广东深圳市沙井中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷

**基本信息** 高一年级物理期中卷以生活情境（跷跷板、自行车泥巴）和科技前沿（嫦娥二号、天舟七号）为载体，通过选择、实验、计算等题型，分层考查曲线运动、万有引力、功能关系等核心知识，融合科学思维与探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |实验题|2题/16分|向心力、机械能守恒|用向心力演示仪探究变量关系，结合光电门测角速度，考查模型建构与数据处理| |计算题|3题/38分|圆周运动、天体运动、功率|水流星临界问题（物理观念）、行星卫星参数计算（科学推理）、遥控小车v-t图像分析（综合应用）|

沙井中学2025-2026学年第二学期期中考试 高一年级物理试卷 命题人： 喻耀华 班级：________ 姓名：_________ 本试卷共4页，满分100分，考试用时75分钟 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。选对得4分，不选或错选得0分。） 1.一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F和速度v的方向，正确的是（　 　） A. B. C. D. 2. 如图所示，质量为m的金属小球，从离水面H高处自由下落后进入水中。已知水深为h，若以水面为参考平面，小球运动至水底时的重力势能为（　 　） A. mgH B. - mgh C. mg（H-h） D. - mg（H+h） 3. 大部分生活小区里面都有健身娱乐器材，其中跷跷板深受儿童喜爱。如图所示，跷跷板的支点位于板的中点，小男孩到支点的距离比小女孩到支点的距离大。当跷跷板转动时，下列说法正确的是（　 　） A. 男孩的线速度比女孩的线速度大 B. 男孩的线速度比女孩的线速度小 C. 男孩的角速度比女孩的角速度大 D. 男孩的角速度比女孩的角速度小 4．设地球半径为R，一物体在地球表面时与地球间的万有引力为F，则当该物体在距地面高R处时（如图所示），与地球间的万有引力大小为（　 　） A.F B.F C. 2F D. 4F 5. 如图，某同学把质量为m的足球从水平地面踢出，足球达到最高点时速度为v、离地高度为h。不计空气阻力，重力加速度为g.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 6. 如图所示，在自行车后轮的轮胎侧缘上粘附着一块泥巴。现将自行车后轮撑起，使后轮离地悬空，然后用手匀速摇动脚踏板，使后轮飞速转动，则当泥巴随车轮转至图中的a、b、c、d四个位置时，最容易被甩下来的位置是（ ） A. a位置 B. b位置 C. c位置 D. d位置 7．2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕日地“拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家。如图所示，拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步地绕太阳做匀速圆周运动，则此飞行器的（ ） A．线速度小于地球的线速度 B．向心加速度大于地球的向心加速度 C．向心力仅由太阳的引力提供 D．向心力仅由地球的引力提供 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的4个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答得0分。） 8．如图所示，利用倾角为α的传送带把一个质量为m的木箱沿传送带匀速传送L的距离，木箱升高的高度为h，传送过程中木箱和传送带始终保持相对静止，木箱和传送带间的动摩擦因素为μ。关于此过程，下列说法正确的是( ) A．物体克服重力做功mgh B．摩擦力对木箱做功为零 C．摩擦力对木箱做功为μmgLcosα D．摩擦力对木箱做功为mgh 9.如图所示，将细线的上端固定于天花板的点，使质量为m的小球在水平面内绕点做匀速圆周运动。重力加速度为g，当细线与竖直方向的夹角为θ时，下列说法正确的是（　　） A. 细线对小球的拉力大小为 B. θ越大，小球运动的线速度越大 C. 越大，小球运动的角速度越小 D. θ越大，小球运动周期越长 10. 天舟七号货运飞船将采用3小时快速交会对接方式与天和核心舱实现地球外400公里高度对接，由于北斗卫星的精准定位，将远距离导引过程由多圈次压缩为一圈左右，从而实现快速对接。科学家发现沿霍曼椭圆轨道为最省钱轨道，如图所示，天舟七号从近地点运动到远地点后再与天和核心舱对接，已知天和核心舱在轨道II上做周期为T0的匀速圆周运动，且轨道II的半径是天舟七号在近地圆轨道Ⅰ的半径的n倍，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。下面说法正确的是（ ） A. 天舟七号通过加速从近地圆轨道Ⅰ进入霍曼轨道 B. 天舟七号先运动至轨道Ⅱ上，然后通过加速可实现与天和核心舱对接 C. 天和核心舱轨道离地面的高度为 D. 若天舟七号从轨道Ⅰ进入圆轨道Ⅱ在霍曼轨道上恰好运动半周，其运动时间为 第ⅠI卷（非选择题，共54分） 三、实验题(本题共2小题，共16分) 11. (10分)使用向心力演示仪可探究向心力大小与角速度、运动半径、质量的关系，其构造如图1所示，简化示意图如图2所示。挡板B、C到转轴距离为R，挡板A到转轴距离为2R，塔轮①④半径相同。 （1）探究向心力的大小与角速度的关系，可将传动皮带套在②⑤塔轮上，将质量相同的小球分别放在挡板 　　　　　处（选填“A和C”或“B和C”）； （2）探究向心力的大小与运动半径之间的关系，应将皮带套在　　　　　塔轮上（选填“①④”、“②⑤”或“③⑥”）； （3）某兴趣小组用如图3所示的装置与传感器结合来验证向心力的表达式。细线绕过固定于悬臂转轴处的定滑轮，两端分别连接置于悬臂滑槽中的金属块（金属块所受摩擦力可以忽略）和力传感器，悬臂的另一端安装了竖直的挡光杆，力传感器和光电门固定在实验器的支座上。实验时用手拨动悬臂使其绕轴做圆周运动，实时测量悬臂转动的角速度和金属块所受向心力的大小。回答下列问题： a．挡光杆通过光电门的时间为∆t，挡光杆的挡光宽度为d，挡光杆做圆周运动的半径r，据此可计算出金属块做圆周运动的角速度，此角速度的表达式为ω=　　　　　　　　； b．为了进一步明确金属块所受向心力F和角速度ω的关系，可以作向心力F与　　　　　　　　关系的图像，该图像为线性图像，更容易观察； c．图4中取①、②两条曲线为相同半径、不同质量下的向心力F与角速度ω的关系图线，由图可知曲线①对应的金属块质量　　　　　　（填“大于”或“小于”）曲线②对应的金属块质量。 12．（6分）为了探究在只有重力做功的情况下，物体重力势能的变化量与动能的变化量之间的定量关系，某同学设计了如图（a）所示装置，不可伸长的轻绳一端系住一小球，另一端连接力传感器，小球质量为m，球心到悬挂点的距离为L，小球释放的位置到最低点的高度差为h，实验记录轻绳拉力大小随时间的变化如图（b），其中Fm是实验中测得的最大拉力值，重力加速度为g，请回答以下问题： (1)小球第一次运动至最低点的过程，重力势能的减少量△Ep=___________，动能的增加量△Ek=___________。（均用题中所给字母表示） (2)为了更好地满足“只有重力做功”的实验条件，实验时应选用密度__________（选填“较大”或“较小”）的小球。 四、计算题（本题共3小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有结果的不计分。） 13.（10分）如图所示，杂技演员做“水流星”表演时，用一根细绳系着两只盛水的杯子，用手抓住绳子的中点抡动绳子，让杯子在竖直面内做圆周运动，而杯中的水却不会流出。已知绳长l＝60 cm，每只杯内水的质量均为m＝0.5 kg，重力加速度g＝10 m/s2，忽略杯子的大小。 （1）求在最高点水不流出的最小速率； （2）若杯子在最高点的速率v＝3m/s，求此时水对杯底的压力大小。 14.（12分）天文工作者观测到某行星的半径为r0，自转周期为T0；它有一颗卫星，卫星的轨道半径为r，绕行星公转的周期为T。 （1）求该行星的质量； （2）若忽略该行星的自转，求该行星表面的重力加速度g； （3）要发射一颗此行星的同步人造卫星，则同步卫星离该行星表面的高度h为多大？ 15. (16分) 某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过计算机处理并转化为速度-时间（v-t）图象，如图所示（除2s~10s时间段的图线为曲线外，其余时间段的图线均为直线）。已知小车运动过程中，2s~14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为m=1.0kg，在整个运动过程中可认为小车所受到的阻力大小恒定不变．求： （1）小车所受到的阻力f的大小； （2）小车匀速行驶阶段的功率P； （3）小车在匀加速运动阶段的位移大小x1； （4）当小车的速度为v2=5m/s时的加速度大小a2。 2025-2026学年第二学期期中考试高一物理 第 4 页/共 4页 学科网（北京）股份有限公司 $口口口口 沙井中学2025-2026学年第二学期期中考试高一物理答题卡 姓名 班级 座号 注意事项 ▣ 部▣扫 1.请将信息填写清楚并认真核对，不得有误 贴条形码区 2.保持答题卡的清洁和完整，不得折叠 3.选择题用2B铅笔填涂，修改用橡皮擦净 成 正确填涂■ 缺考标记[] (正面朝上，请勿贴出虚线方框) 1.[A][B][C][D] 4.[A][B][C][D] 7.[A][B][C][D] 10.[A][B][C][D] 2.[A][B][C][D] 5.[A][B][C][D] 8.[A][B][C][D] 3.[A][B][C][D] 6.[A][B][C][D] 9.[A][B][C][D] 11(10分) (1)】 (2) (3)a. 0 c. 12（6分) (1)△E。 △E= (2) 13(10分) 解： 物理 第1页（共2页） 口口口■姓名 班级 ■ 14(12分) 解： 15(16分) 解 0 物理 0 第2页（共2页） 沙井中学2025-2026学年第二学期期中考试 高一年级物理试卷答案与解析 1.【答案】D 2. 【答案】B 【解析】以水面为参考平面，小球运动至水底时的重力势能为，B选项正确。 3. 【答案】A 【解析】两小孩随跷跷板的转动为同轴转动，他们的角速度大小相同，因男孩的转动半径较大，根据v=ωr可知，男孩的线速度较大，A选项正确。 4．【答案】B 【解析】万有引力公式中的r为质点间的距离、匀质球球心间的距离或质点与匀质球球心间的距离，设地球的质量为M、物体的质量为m，则物体在地球表面时，当物体在距地面高R处时，B选项正确。 5. 【答案】C 【解析】由动能定理可得，解得该同学踢球时对足球做功，故C选项正确、A选项错误；足球上升过程重力做功，则足球上升过程克服重力做功，B、D选项均错误。 6. 【答案】C 【解析】泥块随车轮做匀速圆周运动，合力提供向心力，根据F=mω2r知，泥块经过四个位置时所需向心力相等．当泥巴随车轮转至最低位置c时，重力竖直向下，附着力向上，向心力等于附着力减重力，所需附着力最大；转至最高位置a时，重力向下，附着力向下，向心力为重力加附着力，所需附着力最小；转至水平位置b、d时，向心力等于附着力。所以，当泥巴随车轮转至最低位置c时，最容易因附着力不足而被甩出，C选项正确。 7．【答案】B 【解析】由题意，飞行器在拉格朗日点与地球同步地绕太阳做圆周运动，则飞行器与地球具有相同的绕太阳运行的角速度，因飞行器做圆周运动的半径大于地球做圆周运动的半径，则据和知，飞行器的线速度大于地球的线速度，飞行器的向心加速度大于地球的向心加速度，A选项错误、B选项正确；飞行器绕太阳做匀速圆周运动的向心力由地球的引力与太阳的引力的合力提供，CD选项均错误。 8．【答案】AD 【解析】重力做功只与始末位置的高度差有关，此过程重力做的功为-mgh，故物体克服重力做功mgh，A选项正确；由平衡条件知木箱受沿传送带向上的静摩擦力作用，大小为（特别注意：一般静摩擦力没有计算公式，），又由于位移大小为L、方向沿传送带向上，故静摩擦力做正功且为，B、C选项错误，D选项正确。 9.【答案】AB 【解析】小球在水平面内做匀速圆周运动的向心力由重力mg和细线拉力FT的合力提供，即mg和FT的合力沿水平方向指向圆心O’，故有,得，A选项正确；设绳长为l，对小球由牛顿第二定律有，得，可知θ越大，小球运动的线速度v越大，B选项正确；对小球由牛顿第二定律有，得，可知θ越大，小球运动的角速度ω越大，C选项错误；小球运动的周期为，可知θ越大，小球运动周期T越短，D选项错误。 10. 【答案】ACD 【解析】从近地圆轨道通过加速使天舟七号做离心运动才能进入霍曼轨道，A选项正确；若天舟七号在轨道Ⅱ上加速，它将做离心运动，向着更高的轨道运动，无法与天和核心舱实现对接，B选项错误；对天舟七号，据万有引力提供向心力有，又、，解得，C选项正确；根据题意可知，天舟七号在霍曼轨道运动时间为此椭圆轨道运动周期的一半，霍曼轨道的半长轴为，据开普勒第三定律有，得天舟七号在霍曼轨道上运动的时间为，D选项正确。 11. 【答案】（每空2分）（1）B和C；（2）①④；（3）a.；b. ；c.小于 12．【答案】（1）mgh（2分），（2分）；（2）较大（2分）。 【解析】(1)小球第一次运动至最低点的过程，重心下降了h，则重力势能的减少量为； 设小球第一次运动至最低点时的速度为，此时轻绳中的拉力最大，由图（b）知为Fm，据牛顿第二定律有，则动能的增加量为，联解得。 (2)小球在运动过程中，不可避免地会受到空气阻力的作用，即空气阻力会做负功，为了更好地满足“只有重力做功”的实验条件，应该使空气阻力远小于小球的重力，从而可以忽略空气阻力。显然，选择密度“较大”的小球，可以在同样体积时增加重力，或在同样重力时减小体积，从而使空气阻力远小于重力，忽略空气阻力的影响。 13.【答案】（1）；（2）10 N 【解析】（1）以杯中的水为研究对象，在最高点水不流出的临界条件是重力提供向心力，有 2分 其中 2分 解得vmin＝ 1分 （2）因3 m/s>m/s，则重力不足以提供水做圆周运动所需的向心力，以杯中的水为研究对象，有 3分 解得FN＝10 N 1分 由牛顿第三定律可知，水对杯底的压力大小为10 N。 1分 14.【答案】（1）；（2）；（3）或 【解析】（1）对环绕行星公转的卫星，据万有引力提供向心力有 3分 得 1分 （2）忽略该行星的自转，可认为该行星表面的物体所受的重力等于所受的万有引力，有 3分 联解得 1分 （3）此行星的同步卫星绕行星运动的周期与行星自转的周期相同为T0. 1分 设同步卫星的质量为m，对同步卫星，据万有引力提供向心力有 3分 联解得或 1分 [或：据开普勒第三定律有 3分 解得 1分] 15.【答案】（1）1.5N；（2）9W；（3）3m；（4）0.3m/s2. 【解析】（1）由图象可知，14s~18s阶段为停止遥控的自由滑行阶段，小车水平方向只受阻力作用。 由图象得此阶段小车的加速度大小为 2分 对小车，据牛顿第二定律有 f=ma 1分 解得f=1.5N 1分 （2）由题图知，在10s~14s阶段小车做匀速直线运动，牵引力F=f 2分 由图象知匀速的速度为vm=6m/s 1分 小车的功率为P=Fvm 1分 解得P=9W 1分 （3）0~2s内，小车做匀加速直线运动，位移为图线在这段时间内与横轴所围面积，有 2分 (4)由于2s~14s内小车的功率不变，所以速度为v2=5m/s时的功率为P=9W 1分 牵引力为 2分 对小车由牛顿第二定律有： 1分 解得 1分 2025-2026学年第二学期期中考试高一物理 第 2 页/共 3页 学科网（北京）股份有限公司 $