北京市第一七一中学2025-2026学年第二学期期中调研高一物理试题

北京市第一七一中学2025~2026学年第二学期期中调研 高一物理 2026.4 一、单项选择题（共14道小题，每小题3分，共42分） 1.关于下列四幅图的说法中正确的是 外轨】 车轮 内轨 河岸 tRrAt 图(a) 图b) 图（⊙） 图(d A.图，当船头垂直河岸渡河时，不管渡河过程中船速如何变化，渡河轨迹一定是直线 B.图b,该实验中A、B球同时落地的现象可以说明平抛运动水平方向分运动的特点 C.图c,汽车通过拱桥的最高点时对拱桥的压力大于重力 D.图d,火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用 2.如右图所示，某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动， 依次从A到B到C的运动过程中，下列说法正确的是 A.该同学的机械能守恒 B.座舱对该同学的作用力大小一直不变 C.仅减小摩天轮匀速圆周运动的转速，该同学在C点受座舱作用力一定减小 D.仅增大摩天轮匀速圆周运动的转速，该同学在A点受座舱作用力一定增大 3.如右图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质 量为的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某 点停止。下列说法正确的是 A.圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向 B.圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力做的功为0 C.圆盘停止转动时，小物体沿圆盘半径方向转动 D.圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力做正功，大小为二m0r' 4.如下图所示，“嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程 中，速度逐渐减小，在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的 F M B C D 1/8 5.如右图所示，足球在地面1的位置被踢出后，经过最高点2位置，落到地面3的位置。下列 说法正确的是 A.足球在2位置动能一定最小 B.足球在2位置重力的瞬时功率为零 C.足球在运动过程中机械能守恒 7777777777777777777777777777777777777777 D.足球在空中做匀变速曲线运动 6.右图所示为某新型电动汽车在阻力恒定的水平路面上进行性能测试时的-t图像，Oα为过原 点的倾斜线段，bc段平行于时间轴且与b段相切，b段汽车的功率为额定功率P,下列说 法正确的是 A.0t1时间内汽车牵引力做的功为P B.t1~时间内汽车的牵引力逐渐减小 C.2~时间内牵引力不做功 D.汽车行驶时受到的阻力大小为P1 5 7.有a、b、c、d四颗地球卫星，α还未发射，在地球赤道表面随地球一起转动，b处于近地轨道 上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，地球自转周期为24h,所有卫星均视为 做匀速圆周运动，各卫星排列位置如右图所示，则 A.b在相同时间内转过的弧长最长 B.α的向心加速度等于c的向心加速度 C.c在4h内转过的圆心角是π/6 D.d的运行周期有可能是23h 8.右图为发射“神舟二十号”飞船的示意图。飞船先在近地圆轨道缸上做匀速圆周运动，在近地点 P点火加速，进入椭圆轨道Ⅱ，运动到远地点Q时再次点火加速，进 入圆轨道Ⅲ，以便和天和核心舱实现交会对接。己知地球半径为R, 飞船在轨道缸上运动周期为T,轨道I到地球表面距离为，忽略地球 自转的影响，下列说法正确的是 A.载人飞船在轨道I上的速度大于地球的第一宇宙速度 B.载人飞船从轨道I变到轨道Ⅱ需要在P点点火减速 C.载人飞船在轨道Ⅱ上经过Q点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过Q点的加速度 D.飞船从轨道I到I要经历两次点火加速，所以在轨道I上的速度大于轨道I上的速度 9.如图所示，不可伸长的轻质细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方 钉一个钉子A,小球从某一位置（细绳处于拉直状态），由静止释放后摆下，不计空气阻力 和细绳与钉子相碰时的能量损失。下列说法中正确的是 0 A.当细绳与钉子碰后的瞬间，小球的线速度不变 B.当细绳与钉子碰后的瞬间，小球的角速度不变 C.当细绳与钉子碰后的瞬间，小球的向心加速度突然变小 ◆A D.在细绳与钉子相碰时，钉子的位置越远离小球，绳就越容易断 2/8 10.右图所示为人造卫星沿椭圆轨道绕地球运动的轨迹，设卫星在近地点、远地点的速度分别为 1、2,近地点到地心的距离为r,轨道上A、B两点的连线为椭圆轨道的短轴，地球质量为 M,引力常量为G。则 A.卫星从近地点运动到A点所需的时间大于周期的四分之一 GM 远地点 B.m>02且 近地点 地球 C.卫星在近地点时的曲率半径等于在远地点时的曲率半径 D.卫星在A点时受到的万有引力的大小等于卫星的向心力大小 11.在某次乒乓球比赛中，乒乓球先后两次落台后恰好在等高处水平越过球网，过网时的速度方 向均垂直于球网，把两次落台的乒乓球看成完全相同的球1和球2，如图所示，不计乒乓球 的旋转和空气阻力，乒乓球自弹起到最高点的过程中，下列说法正确的是 A.弹起时，球1的速度小于球2的速度 B.球1的速度变化率等于球2的速度变化率 球2 C.球1的飞行时间大于球2的飞行时间 D.过网时球1的速度小于球2的速度 12.如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装 置能绕过CD中点的轴OO转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦 力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块A到OO轴的距离 为物块B到OO轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处 于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是 A.物块A受到的静摩擦力先增大后减小 B.物块B受到的静摩擦力先增大后减小 C.物块B受到的静摩擦力先背离圆心，然后又指向圆心 D.物块A受到的合外力一直在增大且总是B的合外力的两倍 13.如图所示，一根橡皮绳一端固定于天花板上，另一端连接一质量为的小球 (可视为质点)，小球静止时位于O点。现给小球一竖直向下的瞬时速度， 小球到达的最低点A与O点之间的距离为x。已知橡皮绳中弹力的大小与其伸 长量的关系遵从胡克定律。不计橡皮绳的重力及空气阻力。小球运动过程中不 会与地板或天花板碰撞。则下列说法正确的是 A.小球由O点运动至A点的过程中，小球的动能先增大后减小 B.小球由0点运动至A点的过程中，小球克服合外力做功为mg+ 2 ○A C.小球由O点运动至A点的过程中，天花板对橡皮绳所做的功为 mg+6 2 D.小球此后上升至最高点的位置与A点的间距可能大于2x 3/8 14.在某星球表面将一轻弹簧竖直固定在水平面上，把质量为的小球P(可视为质点)从弹簧 上端由静止释放，小球沿竖直方向向下运动，小球的加速度α与弹簧压缩量x间的关系如图 所示，其中和x为已知量。下列说法中不正确的是 A.小球向下运动至速度为零时所受弹簧弹力大小为ma。 个a B.弹簧劲度系数为m PO C.小球向下运动过程中的最大动能为二maox。 D.当弹簧压缩量为x,时，弹簧的弹性势能为a,。 7777777 二、实验题(15题10分，16题8分，共18分) 15. (1)用实验探究平抛运动规律”。 ①在图1装置中，P、Q两个小球同时沿着斜槽 滚下，观察到P、Q两个小球撞在一起，则说 77777777777777777777777777 明平抛运动在方向上做 运动。 图1 图2 ②图2是实验室内研究平抛运动的装置。以下实验过程的一些做法，其中合理的有」 A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B.每次小球释放的初始位置可以任意选择 C.每次小球应从同一位置由静止释放 (2)在探究向心力大小与哪些因素有关时， 标尺 弹簧测力筒 同学用向心力演示器进行实验，如图3 小球 挡板B 挡板A 挡板C 小球 所示。两个变速塔轮通过皮带连接，转 变速塔轮长槽 短槽变速塔轮 动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀 传动皮带 速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运 手柄 动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心 图3 力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的 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格显示出两个钢球 所受向心力的比值。某同学利用此装置进行实验，若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板 A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。探究向 心力和角速度的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于3：1的轮盘上，将质量相同的 小球分别放在挡板 处（选填“A、C”或“B、C”),则标尺露出红白相间的等 分格数的比值约为 4/8 16.某实验小组用图甲装置验证系统机械能守恒定律.测得滑块（含遮光条）的质量为M,钩码 质量为m,遮光条的宽度为d。重力加速度大小为g,请回答下列问题： 光电门 气垫导轨 滑块遮光条 连气源 钩码 甲 乙 (1)注意事项：本实验中 (选填“需要”或“不需要”)保证钩码质量远小于滑 块（含遮光条）的质量M。 (2)实验步骤： ①按照图甲安装实验装置，调节气垫导轨水平，接通气源，将滑块从导轨右端由静止释放： ②测出滑块释放时，遮光条中心到光电门中心的距离L及遮光条通过光电门的遮光时间t: ③仅改变距离L,重复步骤②，测得多组L和t的数据。 (3)数据处理： ①某次实验测得遮光条通过光电门的遮光时间为，则滑块通过光电门的瞬时速度 01= (用d、t表示)： ②根据测得的多组L和t的数据，以L为纵坐标、以 (选填土、}政宁)为 横坐标作图，如图乙所示，若图线斜率k= (用M、、g、d表示)，则可验证 系统机械能守恒。 三、计算题(17、18题各9分，19题10分，20题12分，共40分) 17.假设在将来的某一天，一宇航员在半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：如 图所示，在不可伸长的长度为1的轻绳一端系一质量为的小球，另一端固定在O点，当小 球绕O点在竖直面内做圆周运动通过最高点速度为0时，绳的弹力恰好为零。不计小球的尺 寸，已知引力常量为G,求 (1)该行星表面的重力加速度： (2)该行星的第一宇宙速度： (3)该行星的质量。 5/8 18.游乐场中的大型娱乐设施旋转飞椅的简化示意图如图所示，圆形旋转支架半径为R=5, 悬挂座椅的绳子长为=5，游客坐在座椅上随支架一起匀速旋转时可将其和座椅组成的整体 看成质点，旋转飞椅以角速度ω匀速旋转时，绳子与竖直方向的夹角为0，不计绳子的重 力，重力加速度g=1ON/kg。 (1)旋转飞椅以角速度ω匀速旋转时，分析角速度0与夹角0的关系 (关系式用①、8、R、1、0等符号表示)： (2)当旋转飞椅以最大角速度旋转时，绳子与竖直方向的夹角日=37°，求圆形旋转支架 边缘游客运动的线速度大小（s37°=0.6，计算结果可用根式表示)： (3)为防止游客携带的物品掉落伤人，需以支架的轴心为圆心修建圆形栅栏，圆形栅栏的半 径为=10，求旋转飞椅角速度最大时，绳子悬点到地面的垂直距离H。 R 0 6/8 19.如图甲所示，校园中的“喷泉”从水面以相同倾斜角度和速度大小喷射而出，水滴下落击打水 面形成层层涟漪甚为美观.水滴的运动为一般的抛体运动，它的受力情况与平抛运动相同，在水 平方向不受力，在竖直方向只受重力，我们可以仿照研究平抛运动的方法来研究一般的抛体运 动.图甲中所示喷泉水滴的运动轨迹如图乙中所示，上升的最大高度为，水滴下落在水面的位 置距喷水口的距离为d.已知喷出口的水流量Q(流量Q定义为单位时间内喷出水的体积)，水 的密度为p,重力加速度为g. (1)求上述喷泉中水从喷水口喷出时的速度大小) (2)如图乙所示，若该“喷泉”是采用水泵将水先从距水面下深度为H处由静止提升至水面，然 后再喷射出去.已知：=h,k2h,水泵提升水的效率为V,求水泵抽水的平均功率P h 水泵 喷泉水面 字喷泉水池 d 地下水池 甲 乙 7/8 20.暗物质的引力效应是研究其存在的关键证据。构建模型研究暗物质，是一种重要的科学思维 方法，暗物质与星体间的相互作用遵守万有引力定律。 (1)科学家发现，宇宙中有许多双星系统。双星系统是由两个星体构成，其中每个星体的线度 (直径)都远小于两星体间的距离，一般双星系统距离其他星体很远，可以当作孤立系统处理。 己知某双星系统中每个星体的质量都是，两者相距L,它们正围绕两者连线的中点做匀速圆周 运动，己知引力常量为G,求： ①该双星系统的运动的角速度大小①： ②科学家通过光学实验观测得到的角速度大小d与上述①中角速度w有些差异，” =k (k>1)。为了解释这个问题，目前有理论认为，在宇宙中可能存在一种观测不到的暗物 质。其模型简化为；假定在以这两个星体连线为直径的球体内；均匀分布着暗物质，不考 虑其它星体影响，根据这一模型计算球形空间内的暗物质的质量M: (2)螺旋星系中有大量的恒星和星际物质；主要分布在半径为的球体内，球体外仅有极少的 恒星，球体内可见物质可认为均匀分布。己知球壳对壳内物体的引力为零；球体内外的所有 恒星都绕星系中心做匀速圆周运动，恒星到星系中心的距离为”，实际观测发现： ·当r≤R时，恒星运动的角速度0几乎不变： ·当r≥R时，恒星运动的角速度0与1成正比（此规律由暗物质引力导致）。 若暗物质分布在r≥R的球壳区域，请构建模型： ①论述暗物质是否均匀分布； ②求r从R到2R的球壳内暗物质的平均密度与r≤R内可见物质密度的比值。 8/8 北京市第一七一中学2025~2026学年第二学期期中调研高一物理参考答案 一、 单选题 1 2 4 5 6 7 8 10 11 12 13 14 D D B B B D D 二、 实验题 15.(1)①水平 匀速直线 ②AC (2) A、C 19 d 1 (M+m)d2 16.(1)不需要 (3) 2mg 三、计算题 17.(1)小球在最高点时有mg= 解得g= 1 Q)当卫星绕该行星表面做圆周运动时有g-解得"=V吸=骨 R R 即该行星的第一宇宙速度为 (3)物体在该行星表面或附近时有 GMm R2 =mg解得M=R_R2 18. 【详解】(1)游客和座椅组成的整体受到绳子拉力和重力作用做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可得 mgtan0=mo2(R+Isin) 解得 gtane 0= (2)当旋转飞椅以最大角速度旋转时，绳子与竖直方向的夹角0=37°，根据牛顿第二定律可得 2 mgtan8=mR+sm而 解得 v=2v15m/s (3)游客携带的物品掉落后做平抛运动，物品的落点在以轴心为圆心的一个圆周上，竖直方向有 H-Icosn=g 平抛运动的水平距离为 s=以 由数学知识有 r2=s2+(R+sm0)2 联立解得 H=7m 19.【答案】(1)由运动的合成与分解及平抛运动规律可知： 竖直方向水平方向号解得号品 水从喷口喷出时竖直方向y,=√2gh 所以水从喷口喷出时的速度大小为y=+-V物+2 gd2 (2)在△t时间内，喷射出水的质量△m=pQ△t 1 对△t时间内喷出的水，在最高点的动能：Ek=。△v, 由功能关系，nPa=Am(任+h)g+,△m:2解得P=9DO 21 4n ,G72 20.（1)a.对双星系统，万有引力提供向心力，由牛二律可得G2-m? 2Gm W= 解得 +G Mm b.万有引力的合力提供向心力，由牛顿第二定律可得 w=k k2-1 M= 又因为w 解得 (2)a设球体r=R内物质密度为P,暗物质的密度为P?,球体内物质总质量为M。 M-inRe 则 3 设”=R时恒星绕星系中心做匀速圆周运动的角速度为，根据万有引力的合力提供向心力得 GMim =maR 4 联立解得 1 ω= 根据在r>R范围内的恒星运动的w与r成正比，当r=nR时n 对r=nR的恒星绕星系中心做圆周运动，根据万有引力的合力提供向心力得 4 4 (HR(R)Pam GMim πRp2m (nR)2 -G3 (nR)=mai (nR) n-1 联立可得一A n-1 即暗物质密度是球体r=R内物质密度的n-1倍，即暗物质不均匀分布； b因为4 P-1 将n=2代入，解得P7