河南南阳市方城县第一高级中学2025-2026学年高一下学期四月竞赛物理试题

**基本信息** 以卫星发射、无人机表演等科技情境为载体，融合平抛运动、曲线运动、电场等核心知识，通过多维度问题设计考查科学推理与模型建构能力，适配高一竞赛对综合应用的要求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7/28|平抛运动、速度分解、曲线运动合力|结合斜面、人字梯等生活场景，注重运动与相互作用观念| |多选|3/18|斜抛相遇、等量异种电荷电场|通过多过程运动分析，考查科学论证能力| |实验题|2/14|平抛运动验证、机械能守恒|创新设计热敏纸打点、激光感光装置，强化科学探究| |计算题|3/40|电场力做功、卫星运动、多轨道滑块|综合应用能量守恒与圆周运动规律，体现问题层次性|

方城县第一高级中学2025-2026学年高一下学期4月竞赛物理试题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 考生注意： 1.本试卷满分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。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1．如图所示，在倾角分别为和斜面顶端，分别向左、向右沿水平方向抛出A、B两个小球，两小球第一次落在斜面上时正好在同一水平线上，若不计空气阻力，则A、B两球初速度大小之比为（，）（　　） A． B． C． D． 2．如图甲是家用的人字梯，结构简图如图乙所示，该人字梯由两个完全相同的梯子AM、AN通过顶端的铰链（大小不计）连接而成。某次使用完人字梯后需要将其收拢起来，让梯子的底端M、N两点均以恒定的速率v贴着地面向中间滑动，某时刻梯子AM、AN和竖直方向的夹角均为30°，则此时梯子顶部铰链的速度大小为（　　） A． B． C． D． 3．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由向行驶，动能一直增加。下列四幅图表示汽车在轨道上相应位置处所受的合力，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 4．如图所示为某种静电喷涂装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为电场线，在强电场作用下，一带电液滴从发射极由静止飞向吸极，、、、四点的电场强度大小分别为、、、，电势分别为、、、，重力忽略不计。下列说法正确的是（　　） A． B．带电液滴运动过程中电势能减小 C．带电液滴可能带正电也可能带负电 D．带电液滴运动过程中可能是先加速后减速 5．如图所示，小强同学将陶瓷粗坯（视为质点）放在绕竖直轴转动的水平转台上，转动转台，粗坯始终相对转台静止，在转台的转速缓慢增大的过程中，下列说法正确的是（　　） A．粗坯对转台的压力减小 B．粗坯对转台的压力增大 C．粗坯受到的摩擦力不变 D．粗坯受到的摩擦力一直增大 6．卫星的发射过程如图所示，先将卫星发射至近地圆轨道Ⅰ，后经P点变轨至椭圆轨道Ⅱ运行，最后在Q点变轨将卫星送入圆轨道Ⅲ。关于该卫星的发射过程，下列说法正确的是（　　） A．卫星在地面上的发射速度可以小于7.9km/s B．卫星在轨道Ⅱ上Q处的加速度小于在轨道Ⅲ上Q处的加速度 C．卫星在轨道Ⅱ上从P点运动到Q点，速度逐渐增大 D．卫星由轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ需在P点加速 7．如图所示，竖直平面内的圆弧是无人机以恒定速率在空中表演的部分运动轨迹，其中点与圆心等高。无人机运动过程中只受重力、驱动力、大小恒定且与速度方向始终相反的阻力作用。在无人机从运动到的过程中，下列说法正确的是（　　） A．机械能守恒 B．合外力做正功 C．重力的功率不变 D．驱动力的功率减小 二、多项选择题（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，共18分） 8．如图，两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B，A以速度v1斜向上抛出，B以速度v2竖直向上抛出，当A到达最高点时恰与B相遇。不计空气阻力，A、B两球均可视为质点，重力加速度为g，以下判断正确的是（　　） A．相遇时A的速度一定为零 B．相遇时B的速度一定为零 C．A从抛出到最高点的时间为 D．从抛出到相遇A、B速度的变化量相同 9．如图所示，等量异种点电荷、固定在光滑绝缘水平面上，一个带电小球（可视为点电荷）在两点电荷连线上从靠近负点电荷的P点由静止释放，小球沿着两点电荷的连线向正点电荷运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球带负电 B．小球向右运动的加速度先变大后变小 C．小球向右运动的速度先变大后变小 D．小球向右运动的速度不断增大 10．某码头采用斜面运送冷链食品，简化如图甲所示，电动机通过绕轻质定滑轮的轻细绳与放在倾角为的足够长斜面上的物体相连，启动电动机后物体沿斜面上升，在时间内物体运动的图像如图乙所示，其中除时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线，后电动机的输出功率保持不变。已知物体的质量为，不计一切摩擦，重力加速度。则下列判断正确的是（　　） A．在0~ls内电动机所做的功为 B．1s后电动机的输出功率为 C．在时物体的速度大小为 D．在内物体沿斜面向上运动了 三、实验题（本题共2小题，共14分） 11．如图甲所示，某实验小组设计了一款平抛实验器，绝缘的竖直面板固定在水平底座上，面板上平铺粘贴一层导电性良好的薄铁板，铁板上铺设一层热敏纸，并用磁性胶条固定在薄铁板上，左侧上方有一绝缘轨道，轨道末端水平，抛体块被弹射后做平抛运动，抛体块和薄铁板通过柔软的细漆包线分别连接电火花计时器脉冲输出端口（图中未画出），抛体块平抛运动过程中，每次脉冲放电时会在热敏纸上留下点迹。请回答下列问题： (1)实验时电火花计时器连接的是、的交流电源，在抛体块平抛运动过程中，电火花计时器在热敏纸上打出相邻两点的时间间隔是_____________s。 (2)实验小组测量出某次实验中各点到抛出点的竖直距离y，然后根据所测数据描点，得到了图像如图乙所示，由图像可知，当地的重力加速度大小_____________。（结果保留两位有效数字） (3)实验小组结合某次实验时获得的各点到抛出点的水平距离x、竖直距离y，作出图像如图丙中实线所示。若仅减小抛体块的初速度，则得到的图像可能是图丙中的虚线_____________（填“a”“b”“c”或“d”）。 12．某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过定滑轮，轻绳两端分别连接物块P与感光细钢柱K，两者质量均为，钢柱K下端与质量为的物块Q相连。铁架台下部固定一个电动机，电动机竖直转轴上装一支激光笔，电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动，每转一周激光照射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹，初始时P、K、Q组成的系统在外力作用下保持静止，轻绳与细钢柱均竖直，查得当地重力加速度为。 (1)开启电动机，待电动机以的角速度匀速转动后。将P、K、Q组成的系统由静止释放，Q落地前，激光器在细钢柱K上留下感光痕迹。取下K，用刻度尺测出感光痕迹间的距离如图乙所示。细钢柱K上留下的相邻感光痕迹点的时间间隔是_________，激光束照射到点时，细钢柱速度大小为_________（计算结果保留2位有效数字）。 (2)经判断P、K、Q组成的系统由静止释放时激光笔光束恰好经过点。参照图乙，经计算，在段，系统动能的增加量_________（计算结果保留3位有效数字），重力势能的减少量________J（计算结果保留3位有效数字），该实验存在一定的误差，请写出一条可能的原因：_________。 四、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．如图，光滑的固定斜面倾角为，斜面长为，底端点固定一带正电的点电荷（电荷量未知）；一质量为带电荷量为的小球从斜面顶端点静止释放，小球沿斜面向下运动的最远点为、间距离为。 (1)求、两点的电势差； (2)已知两点电荷组成的系统电势能（为静电力常量，为两电荷间距离），求点固定正点电荷的电量； (3)在（2）问的基础上，求小球在、之间运动的最大速度大小。 14．2024年中国航天全年预计实施100次左右发射任务，有望创造新的纪录。3月27日，云海三号02星在太原卫星发射中心成功发射并顺利进入预定轨道；4月3日，遥感四十二号01星在西昌卫星发射中心发射成功。已知地球质量为M，引力常量为G，地球表面重力加速度为g，设云海三号02星绕地球圆周运动的轨道半径为，遥感四十二号01星绕地球圆周运动的轨道半径为。求： （1）遥感四十二号01星距地面的高度； （2）云海三号02星和遥感四十二号01星的线速度之比； （3）再次出现如图所示位置关系（两卫星及地心在同一直线上）所需要的时间。 15．如图所示，水平轨道长为，其端有一被锁定的轻质弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上。圆心在、半径为的光滑圆弧轨道与相切于点，并且和圆心在、半径为的光滑细圆管轨道平滑对接，、、三点在同一条直线上。光滑细圆管轨道右侧有一半径为，圆心在点的圆弧挡板竖直放置，并且与地面相切于点。一质量为的小滑块（可视为质点）静止于轨道上的点，轻微扰动后，刚好能沿轨道下滑，且恰好运动到点，弹簧立即解除锁定，小滑块被弹回，小滑块在到达点之前已经脱离弹簧，并通过细圆管轨道最高点时上表面与轨道接触挤压，且压力大小为（计算时圆管直径不计，重力加速度为，不计空气阻力）。求： (1)小滑块与水平轨道间的动摩擦因数； (2)弹簧锁定时具有的弹性势能； (3)小滑块通过最高点后落到圆弧挡板时的动能。 试卷第8页，共8页 试卷第7页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 《方城县第一高级中学2025-2026学年高一下学期4月竞赛物理试题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B B D D D BCD AD ACD 1．C 【详解】两小球第一次落在斜面上时正好在同一水平线上，说明两小球竖直位移相等，设为h，由得两小球在空中运动时间相等，由图中几何关系可知， 水平方向有， 则A、B两球初速度大小之比为 故选C。 2．C 【详解】将M、A两点的速度分解，如图 根据沿杆方向速度大小处处相等，则有 解得 故选C。 3．B 【详解】汽车做曲线运动，所受合力方向位于轨迹的凹侧，由向行驶，动能一直增加，可知合力做正功，合力与速度方向（轨迹切线方向）的夹角小于。 故选B。 4．B 【详解】A．根据电场线的疏密可判定，密集的位置场强较大，稀疏的地方场强较小，所以，故A错误； BC．电场方向由正极指向负极，带电液滴逆着电场线方向运动，所以液滴带负电，带电液滴运动过程中，电场力做正功，电势能减小，故B正确，C错误； D．带电液滴运动过程中电场方向不变，则电场力方向不变，即加速度方向不变，则带电液滴运动过程中一直加速，故D错误。 故选B。 5．D 【详解】AB．粗坯在竖直方向上受力平衡，跟转速无关，故粗坯受到的支持力大小不变，根据牛顿第三定律可知，粗坯对转台的压力大小不变，故AB错误； CD．摩擦力提供粗坯做圆周运动的向心力，转速增大，粗坯受到的摩擦力一直增大，故C错误，D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．第一宇宙速度7.9km/s是最小的发射速度，可知卫星在地面上的发射速度大于7.9km/s，A错误； B．根据牛顿第二定律， 卫星在轨道Ⅱ上和轨道Ⅲ上经过同一地方Q处时的加速度相等。B错误； C．根据开普勒第二定律，卫星在轨道Ⅱ上从P点到Q点，速度逐渐减小，C错误； D．卫星在轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，在P点加速后做离心运动，变轨到椭圆轨道Ⅱ，D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．匀速运动四分之一圆周，动能不变，重力势能增加，故机械能一直增加，即机械能不守恒，故A错误； B．在无人机从运动到的过程中，速率不变，即无人机的动能不变，根据动能定理可知，合外力做功为0，故B错误； C．无人机在竖直方向的速度不断减小，根据功率，可知重力功率一直减小，故C错误； D．无人机以恒定速率飞行，所以无人机受到的合力始终指向圆心，与无人机速度垂直，即合力的功率为0，由题意可知无人机在竖直方向的分速度不断减小，所以重力的功率不断减小且为负，由于阻力与速度方向始终相反且大小恒定，所以阻力的功率不变且为负，由题意可知重力的功率、阻力功率与驱动力功率之和为0，所以驱动力的功率减小且为正，故D正确。 故选D。 8．BCD 【详解】AB．根据题意可知，A做斜上抛运动，B做竖直上抛运动，A到达最高点时恰好相遇，根据分运动和合运动的关系，A球在竖直方向的分运动和B球的运动相同，A球在最高点竖直方向的速度为零，水平方向的分速度等于开始运动时初速度的水平分速度，则相遇时A的速度不为零，B的速度一定为零，故A错误，B正确； CD．根据AB分析可知，A从抛出到最高点的时间等于B从抛出到最高点的时间，由公式可得，B从抛出到最高点的时间为 即A从抛出到最高点的时间为，由公式可知，从抛出到相遇A、B速度的变化量相同，故CD正确。 故选BCD。 9．AD 【详解】A．小球由静止向B球运动，受到B球的吸引力和A球的斥力，说明小球带负电，A正确； B．等量异种点电荷的连线上，中点的场强最小，故小球沿着两点电荷的连线向正点电荷运动的过程中加速度先变小后变大，B错误； C．等量异种点电荷的连线上，场强方向从正电荷指向负电荷，前面分析知小球带负电，故小球受到的电场力方向始终向右，与小球的运动方向相同，则小球向右运动的速度不断增大，C错误； D．由前面分析知D正确。 故选AD。 10．ACD 【详解】A．在0~ls内物体的位移 1s末的速度v1=5m/s，电动机所做的功为 选项A正确； B．在0~ls内物块受电动机的牵引力 其中a1=5m/s2，解得F=20N 则1s后电动机的输出功率为 选项B错误； C．在时物体匀速运动，则 根据 可得物体的速度大小为 选项C正确； D．在内由动能定理 解得物体沿斜面向上运动了 选项D正确。 故选ACD。 11．(1)0.02 (2)9.8（） (3)a 【详解】（1）由题意知打点间隔与脉冲间隔相等，则打点时间间隔 （2）根据平抛运动规律有 根据图像斜率 解得 （3）根据平抛运动的规律有， 整理可得 若仅减小抛体块的初速度，则图像的斜率增大，获得的图像可能是题图丙中的虚线a。 12．(1) 0.05 1.0 (2) 0.240 0.245 滑轮的质量不可忽略或绳与滑轮之间有摩擦或空气阻力 【详解】（1）[1][2]根据角速度与周期的关系有 根据运动学公式 （2）[1][2][3]在段，系统动能的增加量为 重力势能的减少量为。 滑轮的质量不可忽略，滑轮转动时有动能，或绳与滑轮之间有摩擦，或空气阻力导致系统重力势能的减少量大于物块与钢柱的动能增加量。 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）小球从到，根据动能定理 解得 （2）小球从到由能量转化与守恒知 解得 （3）若小球在到之间的点处加速度为0，设到的距离为，有 小球从到能量转化与守恒 解得小球在、之间运动的最大速度大小 14．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）地球表面的万有引力等于重力 得地球半径 则遥感四十二号01星距地面的高度 （2）由万有引力提供向心力 解得 （3）从两卫星及地心在同一直线上到再次在同一直线上的过程中 又 ， 可得 则 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）由图得、间的高度差，小滑块从点运动到点的过程中，由动能定理得   解得 （2）小滑块在点，由重力和压力提供向心力，有   解得 弹簧对小滑块做功过程由功能关系有 小滑块从到过程由动能定理得 解得 （3）小滑块通过点后做平抛运动，根据平抛运动的规律可知，水平方向有 竖直方向有 由几何关系有 可得小滑块落到圆弧挡板时的动能为 联立解得 答案第6页，共7页 答案第1页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 $