精品解析：北京市大兴区第一中学2025-2026学年第二学期期中试题高一物理试题

大兴一中2025-2026学年第二学期期中试题 高一物理 考生须知 1．本试卷共8页，共三部分，20道小题。满分100分。考试时间90分钟。 2．在试卷和答题纸上准确填写学校名称、班级名称、姓名。 3．答案一律填涂或书写在答题纸上，在试卷上作答无效。 4．在答题纸上，选择题用2B铅笔作答，其余题用黑色字迹签字笔作答。 5．考试结束，请将本试卷和答题纸一并交回。 第一部分　单选题（满分42分） 一、本部分共14小题，每题3分，在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列说法错误的是（　　） A. 匀速圆周运动物体的加速度和速度均发生变化 B. 匀速圆周运动的物体运动过程中合力对物体做功为零 C. 做平抛运动的物体加速度不变 D. 物体做曲线运动的条件是所受合力与初速度方向不一致 【答案】D 【解析】 【详解】A．匀速圆周运动的速度为矢量，方向沿轨迹切线时刻变化；向心加速度方向始终指向圆心，也时刻变化，因此加速度和速度均发生变化，故A正确； B．匀速圆周运动的合力为向心力，方向始终与速度方向垂直，夹角，其瞬时功率，始终为零，因此合力对物体做功为零，故B正确； C．平抛运动仅受重力作用，加速度为恒定的重力加速度，大小和方向都不改变，故C正确； D．物体做曲线运动的条件是：合力不为零，且合力方向与速度方向不在同一直线上。如果合力与初速度方向相反（二者方向不一致但共线），物体做匀减速直线运动，不是曲线运动，故D错误。 故选D。 2. 关于下列四幅图说法正确的是（　　） A. 如图甲，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B. 如图乙，直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴受到离心力作用 C. 如图丙，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 D. 如图丁，小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，所受的合外力不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．汽车通过拱桥的最高点时加速度方向向下，处于失重状态，故A错误； B．直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴是因为受到的实际力不足以提供所需的向心力，水滴没有受到离心力作用，故B错误； C．火车转弯超过规定速度行驶时，则重力和轨道支持力的合力不足以提供向心力，外轨对轮缘会有挤压作用，故C正确； D．小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，所受的合外力大小不变，方向时刻发生变化，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，关于小球的受力，下列说法正确的是（　　） A. 小球受到重力、支持力和向心力 B. 小球的向心力是由支持力提供的 C. 小球的向心力是由重力提供的 D. 小球所受重力和支持力的合力在水平方向 【答案】D 【解析】 【详解】对小球受力分析如图所示 小球受到重力、支持力两个力作用，靠两个力的合力提供向心力，且小球所受重力和支持力的合力在水平方向，由于向心力是效果力，受力分析时不能分析向心力。 故选D。 4. 用起重机将一个质量为m的物体以加速度a竖直向上匀加速提升高度H，重力加速度为g，在这个过程中，以下说法错误的是（　　） A. 起重机对物体的拉力大小为ma B. 物体的重力势能增加了mgH C. 物体的动能增加了maH D. 物体的重力做功为 【答案】A 【解析】 【详解】A．设起重机对物体的拉力F，由牛顿第二定律得 即 A错误，符合题意； C．由动能定理得 C正确，不符合题意； BD．物体上升H，则重力做功 重力做负功，重力势能增加mgH，BD正确，不符合题意。 故选A。 5. 如图所示，三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数相同，A的质量为，的质量均为，A、B离轴心的距离为，C离轴心的距离为，重力加速度为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则当圆台旋转时（设都没有与圆台发生相对滑动），下列说法正确的是（　　） A. 物体A、B、C的线速度相等 B. 物体A受到的静摩擦力最大 C. 当圆台转速增大时，C比A先发生相对滑动 D. 物体C受到重力，支持力，向心力的作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．三个物体共轴转动，角速度相等，根据，由于 所以，故A错误； B．物体做圆周运动，静摩擦力提供向心力，根据，可得，， 所以，物体A和C受到的静摩擦力最大，故B错误； C．当静摩擦力达到最大静摩擦力时物体开始滑动，由 得临界角速度 因为，所以，即C的临界角速度最小，当圆台转速增大时，C比A、B先发生相对滑动，故C正确； D．物体C受到重力、支持力和静摩擦力三个力的作用，向心力是静摩擦力提供的效果力，不是物体实际受到的力，故D错误。 故选C。 6. 如图，竖直平面内有一大一小两个连续圆形轨道。小物体某次滑行中先后经过两环最高点A、B时的速度分别为vA、vB，加速度分别为aA、aB，不计阻力，则（　　） A. vA>vB，aA>aB B. vA>vB，aA<aB C. vA<vB，aA>aB D. vA<vB，aA<aB 【答案】D 【解析】 【详解】A点高于B点，有 不计阻力，小物体在A、B两点机械能相等，有 则 由 可知 故选D。 7. 如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内径略大于小球直径。下列有关说法中正确的是（ ） A. 小球能够通过最高点时的最小速率为 B. 如果小球在最高点时的速率为，则此时小球对管道的外壁有作用力 C. 如果小球在最低点时的速率为，则此时小球对管道的内壁有作用力 D. 小球在最低点时的速率至少为，小球才能通过最高点 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球在最高点时有支撑物，则小球能够通过最高点时的最小速率为0，选项A错误； BC．如果小球在最高点时的速率为，则此时重力做圆周运动的向心力，则小球对管道无作用力，选项BC错误； D．小球能够通过最高点时的最小速率为0，则从最低点到最高点由机械能守恒定律 解得小球在最低点时的速率至少为 选项D正确。 故选D。 8. 发射同步卫星时先将卫星送到近地圆轨道I，然后进入停泊轨道Ⅱ，并在该椭圆轨道上稳定运行一段时间后，最后发射到同步卫星圆轨道Ⅲ。点为轨道Ⅰ和Ⅱ的切点，为轨道Ⅱ和Ⅲ的切点。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅰ的线速度小于在轨道Ⅲ的线速度 B. 卫星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要在点减速 C. 卫星在轨道Ⅱ上从点到点过程中，万有引力对卫星不做功 D. 卫星在轨道Ⅲ上稳定运行时，万有引力不做功 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星在轨道Ⅰ和Ⅲ上均做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有 解得，卫星在轨道Ⅰ的半径小于在轨道Ⅲ的半径，所以卫星在轨道Ⅰ的线速度大于在轨道Ⅲ的线速度，故A错误； B．卫星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要在P点加速升轨，故B错误； C．卫星在轨道Ⅱ上从P点到Q点过程中，速度减小，卫星只受到万有引力作用，根据动能定理可知万有引力对卫星做负功，故C错误； D．卫星在轨道Ⅲ上稳定运行时，做匀速圆周运动，根据动能定理可知万有引力不做功，故D正确。 故选D。 9. 2025年1月13日，“微厘空间01组”的10颗卫星在山东海阳附近海域成功发射升空并顺利进入预定轨道。该组网卫星的轨道离地高度大都在695km~708km之间，可以近似为圆轨道。已知卫星组中标识符为“2025-007E”的04星的轨道半径为，绕地球做圆周运动的周期为，地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为，周期为，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. B. 由、和G能求地球的密度 C. 地球质量与太阳质量的比值为 D. 地球质量与太阳质量的比值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．开普勒第三定律仅适用于同一中心天体的系统，标识符为“2025-007E”的04星的中心天体是地球，地球的中心天体是太阳，因此半径和周期不满足开普勒第三定律，故A错误； B．地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径，周期和引力常量为G只能求太阳的质量，无法求地球的密度，故B错误； CD．对于卫星绕地球运动 对于地球绕太阳运动 两式联立可得，故D错误，C正确。 故选C。 10. 列车在平直轨道上由静止开始启动，启动过程受到的合力随时间变化的关系图像如图所示，列车达到额定功率后保持该功率不变，若列车所受阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A. 时刻，列车刚达到额定功率 B. 时间内，列车的功率不变 C. 时间内，列车的动力逐渐减小 D. 时间内，列车先后做匀加速直线运动和匀速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】列车所受合力与牵引力与阻力大小的关系： 得 A．根据 时间内，列车的功率在随速度均匀增大，在时刻达到额定功率，但速度还未达到最大，即故A错误； B．根据牛顿第二定律 即在时间内，列车的加速度不变，则列车的功率为 所以，列车的功率随时间均匀增大，故B错误； C．在  时间内，列车保持额定功率 不变，速度 v继续增大。根据 可知，牵引力，随速度增大而逐渐减小，故C正确； D．根据可知，列车的加速度变化与合外力的变化相同，即在时间内，列车先做匀加速直线运动，再做加速度减小的变加速直线运动，最后做匀速直线运动，故D错误。 故选C。 11. 把A、B两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 两小球落地时速度相同 B. 两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C. 从开始运动至落地，重力对两小球做功相同 D. 从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速度大小相等，但方向不同，所以速度不同，故A错误； B．到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但A物体重力与速度有夹角，B物体重力与速度方向相同，所以落地前的瞬间B物体重力的瞬时功率大于A物体重力的瞬时功率，故B错误； C．根据重力做功的表达式得两个小球在运动的过程重力对两小球做功都为mgh，重力对两小球做功相同，故C正确； D．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同，但过程A所需时间小于B所需时间，根据 可知重力对两小球做功的平均功率不相同，故D错误。 故选C。 12. 如图，某同学把质量为的足球从水平地面踢出，足球达到最高点时速度为，离地高度为。不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 该同学踢球时对足球做功 B. 足球上升过程重力做功 C. 该同学踢球时对足球做功 D. 足球上升过程克服重力做功 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由动能定理可得 解得该同学踢球时对足球做功 故C正确，A错误； BD．足球上升过程重力做功 则足球上升过程克服重力做功，故BD错误。 故选C。 13. 一质量为4kg的物体，在粗糙的水平面上受水平恒定的拉力F作用做匀速直线运动。物体运动一段时间后拉力逐渐减小，当拉力减小到零时，物体刚好停止运动。如图所示为拉力F随位移x变化的关系图像，重力加速度大小取10m/s2，则可以求得（　　） A. 物体做匀速直线运动的速度为4m/s B. 整个过程拉力对物体所做的功为4J C. 整个过程摩擦力对物体所做的功为-8J D. 整个过程合外力对物体所做的功为-4J 【答案】D 【解析】 【详解】B．F-x图线与横轴所围区域的面积表示拉力对物体所做的功，所以 故B错误； C．0~2m阶段，根据平衡条件可得 所以整个过程中摩擦力对物体做的功为 故C错误； D．整个过程中合外力所做的功为 故D正确。 A．根据动能定理可得 解得 故A错误。 故选D。 14. 将质量为1kg的物体从地面竖直向上抛出，一段时间后物体又落回抛出点。在此过程中物体所受空气阻力大小不变，其动能Ek随距离地面高度h的变化关系如图所示。取重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 物体能上升的最大高度为3m B. 物体受到的空气阻力大小为2N C. 上升过程中物体加速度大小为10m/s2 D. 下落过程中物体克服阻力做功为24J 【答案】B 【解析】 【详解】B．根据动能定理可得 解得图象的斜率大小；故上升过程有 下降过程有 联立解得 ， 故B正确； A．针对上升到最高点的过程，由动能定理 解得物体上升的最大高度为 故A错误； C．对上升过程由牛顿第二定律有 可知上升的加速度为 故C错误； D．物体下落过程克服阻力做功为 故D错误。 故选B。 第二部分　实验题（满分16分） 二、本部分共2小题，每空2分。 15. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题： （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是______。 A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法 （2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与______的关系。 A．质量m　　 B．角速度ω　　 C．半径r （3）在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为______； （4）在（2）的实验中, 其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则下列符合实验实际的是______ A. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变小 B. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值不变 C. 左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值变小 D. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变大 【答案】 ①. D ②. B ③. 2∶1 ④. B 【解析】 【详解】解：（1）[1] 在探究向心力大小F与半径r、质量m、角速度ω的关系时，需要先控制某些量不变，探究其中的两个物理量的关系，即用控制变量法，ABC错误，D正确。 故选D。 （2）[2] 两个钢球的质量相等，转动的半径相同，此时可研究向心力的大小与角速度ω的关系，AC错误，B正确。 故选B。 （3）[3] 由可知，两球的向心力之比为1∶4，两球的质量相等，转动半径相同，则有转动的角速度之比为1∶2，因用皮带连接的左、右塔轮，轮缘的线速度大小相等，由v=ωr可知，左、右塔轮半径之比为2∶1。 （4）[4]其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则有两钢球所需的向心力都增大，左右两标尺的示数将变大，可是向心力之比不变，即两标尺示数的比值不变，因此ACD错误，B正确。 故选B。 16. 如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景 .将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处 .用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动 .调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触 .若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为g . (1)小球做匀速圆周运动所受的向心力是___（选填选项前的字母） . A.小球所受绳子的拉力 B.小球所受的重力 C.小球所受拉力和重力的合力 (2)在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t，则小球做此圆周运动的向心力大小Fn=______（用m、n、t、r及相关的常量表示） .用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小F=_______（用m、h、r及相关的常量表示）. (3)保持n的取值不变，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t .研学小组的同学们想用图像来处理多组实验数据，进而验证小球在做匀速圆周运动过程中，小球所受的合力F与向心力Fn大小相等 .为了直观，应合理选择坐标轴的相关变量，使待验证关系是线性关系 .为此不同的组员尝试选择了不同变量并预测猜想了如图所示的图像，若小球所受的合力F与向心力Fn大小相等，则这些图像中合理的是_______（选填选项的字母） . 【答案】 ①. C ②. ③. ④. B 【解析】 【详解】（1）[1]小球做匀速圆周运动，合外力指向圆心提供向心力．小球受重力、拉力作用，所以重力和拉力的合力等于小球做匀速圆周运动所需要的向心力． A.小球所受绳子的拉力．故A项错误； B.小球所受的重力．故B项错误； C.小球所受拉力和重力的合力．故C项正确； （2）[2]小球做圆周运动的角速度： ， 根据向心力的公式： ； [3]小球做此圆周运动所受的合力即向心力，则： ； （3）[4] 若小球所受的合力F与向心力Fn大小相等，则： 即： 所以t2与h成正比关系，故B项正确． 第三部分　计算题（满分42分） 三、本部分共4小题，17题9分，18题12分，19题10分，20题11分。 17. 如图所示，小孩坐在冰车上，现用一个与水平方向成、大小为200N的力拉着冰车沿水平冰面从静止开始以加速度做匀加速直线运动，已知小孩和冰车的总质量为40kg，，。求： （1）冰车在前4s内的位移大小x。 （2）4s内拉力的平均功率。 （3）冰车与地面的动摩擦系数。 【答案】（1）16m （2）640W （3） 【解析】 【小问1详解】 根据运动学公式可得冰车在前4s内的位移大小为 【小问2详解】 4s内拉力做的功为 则4s内拉力的平均功率为 【小问3详解】 选择小孩与冰车整体为研究对象，进行受力分析如下 沿水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系，将拉力F分别沿x轴方向和y轴方向正交分解， 其中 则研究对象在x轴和y轴的受力满足 根据牛顿第二定律，有 又有 代入数据解得 18. 半径为的光滑半圆轨道处于竖直平面内，轨道与水平地面相切于轨道的端点。一质量为的小球从点冲上半圆轨道，沿轨道运动到点飞出，最后落在水平地面上，重力加速度为。若恰好能实现上述运动，求： （1）小球在点时速度的大小； （2）小球的落地点与点间的距离； （3）小球刚进入圆弧轨道时，对轨道的压力。 【答案】（1） （2） （3），方向竖直向下。 【解析】 【小问1详解】 若恰好能实现上述运动，在点根据牛顿第二定律有 解得小球在点时速度的大小 【小问2详解】 小球从点飞出后做平抛运动，竖直方向下落高度为，有 小球的落地点与点间的距离 【小问3详解】 从点到点，根据机械能守恒有 在点，根据牛顿第二定律有 联立解得 根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小，方向竖直向下。 19. 我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，经过一系列过程，在离月球表面高为h处悬停，即相对月球静止．关闭发动机后，探测器自由下落，落到月球表面时的速度大小为v，已知万有引力常量为G，月球半径为R，，忽略月球自转，求： （1）月球表面的重力加速度； （2）月球的质量M； （3）假如你站在月球表面，将某小球水平抛出，你会发现，抛出时的速度越大，小球落回到月球表面的落点就越远．所以，可以设想，如果速度足够大，小球就不再落回月球表面，它将绕月球做半径为R的匀速圆周运动，成为月球的卫星．则这个抛出速度v1至少为多大？ 【答案】（1）（2）（3） 【解析】 【详解】（1）根据自由落体运动规律，解得 （2）在月球表面，设探测器的质量为m，万有引力等于重力，，解得月球质量 （3）设小球质量为，抛出时的速度即为小球做圆周运动的环绕速度 万有引力提供向心力，解得小球速度至少为 20. 螺旋星系中有大量的恒星和星际物质，主要分布在半径为R的球体内，球体外仅有极少的恒星。球体内物质总质量为M，可认为均匀分布，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r，引力常量为G。 （1）求区域的恒星做匀速圆周运动的角速度大小与r的关系； （2）已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。求区域的恒星做匀速圆周运动的角速度大小； （3）科学家根据实测数据，得到此螺旋星系中不同位置的恒星做匀速圆周运动的角速度大小随的变化关系图像，如图所示。根据在范围内的恒星角速度大小与距离r的倒数成正比，科学家预言螺旋星系周围（）存在一种特殊物质，称之为暗物质。暗物质与通常的物质有引力相互作用，并遵循万有引力定律，求内暗物质的质量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）万有引力提供向心力，对恒星有 得 （2）在区域，设星系密度为，万有引力提供向心力，有 则 ， 得 （3）在区域，万有引力提供向心力，有 其中 根据题意有，，，得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大兴一中2025-2026学年第二学期期中试题 高一物理 考生须知 1．本试卷共8页，共三部分，20道小题。满分100分。考试时间90分钟。 2．在试卷和答题纸上准确填写学校名称、班级名称、姓名。 3．答案一律填涂或书写在答题纸上，在试卷上作答无效。 4．在答题纸上，选择题用2B铅笔作答，其余题用黑色字迹签字笔作答。 5．考试结束，请将本试卷和答题纸一并交回。 第一部分　单选题（满分42分） 一、本部分共14小题，每题3分，在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列说法错误的是（　　） A. 匀速圆周运动物体的加速度和速度均发生变化 B. 匀速圆周运动的物体运动过程中合力对物体做功为零 C. 做平抛运动的物体加速度不变 D. 物体做曲线运动的条件是所受合力与初速度方向不一致 2. 关于下列四幅图说法正确的是（　　） A. 如图甲，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B. 如图乙，直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴受到离心力作用 C. 如图丙，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 D. 如图丁，小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，所受的合外力不变 3. 如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，关于小球的受力，下列说法正确的是（　　） A. 小球受到重力、支持力和向心力 B. 小球的向心力是由支持力提供的 C. 小球的向心力是由重力提供的 D. 小球所受重力和支持力的合力在水平方向 4. 用起重机将一个质量为m的物体以加速度a竖直向上匀加速提升高度H，重力加速度为g，在这个过程中，以下说法错误的是（　　） A. 起重机对物体的拉力大小为ma B. 物体的重力势能增加了mgH C. 物体的动能增加了maH D. 物体的重力做功为 5. 如图所示，三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数相同，A的质量为，的质量均为，A、B离轴心的距离为，C离轴心的距离为，重力加速度为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则当圆台旋转时（设都没有与圆台发生相对滑动），下列说法正确的是（　　） A. 物体A、B、C的线速度相等 B. 物体A受到的静摩擦力最大 C. 当圆台转速增大时，C比A先发生相对滑动 D. 物体C受到重力，支持力，向心力的作用 6. 如图，竖直平面内有一大一小两个连续圆形轨道。小物体某次滑行中先后经过两环最高点A、B时的速度分别为vA、vB，加速度分别为aA、aB，不计阻力，则（　　） A. vA>vB，aA>aB B. vA>vB，aA<aB C. vA<vB，aA>aB D. vA<vB，aA<aB 7. 如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内径略大于小球直径。下列有关说法中正确的是（ ） A. 小球能够通过最高点时的最小速率为 B. 如果小球在最高点时的速率为，则此时小球对管道的外壁有作用力 C. 如果小球在最低点时的速率为，则此时小球对管道的内壁有作用力 D. 小球在最低点时的速率至少为，小球才能通过最高点 8. 发射同步卫星时先将卫星送到近地圆轨道I，然后进入停泊轨道Ⅱ，并在该椭圆轨道上稳定运行一段时间后，最后发射到同步卫星圆轨道Ⅲ。点为轨道Ⅰ和Ⅱ的切点，为轨道Ⅱ和Ⅲ的切点。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅰ的线速度小于在轨道Ⅲ的线速度 B. 卫星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要在点减速 C. 卫星在轨道Ⅱ上从点到点过程中，万有引力对卫星不做功 D. 卫星在轨道Ⅲ上稳定运行时，万有引力不做功 9. 2025年1月13日，“微厘空间01组”的10颗卫星在山东海阳附近海域成功发射升空并顺利进入预定轨道。该组网卫星的轨道离地高度大都在695km~708km之间，可以近似为圆轨道。已知卫星组中标识符为“2025-007E”的04星的轨道半径为，绕地球做圆周运动的周期为，地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为，周期为，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. B. 由、和G能求地球的密度 C. 地球质量与太阳质量的比值为 D. 地球质量与太阳质量的比值为 10. 列车在平直轨道上由静止开始启动，启动过程受到的合力随时间变化的关系图像如图所示，列车达到额定功率后保持该功率不变，若列车所受阻力恒定，下列说法正确的是（　　） A. 时刻，列车刚达到额定功率 B. 时间内，列车的功率不变 C. 时间内，列车的动力逐渐减小 D. 时间内，列车先后做匀加速直线运动和匀速直线运动 11. 把A、B两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 两小球落地时速度相同 B. 两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C. 从开始运动至落地，重力对两小球做功相同 D. 从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 12. 如图，某同学把质量为的足球从水平地面踢出，足球达到最高点时速度为，离地高度为。不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 该同学踢球时对足球做功 B. 足球上升过程重力做功 C. 该同学踢球时对足球做功 D. 足球上升过程克服重力做功 13. 一质量为4kg的物体，在粗糙的水平面上受水平恒定的拉力F作用做匀速直线运动。物体运动一段时间后拉力逐渐减小，当拉力减小到零时，物体刚好停止运动。如图所示为拉力F随位移x变化的关系图像，重力加速度大小取10m/s2，则可以求得（　　） A. 物体做匀速直线运动的速度为4m/s B. 整个过程拉力对物体所做的功为4J C. 整个过程摩擦力对物体所做的功为-8J D. 整个过程合外力对物体所做的功为-4J 14. 将质量为1kg的物体从地面竖直向上抛出，一段时间后物体又落回抛出点。在此过程中物体所受空气阻力大小不变，其动能Ek随距离地面高度h的变化关系如图所示。取重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 物体能上升的最大高度为3m B. 物体受到的空气阻力大小为2N C. 上升过程中物体加速度大小为10m/s2 D. 下落过程中物体克服阻力做功为24J 第二部分　实验题（满分16分） 二、本部分共2小题，每空2分。 15. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题： （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是______。 A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法 （2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与______的关系。 A．质量m　　 B．角速度ω　　 C．半径r （3）在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为______； （4）在（2）的实验中, 其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则下列符合实验实际的是______ A. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变小 B. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值不变 C. 左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值变小 D. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变大 16. 如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景 .将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处 .用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动 .调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触 .若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为g . (1)小球做匀速圆周运动所受的向心力是___（选填选项前的字母） . A.小球所受绳子的拉力 B.小球所受的重力 C.小球所受拉力和重力的合力 (2)在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t，则小球做此圆周运动的向心力大小Fn=______（用m、n、t、r及相关的常量表示） .用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小F=_______（用m、h、r及相关的常量表示）. (3)保持n的取值不变，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t .研学小组的同学们想用图像来处理多组实验数据，进而验证小球在做匀速圆周运动过程中，小球所受的合力F与向心力Fn大小相等 .为了直观，应合理选择坐标轴的相关变量，使待验证关系是线性关系 .为此不同的组员尝试选择了不同变量并预测猜想了如图所示的图像，若小球所受的合力F与向心力Fn大小相等，则这些图像中合理的是_______（选填选项的字母） . 第三部分　计算题（满分42分） 三、本部分共4小题，17题9分，18题12分，19题10分，20题11分。 17. 如图所示，小孩坐在冰车上，现用一个与水平方向成、大小为200N的力拉着冰车沿水平冰面从静止开始以加速度做匀加速直线运动，已知小孩和冰车的总质量为40kg，，。求： （1）冰车在前4s内的位移大小x。 （2）4s内拉力的平均功率。 （3）冰车与地面的动摩擦系数。 18. 半径为的光滑半圆轨道处于竖直平面内，轨道与水平地面相切于轨道的端点。一质量为的小球从点冲上半圆轨道，沿轨道运动到点飞出，最后落在水平地面上，重力加速度为。若恰好能实现上述运动，求： （1）小球在点时速度的大小； （2）小球的落地点与点间的距离； （3）小球刚进入圆弧轨道时，对轨道的压力。 19. 我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，经过一系列过程，在离月球表面高为h处悬停，即相对月球静止．关闭发动机后，探测器自由下落，落到月球表面时的速度大小为v，已知万有引力常量为G，月球半径为R，，忽略月球自转，求： （1）月球表面的重力加速度； （2）月球的质量M； （3）假如你站在月球表面，将某小球水平抛出，你会发现，抛出时的速度越大，小球落回到月球表面的落点就越远．所以，可以设想，如果速度足够大，小球就不再落回月球表面，它将绕月球做半径为R的匀速圆周运动，成为月球的卫星．则这个抛出速度v1至少为多大？ 20. 螺旋星系中有大量的恒星和星际物质，主要分布在半径为R的球体内，球体外仅有极少的恒星。球体内物质总质量为M，可认为均匀分布，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r，引力常量为G。 （1）求区域的恒星做匀速圆周运动的角速度大小与r的关系； （2）已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。求区域的恒星做匀速圆周运动的角速度大小； （3）科学家根据实测数据，得到此螺旋星系中不同位置的恒星做匀速圆周运动的角速度大小随的变化关系图像，如图所示。根据在范围内的恒星角速度大小与距离r的倒数成正比，科学家预言螺旋星系周围（）存在一种特殊物质，称之为暗物质。暗物质与通常的物质有引力相互作用，并遵循万有引力定律，求内暗物质的质量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $