广西钦州市第四中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷

**基本信息** 以“天问一号”“中国天眼FAST”等科技前沿情境为载体，覆盖曲线运动、万有引力等核心知识，通过多过程综合题考察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| |----|-----------|----------|----------| |单选题|5/30|天体运动、圆周运动|第1题结合开普勒定律与火星密度计算，强化模型建构| |多选题|3/18|双星系统、平抛运动|第8题考察双星周期与轨道半径关系，体现科学推理| |解答题|5/52|力学综合、能量守恒|第10题工厂装车多过程分析，第13题科幻情境融合运动学与万有引力，突出创新应用|

广西钦州市第四中学2026春季学期高一年级期中考试物理试卷 注意事项: 1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上， 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回 一、单选题( 本题共5小题，每小题6分，共30分。每小题只有一项符合题目要求) 1．2025年10月，我国“天问一号”环绕器利用高分辨率相机成功观测到星际天体—阿特拉斯（3I/ATLAS）。假设“天问一号”环绕器绕火星运行的轨道为椭圆，其轨道的半长轴为，运行的周期为，火星半径为，引力常量为，忽略火星自转及其他天体引力影响，下列说法正确的是（　　） A．从地球发射“天问一号”的速度一定高于 B．若从火星表面发射卫星，其发射速度至少为 C．火星的平均密度为 D．若“天问一号”在轨道上相对自身向后喷射气体，则可以降低轨道高度 2．如图大齿轮和小齿轮通过链条相连，a、b分别是小齿轮和大齿轮边沿上的两点。已知小齿轮直径与大齿轮直径的比值为，若两齿轮匀速转动不打滑，则下列关于a点与b点的说法，正确的是（　　） A．线速度大小之比为 B．周期之比为 C．角速度大小之比为 D．向心加速度大小之比为 3．如图所示，“嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐增大，在图中位置探月卫星速度v方向、合力F方向可能是下列图中的（　　） A．B．C． D． 4．如图所示，一条小船过河，河宽100m，河水流速v1=3m/s，船在静水中速度v2=4m/s，船头方向与河岸垂直，关于小船的运动，以下说法正确的是（　　） A．小船渡河时间为20s B．小船相对岸的位移大小是175m C．小船相对岸的速度大小是5m/s D．小船的实际运动轨迹与河岸垂直 5．在如图所示的圆锥摆模型中，摆球在水平面内做匀速圆周运动的半径为r，O为圆心。悬点到O的距离为h，重力加速度为g，则摆球的（　　） A．线速度大小 B．角速度 C．周期 D．向心加速度大小 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。有多项符合题目要求) 6．如图所示，半径为的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为，则圆筒转动的角速度可能为（　　） A． B． C． D． 7．跳台滑雪的简易示意图如图所示，运动员（可视为质点）两次从雪坡上由静止滑下，到达P点后分别以大小不同的速度水平飞出，分别落在平台下方斜面上的两点，落在两点时运动员的速度方向与斜面间的夹角分别为，落到斜面上时的速度大小分别为，在空中运动的时间分别为，下落过程中，运动员的速度变化量大小分别为。不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 8．中国天眼FAST已发现约500颗脉冲星，成为世界上发现脉冲星效率最高的设备，如在球状星团M92第一次探测到“红背蜘蛛”脉冲双星。如图是相距为L的A、B星球构成的双星系统绕O点做匀速圆周运动情景，其运动周期为T。C为B的卫星，绕B做匀速圆周运动的轨道半径为R，周期也为T，忽略A与C之间的引力，且A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。引力常量为G，则（　　） A．A的质量为 B．B的质量为 C．A、B的速度之比 D．A、B的轨道半径之比为 第II卷（非选择题） 三、解答题（本题共5小题，共52分。请按要求作答） 9．如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从A点水平飞出落到斜坡上的B点，A、B两点间的竖直高度，斜坡与水平面的夹角为，不计空气阻力，重力加速度。求： (1)跳台滑雪运动员在空中飞行的时间； (2)跳台滑雪运动员刚到B点时的速度大小（结果可以用根号表示）。 10．如图为某工厂装车部分的示意图。AB段为粗糙斜面，BC段为光滑水平面，CD为顺时针转动的水平传送带，滑块从斜面上距B点处静止释放，最后从D点水平抛出落在车厢上。已知AB段倾角，传送带长度，车厢尾端位于D点的正下方，距D点的高度，车厢长度，滑块与斜面间动摩擦因数为，与水平传送带之间的动摩擦因数为。斜面与水平面之间用不计长度的光滑圆弧连接，忽略水平面与传送带之间的空隙，滑块可看作质点，重力加速度取。 (1)若， ①求滑块到达B点时的速度大小； ②若传送带不动，求滑块落点与车厢尾端的水平距离； ③若滑块能全部落在车厢内，传送带的速度范围； (2)为了省电，较长时间没有物块经过时，传送带会停止转动，当检测到滑块经过C点时传送带开始匀加速启动，加速度大小为，速度达到5 m/s开始匀速运动。若，求滑块的落点与车尾之间的距离。 11．如图所示的游戏平台，AB为竖直半圆形光滑圆管轨道，其半径（忽略圆管的内径），端切线水平，水平轨道AC与半径为的光滑圆弧轨道CD相接于点，、两点等高，圆弧轨道CD对应的圆心角为。一质量的小球在弹射器的作用下从水平轨道AC上某点以某一速度冲上竖直圆管轨道，并从点飞出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，然后从点离开，由于圆弧轨道CD光滑，因此小球离开点的速度与点速度大小相等，小球离开点后做斜抛运动，最终从高为的圆框中心穿过。已知圆框中心与固定圆框的竖直挡板（足够高）的距离，重力加速度取，不计摩擦阻力和空气阻力，小球可视为质点，，。 (1)求小球到达点时的速度大小； (2)求小球在点受到轨道作用力的大小和方向； (3)如果游戏要求小球在圆框的上方与竖直挡板碰撞一次后从圆框中心穿过，假设小球碰撞竖直挡板时沿平行挡板方向的速度不变，垂直挡板方向的速度大小不变，方向相反，求竖直挡板与圆弧轨道点间的距离。（不计小球与挡板的碰撞时间） 12．已知抛体运动的轨迹是抛物线，图示为竖直平面内的抛物线型光滑轨道，其方程为，纵轴横轴单位均为m。O为抛物线的顶点，质量为0.2 kg的小环套在轨道上。小环可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。 (1)若轨道绕y轴匀速转动，使得小环可以相对轨道静止在P点（3 m，4.5 m），求此时轨道对小环的弹力大小； (2)若轨道静止，小环沿轨道下滑时的加速度大小和方向都在变化，在处理较复杂的变化量问题时，我们可以先把整个区间化为若干个小区间，认为每一小区间内研究的量不变再求和，这是物理学中常用的一种方法，现在尝试求小环从（，5 m）点静止释放下滑到O点时的速度大小； (3)若轨道静止，小环经过O点时的运动可视为绕图中虚线圆做圆周运动的一部分，虚线圆的半径称为O点的曲率半径，虽然曲率半径的公式我们还不会，但结合我们之前学习过的平抛和圆周运动知识我们可以计算出O点的曲率半径，现在尝试找出小环过O点时受到的支持力F大小和释放点纵坐标y的关系式。 13．某同学创作了一篇科幻小说，描述了中国航天员们驾驶飞船探索类地行星的故事。为了计算该星球的质量，航天员们测出了星球半径为，并在星球表面展开实验，如图所示，不易伸长的轻绳绕过光滑轻质定滑轮连接物块、且（和均已知）。初始时物块静止在地面上，离地面高度为，绳子恰好伸直。现将由静止释放，经过时间落到地面，已知引力常量为。求： (1)物块加速运动时的加速度是多少？ (2)该星球的质量是多少？ (3)若飞船无法降落，只能贴着星球表面做匀速圆周运动，测出绕行周期，能否据此计算出星球的密度？若能，请计算出该星球的密度。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C C A C B AC BD BCD 9．（1）跳台滑雪运动员在空中做平抛运动，竖直方向有 解得 （2）根据速度角和位移角的关系可得 其中 且 解得 10．（1）①由牛顿第二定律可知 得 根据，得 ②在传送带上一直减速： 得 根据，得 滑块落点与车厢尾端的水平距离 ③根据，得 若在传送带上一直加速，则 得 则传送带的速度范围为0~11 m/s。 （2）滑块在斜面上做匀加速运动， 滑块刚滑上传送带的一段时间内，滑块做匀减速运动，加速度大小 设经过时间滑块与传送带速度相等 解得， 共速速度为 之后共同加速，设飞出时速度为， 解得 滑块落点与车尾的距离 其运动过程速度—时间图像如图 11．（1）从B到C，由   解得   因为小球沿切线进入圆弧轨道CD，所以 （2）由（1）知   在B点，由牛顿第二定律有   解得   因，故的方向与重力方向一致，竖直向下 （3）小球从点射出后做斜抛运动，由于竖直方向上的速度不受影响，因此在竖直方向上有   解得（舍去）   如图所示 由对称性可知，水平方向上有   即   竖直挡板与圆弧轨道D点间的距离为   法二：从开始反弹到穿过圆框中心的时间   则小球从D点运动到与挡板相撞的时间   竖直挡板与圆弧轨道D点间的距离为 12．（1）小环相对轨道静止，随轨道做匀速圆周运动，半径为 由轨道方程可得P点切线斜率 故P点切线与x轴夹角θ满足 弹力垂直于轨道，竖直方向受力平衡，有 水平方向合力提供向心力 联立解得 （2）轨道光滑，只有重力做功，满足机械能守恒，重力做功仅与下落高度有关，则 代入数据解得 （3）平抛运动轨迹满足， 消去得轨迹方程 与轨道方程对比得 平抛顶点O的法向加速度为g，满足向心加速度公式 代入得O点的曲率半径为 小环从纵坐标y释放，到O点由机械能守恒得 O点支持力与重力的合力提供向心力，则 整理得，其中 13．（1）下落过程做初速度为0的匀加速直线运动，位移满足匀变速直线运动公式 ，与加速度大小相等，整理得 ​ （2）对、组成的系统，由牛顿第二定律： 将代入，解得星球表面重力加速度 星球表面物体满足万有引力等于重力 整理得星球质量： （3）飞船贴着星球表面做匀速圆周运动，万有引力提供向心力 整理得 星球密度，星球体积 代入得 学科网（北京）股份有限公司 $