湖北十堰市丹江口市第一中学等校2025-2026学年高一下学期5月期中物理试题

2026年5月高一年级训练卷 高一物理 考试时间：2026年5月13日上午10：30一11：45 试卷满分：100分 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分；在每题给出的四个选项中，第1~7 题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对得得4分，选对但不 全得2分，有选错的得0分。 1.牛顿发现了万有引力定律，并给出了物体间引力大小表达式F=G”m业，但没有给出引 力常量G的具体取值。如图为人类第一次在实验室测量出万 有引力常量的实验示意图，通过此套装置比较精确测量出了 N 光源 万有引力常量数值，引力常量的精确测定对深入研究物体之 M 刻度尺 间相互作用规律更有意义。以下说法正确的是() A.伽利略首先测量出了万有引力常量数值 B.图示引力常量测量实验中运用了放大法 C.图示实验中的大球对小球引力大于小球对大球引力 D.根据万有引力定律表达式，当r→0时，物体间引力将趋于无穷大 2.弹簧在社会生活中得到广泛的应用，如控制机械的运动、内燃机中的阀门弹 簧、离合器中的控制弹簧等。如图所示为一竖直放置的劲度系数足够大的轻质 弹簧，其下端固定在水平地面上，一定质量的小球从轻质弹簧正上方某一高处 自由落下，并将弹簧压缩，直到小球的速度减为零。对于小球和轻质弹簧组成 的系统，在小球开始与弹簧接触至弹簧压缩到最短的过程中，下列正确的是() A.小球的机械能守恒 T B.小球的动能不断减小 C.小球的动能与重力势能之和逐渐增大 D.小球的动能与弹簧的弹性势能之和逐渐增大 3.2025年11月1日，神舟二十一号载人飞船成功对接空 间站天和核心舱；将载人飞船的变轨过程简化为以下模型： 飞船变轨前绕地稳定运行在圆形轨道I上，椭圆轨道Ⅱ为飞 B 船A 船的转移轨道，核心舱绕地沿逆时针方向运行在圆形轨道 轨道I /轨道Ⅱ Ⅲ上，轨道I和Ⅲ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点，下列说法 轨道Ⅲ 天和核心舱 正确的是() A.飞船在I号轨道上运行时的速率可能为9.0km/s B.飞船在Ⅱ号轨道经过A点时的速率大于经过B点时的速率 C.飞船分别在轨道I和轨道Ⅱ上运行时经过A点的加速度不相等 D.飞船在I号和Ⅲ号轨道上运行时单位时间内与地球球心连线扫过的面积相等 高一物理6-1 4.如图所示，甲、乙两颗卫星绕地球做同方向的匀速圆周运动，己 知卫星甲的周期为T,每经过T的时间，甲、乙都会运动到地球同 一侧，且与地心三者共线。则甲、乙两颗卫星的轨道半径大小之比 为() A.1:16 B.1:8 C.1:4 D.1:2 5.如图所示，是某城市广场喷泉喷出水柱的场景。从远处看，喷泉喷 出的水柱达到了40层楼的高度；靠近看，喷管的直径约为10cm。已知 水的密度为1×103kg/m3,g=10m/s2,据此估算用于给喷管喷水的电动 机输出功率约为() A.5×105W B.1×105W C.1×105W D.5×106W 6.我国有些地区的铁路由于弯多、弯急，路况复杂，依靠现有车型提速的难度较大，铁路 部门通过引进摆式列车来解决转弯半径过小造成的离心问题，摆式列车是集电脑、自动控制 等高新技术于一体的新型高速列车。当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，车厢 刚好没有离心侧翻的趋势，当列车行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一 样。由以上信息可以推导出列车沿某弯道转弯时速度ⅴ和列车倾角0（列车倾斜后车身竖直 轴线偏离竖直方向的角度)之间的变化关系，下列图像中符合这一关系的是() A. B. tan tan tan tang 7.如图甲所示，质量为m的滑块静止在倾角日=30°的粗糙斜面底端，现用平行于斜面向上 的拉力F作用在滑块上，滑块沿斜面运动x。=2时撤去拉力F,此时滑块的机械能E。=80J, 滑块上滑过程中机械能E与上滑位移x之间的关系图像如图乙所示，滑块运动2x时达到最 高点，取斜面底端重力势能为0，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（) 高一物理6-2 E 3E 4 777777777777777777777777 Xo 甲 乙 A.滑块的质量为m=2kg B.滑块所受摩擦力的大小为5N C.拉力F的大小恒为40N D.拉力F撤去时滑块的动能为50J 8.图甲是2025蛇年春节联欢晚会上人机 共舞节目《秧BOT》中转手绢的环节，吸 引了无数观众的目光。图乙是转手绢的示 意图，手绢上O、M、N三点共线，M为 甲 ON的中点。若手绢绕中心O点匀速转动， 下列说法正确的是() A.M、N两点的角速度之比是1：2 B.M、N两点的线速度大小之比是1：2 C.M、N两点的向心加速度大小之比是2：1D.M、N两点的向心加速度大小之比是12 9.经科学家观察发现，天狼星双星系统是由天狼星和白矮星两者相互环绕，形成的一个稳 定的双星系统。己知白矮星质量与太阳质量相同，天狼星质量是太阳质量的2倍，两星之间 相距L,它们以周期T绕两者连线上的某点公转，引力常量为G。下列说法正确的是() A.太阳的质量为4n2 3GT2 B.太阳的质量为4z22 GT2 C.双星的速率之和为2π T D.双星的速率之积为2πL 10.如图所示，两个相同小球a、b（可视为质点)通过铰链用长 M 为d的刚性轻杆连接，a球套在竖直杆M上，b球套在水平杆N 上，杆M、N不接触（即球可通过），但两杆间距忽略不计。最 初刚性轻杆与水平杆N的夹角为37°，不计一切摩擦，重力加速度 为g。现由静止释放两小球，在此后的运动过程中，下列说法中 正确的是() A.a球到达与b球等高位置时速度大小为 6gd 5 B.a球下降到最低点的过程中，刚性轻杆对a球先做负功，后做正功 C.b球的最大速度为2 2gd 5 D.b球的最大速度为4 5 高一物理63 二、实验题：本题共2小题，第11题10分，第12题6分，共16分。把答案写在答题卡指 定的答题处。 11.(10分)在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示器如图甲所示。图乙 是变速塔轮结构示意图，已知长槽的A、B挡板和短槽的C挡板到各自转轴中心距离之比为 1:2:1,变速塔轮从上到下每层左右轮半径之比分别为1：1、2：1和3：1。实验时转动 手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮转动，槽内的小球也随着做圆周运动，挡板对小球的压力 提供向心力，小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，标尺上红白相间的等分格数之比就显示出两个小球所受向心力的比值。 标尺 小球 弹簧测力筒 左塔轮 右塔轮 长槽 挡板A挡板B 短槽 挡板C 变速 变速 塔轮 塔轮 手柄 传动皮带 分 (1)探究向心力与圆周运动轨道半径的关系时，选用的两个实验小球质量应该 (填相等或不相等)；传动皮带应连接从上到下第 层左右塔轮（填一或二或三）； (2)若传送皮带连接第二层左右塔轮，此时两小球做圆周运动的角速度大小之比为 (3)若选用质量相等的两小球分别置于A和C进行实验，发现左右标尺上露出的红白 相间等分格数之比为1：9，可知与传送皮带连接的是从上到下第 层左右塔轮（填一 或二或三)； (4)这个实验主要采用的方法是() A.等效替代法 B.控制变量法C.理想实验法 D.放大法 12.(6分)小南同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，其操作步骤如下： 力传感器 b 甲 乙 高一物理6-4 ①在铁架台的O点固定一个力传感器，将一根细线一端与力传感器相连，另一端系住 一个小钢球； ②将小钢球保持静止时球心的位置记为A点，测得力传感器的最下端到A点的距离为L, 此时力传感器的示数为F。； ③将小钢球向右拉至不同的高度由静止释放（绳子一直保持紧绷状态）； ④记录释放点小钢球球心与A点的高度差△h以及小钢球在运动过程中力传感器示数F 随时间t变化的规律： ⑤改变△h,记录小钢球每次经过A点时力传感器的示数F4,通过分析F4与△h之间的 关系，来验证机械能是否守恒。 (1)某次实验中，小钢球在运动过程中传感器示数F随时间t变化的规律如图乙所示， 图中c点为图像最高点，C点对应的力传感器示数为Fm,求： ①本次实验中小钢球经过A点时对应图乙中的 （填“a”、“b”、“c”、“d或“e”)点； ②本次实验中，小钢球经过A点时的动能为 (用字母Fm、F。、L表示)； (2)若小钢球运动过程中机械能守恒，则F4-△h图像应为 （填标号)。 A C D 三、解答题：（本题共3小题，共42分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的 演算步骤，只写出最后答案的不能得分) 13.（12分)如图是某一型号的起重机，保持其工作功率为额定 功率，由静止竖直向上吊起一个重为100kg的货物，经过5s达 到最大速度，最大速度为10m/s,重力加速度取g-10m/s2,求： (1)起重机的额定功率； (2)0~5s拉力做功和货物上升的高度。 高一物理6-5 14.(14分)如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可 以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与陶罐球心O的对 径轴OO'重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的 陶罐 小物块的小滑块，在陶罐内随陶罐一起转动且相对罐壁静 转台[ 止，物块和0点的连线与O0'之间的夹角0=60°。已知小 物块与陶罐间的动摩擦因数4=5 ,可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，R=0.25m,重 力加速度为g取10m/s2。求： (1)若小物块受到的摩擦力恰好为零，求物块的线速度： (2)小物块与转台不发生滑动时转台转动的最大角速度。 15.(18分)某玩具厂设计玩具小车的轨道时，将位于竖直面内光滑的弧形轨道AB和圆轨 道CD(轨道底端开有小口)安装在不同长度的水平粗糙轨道BC的两端，且使弧形轨道和 水平轨道相切于B、C两点，如图所示。模拟玩具车的滑块从距离水平轨道高h=0.8m的左 侧弧形轨道静止释放，滑块通过B、C两点时无能量的损失。已知圆弧半径R=0.2m,滑块 与水平轨道的动摩擦因数4=0.25，滑块的质量m=0.5kg，滑块可视为质点，重力加速度g 取10m/s2。求： 77777777777777777777777777777 (I)滑块到达B点时的速度大小Va; (2)若水平轨道BC长为L=0.8m,滑块运动到C处时受到的轨道对它的支持力大小F: (3)要保证滑块能到达右边半圆轨道，且运动中不脱离轨道，水平轨道BC长度满足 的条件。 高一物理6-62026年5月高一年级训练卷 高一物理参考答案 题号 个y 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C A 0 BD AC AD 1.B 【详解】A.卡文迪许首先测量出了万有引力常量数值，A错误： B.图示引力常量测量实验中运用了放大法，B正确： C.根据牛顿第三定律，图示实验中的大球对小球引力等于小球对大球引力，C错误： D.当”→0时，物体间引力不是无穷大，因为当”→0时，万有引力定律不成立，D错误。 故选D。 2.D 【详解】A.小球与弹簧接触后，弹簧的弹力对小球做负功，小球的机械能不守恒（机械能 会转化为弹簧的弹性势能)，故A错误； B.小球刚接触弹簧时，重力大于弹力，小球仍加速向下运动，动能增大；当弹力等于重力 时，小球速度达到最大；之后弹力大于重力，小球减速向下运动，动能减小。因此小球的动 能先增大后减小，故B错误： C.对于小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒（即小球的动 能、重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变)。在小球下落过程中，弹簧的弹性势能逐渐 增大，因此小球的动能与重力势能之和逐渐减小，故C错误： D.系统机械能守恒，小球的重力势能因高度降低而不断减小，根据能量守恒关系（动能+ 重力势能+弹性势能=常数)，小球的动能与弹簧的弹性势能之和等于系统机械能减去小 球的重力势能，由于重力势能不断减小，故两者之和逐渐增大，故D正确。 故选D。 3.B 【详解】A.绕地球做圆周运动的物体，其最大速度为第一宇宙速度(7.9k/s),飞船在1 号轨道上运行时的速率一定小于7.9k/s,故A错误； B.根据开普勒第二定律可知，飞船在轨道IⅡ经过A点的速率大于经过B点的速率，故B 正确： c.根据万有引力提供向心力，有GM=a 解得a=Gu 2 可知，飞船在轨道Ⅱ经过A点时的加速度等于在轨道I经过A点时的加速度，故C错误： D.该飞船在t时间内扫过面积S= 1 办，单位时间内扫过面积S=令=7=√G0 可知飞船在Ⅲ号轨道上运行时单位时间内与地球球心连线扫过的面积大于飞船在I号轨道上 运行时单位时间内与地球球心连线扫过的面积，故D错误。 故选B。 4.C 【详解】每经过T的时间，甲、乙都会运动到地球同一侧，且与地心三者共线，有 2π2π 8T=2r 7 解得T=8T 设甲、乙两颗卫星的轨道半径大小分别为甲、2，根据开普勒第三定律有 =T2 可得：2=14 故选C。 5.A 【详解】管口的圆形内径约有10cm,则半径=5cm=0.05m,根据实际情况，每层楼高-3m, 所以喷水的高度H-40h=120m,则水离开管口的速度为 v=√2gH=20W6m/s 设给喷管喷水的电动机输出功率为P,在接近管口很短一段时间△t内水柱的质量为 m=p.VAtS par vAt 根据动能定理可得 PAt=Im 2 解得 P≈5x10W 故选A。 6.C 【详解】列车转弯时受到重力8和支持力F,其合力提供向心力。 由牛顿第二定律F参=g tan=l 整理得v2=grtan0,v2与ta10是一次函数关系。 故选C。 7.D 【详解】BC.由功能关系，滑块机械能的变化量等于除重力以外的力做功，拉力作用x,=2m 内有F-=E-0 3 拉力撤去后为=2m内有-=瓦，-耳 解得拉力F=50N,∫=1ON,故B错误，C错误； AD.拉力作用x=2m内，由动能定理有Fx-在-gsi30°.七=E-0 拉力撤去后x。=2m内，由动能定理有-f压-g$in30°.x=0-E: 联立解得m=3kg,E=50J,故A错误，D正确。 故选D。 8.BD 【详解】AB.手绢绕中心O点匀速转动起来，MN两点的角速度相等，根据v=rω可知， MN两点的线速度大小之比为1：2，故A错误、B正确： CD.根据a=ro可知，M、N两点的向心加速度大小之比是1：2，故C错误，D正确： 故选BD。 9.AC 【详解】AB.设太阳的质量为L由万有引力定律有G2=5=2心5 又片+5=L 21,= 1 解得方 故太阳的质量为m 3G,故A正确，B错误； 4π22 CD.由v=2r T 数2)头，放c痛，D错铁， T 故选AC。 10.AD 【详解】A.当a球到达与b球等高位置时，a球运动到O点，此时杆水平，b球运动到最 右端，速度，=0。根据系统机械能守恒gin37=m 2 d 解得v。=5 ，故A正确： B.球从初始位置运动到O点的过程中，b球速度先增大后减小到0，动能先增后减，杆 对b球先做正功后做负功，则侧杆对a球先做负功后做正功；α球从O点运动到最低点的过程 中，b球从最右端向左加速运动，动能增加，杆对b球做正功，则杆对球做负功。综上， 全过程中杆对a球先做负功，后做正功，再做负功，故B错误； C.当a球运动到最低点时，b球运动到O点，此时a球速度v。=0,b球速度最大。根据系 统机械能守恒mg(dsin37°+d)= 解得16m=41 gd 5 故D正确，C错误； 故选AD。 11.(10分)(1)相等 (2)1:2 (3)三 (4)B 【详解】(1)[1][2]探究向心力与圆周运动轨道半径的关系时，要保持角速度和质量不变， 则选用的两个实验小球质量应该相等；传动皮带应连接从上到下第一层左右塔轮： (2)第二层塔轮左右轮半径之比分别为2：1，塔轮边缘线速度相等，根据0='可知两小 球做圆周运动的角速度大小之比为1：2： (3)若选用质量相等的两小球分别置于A和C进行实验，即转动半径相等；左右标尺上露 出的红白相间等分格数之比为1：9，可知向心力之比1：9，根据F=0r可知角速度之比 13,则左右塔轮半径之比3：1，则与传送皮带连接的是从上到下第三层左右塔轮； (4)这个实验主要采用的方法是控制变量法，故选B。 12.(6分)(1)c 视)江 (2)D 【详解】(1)[1]当小球运动到最低点A时速度会达到最大，圆周运动的向心力最大，由 F=g+二可知，绳子拉力最大，则力传感器的示数最大，对应图乙中最高点c。 74 [2]小钢球静止时，拉力等于重力，因此有g=。 v2 小钢球经过最低点A时，由拉力和重力的合力提供向心力，得F-g=m 1 小钢球在A点的动能瓦=2加 1 联立两武得尽2(R。-)江 (2)若小钢球机械能守恒，重力势能的减少量等于动能的增加量，释放时初速度为0，因 此g△h=二2 2 结合最低点向心力公式F4-g= ny2 代入g=F,整理得F4=+ 2FoAh 可见Fa-△h 图像是纵截距为正的倾斜直线。 故选D。 13.(12分)(1)P额=10000W (2)W=50000J,h=45m 【详解】(1)物体上升达到最大速度时，F拉=g（2分) 此时P额=F拉Ym（2分) 经计算得P额=gym=10000W(2分) (2)全程拉力做功为W=Pt=50000J(2分) 根据动能定理，印-mgh-。”2分) 解得货物上升高度为h=45m(2分) 14.(14分)①) -m/s 2 (2)20rad/s 【详解】(1)当摩擦力为零时，重力与支持力的合力提供向心力 mgtan0 mw2R sin0 (2) w1=4V5rad/s(2分) 由几何关系得r=Rsin6=V -m 8 线速度v=wr=匹ms(2分) 2 (2) 角速度较大（上滑趋势，摩擦力向下）： 竖直方向：F2cos6=g+fsin6(2分) 水平方向：F2sin8+f5cos0=Rsin0(2分) 且方=LF2(2分) 联立解得@，=20rad/s(2分) 15.(18分)(1)4m/s (2)35N (3)0≤L≤1.2m或2.4m≤L<3.2m 【详解】(1)设滑块到达B点的速度为Y,对滑块在左侧轨道下滑过程由机械能守恒，则 有erm店2分 代入数据得v,=4m/s(2分) (2)设滑块到达C点的速度为'c,对滑块运动到C过程由动能定理则有 1 -mgZ=2n2-专号(2分) 2 对滑块在C处，由牛顿第二定律则有人，-一gm(2分) 联立以上两式，解得F=35N(2分) (3)设滑块恰好滑到C处时，水平轨道长为，由动能定理则有： guL=02m后(1分) 解得L=3.2m（1分) 设滑块恰好滑到E处时，水平轨道长为工2，由动能定理则有： -mguL,-gR=0-m(1分) 21 解得L2=2.4m（1分) 设滑块恰好滑到D处，水平轨道长为L,由动能定理则有 -g4e×2限=m%-m店1分） 2、1 2 滑块恰好到D点，则有g= _(1分) R 解得L3=1.2m（1分) 综合可得水平轨道长度必需满足0≤L≤1.2m或2.4m≤L<3.2m(1分)