内容正文:
2025-2026学年度高一物理期中考试卷
一、单选题
1. 发现万有引力定律和首次比较精确地测出引力常量的科学家分别是( )
A. 卡文迪许、牛顿 B. 牛顿、卡文迪许 C. 牛顿、伽利略 D. 开普勒、卡文迪许
2. 2025年8月,中国多款“6代机”陆续面世,其中“成飞”的验证机的外形酷似“银杏叶”,被广大网友津津乐道。如图所示的某次试飞过程中,“银杏叶”在空中加速攀升,其合外力方向和轨迹关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,某商场安装了智能化的电动扶梯。扶梯与水平方向成角,速度大小为v,一乘客乘扶梯上楼,则乘客竖直向上的分速度的大小是( )
A. B. C. D.
4. 做匀速圆周运动的物体,在运动过程中保持不变的物理量是( )
A. 速度 B. 合外力 C. 加速度 D. 速率
5. 如图是从高空拍摄的一张地形照片,河水沿着弯弯曲曲的河床做曲线运动。依次沿河岸标记出四个位置a、b、c、d,若在四个标记处的河水流速近似相等,且各弯道宽度和水深相同,则最容易被水冲击磨损的位置是( )
A. a B. b C. c D. d
6. 如图所示,洗衣机脱水时,衣服贴在筒壁上随脱水筒一起绕竖直转轴匀速转动而未滑动,则下列说法正确的是( )
A. 衣服受到筒壁的弹力与向心力是一对平衡力
B. 衣服受到筒壁的摩擦力会随转速的增大而增大
C. 衣服受到的合力沿水平方向
D. 衣服受到的合力为0
7. 超重耐力与适应性训练,是大部分航天员最深刻的记忆。如图所示,超重耐力与适应性训练的主要设备是载人离心机。在高速旋转的离心机中航天员要承受8倍重力加速度(即向心加速度为),若训练用离心机的旋转臂长为,重力加速度取,为达到训练要求,离心机匀速旋转的角速度大小约为( )
A. 2rad/s B. 3rad/s C. D. 5rad/s
8. 铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的,已知内外轨道平面与水平面的夹角为,如图所示,弯道处的圆弧半径为,若质量为的火车转弯时速度等于,则( )
A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C. 这时铁轨对火车的支持力等于 D. 这时铁轨对火车的支持力大于
9. 在天文学上,春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季.如图所示,从地球绕太阳的运动规律分析,下列判断正确的是( )
A. 在冬至日前后,地球绕太阳的运行速率较大
B. 在夏至日前后,地球绕太阳的运行速率较大
C. 春夏两季比秋冬两季时间短
D. 春夏两季和秋冬两季时间长度相同
10. 某行星A的质量约为地球质量的,半径约为地球半径的,则同一物体在行星A的表面与在地球表面受到的引力的比值约为( )
A. 5 B. 2.5 C. 0.4 D. 0.2
11. 我国发射的“天和”核心舱距离地面的高度为h,运动周期为T,绕地球的运动可近似为匀速圆周运动。已知万有引力常量为G,地球半径为R,根据以上信息可知( )
A. 地球的质量 B. 地球的质量
C. 核心舱的质量 D. 核心舱的质量
12. 为监测全球气候变暖情况,某科研团队发射的一颗人造地球卫星,在距离地面一定高度的轨道上绕地球做匀速圆周运动。由于燃料微调,卫星的线速度减小为原来的,调整后卫星仍稳定做匀速圆周运动,忽略其他天体的引力影响,则下列说法正确的是( )
A. 卫星的轨道半径增大为原来的3倍 B. 卫星的运行周期增大为原来的9倍
C. 卫星的角速度减小为原来的 D. 卫星的向心加速度减小为原来的
二、多选题
13. 如图所示,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上水平抛出的两个小球a和b的运动轨迹,不计空气阻力。它们的初速度分别为,下落时间分别为。则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
14. 如图所示,两个皮带轮的转轴分别是O1和 O2,设转动时皮带不打滑,则皮带轮上A、B、C三点运动快慢的正确关系是( )
A. vA=vB,vB > vC
B. =,vB > vC
C. =vC,=
D. vA= vB,B=C
15. 如图所示,质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆环内侧做圆周运动。圆环半径为R,小球半径不计,小球经过圆环内侧最高点时刚好不脱离圆环,则其通过最高点时下列表述正确的是(重力加速度为g)( )
A. 小球对圆环的压力大小等于mg
B. 重力mg充当小球做圆周运动所需的向心力
C. 小球的线速度大小等于
D. 小球的向心加速度大小等于g
16. 要使两物体间的万有引力减小到原来的,下列方法可行的是( )
A. 使两物体的质量各减小一半,距离不变
B. 使其中一个物体的质量减小到原来的,距离不变
C. 使两物体间的距离增大到原来的2倍,质量不变
D. 使两物体的质量和两物体间的距离都减小到原来的
17. 2024年国务院政府工作报告提出、要推动商业航天等新兴产业安全健康发展。全国政协委员、一院型号总设计师容易在两会期间表示,今年,我国将有多型可重复使用火箭陆续亮相、实施首飞。我国计划在2025年实施天问二号小行星探测任务,主要目标是对一颗近地小行星进行伴飞并取样返回。在航天器发射过程中,精准变轨至关重要,是卫星进入预定轨道的必要条件。则下列说法正确的是( )
A. 发射速度应小于16.7km/s B. 发射速度应大于7.9km/s
C. 返回地面的过程不能看作平抛运动 D. 由可知,轨道越高,速度越大
第II卷(非选择题)
三、实验题
18. 用如图所示的“向心力演示器”来探究匀速圆周运动向心力的规律。挡板B、C到左右塔轮中心轴的距离均为d,挡板A到左塔轮中心轴的距离为2d,左右变速塔轮每层对应的半径之比均已知,左右两标尺露出的格数代表匀速圆周运动的物体所受的向心力,准备两个质量相等的小球,回答下列问题:
(1)让皮带连接的左右变速塔轮的半径相等,把两小球分别放在A、C上,匀速转动手柄,稳定后发现左右两个标尺露出的格数之比为2:1,说明___________(填“线速度”或“角速度”)一定时,向心力与匀速圆周运动的半径成___________(填“正比”或“反比”);
(2)让皮带连接的左右变速塔轮的半径之比为2:1,把两小球分别放在B、C上,匀速转动手柄,稳定后发现左右两个标尺露出的格数之比为1:4,说明___________一定时,向心力与匀速圆周运动___________(填“角速度”或“线速度”)的平方成正比。
四、解答题
19. 在2025中国大学生飞行器设计创新大赛的限重定点空投项目中,某飞行器以v0=15m/s的速度水平向右匀速飞行,在某时刻释放了一沙袋,此时飞行器到水平地面的距离h=20m,空气阻力忽略不计,g取10m/s2。求沙袋:
(1)在空中运动的时间t;
(2)落地时速度的大小v。
20. 我国首个月球探测计划“嫦娥工程”分三个阶段实施,预计将在2030年之前实现载人登月。若某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在距月球表面高度为h处自由释放一个小球,测得下落时间为t。已知月球半径R,引力常量G,忽略月球的自转且。求:
(1)月球表面的重力加速度g;
(2)月球的质量M。
21. 如图(a)为长春西湖公园的“巨型冰锅”,冰锅可视为半径为的球面的一部分。质量为的汽车(可视为质点)采用两种方式从锅底“脱困”,重力加速度为,不计空气阻力。
(1)第一种方式:汽车在过锅底的竖直面内做圆周运动,多次往复运动后荡出冰锅。某次通过锅底时速度为,如图(b)所示,求此时汽车对锅底的压力大小和方向。
(2)第二种方式:汽车从锅底沿锅壁螺旋上升,最后驶出冰锅。某一小段时间内汽车的运动可视为在水平面内的匀速圆周运动,汽车与冰锅球心点连线与竖直方向夹角为,如图所示,要使汽车不受摩擦力作用,其速度应等于多少。
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2025-2026学年度高一物理期中考试卷
一、单选题
1. 发现万有引力定律和首次比较精确地测出引力常量的科学家分别是( )
A. 卡文迪许、牛顿 B. 牛顿、卡文迪许 C. 牛顿、伽利略 D. 开普勒、卡文迪许
【答案】B
【解析】
【详解】发现万有引力定律的科学家是牛顿,首次测出引力常量的是卡文迪许。
故选B。
2. 2025年8月,中国多款“6代机”陆续面世,其中“成飞”的验证机的外形酷似“银杏叶”,被广大网友津津乐道。如图所示的某次试飞过程中,“银杏叶”在空中加速攀升,其合外力方向和轨迹关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】“银杏叶”在空中加速攀升,其合外力方向一方面要指向曲线的凹侧,另一方面还要与速度方向的夹角为锐角,其沿切线方向的分力使“银杏叶”加速。
故选A。
3. 如图所示,某商场安装了智能化的电动扶梯。扶梯与水平方向成角,速度大小为v,一乘客乘扶梯上楼,则乘客竖直向上的分速度的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】乘客站在与水平方向成角的扶梯上,速度大小为v,可以分解为竖直向上和水平向右的两个分速度,乘客竖直向上的分速度的大小是。
故选A。
4. 做匀速圆周运动的物体,在运动过程中保持不变的物理量是( )
A. 速度 B. 合外力 C. 加速度 D. 速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.速度是矢量,匀速圆周运动中速度方向时刻变化,故A错误;
B.合外力提供向心力,方向始终指向圆心,方向不断变化,故B错误;
C.加速度方向与合外力方向相同,也指向圆心,方向不断变化,故C错误;
D.速率是速度的大小,匀速圆周运动中速率保持不变,故D正确。
故选D。
5. 如图是从高空拍摄的一张地形照片,河水沿着弯弯曲曲的河床做曲线运动。依次沿河岸标记出四个位置a、b、c、d,若在四个标记处的河水流速近似相等,且各弯道宽度和水深相同,则最容易被水冲击磨损的位置是( )
A. a B. b C. c D. d
【答案】D
【解析】
【详解】根据圆周运动的规律,在水道转弯处的外侧河床受的冲击力提供向心力
则水道半径(曲率半径)越小,则冲击力越大,则最容易被水冲击磨损的位置是d点。
故选D。
6. 如图所示,洗衣机脱水时,衣服贴在筒壁上随脱水筒一起绕竖直转轴匀速转动而未滑动,则下列说法正确的是( )
A. 衣服受到筒壁的弹力与向心力是一对平衡力
B. 衣服受到筒壁的摩擦力会随转速的增大而增大
C. 衣服受到的合力沿水平方向
D. 衣服受到的合力为0
【答案】C
【解析】
【详解】A.衣服受到筒壁的弹力提供衣服做圆周运动所需的向心力,选项A错误;
B.衣服受到筒壁的摩擦力与衣服受到的重力是一对平衡力,大小始终相等,选项B错误;
CD.衣服受到的合力提供向心力,因此合力方向沿水平方向、大小不为0,选项C正确、D错误。
故选C。
7. 超重耐力与适应性训练,是大部分航天员最深刻的记忆。如图所示,超重耐力与适应性训练的主要设备是载人离心机。在高速旋转的离心机中航天员要承受8倍重力加速度(即向心加速度为),若训练用离心机的旋转臂长为,重力加速度取,为达到训练要求,离心机匀速旋转的角速度大小约为( )
A. 2rad/s B. 3rad/s C. D. 5rad/s
【答案】B
【解析】
【详解】根据
可得
故选B。
8. 铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的,已知内外轨道平面与水平面的夹角为,如图所示,弯道处的圆弧半径为,若质量为的火车转弯时速度等于,则( )
A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C. 这时铁轨对火车的支持力等于 D. 这时铁轨对火车的支持力大于
【答案】C
【解析】
【详解】由牛顿第二定律
解得
此时火车受到的重力和铁路轨道的支持力的合力提供向心力,内轨和外轨都不受车轮的挤压,如图所示,
则这时铁轨对火车的支持力大小为
故选C。
9. 在天文学上,春分、夏至、秋分、冬至将一年分为春、夏、秋、冬四季.如图所示,从地球绕太阳的运动规律分析,下列判断正确的是( )
A. 在冬至日前后,地球绕太阳的运行速率较大
B. 在夏至日前后,地球绕太阳的运行速率较大
C. 春夏两季比秋冬两季时间短
D. 春夏两季和秋冬两季时间长度相同
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据开普勒第二定律,对每一个行星而言,太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化。近日点连线短,在冬至日前后,地球绕太阳的运行速率较大,远日点连线长,在夏至日前后,地球绕太阳的运行速率较小,故A正确,B错误;
CD.由上述可知,春夏两季比秋冬两季时间长,故CD错误。
故选A。
10. 某行星A的质量约为地球质量的,半径约为地球半径的,则同一物体在行星A的表面与在地球表面受到的引力的比值约为( )
A. 5 B. 2.5 C. 0.4 D. 0.2
【答案】D
【解析】
【详解】设物体质量为,则在行星A表面受到的引力为
在地球表面受到的引力为
由题意,行星A的质量,半径
代入数据可得同一物体在行星A的表面与在地球表面受到的引力的比值约为
故选D。
11. 我国发射的“天和”核心舱距离地面的高度为h,运动周期为T,绕地球的运动可近似为匀速圆周运动。已知万有引力常量为G,地球半径为R,根据以上信息可知( )
A. 地球的质量 B. 地球的质量
C. 核心舱的质量 D. 核心舱的质量
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据
地球质量为,故A错误,B正确;
CD.根据上式,核心舱质量在公式中被消去,无法通过题设条件求解,故CD错误。
故选B。
12. 为监测全球气候变暖情况,某科研团队发射的一颗人造地球卫星,在距离地面一定高度的轨道上绕地球做匀速圆周运动。由于燃料微调,卫星的线速度减小为原来的,调整后卫星仍稳定做匀速圆周运动,忽略其他天体的引力影响,则下列说法正确的是( )
A. 卫星的轨道半径增大为原来的3倍 B. 卫星的运行周期增大为原来的9倍
C. 卫星的角速度减小为原来的 D. 卫星的向心加速度减小为原来的
【答案】C
【解析】
【详解】A.卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力
可得
卫星的轨道半径增大为原来的9倍,故A错误;
B.卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力
可得
卫星的运行周期增大为原来的27倍,故B错误;
C.卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力
可得
卫星的角速度减小为原来的,故C正确;
D.卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力
可得
由A选项可知,卫星的轨道半径增大为原来的9倍,卫星的向心加速度减小为原来的,故D错误。
故选C。
二、多选题
13. 如图所示,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上水平抛出的两个小球a和b的运动轨迹,不计空气阻力。它们的初速度分别为,下落时间分别为。则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】CD.根据平抛运动竖直方向的位移公式,两个小球的下落高度分别满足
因为,所以
故C选项错误,D选项正确;
AB.又因为两个小球的水平位移满足,根据可得
故A选项正确,B选项错误。
故选AD。
14. 如图所示,两个皮带轮的转轴分别是O1和 O2,设转动时皮带不打滑,则皮带轮上A、B、C三点运动快慢的正确关系是( )
A. vA=vB,vB > vC
B. =,vB > vC
C. =vC,=
D. vA= vB,B=C
【答案】AD
【解析】
【详解】由题意知,B、C两点是同轴转动,故有
根据
v=rω
可知
A、B两点是同缘传动,边缘点线速度大小相等,所以
vA=vB
由图可知
综上所述有
故AD正确,BC错误。
故选AD。
15. 如图所示,质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆环内侧做圆周运动。圆环半径为R,小球半径不计,小球经过圆环内侧最高点时刚好不脱离圆环,则其通过最高点时下列表述正确的是(重力加速度为g)( )
A. 小球对圆环的压力大小等于mg
B. 重力mg充当小球做圆周运动所需的向心力
C. 小球的线速度大小等于
D. 小球的向心加速度大小等于g
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.因为小球经过圆环内侧最高点时刚好不脱离圆环,故在最高点时小球对圆环的压力为零,故A错误;
BCD.此时小球只受重力作用,即重力mg充当小球做圆周运动所需的向心力,则有
即,a=g,故BCD正确。
故选BCD。
16. 要使两物体间的万有引力减小到原来的,下列方法可行的是( )
A. 使两物体的质量各减小一半,距离不变
B. 使其中一个物体的质量减小到原来的,距离不变
C. 使两物体间的距离增大到原来的2倍,质量不变
D. 使两物体的质量和两物体间的距离都减小到原来的
【答案】ABC
【解析】
【详解】根据万有引力定律表达式
A.使两物体的质量各减小一半,距离不变,则万有引力变为原来的,故A正确;
B.使其中一个物体的质量减小到原来的,距离不变,则万有引力变为原来的,故B正确;
C.使两物体间的距离增大到原来的2倍,质量不变,则万有引力变为原来的,故C正确;
D.使两物体的质量和两物体间的距离都减小到原来的,则万有引力大小不变,故D错误。
故选ABC。
17. 2024年国务院政府工作报告提出、要推动商业航天等新兴产业安全健康发展。全国政协委员、一院型号总设计师容易在两会期间表示,今年,我国将有多型可重复使用火箭陆续亮相、实施首飞。我国计划在2025年实施天问二号小行星探测任务,主要目标是对一颗近地小行星进行伴飞并取样返回。在航天器发射过程中,精准变轨至关重要,是卫星进入预定轨道的必要条件。则下列说法正确的是( )
A. 发射速度应小于16.7km/s B. 发射速度应大于7.9km/s
C. 返回地面的过程不能看作平抛运动 D. 由可知,轨道越高,速度越大
【答案】ABC
【解析】
【详解】AB.实施天问二号小行星探测任务,卫星仍在太阳系中,所以卫星的发射速度应大于7.9km/s,小于16.7km/s,故AB正确;
C.卫星返回地面的过程不是只受到重力作用,不能看作平抛运动,故C正确;
D.由,因为变化,所以不是轨道越高,速度越大,故D错误。
故选ABC。
第II卷(非选择题)
三、实验题
18. 用如图所示的“向心力演示器”来探究匀速圆周运动向心力的规律。挡板B、C到左右塔轮中心轴的距离均为d,挡板A到左塔轮中心轴的距离为2d,左右变速塔轮每层对应的半径之比均已知,左右两标尺露出的格数代表匀速圆周运动的物体所受的向心力,准备两个质量相等的小球,回答下列问题:
(1)让皮带连接的左右变速塔轮的半径相等,把两小球分别放在A、C上,匀速转动手柄,稳定后发现左右两个标尺露出的格数之比为2:1,说明___________(填“线速度”或“角速度”)一定时,向心力与匀速圆周运动的半径成___________(填“正比”或“反比”);
(2)让皮带连接的左右变速塔轮的半径之比为2:1,把两小球分别放在B、C上,匀速转动手柄,稳定后发现左右两个标尺露出的格数之比为1:4,说明___________一定时,向心力与匀速圆周运动___________(填“角速度”或“线速度”)的平方成正比。
【答案】(1) ①. 角速度 ②. 正比
(2) ①. 半径 ②. 角速度
【解析】
【小问1详解】
[1][2]让皮带连接的左右变速塔轮的半径相等,则角速度相等,把质量相等的两小球分别放在A、C上,则转动半径之比为。匀速转动手柄,稳定后发现左右两个标尺露出的格数之比为,说明角速度一定时,向心力与匀速圆周运动的半径成正比;
【小问2详解】
[1][2] 让皮带连接的左右变速塔轮的半径之比为,则角速度之比为。把两小球分别放在B、C上,匀速转动手柄,稳定后发现左右两个标尺露出的格数之比为,由可知,半径一定时,向心力与角速度的平方成正比。
四、解答题
19. 在2025中国大学生飞行器设计创新大赛的限重定点空投项目中,某飞行器以v0=15m/s的速度水平向右匀速飞行,在某时刻释放了一沙袋,此时飞行器到水平地面的距离h=20m,空气阻力忽略不计,g取10m/s2。求沙袋:
(1)在空中运动的时间t;
(2)落地时速度的大小v。
【答案】(1)2s (2)25m/s
【解析】
【小问1详解】
根据
代入数据解得t=2s
【小问2详解】
根据
代入数据解得
根据
代入数据解得v=25m/s
20. 我国首个月球探测计划“嫦娥工程”分三个阶段实施,预计将在2030年之前实现载人登月。若某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在距月球表面高度为h处自由释放一个小球,测得下落时间为t。已知月球半径R,引力常量G,忽略月球的自转且。求:
(1)月球表面的重力加速度g;
(2)月球的质量M。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据自由落体运动的规律可知
可得月球表面的重力加速度
【小问2详解】
对月球表面的物体
可得月球的质量
21. 如图(a)为长春西湖公园的“巨型冰锅”,冰锅可视为半径为的球面的一部分。质量为的汽车(可视为质点)采用两种方式从锅底“脱困”,重力加速度为,不计空气阻力。
(1)第一种方式:汽车在过锅底的竖直面内做圆周运动,多次往复运动后荡出冰锅。某次通过锅底时速度为,如图(b)所示,求此时汽车对锅底的压力大小和方向。
(2)第二种方式:汽车从锅底沿锅壁螺旋上升,最后驶出冰锅。某一小段时间内汽车的运动可视为在水平面内的匀速圆周运动,汽车与冰锅球心点连线与竖直方向夹角为,如图所示,要使汽车不受摩擦力作用,其速度应等于多少。
【答案】(1),方向竖直向下
(2)
【解析】
【小问1详解】
设锅底对汽车的弹力为,汽车在竖直面做匀速圆周运动根据牛顿第二定律有
解得
汽车对锅底的压力大小为
方向竖直向下。
【小问2详解】
设汽车此时速度为,汽车做圆周运动半径
汽车所受重力及冰锅支持力的合力提供向心力
解得
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