摩擦力提供向心力，则有 得 可知在时物体相对转台静止，在角速度由0增大到的过程中，物体增加的动能全部由摩擦力提供，有 又，故，故A正确； BC．因为，，所以此两种状态下，物体还未相对于转台滑动，细绳仍处于松弛状态，故BC错误； D．当时，物体做离心运动，随着半径的增大，圆周运动所需的向心力会越来越大，因此只有细绳被拉直时才能施加作用力，此时细绳与转轴间的夹角为，因细绳施加作用力，转台的支持力逐渐减小，摩擦力减小，物体有可能飘起来，设物体刚飘起时的角速度为，竖直方向合力为零，则有 水平方向合力提供匀速圆周运动的向心力，则有 得 所以当时，物体已经飘起来，竖直方向合力为零，则有 水平方向合力提供匀速圆周运动的向心力，则有 得 所以细绳与转轴间的夹角，故D正确。 故选AD。 13．(1)8.0 (2) 【详解】（1）滑块经过光电门的线速度为 滑块转动的角速度 得 （2）[1][2]对滑块，由牛顿第二定律有 即 所以以力传感器读数F为纵轴，以为横轴，可得到如图乙所示的一条直线；若图像的斜率为k，即有 得 14．(1) (2) (3) (4)，方向向下 【详解】（1）轻绳模型的临界条件：最高点重力恰好提供向心力，此时拉力为0，速度最小。 由牛顿第二定律： 代入数据得： （2）最高点拉力与重力的合力提供向心力： 整理代入数据： （3）竖直圆周运动中，轻绳张力在最低点最大，最大张力对应最低点最大速度： 代入： 即小球速度不能超过 （4）设杆对小球的作用力向下（指向圆心）为正，合力提供向心力： 代入数据得： 负号说明杆对小球是向上的支持力，大小约4.4N，根据牛顿第三定律： 小球对轻杆的作用力大小约，方向向下，是压力。 15．(1) (2) 【详解】（1）设小球发射的初速度为，运动时间为t，由平抛运动规律得，联立解得 （2）设月球的质量为M，中继星的质量为m，绕行速度为v，由牛顿第二定律得 设月球表面某物体质量为，由万有引力和重力关系得 联立解得 16．(1) (2) (3) 【详解】（1）小球从最高点到地面做平抛运动，由平抛运动规律得 解得 （2）小球从P点到最高点的竖直距离为 由斜抛运动规律可得， 解得 （3）设小球离开P点瞬间的竖直速度大小为，由斜抛运动规律和动能定理可得， 解得 答案第8页，共19页 - 18 - 学科网（北京）股份有限公司 $