精品解析：北京市延庆区2025-2026学年高一第二学期5月期中物理试题

2025-2026学年第二学期试卷 高一物理 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 第一部分 本部分共12题，每题3分，共36分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　） A. 平抛运动是匀变速曲线运动 B. 平抛运动相等时间内速度的变化量不相同 C. 做匀速圆周运动的物体的线速度保持不变 D. 做匀速圆周运动的物体所受合外力可能为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．平抛运动仅受重力作用，加速度为恒定的重力加速度g，因此是匀变速曲线运动，故A正确； B．平抛运动的速度变化量满足公式，由于g恒定，相等时间内的大小、方向均相同，故B错误； C．线速度是矢量，匀速圆周运动的线速度大小不变，但方向沿轨迹切线方向时刻改变，因此线速度是变化的，故C错误； D．匀速圆周运动的合外力提供向心力，方向时刻指向圆心，合外力一定不为零，故D错误。 故选A。 2. 关于地球宇宙速度，下列说法中正确的是（ ） A. 第一宇宙速度是使人造地球卫星绕地球运行的最大发射速度 B. 第一宇宙速度跟地球的质量、半径都无关 C. 第一宇宙速度是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最小运行速度 D. 火星探测器的发射速度应介于地球的第二和第三宇宙速度之间 【答案】D 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是使卫星进入近地圆轨道的最小发射速度，A错误； B．第一宇宙速度是近地圆轨道上人造地球卫星的运行速度 M为地球质量、R为地球半径，B错误； C．由选项B知，第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度，C错误； D．火星探测器要脱离地球的引力但是不脱离太阳系，则其发射速度应介于地球的第二和第三宇宙速度之间，D正确。 故选D。 3. 一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行．认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量（ ） A. 飞船的轨道半径 B. 飞船的运行速度 C. 飞船的运行周期 D. 行星的质量 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据密度公式得 则已知飞船的轨道半径，无法求出行星的密度，故A错误． B．已知飞船的运行速度，根据根据万有引力提供向心力，列出等式 得 代入密度公式无法求出行星的密度，故B错误． C．根据根据万有引力提供向心力，列出等式 得 代入密度公式得 故C正确． D．已知行星的质量无法求出行星的密度，故D错误． 故选C． 4. 如图所示，一辆汽车在水平路面上行驶时对路面的压力大小为，在拱形路面上行驶过程中经过最高处时对路面的压力大小为，已知这辆汽车受到的重力大小为，则（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】汽车在水平路面上行驶时对路面的压力等于其重力，即N1=G； 汽车通过凸圆弧形路面顶部时，由汽车的重力和桥面的支持力的合力提供汽车的向心力，即： 解得 则 根据牛顿第三定律可知，汽车对路面的压力为 故选C。 5. 如图所示，修筑铁路时在转弯处外轨略高于内轨，高度差要根据弯道的半径和规定的行驶速度确定，这样可以使火车在转弯处减轻轮缘对内外轨的挤压。下列说法正确的是（　　） A. 外轨对轮缘的弹力是火车转弯所需向心力的主要来源 B. 转弯时规定速度的大小随火车总质量的改变而改变 C. 若火车转弯时的速度低于规定速度，轮缘不会挤压内外轨 D. 若火车转弯时的速度超过规定速度，外轨对轮缘会有挤压作用 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】设转弯处轨道与水平间的夹角为，转弯半径为R，若按规定速度行驶，可得 联立可得 A．若按规定速度行驶，内轨和外轨对轮缘的弹力与重力的合力是火车转弯所需向心力的主要来源，A错误； B．转弯规定速度的大小与火车总质量无关，与转弯半径和轨道的倾斜角有关，B错误； C．若火车转弯时的速度低于规定速度，火车有近心运动的趋势，此时轮缘会挤压内轨，C错误； D．若火车转弯时的速度超过规定速度，火车有离心运动的趋势，此时外轨对轮缘会有挤压作用，D正确。 故选D。 6. 如图所示，沿水平地面建立x轴，沿竖直方向建立y轴，图中画出了从y轴上沿x轴正方向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（ ） A. c球落地时的速度最大 B. a球在空中运动的时间最长 C. b球的初速度最大 D. a球的初速度最大 【答案】D 【解析】 【详解】B. b、c下降的高度相同，大于a的高度，根据 知b、c的运动时间相同，大于a的时间，故B错误． CD. a球的运动时间最短，水平位移最大，根据： 知，a球的初速度最大； b球时间更长，水平位移小于a球水平位移，所以b球的水平初速度小于a球的水平初速度， 故C错误，D正确； A. c球的水平位移小于b球的水平位移，则c球的初速度小球b球的初速度，两球竖直分速度相等，则c球落地的速度小于b球落地的速度，故A错误． 7. 如图所示，中国自行研制、具有完全知识产权的“神舟”飞船某次发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，先由“长征”运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，再在B点通过变轨进入预定圆轨道。则（　　） A. 在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的加速度比B点的大 B. 在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的速度比B点的小 C. 在B点变轨前后，飞船的周期不变 D. 在B点飞船通过减速从椭圆轨道进入预定圆轨道 【答案】A 【解析】 【详解】A．飞船在轨道上运行时，只受地球的万有引力作用，万有引力提供飞船的加速度，根据牛顿第二定律和万有引力定律有，化简得到加速度，因为，所以，故A正确； B．根据开普勒第二定律，对于同一个中心天体，飞船与地心的连线在相等的时间内扫过的面积相等，飞船在靠近中心天体时运动得快，在远离中心天体时运动得慢，所以，故B错误； C．根据开普勒第三定律，所有绕同一中心天体运行的航天器，其轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常数，即，飞船在变轨前处于椭圆轨道，变轨后处于预定圆轨道，预定圆轨道的半径大于椭圆轨道的半长轴，所以变轨后的运行周期会变大，故C错误； D．飞船最初在椭圆轨道上运行，当它到达远地点时，万有引力提供该瞬间速度所需的向心力，在这个速度下，飞船正准备向近地点做近心运动，如果要让飞船在点进入半径为的预定圆轨道，需要的向心力必须恰好等于万有引力，因此，飞船必须在点点火加速，做离心运动，故D错误。 故选A。 8. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星．关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是(　 　) A. 周期关系为Ta=Tc＞Tb B. 角速度的大小关系为ωa=ωc＞ωb C. 线速度的大小关系为va＞vb＞vc D. 向心加速度的大小关系为aa＞ab＞ac 【答案】A 【解析】 【详解】静止卫星的公转周期等于地球自转的周期，所以 Ta=Tc ωa=ωc 再根据 v=ωr a=ω2r 可得 va<vc aa<ac 卫星b、c都是万有引力提供向心力，根据 又c的轨道半径大于b的轨道半径，所以 Tc＞Tb ωc<ωb vb＞vc ab＞ac 故A正确；BCD错误。 故选A。 9. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图所示的水平面内做匀速圆周运动，则（　　） A. 球A的线速度小于球B的线速度 B. 球A的角速度等于球B的角速度 C. 球A的运动周期小于球B的运动周期 D. 球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力 【答案】D 【解析】 【详解】AD．设圆锥半顶角为，小球受重力、筒壁的支持力，竖直方向平衡 整理得 两小球质量相同，相同，因此支持力大小相等；根据牛顿第三定律，小球对筒壁的压力等于支持力，因此两球对筒壁的压力相等。 水平方向合力提供匀速圆周运动的向心力，水平方向合力提供向心力 可知两球向心力大小相等，且由图得转动半径。由 得，越大越大，因此，故A错误，D正确； B．由，得​​​，越大越小，因此，故B错误； C．由周期，且，得，故C错误。 故选D。 10. 如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方有一钉子C，OC的距离为，把悬线另一端的小球A拉到跟悬点在同一水平面处无初速度释放，小球运动到悬点正下方，悬线碰到钉子瞬间（　　） A. 小球的线速度突然增大为原来的2倍 B. 小球的加速度突然增大为原来的2倍 C. 小球受到的拉力突然增大为原来的2倍 D. 若钉子竖直向上移动少许，小球受到的拉力增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球摆到最低点时，悬线碰到钉子的瞬间，由于重力和绳子拉力都在竖直方向上，小球在水平方向不受力，因此小球的线速度的大小保持不变，故A错误； B．悬线碰到钉子前，小球做圆周运动的半径为；碰到钉子后，小球做圆周运动的半径变为。根据向心加速度公式，线速度不变，半径变为原来的一半，所以向心加速度突然增大为原来的2倍，故B正确； C．设小球质量为，小球从水平位置到最低点，根据动能定理，可得向心加速度；碰到钉子后，向心加速度突然增大为原来的2倍。根据牛顿第二定律，小球受到的向上的拉力与向下的重力的合力提供向心力，即，解得碰到钉子前拉力为，碰到钉子后拉力为，是原来的倍，故C错误； D．若钉子竖直向上移动少许，则碰到钉子后小球做圆周运动的半径将变大，根据碰到钉子后最低点的拉力表达式，速度不变，半径变大，小球受到的拉力会变小，故D错误。 故选B。 11. 当做圆周运动的物体角速度ω变化时，我们可以引用角加速度β来描述角速度ω的变化快慢，即。图甲中某转盘自t=0时由静止开始转动，其前4s内角加速度β随时间t变化如图乙所示。则（　　） A. 第4s末，转盘停止转动 B. 第2s末，转盘的转动方向发生改变 C. 0~2s内转盘做匀角加速圆周运动 D. 第2s末，转盘的角速度大小为10rad/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．由可知，即图线与时间轴围成的面积表示角速度的变化量。第4s末，角速度变化量最大，转盘角速度最大，并未停止转动，故A错误； B．在内，角加速度方向不变且始终为正，转盘从静止开始一直沿同一方向加速转动，第末转动方向没有发生改变，故B错误； C．由图乙可知，内转盘的角加速度随时间均匀增加，不是恒定值，所以转盘做变角加速度圆周运动，故C错误； D．图线与时间轴围成的面积表示角速度的变化量，可知第2s末，转盘的角速度大小为，故D正确。 故选D。 12. 如图甲所示，一长为R的轻绳，一端系在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动，小球通过最高点时，小球速度的平方v2与绳对小球的拉力F的关系图像如图乙所示，已知图线与纵轴的交点坐标为a，下列说法正确的是（　　） A. 利用该装置可以得出重力加速度，且 B. 根据题中条件无法求出小球通过最高点时的最小速度 C. 绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更大 D. 绳长不变，用质量较小的球做实验，图线与纵轴的交点坐标变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．当时，，则有 解得，故A错误； BC．在最高点，根据牛顿第二定律得 则 在最高点速度最小时F=0，可得最小速度 图线的斜率，则绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率会更大，故B错误，C正确； D．根据上式，当时，，可知点的位置与质量无关，故D错误。 故选C。 第二部分 本部分共3题，每题3分，共9分。在每题列出的四个选项中，至少有两个选项是符合题意的。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分。 13. 对于做匀速圆周运动的物体，不变的物理量是（　　） A. 向心加速度 B. 角速度 C. 周期 D. 线速度 【答案】BC 【解析】 【详解】对于做匀速圆周运动的物体，线速度的大小时刻相等，但方向沿切线方向，不断变化，而向心加速度的大小不变，方向始终指向圆心，向心加速度不断变化，而角速度和周期保持不变。 故选BC。 14. 如图所示，一个小球固定在长为R的轻直杆的一端，球随杆一起绕O点在竖直平面内做圆周运动，忽略一切阻力。则（　　） A. 小球经过最高点时的最小速度为 B. 小球经过最高点时一定受到杆的支持力 C. 小球经过最低点时杆对球的作用力一定大于球受到的重力 D. 小球经过最高点时杆对球的作用力可能等于球受到的重力 【答案】CD 【解析】 【详解】AD．若轻杆对小球提供支持力大小等于重力，则 因此小球在最高点的最小速度为； 若杆对小球提供向下的拉力，拉力大小等于重力，则向心力 解得，故A错误，D正确； B．小球在最高点时，若速度，重力恰好提供向心力，杆的作用力为； 若，杆对小球提供向下的拉力，只有时杆才提供支持力，故B错误； C．小球在最低点时，有 整理得​，因此杆的作用力一定大于重力，故C正确； 故选CD。 15. 年月，河南郑州地区突降暴雨，道路被淹，需要调用直升飞机抢运被困人员。如图甲所示，直升飞机放下绳索吊起被困人员，一边收缩绳索一边飞向安全地带。前秒内被困人员水平方向的图像和竖直方向的图像分别如图乙、丙所示。不计空气阻力，则在这秒内（　　） A. 以地面为参考系，被救人员的运动轨迹是一条抛物线 B. 绳索的拉力大小大于人的重力大小 C. 绳索中的拉力方向是倾斜向上的 D. 以地面为参考系，被救人员的位移大小为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图乙可知，伤员沿水平方向做匀速直线运动，图丙可知，在竖直方向伤员向上做加速运动，以地面为参考系，有 联立可得 所以被救人员的运动轨迹是一条抛物线，故A正确； B．绳索吊起伤员后伤员在竖直方向向上运动，结合图丙可知，在竖直方向伤员向上做加速运动，所以加速度的方向向上，伤员超重，所以绳索中拉力大于重力，故B正确； C．由图乙可知，伤员沿水平方向做匀速直线运动，即在水平方向处于平衡状态，受到的合外力等于​，所以可知绳子沿水平方向的作用力为​，则绳索中拉力方向一定沿竖直向上，故C错误； D．由图乙可知，伤员沿水平方向的位移 图丙可知，在竖直方向的位移 则被救人员的位移 故D错误。 故选AB。 第三部分 本部分共5题，共55分。 16. 用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动，塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1:1，2:1和3:1（如图乙所示）。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，它们所受向心力F的大小之比可由两塔轮中心标尺露出的等分格数计算得出。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的（　　） A. 累积法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 微小量放大法 （2）若要探究向心力F和半径r的关系时，将传动皮带调到第一层塔轮，然后将质量相等的两个小球分别放置挡板C和挡板________（填“A”、“B”）处。 （3）若质量相等的两小球分别放在挡板B和挡板C处，传动皮带位于第二层，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺的露出的格子数之比为________。 【答案】（1）C （2）B （3）1:2 【解析】 【小问1详解】 探究向心力与多个物理量的关系时，控制两个变量不变，只改变一个变量来研究和该变量的关系，这种方法是控制变量法。 故选C。 【小问2详解】 探究与半径的关系，需要控制小球质量、角速度相同，只改变转动半径。传动皮带调到第一层时，左右塔轮半径相等，皮带不打滑线速度相等，由得左右塔轮角速度相等；将质量相等的小球放在和处，可保证、相同，转动半径不同。 故填。 【小问3详解】 传动皮带位于第二层时，左右塔轮半径比 皮带不打滑线速度相等，由得角速度比 。 已知两小球质量相等，且，根据向心力公式   标尺露出格子数之比等于向心力之比，因此左右格子数之比为。 17. 用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）实验时，除了硬板、小钢球、斜槽、铅笔、白纸、图钉之外，还需要下列器材中的（　　） A. 秒表 B. 天平 C. 弹簧秤 D. 刻度尺 （2）下列实验条件必须满足的有（　　） A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 D. 为了更加准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来 （3）实验中，若斜槽轨道末端点到钢球落点的高度不变，钢球每次从斜槽上不同的初始位置滚下，那么钢球每次在空中运动的时间________（选填“相同”或“不相同”）。 （4）小明同学用如图所示的方法记录痕迹点并准备画出平抛运动的轨迹，如图所示。图中小方格的边长均为2.5cm，g取9.8m/s2。则小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。 （5）小明同学画出平抛运动的轨迹后选择A点为坐标原点（0，0），请判断A点是不是钢球的抛出点？并说明理由___________。 【答案】（1）D （2）BC （3）相同 （4） （5）不是 【解析】 【小问1详解】 本实验需要测量轨迹点的坐标，因此需要刻度尺；实验不需要测量时间、质量、力，不需要秒表、天平、弹簧秤。 故选D。 【小问2详解】 A．只要每次从斜槽同一位置释放钢球，就能保证初速度相同，斜槽不需要光滑，故A错误； B．斜槽轨道末段水平，才能保证钢球抛出时初速度水平，做平抛运动，故B正确； C．每次从斜槽相同位置无初速度释放钢球，才能保证每次运动轨迹相同，故C正确； D．描轨迹时，偏离较远的误差点需要舍去，不能把所有点直接连接，故D错误。 故选BC。 【小问3详解】 平抛运动竖直方向为自由落体运动，运动时间由下落高度决定，，则斜槽末端到落点高度不变，因此钢球运动时间相同。 【小问4详解】 方格边长，相邻两点水平位移 竖直方向相邻相等时间位移差 由匀变速直线运动规律 得 水平方向匀速运动，初速度 代入计算得 【小问5详解】 若A是抛出点，竖直方向初速度为0，相等时间内竖直位移之比应为，实际竖直位移之比为，不满足规律，故A点不是抛出点。 18. 已知地球的质量为M，半径为R，引力常量为G。忽略地球自转影响。 （1）求地球表面处的重力加速度g； （2）推导第一宇宙速度的表达式； （3）一卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h。求卫星的运行周期T。 【答案】（1） g= （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设地球表面有一质量为的物体，忽略地球自转影响，物体受到的万有引力等于重力 整理得​ 【小问2详解】 第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，卫星轨道半径近似等于地球半径，万有引力提供向心力  整理得  【小问3详解】 卫星轨道半径为，万有引力提供匀速圆周运动的向心力  整理得  19. 如图所示，一质量m的小球，用一长为L的细绳系住，当小球在水平面内做匀速圆周运动时，细绳与竖直方向成θ角，重力加速度为g。求： （1）画出小球的受力分析图，并画出提供小球做匀速圆周运动的向心力； （2）绳子对小球的拉力F的大小； （3）小球做匀速圆周运动的周期T。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球的受力分析及向心力如图所示： 【小问2详解】 根据第（1）问作出的图，结合几何关系得 【小问3详解】 由（1）图结合几何关系得， 结合向心力与周期关系式得 解得 20. 跳台滑雪是一种勇敢者的运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台O处沿水平方向飞出，在斜坡A处着陆，如图所示。测得OA间的距离为L=48m，斜坡与水平方向的夹角为θ=37°，不计空气阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）运动员在空中飞行的时间t； （2）运动员在O处飞出速度v0的大小； （3）若滑雪道斜坡足够长，运动员在O点的飞出速度增大时，他落在斜坡上的速度方向是否发生变化，并说明理由。 【答案】（1）2.4s （2）16m/s （3）不变，见解析 【解析】 【小问1详解】 运动员做平抛运动，竖直方向位移为 竖直方向为自由落体运动，满足 代入数据得 【小问2详解】 水平方向位移为 水平方向为匀速直线运动，满足 代入数据得  【小问3详解】 运动员落在足够长的斜坡上时，位移与水平方向的夹角始终等于斜坡倾角，设速度与水平方向的夹角为， 位移偏角满足 速度偏角满足 联立得，是定值，因此（速度与水平方向的夹角）为定值，故速度方向不随初速度增大改变。 21. 如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩（可视作质点）质量为m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后水平飞出，恰能沿切线方向从A进入竖直圆弧轨道并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为R=1.5m，对应圆心角为θ=106°，平台与AB连线的高度差为h=0.8m。（计算中g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求： （1）小孩平抛运动的时间t； （2）小孩平抛运动初速度的大小v0； （3）若小孩运动到圆弧轨道最低点O的速度为v=5m/s，则在O点小孩对轨道的压力F的大小是多少？ 【答案】（1）0.4s （2）3m/s （3）800N 【解析】 【小问1详解】 小孩平抛竖直方向做自由落体运动，由自由落体公式 解得  【小问2详解】 A点速度方向沿圆弧切线，由几何关系得A点速度与水平方向的夹角 平抛到A点的竖直分速度 由速度方向关系 代入得 【小问3详解】 在最低点O，由牛顿第二定律 解得轨道对小孩的支持力 根据牛顿第三定律，小孩对轨道的压力大小等于支持力大小，即 22. 牛顿运用其运动定律并结合开普勒定律，通过建构物理模型研究天体的运动，建立了伟大的万有引力定律。请你选用恰当的规律和方法解决下列问题： （1）某质量为m的行星绕太阳运动的轨迹为椭圆，若行星在近日点与太阳中心的距离为，在远日点与太阳中心的距离为。求行星在近日点和远日点的加速度大小之比； （2）实际上行星绕太阳的运动轨迹非常接近圆，其运动可近似看作匀速圆周运动。设行星与太阳的距离为r，请根据开普勒第三定律（）及向心力的相关知识，证明太阳对行星的作用力F与r的平方成反比 （3）我们知道，地球表面不同位置的重力加速度大小略有不同。若已知地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为。将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响。设在赤道地面附近重力加速度大小为，在北极地面附近重力加速度大小为，求比值的表达式。 【答案】（1）；（2）见解析；（3） 【解析】 【详解】（1）根据 ， 解得 （2）行星绕太阳的运动轨迹非常接近圆，其运动可近似看作匀速圆周运动，则有 又由于 ， 解得 可知，太阳对行星的作用力F与r的平方成反比。 （3）在赤道地面附近 在北极地面附近有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第二学期试卷 高一物理 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 第一部分 本部分共12题，每题3分，共36分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　） A. 平抛运动是匀变速曲线运动 B. 平抛运动相等时间内速度的变化量不相同 C. 做匀速圆周运动的物体的线速度保持不变 D. 做匀速圆周运动的物体所受合外力可能为零 2. 关于地球宇宙速度，下列说法中正确的是（ ） A. 第一宇宙速度是使人造地球卫星绕地球运行的最大发射速度 B. 第一宇宙速度跟地球的质量、半径都无关 C. 第一宇宙速度是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最小运行速度 D. 火星探测器的发射速度应介于地球的第二和第三宇宙速度之间 3. 一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行．认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量（ ） A. 飞船的轨道半径 B. 飞船的运行速度 C. 飞船的运行周期 D. 行星的质量 4. 如图所示，一辆汽车在水平路面上行驶时对路面的压力大小为，在拱形路面上行驶过程中经过最高处时对路面的压力大小为，已知这辆汽车受到的重力大小为，则（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，修筑铁路时在转弯处外轨略高于内轨，高度差要根据弯道的半径和规定的行驶速度确定，这样可以使火车在转弯处减轻轮缘对内外轨的挤压。下列说法正确的是（　　） A. 外轨对轮缘的弹力是火车转弯所需向心力的主要来源 B. 转弯时规定速度的大小随火车总质量的改变而改变 C. 若火车转弯时的速度低于规定速度，轮缘不会挤压内外轨 D. 若火车转弯时的速度超过规定速度，外轨对轮缘会有挤压作用 6. 如图所示，沿水平地面建立x轴，沿竖直方向建立y轴，图中画出了从y轴上沿x轴正方向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（ ） A. c球落地时的速度最大 B. a球在空中运动的时间最长 C. b球的初速度最大 D. a球的初速度最大 7. 如图所示，中国自行研制、具有完全知识产权的“神舟”飞船某次发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，先由“长征”运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，再在B点通过变轨进入预定圆轨道。则（　　） A. 在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的加速度比B点的大 B. 在椭圆轨道上运行时，飞船在A点的速度比B点的小 C. 在B点变轨前后，飞船的周期不变 D. 在B点飞船通过减速从椭圆轨道进入预定圆轨道 8. 如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星．关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是(　 　) A. 周期关系为Ta=Tc＞Tb B. 角速度的大小关系为ωa=ωc＞ωb C. 线速度的大小关系为va＞vb＞vc D. 向心加速度的大小关系为aa＞ab＞ac 9. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图所示的水平面内做匀速圆周运动，则（　　） A. 球A的线速度小于球B的线速度 B. 球A的角速度等于球B的角速度 C. 球A的运动周期小于球B的运动周期 D. 球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力 10. 如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方有一钉子C，OC的距离为，把悬线另一端的小球A拉到跟悬点在同一水平面处无初速度释放，小球运动到悬点正下方，悬线碰到钉子瞬间（　　） A. 小球的线速度突然增大为原来的2倍 B. 小球的加速度突然增大为原来的2倍 C. 小球受到的拉力突然增大为原来的2倍 D. 若钉子竖直向上移动少许，小球受到的拉力增大 11. 当做圆周运动的物体角速度ω变化时，我们可以引用角加速度β来描述角速度ω的变化快慢，即。图甲中某转盘自t=0时由静止开始转动，其前4s内角加速度β随时间t变化如图乙所示。则（　　） A. 第4s末，转盘停止转动 B. 第2s末，转盘的转动方向发生改变 C. 0~2s内转盘做匀角加速圆周运动 D. 第2s末，转盘的角速度大小为10rad/s 12. 如图甲所示，一长为R的轻绳，一端系在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动，小球通过最高点时，小球速度的平方v2与绳对小球的拉力F的关系图像如图乙所示，已知图线与纵轴的交点坐标为a，下列说法正确的是（　　） A. 利用该装置可以得出重力加速度，且 B. 根据题中条件无法求出小球通过最高点时的最小速度 C. 绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更大 D. 绳长不变，用质量较小的球做实验，图线与纵轴的交点坐标变大 第二部分 本部分共3题，每题3分，共9分。在每题列出的四个选项中，至少有两个选项是符合题意的。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分。 13. 对于做匀速圆周运动的物体，不变的物理量是（　　） A. 向心加速度 B. 角速度 C. 周期 D. 线速度 14. 如图所示，一个小球固定在长为R的轻直杆的一端，球随杆一起绕O点在竖直平面内做圆周运动，忽略一切阻力。则（　　） A. 小球经过最高点时的最小速度为 B. 小球经过最高点时一定受到杆的支持力 C. 小球经过最低点时杆对球的作用力一定大于球受到的重力 D. 小球经过最高点时杆对球的作用力可能等于球受到的重力 15. 年月，河南郑州地区突降暴雨，道路被淹，需要调用直升飞机抢运被困人员。如图甲所示，直升飞机放下绳索吊起被困人员，一边收缩绳索一边飞向安全地带。前秒内被困人员水平方向的图像和竖直方向的图像分别如图乙、丙所示。不计空气阻力，则在这秒内（　　） A. 以地面为参考系，被救人员的运动轨迹是一条抛物线 B. 绳索的拉力大小大于人的重力大小 C. 绳索中的拉力方向是倾斜向上的 D. 以地面为参考系，被救人员的位移大小为 第三部分 本部分共5题，共55分。 16. 用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动，塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1:1，2:1和3:1（如图乙所示）。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，它们所受向心力F的大小之比可由两塔轮中心标尺露出的等分格数计算得出。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的（　　） A. 累积法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 微小量放大法 （2）若要探究向心力F和半径r的关系时，将传动皮带调到第一层塔轮，然后将质量相等的两个小球分别放置挡板C和挡板________（填“A”、“B”）处。 （3）若质量相等的两小球分别放在挡板B和挡板C处，传动皮带位于第二层，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺的露出的格子数之比为________。 17. 用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）实验时，除了硬板、小钢球、斜槽、铅笔、白纸、图钉之外，还需要下列器材中的（　　） A. 秒表 B. 天平 C. 弹簧秤 D. 刻度尺 （2）下列实验条件必须满足的有（　　） A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 D. 为了更加准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来 （3）实验中，若斜槽轨道末端点到钢球落点的高度不变，钢球每次从斜槽上不同的初始位置滚下，那么钢球每次在空中运动的时间________（选填“相同”或“不相同”）。 （4）小明同学用如图所示的方法记录痕迹点并准备画出平抛运动的轨迹，如图所示。图中小方格的边长均为2.5cm，g取9.8m/s2。则小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。 （5）小明同学画出平抛运动的轨迹后选择A点为坐标原点（0，0），请判断A点是不是钢球的抛出点？并说明理由___________。 18. 已知地球的质量为M，半径为R，引力常量为G。忽略地球自转影响。 （1）求地球表面处的重力加速度g； （2）推导第一宇宙速度的表达式； （3）一卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h。求卫星的运行周期T。 19. 如图所示，一质量m的小球，用一长为L的细绳系住，当小球在水平面内做匀速圆周运动时，细绳与竖直方向成θ角，重力加速度为g。求： （1）画出小球的受力分析图，并画出提供小球做匀速圆周运动的向心力； （2）绳子对小球的拉力F的大小； （3）小球做匀速圆周运动的周期T。 20. 跳台滑雪是一种勇敢者的运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台O处沿水平方向飞出，在斜坡A处着陆，如图所示。测得OA间的距离为L=48m，斜坡与水平方向的夹角为θ=37°，不计空气阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）运动员在空中飞行的时间t； （2）运动员在O处飞出速度v0的大小； （3）若滑雪道斜坡足够长，运动员在O点的飞出速度增大时，他落在斜坡上的速度方向是否发生变化，并说明理由。 21. 如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩（可视作质点）质量为m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后水平飞出，恰能沿切线方向从A进入竖直圆弧轨道并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为R=1.5m，对应圆心角为θ=106°，平台与AB连线的高度差为h=0.8m。（计算中g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求： （1）小孩平抛运动的时间t； （2）小孩平抛运动初速度的大小v0； （3）若小孩运动到圆弧轨道最低点O的速度为v=5m/s，则在O点小孩对轨道的压力F的大小是多少？ 22. 牛顿运用其运动定律并结合开普勒定律，通过建构物理模型研究天体的运动，建立了伟大的万有引力定律。请你选用恰当的规律和方法解决下列问题： （1）某质量为m的行星绕太阳运动的轨迹为椭圆，若行星在近日点与太阳中心的距离为，在远日点与太阳中心的距离为。求行星在近日点和远日点的加速度大小之比； （2）实际上行星绕太阳的运动轨迹非常接近圆，其运动可近似看作匀速圆周运动。设行星与太阳的距离为r，请根据开普勒第三定律（）及向心力的相关知识，证明太阳对行星的作用力F与r的平方成反比 （3）我们知道，地球表面不同位置的重力加速度大小略有不同。若已知地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为。将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响。设在赤道地面附近重力加速度大小为，在北极地面附近重力加速度大小为，求比值的表达式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $