精品解析：天津市第五十五中学2025-2026学年度第二学期3月学情调研高一物理试卷

天津市第五十五中学2025-2026学年度第二学期3月学情调研 高一物理 一、选择题（1-6单选7-10多选） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 物体的位移越大，力对物体做的功越多 B. 滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，故滑动摩擦力一定对物体做负功 C. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 D. 做匀速圆周运动的物体所受的合外力大小不变 2. 如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且，则下列说法中正确的是（　　） A. 三质点的线速度之比 B. 三质点的角速度之比 C. 三质点的周期之比 D. 三质点的向心加速度之比 3. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能超过 B. 乙图中，“水流星”转动过程中，在最低处水对桶底的压力最小 C. 丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 D. 丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度 4. 如图所示，将黑、白两种颜色的棋子放在水平圆盘上，围绕圆盘中心摆成半径不同的两个同心圆（）。圆盘在电机带动下由静止开始转动，角速度缓慢增加。每颗棋子的质量都相同，每颗棋子与圆盘间的动摩擦因数也都相同。判断正确的是（　　） A. 白色棋子先被甩出 B. 两种棋子同时被甩出 C. 棋子被甩出的轨迹一定是沿着切线的直线 D. 在没有棋子被甩出前，黑色棋子所受摩擦力大于白色棋子所受的摩擦力 5. 如图所示，半径为R的水平圆盘绕中心O点做匀速圆周运动，在圆盘中心O点正上方H处沿半径方向水平抛出一个小球，小球初速度沿直径方向，从上向下看圆盘沿顺时针方向转动，小球恰好击中B点，重力加速度大小为g不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球从抛出到击中B点所用的时间为 B. 小球击中B点时的速度为 C. 圆盘转动的周期可能为 D. 圆盘转动的角速度大小可能为 6. 质量为的汽车在平直的公路上从静止开始运动，发动机的输出功率恒为，汽车能达到的最大速率为。若整个运动过程中汽车所受阻力恒定，当汽车的速率为时，其加速度大小为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，物体A、B质量相同，与地面间的动摩擦因数也相同，在大小相等的恒力、的作用下（、与水平面的夹角均为），在水平面上移动相同的距离l，则（　　） A. 和对两物体做的功相同 B. 摩擦力对两物体做的功不同 C. 支持力对两物体做的功不同 D. 合外力对两物体做的功相同 8. 如图所示，将三个完全相同的小球1、2、3分别从同一高度由静止释放（图甲、图丙）或平抛（图乙），其中图丙是一固定在地面上倾角为45°的光滑斜面，不计空气阻力，则每个小球从开始运动到落地说法正确的是（　　） A. 落地瞬间速度 B. 该过程重力做功 C. 落地瞬间重力的瞬时功率 D. 全程重力做功的平均功率 9. 如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一个小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，杆与小球间的弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 当地的重力加速度大小为 B. 小球的质量为 C. 时，杆对小球的弹力方向竖直向下 D. 时，小球对杆的弹力大小为2a 10. 如图所示，内部为竖直光滑圆轨道的铁块静置在粗糙的水平地面上，其质量为M，有一质量为m的小球以水平速度从圆轨道最低点A开始向左运动，小球沿圆轨道运动且始终不脱离圆轨道，在此过程中，铁块始终保持静止，重力加速度为g，说法正确的是（　　） A. 地面受到的压力始终大于Mg B. 小球经过最低点A时地面受到的压力一定大于 C. 小球在圆轨道左侧运动的过程中，地面受到的摩擦力可能向右 D. 小球在圆轨道最高点C时，地面受到的压力可能为0 二、实验题 11. 探究向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。 （1）在这个实验中，利用了_______（选填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”）来探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系； （2）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量_______（选填“相同”或“不同”）的小球； （3）已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的半径之比为。某同学实验时，将两个等质量的小球放在A、C位置，左、右塔轮的半径之比为。该同学此次实验是为了探究小球的向心力大小与________（选填“质量”、“角速度”或“半径”）的关系。若匀速转动手柄，左右标尺露出长度的比值应等于________。 三、计算题 12. 如图一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线竖直，母线与轴线之间夹角为，一条长度为的轻绳，一端固定在圆锥体的顶点O处的一个小突起上，另一端拴着一个质量为的小球（可看作质点，轻绳与锥面平行），小球以角速度（未知，可调节）绕圆锥体的轴线做匀速圆周运动，重力加速度g取，已知：，求：小球即将离开锥面时的角速度的大小。 13. 一辆跑车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，末达到额定功率，此时速度，已知该跑车受到的阻力，跑车的质量。问： （1）该车在前5s内的牵引力的大小为多少？ （2）该车的最大速度为多少？ （3）求内汽车牵引力所做功为多少？ 14. 如图所示，AB为竖直光滑圆弧的直径，其半径R=0.9m，A端沿水平方向。水平轨道BC与半径r=0.9m的光滑圆弧轨道CD相接于C点，D为圆轨道的最低点，圆弧轨道CD对应的圆心角θ=37°。一质量为M=0.9kg的物块（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）物块到达C点时的速度大小； （2）在A点受到的弹力大小FA； （3）物体对C点的压力大小FC； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市第五十五中学2025-2026学年度第二学期3月学情调研 高一物理 一、选择题（1-6单选7-10多选） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 物体的位移越大，力对物体做的功越多 B. 滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，故滑动摩擦力一定对物体做负功 C. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 D. 做匀速圆周运动的物体所受的合外力大小不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．功的计算公式为，功的大小由力的大小、位移大小、力与位移的夹角三者共同决定，仅位移大无法判定做功更多，故A错误； B．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，但滑动摩擦力方向可与物体对地的位移方向相同，例如刚放到运动传送带上的物体，受滑动摩擦力加速运动，此时滑动摩擦力对物体做正功，因此滑动摩擦力不一定做负功，故B错误； C．匀变速运动的加速度大小、方向均恒定，而匀速圆周运动的向心加速度方向始终指向圆心，时刻发生变化，大小不变，因此匀速圆周运动是变加速曲线运动，故C错误； D．匀速圆周运动的合外力提供向心力，由向心力公式可知线速度大小不变，、均为定值，因此合外力大小不变，故D正确。 故选D。 2. 如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘的质点，且，则下列说法中正确的是（　　） A. 三质点的线速度之比 B. 三质点的角速度之比 C. 三质点的周期之比 D. 三质点的向心加速度之比 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由于B轮和C轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故 由于A轮和B轮共轴，故两轮角速度相同，即 由角速度和线速度的关系式可得 所以，,故A B错误； C．由周期 可得，故C正确； D．由向心加速度 则 由 则 故，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能超过 B. 乙图中，“水流星”转动过程中，在最低处水对桶底的压力最小 C. 丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 D. 丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车通过凹形桥的最低点时，由牛顿第二定律 若，则，故A错误； B．“水流星”转动过程中，在圆心下方运动时，向心加速度有竖直向上的分量，处于超重状态，且在最低处时， 且速度最大，桶底对其支持力最大，根据牛顿第三定律在最低处水对桶底的压力最大，故B错误； C．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，故C错误； D．设筒臂与水平方向的夹角为，小球做匀速圆周运动的向心力由重力和支持力的合力提供，故有 又因，故，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，将黑、白两种颜色的棋子放在水平圆盘上，围绕圆盘中心摆成半径不同的两个同心圆（）。圆盘在电机带动下由静止开始转动，角速度缓慢增加。每颗棋子的质量都相同，每颗棋子与圆盘间的动摩擦因数也都相同。判断正确的是（　　） A. 白色棋子先被甩出 B. 两种棋子同时被甩出 C. 棋子被甩出的轨迹一定是沿着切线的直线 D. 在没有棋子被甩出前，黑色棋子所受摩擦力大于白色棋子所受的摩擦力 【答案】A 【解析】 【详解】ABD．棋子随圆盘做匀速圆周运动，受静摩擦力提供向心力 而白色棋子做圆周运动的半径大，需要的向心力大，故在棋子没有被甩出前，白色棋子所受摩擦力大于黑色棋子所受的摩擦力，两棋子所受的最大静摩擦力相等，故随圆盘角速度缓慢增加，白色棋子受静摩擦力先增大到最大值，先被甩出，故A正确，BD错误； C．棋子被甩出瞬间的速度方向沿着切线，但之后做平抛运动，故C错误。 故选A。 5. 如图所示，半径为R的水平圆盘绕中心O点做匀速圆周运动，在圆盘中心O点正上方H处沿半径方向水平抛出一个小球，小球初速度沿直径方向，从上向下看圆盘沿顺时针方向转动，小球恰好击中B点，重力加速度大小为g不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球从抛出到击中B点所用的时间为 B. 小球击中B点时的速度为 C. 圆盘转动的周期可能为 D. 圆盘转动的角速度大小可能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球竖直方向做自由落体运动，由 可得 故A错误； B．小球击中B点时竖直方向的速度为 因为，故B错误； C．小球平抛过程中，圆盘运动的时间为 （n=0，1，2，3…） 解得 可知，当时 故C正确； D．由可知角速度为 （n=0，1，2，3…） 故D错误。 故选C。 6. 质量为的汽车在平直的公路上从静止开始运动，发动机的输出功率恒为，汽车能达到的最大速率为。若整个运动过程中汽车所受阻力恒定，当汽车的速率为时，其加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设汽车的阻力为，则根据题意有 当汽车的速率为时，有 而根据牛顿第二定律有 联立解得 故选B。 7. 如图所示，物体A、B质量相同，与地面间的动摩擦因数也相同，在大小相等的恒力、的作用下（、与水平面的夹角均为），在水平面上移动相同的距离l，则（　　） A. 和对两物体做的功相同 B. 摩擦力对两物体做的功不同 C. 支持力对两物体做的功不同 D. 合外力对两物体做的功相同 【答案】AB 【解析】 【详解】A．F1​、大小相等，与水平方向夹角均为，物体移动位移相同 因此拉力做功  ， ​， 可得，A正确； B．研究物体A， ，摩擦力  研究物体B， ，摩擦力  可得 ，摩擦力做功 ，位移l相同，因此摩擦力对两物体做功不同，B正确； C．支持力方向为竖直方向，位移为水平方向，支持力与位移垂直，因此支持力对两物体做功都为，做功相同，C错误； D．合外力做功 ，拉力做功​相同，摩擦力做功不同，因此合外力做功不同，D错误。 故选AB 。 8. 如图所示，将三个完全相同的小球1、2、3分别从同一高度由静止释放（图甲、图丙）或平抛（图乙），其中图丙是一固定在地面上倾角为45°的光滑斜面，不计空气阻力，则每个小球从开始运动到落地说法正确的是（　　） A. 落地瞬间速度 B. 该过程重力做功 C. 落地瞬间重力的瞬时功率 D. 全程重力做功的平均功率 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据机械能守恒定律，小球1自由落体，小球3沿光滑斜面下滑，初速度均为0，下落高度均为，则落地速度大小 小球2做平抛运动，初速度为，根据动能定理 解得 显然，故A正确； B．重力做功，三个小球质量相同，下落高度相同，所以重力做功相等，即，故B错误； C．落地瞬间重力的瞬时功率 其中为竖直方向分速度。小球1落地时， 小球2竖直方向做自由落体运动，落地时， 小球3落地时速度大小，方向沿斜面向下，与水平方向夹角，竖直分速度， 所以，故C正确； D．全程重力做功的平均功率。小球1、2运动时间 小球3沿斜面运动，加速度 位移 由 得 因为相同，最大，所以最小，即，故D正确。 故选ACD。 9. 如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一个小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，杆与小球间的弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 当地的重力加速度大小为 B. 小球的质量为 C. 时，杆对小球的弹力方向竖直向下 D. 时，小球对杆的弹力大小为2a 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．当小球速度较小，杆对小球的弹力为向上的支持力，合力提供向心力   整理得 对应图乙左半段，可得 ； 当（弹力为零）， 代入得，化简得重力加速度 ​ 可得小球质量 ，A错误，B正确； C． 当时，小球需要的向心力大于重力，杆对小球的弹力变为向下的拉力，，因此杆对小球的弹力方向竖直向下，C正确； D．当时，杆对小球弹力为向下的拉力，合力公式为  代入 可得   即杆对小球弹力大小为 根据牛顿第三定律，小球对杆的弹力大小为，D错误。 故选BC 。 10. 如图所示，内部为竖直光滑圆轨道的铁块静置在粗糙的水平地面上，其质量为M，有一质量为m的小球以水平速度从圆轨道最低点A开始向左运动，小球沿圆轨道运动且始终不脱离圆轨道，在此过程中，铁块始终保持静止，重力加速度为g，说法正确的是（　　） A. 地面受到的压力始终大于Mg B. 小球经过最低点A时地面受到的压力一定大于 C. 小球在圆轨道左侧运动的过程中，地面受到的摩擦力可能向右 D. 小球在圆轨道最高点C时，地面受到的压力可能为0 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当小球运动到圆轨道上半部分时，小球对轨道的作用力存在向上的分量，地面受到的压力可以小于等于，A错误； B．小球经过最低点时，向心力向上，对小球由牛顿第二定律​，得。 根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力向下、大小等于，因此地面对铁块的支持力为，地面受到的压力等于该支持力，因此一定大于，B正确； C．小球在圆轨道左侧运动时，圆心在小球的右侧，轨道对小球的弹力指向圆心，因此轨道对小球的水平作用力分量向右，小球对轨道的水平反作用力向左； 铁块保持静止，因此地面对铁块的摩擦力向右，根据牛顿第三定律，地面受到的摩擦力向左，不可能向右，C错误； D．小球在最高点C，根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力​，方向向上。 铁块受力平衡，地面支持力。若，则N=0，地面受到的压力为0。 代入得，只要v 满足，即可实现N=0，D正确。 故选 BD。 二、实验题 11. 探究向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。 （1）在这个实验中，利用了_______（选填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”）来探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系； （2）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量_______（选填“相同”或“不同”）的小球； （3）已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的半径之比为。某同学实验时，将两个等质量的小球放在A、C位置，左、右塔轮的半径之比为。该同学此次实验是为了探究小球的向心力大小与________（选填“质量”、“角速度”或“半径”）的关系。若匀速转动手柄，左右标尺露出长度的比值应等于________。 【答案】（1）控制变量法 （2）相同 （3） ①. 角速度 ②. 【解析】 【小问1详解】 本实验中要分别探究向心力F大小与质量m、角速度、半径r之间的关系，所以需要采用控制变量法进行探究； 【小问2详解】 探究向心力大小与圆周运动半径的关系时，需要控制小球的质量和运动角速度相同，所以应选择两个质量相同的小球； 【小问3详解】 [1]由题可知，两球的质量相同，圆周运动的半径相同，而左、右塔轮的半径之比为，则两球圆周运动的角速度不同，因此，此步骤是探究向心力的大小与角速度的关系； [2]由于左右两塔轮的半径之比为，根据 可知，线速度相同，角速度与半径成反比，因此两球的角速度之比为，根据 可知，此时左右标尺露出长度的比值应等于。 三、计算题 12. 如图一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线竖直，母线与轴线之间夹角为，一条长度为的轻绳，一端固定在圆锥体的顶点O处的一个小突起上，另一端拴着一个质量为的小球（可看作质点，轻绳与锥面平行），小球以角速度（未知，可调节）绕圆锥体的轴线做匀速圆周运动，重力加速度g取，已知：，求：小球即将离开锥面时的角速度的大小。 【答案】 【解析】 【详解】当小球即将离开锥面时，锥面对小球的支持力恰好为0，此时小球仅受重力和轻绳拉力，合力提供匀速圆周运动的向心力。 小球做圆周运动的半径  竖直方向小球无加速度，受力平衡 水平方向合力提供向心力， 联立化简： 两式联立，约去和（），得 整理得​​ 将，， 代入得 13. 一辆跑车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，末达到额定功率，此时速度，已知该跑车受到的阻力，跑车的质量。问： （1）该车在前5s内的牵引力的大小为多少？ （2）该车的最大速度为多少？ （3）求内汽车牵引力所做功为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 前5s做匀加速直线运动，加速度的大小   根据牛顿第二定律  解得  【小问2详解】 5s末达到额定功率，额定功率为  当汽车速度最大时，牵引力等于阻力​ 可得  【小问3详解】 前5s匀加速的位移 牵引力做功  5~10s汽车以额定功率运动，牵引力做功  总功 【点睛】 14. 如图所示，AB为竖直光滑圆弧的直径，其半径R=0.9m，A端沿水平方向。水平轨道BC与半径r=0.9m的光滑圆弧轨道CD相接于C点，D为圆轨道的最低点，圆弧轨道CD对应的圆心角θ=37°。一质量为M=0.9kg的物块（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）物块到达C点时的速度大小； （2）在A点受到的弹力大小FA； （3）物体对C点的压力大小FC； 【答案】（1）10m/s，；（2）55N；（3）107.2N 【解析】 【详解】（1）经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，对于A到C的平抛运动过程 根据 解得 （2）根据 在A点 解得 （3）在C点 解得 根据牛顿第三定律可知 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $