广东广州市育才中学2025-2026学年高一第二学期期中考试物理试题

**基本信息** 以“飞椅”“神舟十五号对接”等生活与科技情境为载体，覆盖圆周运动、万有引力、机械能等核心知识，通过实验探究与多过程计算，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/46分|圆周运动（飞椅受力分析）、万有引力（地球公转、卫星对接）、机械能守恒（鲤鱼跃水）|结合二十四节气、航天科技，辨析离心运动、完全失重等概念| |非选择题|5题/54分|实验（探究向心力、验证机械能守恒）、多过程运动（汽车AB/BC段运动、圆弧轨道与水平面结合）|实验题设计双方案对比（塔轮与光电门），计算题融合动能定理与功率分析，体现模型建构能力|

广东广州市育才中学2025-2026学年高一第二学期期中考试物理试题 一、选择题（1~7题单选题，每小题4分，8-10题多选题，每小题6分，共46分） 1．下图是一种叫“飞椅”的游乐项目，长为的钢绳一端系着座椅，另一端固定在水平转盘边缘，盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘匀速转动时，钢绳与竖直方向的夹角为。关于座椅，下列说法正确的是（   ） A．座椅做匀速圆周运动的半径为 B．座椅所受合力保持不变 C．钢绳的拉力与重力的合力提供向心力 D．钢绳的拉力小于座椅重力 2．如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（　　）    A．脱水桶能脱水的原因是水滴受到脱水桶对它的背离圆心向外的离心力作用 B．“水流星”表演中“水流星”通过最高点时一定处于完全失重状态，不受重力作用 C．物体随着圆盘起转动，当转盘的角速度一定时，物体离转盘中心越远，越容易做离心运动 D．在铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，当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 3．如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动无滑动．甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲：r乙=3：1，两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同，小物体质量m1=m2，m1距O点为2r，m2距O′点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（　　） A．滑动前m1与m2的角速度之比ω1：ω2=3：1 B．滑动前m1与m2的向心加速度之比a1：a2=1：3 C．滑动前m1与m2的线速度之比v1：v2=1：1 D．随转速慢慢增加，m2先开始滑动 4．质量为m的小球用长为L的轻质细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一光滑小钉子P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间（线速度不变），设细线没有断裂，则下列说法正确的是（　　）   A．小球的角速度突然减小 B．小球的向心加速度突然变小 C．小球对细线的拉力保持不变 D．小球对细线的拉力突然增大 5．二十四节气的命名反映了季节、物候现象和气候变化，节气早在《淮南子》中就有记载。沿椭圆轨道绕太阳运行时，假设地球所处不同位置对应的中国节气如图所示（2025年），下列说法正确的是（　　） A．太阳对地球的万有引力在夏至时达到最大值 B．地球绕太阳公转运行到冬至时线速度达到最大值 C．地球绕太阳公转由春分到秋分的过程中，加速度逐渐增大 D．根据地球的公转周期和太阳与地球的距离可估算出地球的质量 6．2022年11月29日晚，长征二号运载火箭将神舟十五号载人飞船精准送入预定轨道，并于11月30日7时33分对接天和核心舱，形成组合体。如图所示为“神舟十五号”对接前变轨过程的简化示意图，AC是椭圆轨道Ⅱ的长轴，“神舟十五号”从圆轨道Ⅰ先变轨到椭圆轨道Ⅱ，再变轨到圆轨道Ⅲ，与在圆轨道Ⅲ运行的天和核心舱实施对接。下列说法正确的是（　　） A．“神舟十五号”两次变轨过程中均需要点火减速 B．“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期大于天和核心舱运行的周期 C．“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上经过C点时的速率大于天和核心舱经过C点时的速率 D．“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上C点时的加速度等于天和核心舱在C点时的加速度 7．鱼儿在缺氧时会跃出水面，如发现鱼塘中鱼儿频繁跃出水面，要更换塘中水。如图所示，质量为的鲤鱼以初速度跃离水面，不考虑阻力，水面为零重力势能面，鱼可看成质点，则鲤鱼上升时（　　） A．重力势能为 B．动能为 C．机械能为 D．机械能为 8．如图所示，卫星B是地球静止卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动，卫星P是地球赤道上还未发射的卫星，P、A、B三颗卫星的线速度大小分别为、、，角速度大小分别为、、，向心加速度大小分别为、、，下列判断正确的是（   ） A． B． C． D． 9．下列关于机械能守恒的说法，不正确的是（　　） A．做匀速直线运动的物体，其机械能不一定守恒 B．运动的物体，若受到的合外力不为零，则其机械能一定不守恒 C．合外力对物体不做功，物体的机械能一定守恒 D．运动的物体，若受到的合外力不为零，其机械能有可能守恒 10．如图甲、乙，半径均为的竖直圆环、竖直圆管轨道固定在水平面上，两个质量均为的小球P、Q（均可视为质点）分别在两轨道内做完整的圆周运动，小球Q的直径略小于圆管的孔径，不计一切摩擦，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A．小球P在圆环轨道最低点处于失重状态 B．小球P运动到圆环轨道最高点时的最小速度为 C．小球Q运动到圆管轨道最高点时的最小速度为 D．若小球P、Q运动到各自轨道最高点对轨道的作用力大小均为，则小球P、Q经过最高点时的速度大小有可能相等 二、非选择题（11题8分，12题8分，13题10分，14题12分，15题16分，共54分） 11．某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验， (1)在探究向心力大小与半径的关系时，为了控制角速度相同需要将传动皮带调至第_______（填“一”“二”或“三”）层塔轮，然后将两个质量相等的钢球分别放在_____（填“A和”“和C”或“和C”）位置，匀速转动手柄，左侧标尺露出4格，右侧标尺露出2格，则左右两球所受向心力大小之比为_____； (2)方案二：如图丙所示装置，装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得，水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光时间），滑块与竖直转轴间的距离可调，回答以下问题： ①若某次实验中测得热光条的挡光时间为，则滑块的角速度表达式为______；（用表示） ②实验小组保持滑块质量和运动半径不变，探究向心力与角速度的关系，作出图线如图丁所示，若滑块运动半径，细线的质量和滑块与杆的摩擦可忽略，由图线可测得滑块质量______（结果保留2位有效数字）。 12．某实验小组利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。 (1)除带夹子的重锤、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是 （填选项前的字母）。 A．交流电源 B．秒表 C．天平（含砝码） D．刻度尺 (2)实验中按照正确的操作得到如图乙所示的纸带，其中O点是重锤刚释放时所打的点，测得连续打下的三个点A、 B、C到O 点的距离分别为 18.00 cm、21.40 cm、26.00 cm。已知重锤质量为 300g，交流电源频率为 50 Hz，当地重力加速度大小为9.8m/s2。从O点到B点的这段时间内，重锤动能的增加量__________J，重力势能的减少量__________J。（结果均保留三位有效数字） (3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，主要原因是 （填选项前的字母）。 A．重锤下落过程中克服空气阻力和摩擦阻力做功 B．没有采用多次实验取平均值的方法 13．质量为m、可视为质点的汽车沿路面ABC运动，AB段水平、BC段与水平面的夹角为30°，如图所示。0时刻，汽车从A点以大小为。水平向右的恒定加速度由静止开始启动，经时间t汽车的功率恰好达到额定功率，之后汽车维持额定功率继续行驶，到达B点前汽车已经开始匀速行驶。汽车通过B点（通过B点前后汽车的速度大小不变）后仍维持额定功率继续行驶，一段时间后汽车在路面BC段重新恢复匀速行驶。已知重力加速度大小为g，汽车运动过程中受到的路面阻力恒为汽车受到重力的，不计空气阻力。求： (1)汽车的额定功率P； (2)汽车在路面AB段行驶的最大速度v1； (3)汽车在路面BC段恢复匀速行驶时的速度大小v2。 14．如图所示，一质量为的物体，由光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底端后沿水平面向右滑动1m距离后停止。已知圆弧底端与水平面平滑连接，圆弧轨道半径，取，求： (1)物体滑至圆弧底端时的速度大小； (2)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小； (3)物体与水平面之间的动摩擦因数和在水平面上减速的时间。 15．如图所示，轻质弹簧固定在水平光滑平台上，用外力将质量m=1kg的物块（可视为质点）压缩弹簧，撤去外力后物块由静止开始运动，离开弹簧后从平台边缘A点飞出，物块到达固定斜面的顶端B点时速度方向恰好平行于斜面BC。物块沿斜面运动到底端C点后立即无能量损失地滑上水平地面，随后物块从D点冲上一半径R=2m的光滑圆形固定轨道DE内侧（圆形轨道的最低点D略错开确保物块能滑入但不滑离）。已知斜面的高度H=4m、倾角θ=53°，水平平台到B点的高度h=3.2m，物块与斜面间的动摩擦因数，E点为圆形轨道的最高点，，，取重力加速度大小，不计空气阻力。 (1)求撤去外力前瞬间弹簧的弹性势能； (2)若水平地面光滑，求物块运动到圆形轨道的D点时对轨道的压力大小FN； (3)若C、D点间距离L=10m，为确保物块冲入圆形轨道内侧且不脱离轨道，求水平地面与物块间的动摩擦因数的取值范围。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．C【详解】A．设转盘的半径为，根据几何关系知，座椅做匀速圆周运动的半径，故A错误； BC．座椅做匀速圆周运动，由拉力和重力的合力提供向心力，合力方向始终指向圆心，则合力的方向始终在改变，所以座椅所受合力不断在变化，故B错误，C正确； D．对座椅受力分析，根据平行四边形定则，可得钢绳的拉力，故D错误。故选C。 2．C【详解】A．脱水桶原理是衣服上小水珠做圆周运动需要的向心力大于衣服提供的力做离心运动，故A错误； B．水流星在最高点时仍然受重力作用，故B错误； C．在圆盘上的物体所受到的摩擦力提供向心力，当物体即将运动时，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力可知 ，，离中心越远越容易做离心运动，故C正确； D．超速行驶时做圆周运动做需要的向心力增大大于火车原有提供向心力的力，火车做离心运动挤压外轨，故D错误。故选C。 3．D【详解】A．甲、乙两轮子边缘上的各点线速度大小相等，有得故A错误； B．物块相对盘开始滑动前，根据a=ω2r得m1与m2的向心加速度之比为故B错误； C．根据公式v=ωr，m1距O点为2r，m2距O′点为r，甲乙的角速度之比为 所以它们的线速度之比为2：3，故C错误； D．根据μmg=mrω2知，临界角速度可知甲乙的临界角速度之比为，由于甲乙的角速度之比为 可知当转速增加时，m2先达到临界角速度，所以m2先开始滑动，故D正确。故选D。 4．D【详解】A．当细线碰到钉子的瞬间，线速度不变，半径减小，根据可知，角速度增大，故A错误； B．根据可知，加速度增大。B错误； CD．在最低点，根据牛顿第二定律得小球对细线的拉力突然增大。C错误，D正确。故选D。 5．B【详解】A．夏至时地球距离太阳最远，则太阳对地球的万有引力在夏至时达到最小值，选项A错误； B．根据开普勒第二定律，地球绕太阳公转运行到冬至时距离最近，可知此时地球的线速度达到最大值，选项B正确； C．地球绕太阳公转由春分到秋分的过程中，距离太阳的距离先变大后变小，则所受太阳的引力先变小后变大，可知加速度先变小后变大，选项C错误； D．根据根据地球的公转周期T和太阳与地球的距离r可估算出太阳的质量M，选项D错误。故选B。 6．D【详解】A．“神舟十五号”两次变轨过程中均需要点火加速，故A错误； B．根据开普勒第三定律有由于椭圆轨道Ⅱ的半长轴小于圆轨道Ⅲ的半径（即半长轴），故“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期小于天和核心舱运行的周期，故B错误； C．由于从椭圆轨道Ⅱ到圆轨道Ⅲ需要在C点点火加速，故“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上经过C点时的速率小于天和核心舱经过C点时的速率，故C错误； D．根据解得加速度可知“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上C点时的加速度等于天和核心舱在C点时的加速度，故D正确。故选D。 7．D【详解】AB．根据动能定理得鲤鱼上升h时的动能，故AB错误； CD．鲤鱼上升过程中机械能守恒，水面为零重力势能面，所以鲤鱼重心上升h时机械能等于鲤鱼初始的机械能为，故D正确，C错误。故选D。 8．AC【详解】对于卫星A、B，根据万有引力提供向心力，有解得， 由题图可知 所以，， 由于B是地球静止卫星，P是地球赤道上还未发射的卫星，卫星P、B的角速度相等则 根据则有，根据则有，故BD错误，AC正确；故选AC。 9．BC【详解】A．物体只有重力或者系统内的弹力做功，机械能守恒。若物体在水平方向做匀速直线运动其机械能守恒，若物体在竖直方向做匀速直线运动，其机械能不守恒，不符合题意，A错误； B．若物体做自由落体运动，物体受到的合外力不为零，但机械能守恒。符合题意，B正确； C．若物体在竖直方向的拉力作用下匀速上升，合外力对物体不做功，但拉力做正功，机械能不守恒。符合题意，C正确； D．运动的物体，若受到的合外力不为零，但除了重力之外的外力做功可能为零，其机械能可能守恒，例如在水平面内做匀速圆周运动的物体，不符合题意，D错误；故选BC。 10．BD【详解】A．小球P在圆环轨道最低点，受到的支持力大于重力，处于超重状态，故A错误； B．小球P运动到圆环轨道最高点时解得，故B正确； C．小球Q运动到圆管轨道最高点最小速度为0，故C错误； D．若小球P、Q运动到各自轨道最高点时，对轨道的作用力方向均向上时 可知，小球P、Q经过最高点时的速度大小相等；若小球Q运动到轨道最高点对轨道的作用力方向向下，则此时两球经过最高点的速度大小不相等，故D正确。故选BD。 11．(1) 一 和 2：1(2) 0.30 【详解】（1）[1][2]变速塔轮边缘处的线速度相等，根据 在探究向心力大小与半径的关系时，需控制小球质量、角速度相同，运动半径不同，故需要将传动皮带调至第一层塔轮，将两个质量相等的钢球分别放在和位置。 [3]左右两球所受向心力大小之比为 （2）①[1]挡光条的线速度为又滑块的角速度表达式为 ②[2]根据向心力大小公式图线的斜率为解得滑块质量为 12．(1)AD(2)0.600 ；0.629；(3)A； 【详解】（1）本实验中打点计时器需要用交流电源，测量重物下落的高度需要用刻度尺，不需要秒表和天平。 故选AD。 （2）[1]相邻计数点的时间间隔为 根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，打B 点时的瞬时速度为 则从O点到B点的这段时间内，重锤的动能增加量为 [2]从O点到B点的这段时间内，重锤的重力势能的减少量为 （3）根据实验原理可知，物体在下落的过程中会受到空气阻力的作用，纸带和限位孔之间有摩擦力，由于系统克服阻力做功，导致系统重力势能的减少量大于系统动能的增加量。故选A。 13．(1)(2)(3) 【详解】（1）汽车在路面AB段做匀加速直线运动的阶段，由牛顿第二定律     汽车的功率恰好达到额定功率时有P= Fv0    其中    解得 （2）汽车在路面AB段行驶达到最大速度时，有     此时汽车的速度大小    解得 （3）汽车在BC段恢复匀速行驶时，有     此时汽车的速度大小    解得 14．(1)(2)300 N(3)0.8，0.5s 【详解】（1）设物体滑至圆弧底端时速度大小为v，由动能定理得代入数据得 （2）设物体滑至圆弧底端时受到轨道的支持力大小为，根据牛顿第二定律得 代入数据得根据牛顿第三定律得所以物体对圆弧轨道底端的压力大小为300 N。 （3）设物体与水平面之间的动摩擦因数为，在水平面上减速的时间为，物体滑动过程中，根据动能定理可知代入数据解得 由牛顿第二定律可得另由运动学知识得联立并代入数据得 15．(1)18J(2)85N(3)或 【详解】（1）物块到达固定斜面的顶端B点时有其中 从撤去外力到物块运动到A点有解得 （2）物块到达固定斜面的顶端B点时速度大小 物块从B点运动到C点时有 若水平地面光滑，则有 物块运动到圆形轨道D点时有其中解得 （3）设水平地面与物块间的动摩擦因数为时，物块恰好能通过E点，则有 物块从C点运动到E点时有解得 设水平地面与物块间的动摩擦因数为μ3时，物块恰好能运动到D点，则有解得 设水平地面与物块间的动摩擦因数为μ4时，物块恰好能到达与圆形轨道圆心等高的位置，则有解得 为确保物块冲入圆形轨道内侧且运动时不脱离轨道，水平地面与物块间的动摩擦因数的取值范围为或 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $