内容正文:
广东广州市执信中学2025-2026学年高一下期中物理试题改编练习卷
一、选择题(1~7题单选题,每小题4分,8-10题多选题,每小题6分,共46分)
1.下列说法正确的是( )
A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B.做曲线运动的物体,在某一位置时的速度方向就是曲线在这一点的切线方向
C.开普勒研究了行星运动的规律得出开普勒三大定律,并从中发现了万有引力定律
D.做圆周运动的物体所受合力一定指向圆心
2.由于“神舟二十号”飞船的舷窗出现贯穿性裂纹,2025年11月14日傍晚,神舟二十号乘组指令长陈冬与队员陈中瑞、王杰,搭乘“神舟二十一号”返回舱稳稳着陆于东风着陆场。如图所示是空间站和“神舟二十一号”飞船绕地球运动的轨道示意图,二者均沿顺时针方向运动。下列说法正确的是( )
A.“神舟二十一号”的加速度比空间站的加速度大 B.“神舟二十一号”的运行周期比空间站大
C.“神舟二十一号”要对接空间站,须向前喷气 D.“神舟二十一号”运行时动能比空间站大
3.某质点在平面上运动,时,质点位于轴上。它在方向运动速度—时间图像如图甲所示,它在方向的位移—时间图像如图乙所示。有关该质点的运动情况,下列说法正确的是( )
A.质点沿轴正方向做匀速直线运动 B.质点所受合外力是变力
C.质点在时速度大小为 D.质点在时的位置坐标
4.如图所示,I轨道和II轨道为某火星探测器的两个轨道,相切于点,图中两阴影部分为探测器与火星的连线在相等时间内扫过的面积,下列说法正确的是( )
A.两阴影部分的面积一定相等
B.探测器在II轨道上通过点时的加速度小于在I轨道上通过点时的加速度
C.探测器在II轨道上通过点时的速度小于在I轨道上通过点时的速度
D.探测器在I轨道运行的周期小于在II轨道运行的周期
5.如图所示,从O点沿x方向水平抛出的物体,抵达斜面上端的P点时,其速度方向恰好与斜面平行,然后沿着斜面无摩擦滑下。从抛出点开始计时,下列描述该物体沿x方向和y方向运动的图象中,大致正确的是( )
A.B.C.D.
6.如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做半径为的圆周运动,小球直径略小于管道内径,ab为过圆心的水平线,已知重力加速度为g。则小球( )
A.经最高点的最小速度为 B.经最高点的速度越大,对管壁的弹力一定越大
C.在ab上方运动时,对内侧管壁可能有作用力 D.在ab下方运动时,对内侧管壁可能有作用力
7.市面上有一种自动计数的智能呼啦圈深受女士喜爱。如图甲,腰带外侧带有轨道,将带有滑轮的短杆穿过轨道,短杆的另一端悬挂一根带有配重的细绳,其模型简化如图乙所示。已知配重质量0.5kg,绳长为0.4m,悬挂点到腰带中心的距离为0.2m。水平固定好腰带,通过人体微小扭动,使配重做水平匀速圆周运动,计数器显示在1min内显示圈数为120,此时绳子与竖直方向夹角为θ。配重运动过程中腰带可看做不动,g=10m/s2,sin37°=0.6,下列说法正确的是( )
A.若增大转速,腰受到腰带的弹力增大 B.若减小转速,腰受到腰带的摩擦力减小
C.配重的角速度是120rad/s D.绳子与竖直方向夹角θ等于37°
8.如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A.图a中轻杆长为l,若小球在最高点的线速度小于,杆对小球的作用力向上
B.图b中若火车转弯时未达到规定速率,轮缘对外轨道有挤压作用
C.图c中若A、B均相对圆盘静止,圆周运动半径,质量,则A、B所受摩擦力
D.图d中两个小球在相同的高度做匀速圆周运动,它们的角速度相同
9.我国的北斗系统可提供全球导航服务,在轨工作卫星共33颗,包含5颗地球静止同步轨道卫星,7颗倾斜地球同步轨道卫星和21颗中圆地球轨道卫星。如图所示为北斗系统中的两颗卫星,分别是中圆地球轨道卫星A和地球静止同步轨道卫星B,卫星A环绕方向为顺时针,卫星B环绕方向为逆时针。已知地球自转周期为,地球的半径为,卫星A和卫星B到地球表面的距离分别为、,引力常量为G,某时刻两卫星与地心连线之间的夹角为120°,下列说法正确的是( )
A.卫星B的动能一定小于卫星A的动能 B.地球的质量
C.卫星A围绕地球做圆周运动的周期
D.从图示时刻开始,经过时间两卫星第一次相距最近
10.我国跳台滑雪运动员正在积极备战2022年北京冬奥会,比赛中的跳台由助滑道、起跳区、着陆坡和停止区组成。运动员以水平初速度v从起跳区边缘A点飞出直至落在着陆坡上B点的过程中,相关数据可由传感器实时测量记录,运动员的水平位移x随时间t变化的图像如图乙所示,下落高度h随时间t变化的图像如图丙所示,两图中的虚线为模拟运动员不受空气阻力时的情形,实线为运动员受到空气阻力时的情形,两类情形下运动员在空中飞行的时间相同,均为t0=3s,斜坡足够长,重力加速度大小g=10m/s2,则( )
A.因两类情况下运动员位移的方向相同,所以
B.两类情况下滑雪运动员着陆时速度方向一定相同
C.滑雪运动员水平初速度v=20m/s
D.两类情况下滑雪运动员在着陆坡上落点间的距离为3m
二、非选择题(11题8分,12题8分,13题11分,14题13分,15题14分,共54分)
11.某学习小组用如图甲所示装置探究平抛运动的规律。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球在斜槽上点由静止释放,斜槽末端水平,钢球沿斜槽轨道滑下后从点水平抛出,落在水平放置的可上下调节的倾斜挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。改变挡板的高度,仍在点由静止释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。重力加速度。
(1)实验要保证斜槽末端水平,检验斜槽末端是否水平的方法是______;实验要建立平面直角坐标系,以小球在斜槽末端时球心在白纸上的垂直投影为坐标原点,以______的方向为轴正方向,以与轴垂直的方向作出轴;
(2)将白纸上记录的小球痕迹点用平滑的曲线连接,如图乙所示,在轨迹上取、两点,测得点的横坐标和纵坐标、点的横坐标,并标在坐标轴上,由此求得平抛运动的初速度大小______;点对应的纵坐标______;
(3)重复实验时,将白纸换成坐标纸,实验得到小球在坐标纸上的部分痕迹点如图丙所示,坐标纸每小格的边长为,、、是轨迹上的三点,则小球从运动到的时间间隔为______;小球运动到点时的速度大小为______。
12.某同学用如图甲所示的装置与传感器结合,探究向心力大小的表达式。实验时用手拨动挡光杆旋臂使其做圆周运动,力传感器和光电门固定在实验装置上,测量角速度和向心力。
(1)测得挡光杆的宽度为1mm,挡光杆通过光电门的时间为,则挡光杆通过光电门的速度大小为________m/s,挡光杆到转轴的距离为0.20m,则挡光杆转动的角速度大小为________rad/s。(结果均保留两位有效数字)
(2)图乙中①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线,由图乙可知,与曲线①相比,曲线②对应的砝码质量________(填“更大”“等大”或“更小”)。
13.某宇宙科考团到达一未知星球后,在星球表面完成一些基本的实验。通过测量发现该星球半径为R(足够大),质量分布均匀,星球表面处于真空环境。小朱将一个质量为m的小球以v的初速度(远小于该星球的第一宇宙速度)竖直向上抛出,经过时间t后刚好回到出发位置。已知万有引力常数为G,不考虑该星球的自转,则:
(1)小球上升的最大距离多大?
(2)该星球的质量多大?
(3)小罗将静止在地上的一块石块(体积忽略不计)以v的初速度与地面成某角度斜着踢出,则石块再次落到地面时的最远距离多大?(以上三问均用题干中已知量表示)
14.游乐场中的圆锥体形“魔盘”,正视纵截面可简化为图乙的等腰三角形。质量的小孩(可视为质点)坐在魔盘斜面上的某一位置,当魔盘绕其中心竖直轴转动时,随着角速度的缓慢增大,小孩受到的静摩擦力f与的关系如图丙所示,取重力加速度。求:
(1)魔盘斜面与水平面间的夹角;
(2)小孩做圆周运动的半径R;
(3)已知小孩与魔盘问的动摩擦因数,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则小孩能随魔盘一起转动而不相对滑动的最大角速度。
15.我国“深海勇士”号母船在执行海底热液区科考任务时,采用一种“无扰动样本回收装置”,如图所示,下潜器在深海中将A点沿水平方向释放一个质量为的样本舱(内置精密仪器),样本恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道。B、C为圆弧的两端点,其连线水平,轨道最低点为O,样本舱到达O点的速度大小,圆弧对应的圆心角,圆弧半径 ,A点距水平面的高度,样本舱离开C点后恰好能无碰撞地沿固定斜面滑至最高点D,并自动锁定在海底实验平台上。已知样本舱与缓冲斜坡间的动摩擦因数,海水浮力,样本舱在水底形成“水膜润滑”状态,忽略海水阻力,取,,,求:
(1)样本舱到达B点时的速度大小;
(2)缓冲斜坡上C、D间的距离;
(3)为了保护样本舱,样本舱受到的最大冲击力不能超过40N,试分析样本舱能否安全到达海底实验平台D点。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案
1.B【详解】A.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,比如平抛运动,受到的就是恒力重力的作用,故A错误;
B.曲线运动速度的方向与该点曲线的切线方向相同,故B正确;
C.开普勒研究了行星运动的规律得出开普勒三大定律,牛顿发现了万有引力定律,故C错误;
D.只有做匀速圆周运动物体受到的合外力方向才始终指向圆心,非匀速圆周运动的物体所受合力不一定指向圆心,故D错误。故选B。
2.A【详解】A.根据牛顿第二定律可得解得
由此可知,半径越小,加速度越大,“神舟二十一号”的加速度比空间站的加速度大,故A正确;
B.根据万有引力提供向心力可得
由此可知,轨道半径越大,周期越大,则“神舟二十一号”的运行周期比空间站小,故B错误;
C.“神舟二十一号”要与空间站对接,如果向运动方向喷气时,“神舟二十一号”速度减小会向内轨道变轨不会实现对接,故C错误;
D.由于空间站与“神舟二十一号”的质量大小未知,因此无法比较动能,故D错误。故选A。
3.D【详解】A.因y-t图像的斜率的符号反映速度的方向,可知质点沿轴负方向做匀速直线运动,选项A错误;
B.质点在y方向做匀速运动,合力为零,在x方向做匀加速运动,合力为恒力,可知质点所受合外力是恒力,选项B错误;
C.质点在时vx=6m/s,可知速度大小为选项C错误;
D.质点在时,y=0可知质点的位置坐标,选项D正确。故选D。
4.C【详解】A.根据开普勒第二定律,对于同一轨道,探测器与火星的连线在相等时间内扫过的面积相等。但轨道I和轨道II是不同的轨道,故两阴影部分的面积不一定相等,故A错误;
B.根据牛顿第二定律和万有引力定律有解得
在P点,探测器与火星的距离 相同,故加速度大小相等,故B错误;
C.探测器从轨道I变轨到轨道II,需要在P点减速,使万有引力大于向心力,从而做近心运动进入轨道 II,所以探测器在 II 轨道上通过P点时的速度小于在 I 轨道上通过P点时的速度,故C正确;
D.根据开普勒第三定律,轨道 I 的半长轴大于轨道 II 的半长轴,所以探测器在 I 轨道运行的周期大于在 II 轨道运行的周期,故D错误。故选 C。
5.C【详解】物体从O到P做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,竖直方向的加速度为g,从P沿斜面做匀加速直线运动,加速度大小为
则在水平方向上做匀加速直线运动,加速度大小为
在竖直方向上做匀加速直线运动,加速度大小为显然竖直方向上的加速度小于,故选C。
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,以及知道在斜面上做匀加速直线运动,分解为水平方向和竖直方向,在两个分方向上均做匀加速直线运动。
6.C【详解】AB.在最高点,当速度时,内壁对小球有支持力,根据牛顿第二定律可得,解得当速度越大时,支持力越小,结合牛顿第三定律可知,对管壁的弹力越小。
当时,速度有最小值0,故AB错误;
C.小球在过圆心的水平线上方运动时,小球的速度如果比较小,靠重力和内侧管壁的支持力提供向心力,C正确;
D.在下方运动时,受到的向心力指向圆心,而重力沿半径方向的分力背离圆心,故小球还必须受到外壁的支持力,对内侧管壁没有作用力,D错误。故选C。
7.A【详解】AB.若增大转速,配重做匀速圆周运动的半径变大,绳与竖直方向的夹角θ将增大,根据受力分析,可得,
可知配重在竖直方向平衡,又cosθ减小,所以拉力T变大,向心力Fn变大;
对腰带分析如图
根据受力分析可得,
故腰受到腰带的摩擦力不变,腰受到腰带的弹力增大,故A正确,B错误;
C.计数器显示在1min内显示圈数为120,可得周期为
故角速度为,故C错误;
D.配重构成圆锥摆,受力分析,如图
根据受力分析可得
又圆周的半径为联立解得θ不等于37°,故D错误。故选A。
8.ACD【详解】A.图a中若轻杆上的小球在最高点时,杆对小球的作用力为零,此时解得
若速度小于,杆对小球的作用力向上,故A正确;
B.图b中若火车转弯未达规定速度行驶时,此时重力和轨道的支持力的合力大于火车所需的向心力,轮缘对内侧轨道有挤压作用,轮缘对外轨道没有挤压作用,故B错误;
C.图c中若A、B均相对圆盘静止,根据
若圆周运动半径,质量,则A、B所受摩擦力
即,故C正确;
D.由牛顿第二定律可得
则两个小球在相同的高度做匀速圆周运动,它们的角速度相同,故D正确。故选ACD。
9.BD【详解】A.根据牛顿第二定律解得
因为两颗卫星做圆周运动的轨迹半径所以
但是,卫星A、B的质量关系不确定,所以两颗卫星的动能大小的关系也不确定,故A错误;
B.地球静止同步轨道卫星B,其周期与地球自转周期相等,根据万有引力提供向心力则有解得故B正确;
C.根据开普勒第三定律有解得故C错误;
D.卫星A环绕方向为顺时针,卫星B环绕方向为逆时针,从图示时刻开始,经过时间t两卫星第一次相距最近,则有解得故D正确。故选BD。
10.ACD【详解】A.因为两类情况都是落在斜坡上,即位移方向与斜坡夹角相同,所以A正确;
B.在有阻力的情况下,水平、竖直方向的速度会减小,因位移−时间图像的斜率表示速度,由图乙、丙可知,两种情况落在斜坡上时,水平方向和竖直方向速度减小的情况不同,所以两类情况下滑雪运动员着陆时速度方向不一定相同,B错误;
C.运动员在不受阻力时,水平方向的位移x0=vt0
竖直方向的位移又解得v=20m/s,x0=60m,h0=45mC正确;
D.设运动员不受空气阻力和受空气阻力时的位移分别为s0和s,落在着陆坡上落点间的距离为Δs,由位移合成可得没有空气阻力时
有空气阻力时
所以Δs=75m−72m=3mD正确。故选ACD。
11.(1) 将小球放在斜槽末端看是否能静止 重锤线(2) 2 45(3) 0.1 2.5
【详解】(1)[1]检验斜槽末端是否水平的方法是:将小球放在斜槽末端看是否能静止;
[2]以小球在斜槽末端时球心在白纸上的投影作为坐标原点,以重锤线的方向为轴正方向。
(2)[1]平抛运动在水平方向做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动,根据
可得,小球到达点的时间小球平抛的初速度为
[2]到达点的时间点的纵坐标cm
(3)[1]在竖直方向有解得s
[2]初速度m/s
小球运动到点时竖直方向的分速度m/s则m/s
12.(1) 0.50 2.5(2)更大
【详解】(1)挡光杆通过光电门的速度大小为
由计算得出
(2)根据向心力公式
可知半径和角速度相同时,质量越大则向心力越大,故曲线②对应的砝码质量更大。
13.(1)(2)(3)
【详解】(1)根据对称性,可知小球上升时间为,则小球上升的最大距离
(2)根据竖直上抛规律有在星球表面有联立解得星球质量
(3)设v方向与水平方向夹角为,则石块从抛出到落地时间为
水平距离为联立解得
可知为时x有最大值,且最大值为联立解得
14.(1)30°(2)(3)
【详解】(1)由图丙可知:魔盘不转时,小孩受到的静摩擦力大小为
根据解得
(2)小孩做圆周运动的半径为R,出图丙可知,魔盘转动时,小孩受到的摩擦力大小为,则,解得
(3)小孩刚好不相对魔盘滑动时,则,,
解得
15.(1)(2)(3)可以到达。
【详解】(1)对于样本舱,由A到B做平抛运动,在B点竖直方向上有
,在B点时有解得
(2)由题可得
物块沿斜面上滑时,有
解得斜面上C、D间的距离
(3)在O点时,根据解得故可以到达。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$