精品解析：广东中山市第一中学2025-2026学年高一第二学期期中考试物理科试题卷

中山市第一中学2025级高一第二学期期中考试 物理科 试题卷 一、单项选择题（只有一个选项正确，每小题4分共28分） 1. 如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮．在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v水平向右匀速运动．红蜡块由管口上升到顶端，所需时间为t．相对地面通过的 路程为L．则下列说法正确的是（ ） A. v增大时，L减小 B. v增大时，L增大 C. v增大时，t减小 D. v增大时，t增大 2. 如图所示为修正带内部结构示意图，大、小齿轮啮合在一起，半径分别为1.2cm和0.3cm，a、b分别是大小齿轮边缘上的两点，当齿轮匀速转动时，a、b两点（　　） A. 线速度大小之比为4:1 B. 角速度之比为1:1 C. 周期之比为1:4 D. 向心加速度大小之比为1:4 3. 一颗绕太阳运行的小行星，其轨道近日点和远日点到太阳的距离分别约为地球到太阳距离的4倍和6倍。关于该小行星，下列说法正确的是（　　） A. 公转周期约为5年 B. 从远日点到近日点所受太阳引力大小逐渐减小 C. 从远日点到近日点线速度大小逐渐减小 D. 在近日点加速度大小约为地球公转加速度的 4. 汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P。快进入闹区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。下面四个图像中，哪个图像正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，我校排球运动员训练中，一运动员将排球从A点水平击出，球击中D点；另一运动员将该排球从位于A点正下方的B点斜向上击出，最高点为C，球也击中D点。已知B、D等高，A、C等高，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 两过程中，排球的飞行时间相等 B. 两过程中，排球的初速度大小一定相等 C. 后一个过程中，排球击中D点时的速度较大 D. 两过程中，击中D点时重力做功的瞬时功率相等 6. 如图所示，一物体由固定斜面上的A点以初速度v0下滑到底端B，它与挡板发生无动能损失的碰撞后又滑回到A点，其速度恰好为零。设A、B两点高度差为h，重力加速度为g，则它与挡板碰前瞬间的速度大小为（　　） A. B. C. D. 7. 图甲为一种小型打夯机，利用冲击和冲击振动作用分层夯实回填土，图乙为这种打夯机的结构示意图。质量为的摆锤通过轻杆与总质量为的底座（含电动机）上的转轴相连，轻杆质量忽略不计。电动机带动摆锤绕转轴在竖直面内以角速度匀速转动，转动半径为，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A. 摆锤转到最低点时，底座对地面的压力可能为零 B. 摆锤转到轻杆水平时，轻杆对摆锤的作用力大小为 C. 若摆锤转到最高点时，轻杆对摆锤的弹力为0，则角速度 D. 若摆锤转到最高点时，底座对地面的压力刚好为零，则角速度 二、多项选择题（每题至少有两个答案，全选得6分，漏选得3分，不选或错选得0分，共18分） 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，若小球在最高点的角速度小于，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，所在圆周半径， 质量， 则A 、B所受摩擦力 D. 图d中是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 9. “嫦娥五号”返回器携带月球样品在地球上预定区域安全着陆。在落地之前，它在地球大气层打了个“水漂”，如图所示为返回器跳跃式返回过程示意图，虚线圆为大气层的外边界，返回器从a点进入大气层，经a、b、c、d、e回到地面，其中a、c、e为轨迹和大气层外边界的交点，过程中返回器仅受万有引力作用。下列说法正确的是（　　） A. 返回器经过b、d两点时加速度方向不同 B. 返回器经过a、c两点时速度可能相同 C. 返回器从c到e点的过程速率先增大后减小 D. 返回器经过b点时受到地球的万有引力最大 10. 2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。现假设有一“太空电梯”安装在赤道上空某处，相对地球静止，如图所示，那么关于“太空电梯”，下列说法正确的是（　　） A. “太空电梯”上各点均处于完全失重状态 B. “太空电梯”上各点运行周期随高度增大而增大 C. “太空电梯”上各点线速度随高度增大而增大 D. “太空电梯”上各点向心加速度随高度增大而增大 三、实验题（本题包括2道题，共13分） 11. 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某物理小组利用图甲所示装置探究平抛运动规律。他们分别在该装置正上方A处和右侧B处安装了频闪仪器并进行拍摄，得到的频闪照片如图乙，O为抛出点，P为运动轨迹上某点。根据平抛运动规律回答下列问题： （1）乙图中，A处拍摄的频闪照片为________（选填“a”或“b”） （2）测得图乙（a）中OP距离为45 cm，（b）中OP距离为30 cm，则平抛物体的初速度为_______m/s（）（结果保留两位有效数字） 12. 为探究向心力大小与角速度大小、半径、质量的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置，将物块放置在光滑卡槽内，卡槽沿径向固定于平台，平台绕中心轴的转速可调节，平台匀速转动时，物块随之做匀速圆周运动。转速传感器测量平台转速，力传感器测量物块所受拉力大小。 （1）转速传感器的示数为时，物块转动的角速度为_______。 （2）利用控制变量法，保证物块质量和转动半径不变，探究向心力大小与角速度的关系。该同学根据测算数据画出的图像如图乙所示，纵轴为力传感器读数，横轴为。图线不过坐标原点的原因是_______，用刻度尺测得物块转动的半径为50cm，由图线可知物块的质量_______kg（结果保留2位有效数字）。 四、计算题（本题包括3道题，共41分） 13. “抛石机”是古代战争中常用的一种设备。如图所示，某学习小组用自制的抛石机演练抛石过程。已知所用抛石机长臂的长度，质量的石块装在长臂末端的口袋中，开始时长臂末端静止于A点，长臂与水平面间的夹角，现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出前，长臂末端的口袋对石块竖直向下的弹力大小为4 N，抛出后垂直打在倾角为45°的斜面上，不计空气阻力，试求落点距起始点A点的水平距离。（，）。 14. 2021年5月15日，中国首次火星探测任务天问一号探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区成功着陆，在火星上首次留下中国印迹，迈出了中国星际探测征程的重要一步。假设航天员登上火星后进行科学探测与实验，航天员在火星表面以速度竖直上抛一小球，经t时间小球返回抛出点。已知火星的半径为R，引力常量为G，不计阻力。 （1）求火星的质量； （2）求火星的第一宇宙速度大小； （3）已知火星的自转周期为T，若想让航天器进入火星的同步轨道运行，则航天器应位于火星表面多高处。 15. 如图所示，光滑斜面AB的倾角，BC为水平面，BC长度，CD为光滑的圆弧，半径。一个质量的物体，从斜面上A点由静止开始下滑，物体与水平面BC间的动摩擦因数，轨道在B、C两点平滑连接。当物体到达D点时，继续竖直向上运动，到达的最高点距离D点的高度，，，g取。求： （1）物体运动到C点时的速度大小； （2）A点距离水平面的高度H； （3）物体最终停止的位置到C点的距离s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 中山市第一中学2025级高一第二学期期中考试 物理科 试题卷 一、单项选择题（只有一个选项正确，每小题4分共28分） 1. 如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮．在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v水平向右匀速运动．红蜡块由管口上升到顶端，所需时间为t．相对地面通过的 路程为L．则下列说法正确的是（ ） A. v增大时，L减小 B. v增大时，L增大 C. v增大时，t减小 D. v增大时，t增大 【答案】B 【解析】 【详解】蜡块在水平方向上和竖直方向上都做匀速直线运动，在竖直方向上，，管长不变，竖直方向上的分速度不变，根据合运动与分运动具有等时性，知蜡块由管口到顶端的时间t不变．v增大，水平方向上的位移增大，根据运动的合成，知蜡块相对于地面的路程L增大，故B正确，ACD错误. 2. 如图所示为修正带内部结构示意图，大、小齿轮啮合在一起，半径分别为1.2cm和0.3cm，a、b分别是大小齿轮边缘上的两点，当齿轮匀速转动时，a、b两点（　　） A. 线速度大小之比为4:1 B. 角速度之比为1:1 C. 周期之比为1:4 D. 向心加速度大小之比为1:4 【答案】D 【解析】 【详解】A．齿轮传动，线速度相等，线速度大小之比为1:1，A错误； B．角速度为 解得角速度之比为 B错误； C周期为 解得周期之比为 C错误； D向心加速度为 解得向心加速度之比为 D正确。 故选D。 3. 一颗绕太阳运行的小行星，其轨道近日点和远日点到太阳的距离分别约为地球到太阳距离的4倍和6倍。关于该小行星，下列说法正确的是（　　） A. 公转周期约为5年 B. 从远日点到近日点所受太阳引力大小逐渐减小 C. 从远日点到近日点线速度大小逐渐减小 D. 在近日点加速度大小约为地球公转加速度的 【答案】D 【解析】 【详解】A．设地球到太阳的距离为R，小行星公转轨道半长轴 ，根据开普勒第三定律 解得 ，A错误； B．从远日点到近日点，小行星与太阳的距离r减小，根据万有引力定律可知，小行星所受太阳引力逐渐增大，B错误； C．根据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等 从远日点到近日点r减小，线速度大小逐渐增大，C错误； D．由万有引力提供向心力 可得加速度 小行星近日点，因此，故D正确。 故选D。 4. 汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P。快进入闹区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。下面四个图像中，哪个图像正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】功率减小一半时，由于惯性汽车速度来不及变化，根据功率和速度关系公式 P=Fv 此时牵引力减小一半，小于阻力，汽车做减速运动，由公式 P=Fv 可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大，则汽车所受合力减小，加速度减小，故汽车做加速度越来越小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，汽车做匀速运动。 故选C。 5. 如图所示，我校排球运动员训练中，一运动员将排球从A点水平击出，球击中D点；另一运动员将该排球从位于A点正下方的B点斜向上击出，最高点为C，球也击中D点。已知B、D等高，A、C等高，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 两过程中，排球的飞行时间相等 B. 两过程中，排球的初速度大小一定相等 C. 后一个过程中，排球击中D点时的速度较大 D. 两过程中，击中D点时重力做功的瞬时功率相等 【答案】D 【解析】 【详解】AB．从B点击出的排球做斜上抛运动，根据对称性可看成从C点的平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，因A、C等高可知， 由水平方向为匀速直线运动，根据 可知 根据速度的合成可知，排球从A点击出时的速度 排球从B点击出时的初速度 故两过程中，排球的初速度大小可能相等，AB错误； C．两排球击中D点可看成从到D和到D的平抛运动，前一过程从A点击出的排球过D点的速度大小为 后一过程从B点击出的排球击中D时的速度 因，，可得 则前一个过程中，排球击中D点时的速度较大，故C错误； D．由于竖直方向做的是自由落体运动，下落的高度相同，故落地时竖直方向的速度相同，由重力的瞬时功率可知两者相同，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，一物体由固定斜面上的A点以初速度v0下滑到底端B，它与挡板发生无动能损失的碰撞后又滑回到A点，其速度恰好为零。设A、B两点高度差为h，重力加速度为g，则它与挡板碰前瞬间的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设整个滑动过程中物体所受摩擦力大小为Ff（此力大小不变，下滑时方向沿斜面向上，上滑时方向沿斜面向下），斜面长为s，则对物体由A→B→A的整个过程运用动能定理，得 -2Ffs=0-mv02 同理，对物体由A到B的过程运用动能定理，设物体与挡板碰前瞬间速度为v，则 Mgh-Ffs=mv2-mv02 解得 故选C。 7. 图甲为一种小型打夯机，利用冲击和冲击振动作用分层夯实回填土，图乙为这种打夯机的结构示意图。质量为的摆锤通过轻杆与总质量为的底座（含电动机）上的转轴相连，轻杆质量忽略不计。电动机带动摆锤绕转轴在竖直面内以角速度匀速转动，转动半径为，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A. 摆锤转到最低点时，底座对地面的压力可能为零 B. 摆锤转到轻杆水平时，轻杆对摆锤的作用力大小为 C. 若摆锤转到最高点时，轻杆对摆锤的弹力为0，则角速度 D. 若摆锤转到最高点时，底座对地面的压力刚好为零，则角速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．摆锤转到最低点时，摆锤的加速度方向向上，轻杆对摆锤的作用力向上，则轻杆对底座的作用力向下，所以底座对地面的压力不可能为零，故A错误； B．摆锤转到轻杆水平时，轻杆对摆锤的作用力大小为 故B错误； C．若摆锤转到最高点时，轻杆对摆锤的弹力为0，则有 可得 故C错误； D．若摆锤转到最高点时，底座对地面的压力刚好为零，则轻杆对底座的作用力向上，大小为 以摆锤为对象，根据牛顿第二定律可得 联立解得 故D正确。 故选D。 二、多项选择题（每题至少有两个答案，全选得6分，漏选得3分，不选或错选得0分，共18分） 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，若小球在最高点的角速度小于，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，所在圆周半径， 质量， 则A 、B所受摩擦力 D. 图d中是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 【答案】AD 【解析】 【详解】A．若小球在最高点时杆对球无作用力则 可得 若角速度小于，则杆对小球的作用力向上，A正确； B．图b中若火车转弯时未达到规定速率，则轨道对火车的支持力和重力的合力大于所需的向心力，则火车有做向心运动的趋势，则轮缘对内轨道有挤压作用，B错误； C．图c中若A 、B均相对圆盘静止，所在圆周半径， 质量= ， 根据，可知A 、B所受摩擦力，C错误； D．图d中是一圆锥摆，根据 可得 可知增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，D正确。 故选AD。 9. “嫦娥五号”返回器携带月球样品在地球上预定区域安全着陆。在落地之前，它在地球大气层打了个“水漂”，如图所示为返回器跳跃式返回过程示意图，虚线圆为大气层的外边界，返回器从a点进入大气层，经a、b、c、d、e回到地面，其中a、c、e为轨迹和大气层外边界的交点，过程中返回器仅受万有引力作用。下列说法正确的是（　　） A. 返回器经过b、d两点时加速度方向不同 B. 返回器经过a、c两点时速度可能相同 C. 返回器从c到e点的过程速率先增大后减小 D. 返回器经过b点时受到地球的万有引力最大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．返回器在返回地面的过程中做曲线运动，其合外力指向运动轨迹的凹侧，故加速度也指向运动轨迹的凹侧，所以由题图可知，返回器经过b、d两点时的加速度方向不同，故A正确； B．返回器做曲线运动，其在a、c两点的速度方向沿该点的切线方向，所以由题图可知，返回器经过a、c两点处的速度方向不同，故B错误； C．返回器从c点到e点的过程，由于仅受万有引力的作用，所以从c点到d点的过程，万有引力做负功，其速率减小；从d点到e点的过程，万有引力做正功，其速率增大。所以返回器从c点到e点的过程速率先减小后增大，故C错误； D．根据万有引力公式可知，由于在这几个点中返回器在b点时到地心的距离最小，所以经过b点时返回器受到地球的万有引力最大，故D正确。 故选AD。 10. 2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。现假设有一“太空电梯”安装在赤道上空某处，相对地球静止，如图所示，那么关于“太空电梯”，下列说法正确的是（　　） A. “太空电梯”上各点均处于完全失重状态 B. “太空电梯”上各点运行周期随高度增大而增大 C. “太空电梯”上各点线速度随高度增大而增大 D. “太空电梯”上各点向心加速度随高度增大而增大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．“太空电梯”各点随地球一起做匀速圆周运动，重力和缆绳的弹力提供向心力，各点不是处于完全失重状态，故A错误； B．“太空电梯”相对地球静止，相当于是跟随地球自转，各点做圆周运动的周期都等于地球自转周期，各点运行周期相等，故B错误； CD．“太空电梯”相对地球静止，各点角速度ω相等，各点线速度v=ωr，则“太空电梯”上各点的线速度随高度增大而增大，根据a=ω2r可知，“太空电梯”上各点向心加速度随高度增大而增大，故CD正确。 故选CD。 三、实验题（本题包括2道题，共13分） 11. 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某物理小组利用图甲所示装置探究平抛运动规律。他们分别在该装置正上方A处和右侧B处安装了频闪仪器并进行拍摄，得到的频闪照片如图乙，O为抛出点，P为运动轨迹上某点。根据平抛运动规律回答下列问题： （1）乙图中，A处拍摄的频闪照片为________（选填“a”或“b”） （2）测得图乙（a）中OP距离为45 cm，（b）中OP距离为30 cm，则平抛物体的初速度为_______m/s（）（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）b （2）1.0 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，摄像头A拍摄的是水平方向上的运动，故应该是间距相等的点，故摄像头A所拍摄的频闪照片为b图； 【小问2详解】 摄像头A拍摄小球水平方向上的匀速直线运动，摄像头B拍摄小球竖直方向的自由落体运动，根据测得图乙（a）OP距离为h=45cm=0.45m， 则，解得 由（b）中OP距离为s=30cm，则s=v0t 解得平抛物体的初速度大小为 12. 为探究向心力大小与角速度大小、半径、质量的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置，将物块放置在光滑卡槽内，卡槽沿径向固定于平台，平台绕中心轴的转速可调节，平台匀速转动时，物块随之做匀速圆周运动。转速传感器测量平台转速，力传感器测量物块所受拉力大小。 （1）转速传感器的示数为时，物块转动的角速度为_______。 （2）利用控制变量法，保证物块质量和转动半径不变，探究向心力大小与角速度的关系。该同学根据测算数据画出的图像如图乙所示，纵轴为力传感器读数，横轴为。图线不过坐标原点的原因是_______，用刻度尺测得物块转动的半径为50cm，由图线可知物块的质量_______kg（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） （2） ①. 物块与平台之间存在摩擦力 ②. 【解析】 【小问1详解】 当转速传感器的示数为时，物块转动的角速度为 【小问2详解】 [1]对物块受力分析，可知沿半径方向，物块除受轻绳拉力外，还受摩擦力作用，根据牛顿第二定律有 变形得 可知图线不过坐标原点的原因是物块与平台之间存在摩擦力。 [2] 根据 可知图像的斜率为 由乙图可得图像的斜率 解得 四、计算题（本题包括3道题，共41分） 13. “抛石机”是古代战争中常用的一种设备。如图所示，某学习小组用自制的抛石机演练抛石过程。已知所用抛石机长臂的长度，质量的石块装在长臂末端的口袋中，开始时长臂末端静止于A点，长臂与水平面间的夹角，现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出前，长臂末端的口袋对石块竖直向下的弹力大小为4 N，抛出后垂直打在倾角为45°的斜面上，不计空气阻力，试求落点距起始点A点的水平距离。（，）。 【答案】5.3m 【解析】 【详解】石块在长臂顶部，根据牛顿第二定律和向心力公式有 长臂顶部对石块的向下的弹力为T=4N，解得v0=6m/s 石块被抛出后做平抛运动，其速度垂直于斜面，可得 解得t=0.6s 落点距起始点A点的水平距离 14. 2021年5月15日，中国首次火星探测任务天问一号探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区成功着陆，在火星上首次留下中国印迹，迈出了中国星际探测征程的重要一步。假设航天员登上火星后进行科学探测与实验，航天员在火星表面以速度竖直上抛一小球，经t时间小球返回抛出点。已知火星的半径为R，引力常量为G，不计阻力。 （1）求火星的质量； （2）求火星的第一宇宙速度大小； （3）已知火星的自转周期为T，若想让航天器进入火星的同步轨道运行，则航天器应位于火星表面多高处。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 （1）对火星，由万有引力近似等于重力，有G＝mg 对小球 联立解得 【小问2详解】 对航天器，由万有引力提供向心力，有G＝m 联立解得 【小问3详解】 设航天器的同步轨道半径为r，由万有引力提供向心力，有G＝m 由于r=R+h 由联立解得 15. 如图所示，光滑斜面AB的倾角，BC为水平面，BC长度，CD为光滑的圆弧，半径。一个质量的物体，从斜面上A点由静止开始下滑，物体与水平面BC间的动摩擦因数，轨道在B、C两点平滑连接。当物体到达D点时，继续竖直向上运动，到达的最高点距离D点的高度，，，g取。求： （1）物体运动到C点时的速度大小； （2）A点距离水平面的高度H； （3）物体最终停止的位置到C点的距离s。 【答案】（1）4m/s （2）1.02m （3）0.4m 【解析】 【小问1详解】 物体由C点运动到最高点，根据动能定理得 代入数据解得 【小问2详解】 物体由A点运动到C点，根据动能定理得 代入数据解得 【小问3详解】 从物体开始下滑到停下，根据动能定理得 代入数据解得 由于 所以物体最终停止的位置到C点的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $