广西钦州市大寺中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷

**基本信息** 以卫星运动、《天工开物》齿轮传动等真实情境为载体，融合曲线运动、万有引力与航天等核心知识，通过模型建构与科学推理考查物理观念及科学思维，适配高一年级期中能力评估需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|5/30|卫星运动周期与轨道半径、轻杆模型受力分析|结合星下点轨迹、轻杆F-v²图像考查科学推理| |多选题|3/18|运动合成与分解、圆周运动物理量关系|以遥控船渡河、风力发电机叶片为情境，区分概念辨析| |解答题|5/52|平抛运动规律、圆周运动向心力、万有引力定律应用|如雪地转椅综合摩擦力与向心力分析，跳台滑雪关联位移偏角与速度偏角，体现问题设计层次性|

广西钦州市大寺中学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．“星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点。图甲是人造地球卫星A的运行圆轨道及某时刻星下点M的示意图。图乙为某段时间内卫星A绕地球做匀速圆周运动的星下点轨迹的经、纬度平面图，已知：卫星A绕行方向与地球自转方向相同，且轨道低于地球静止同步轨道卫星B（图中未画出）的轨道，卫星B的轨道半径为r。下列对卫星A的运动情况说法正确的是（　　） A．运行周期为16h B．轨道半径为C．运行速度大于7.9km/s D．轨道平面与北纬60°平面重合 2．如图甲所示，轻杆的一端固定一小球（可视为质点），另一端套在光滑的水平轴O上，水平轴的正上方有一速度传感器（图中未画出），可以测量小球通过最高点时的速度大小v，水平轴O处有一力传感器（图中未画出），可以测量小球通过最高点时水平轴受到的杆的作用力F，若取竖直向下为F的正方向，让小球以不同的速度通过最高点，得到图像如图乙所示，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．轻杆的长度为2.0m B．小球的质量为2.5kg C．若小球通过最高点时的速度大小为5m/s，则小球受到的合力为20N D．若小球通过最高点时的v2为50m2/s2，则轻杆对小球的作用力大小为40N，方向竖直向下 3．明代出版的《天工开物》一书中，有牛力齿轮（牛转翻车）的图画。如图，翻车通过齿轮传动，将湖水翻入农田，A、B齿轮啮合且齿轮之间不打滑，B、C齿轮同轴，A、B、C三齿轮半径的大小关系为 rA>rB>rC。下列说法正确的是（    ） A．齿轮A的角速度比齿轮B的角速度大 B．齿轮B的角速度比齿轮C的角速度小 C．齿轮A边缘的向心加速度比齿轮B边缘的向心加速度小 D．齿轮B边缘的向心加速度比齿轮C边缘的向心加速度小 4．如图所示为某离心分离装置示意图，水平转台可在电机的带动下绕过圆心的竖直轴转动。开始时将质量为1kg的物块静置于转台上，物块到转台圆心的距离为1m，时刻启动电机，转台由静止开始加速转动，其角速度与时间关系图像如图所示，当时物块刚好相对转台滑动，物块与转台间的动摩擦因数为（　　）（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度） A．0.6 B．0.5 C．0.4 D．0.3 5．某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的水池中，空气阻力及水流之间的相互作用可忽略不计。现制作一个为实际尺寸的模型展示效果，模型中槽道里的水流速度与实际速度之比为（　　） A． B． C．1 D．5 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．某校科技节上，小明操控一艘遥控救援船进行“精准投递”挑战。如图所示，救援船从起点M垂直河岸驶向对岸，目标点N位于M点的正对岸。挑战水域的水流速度恒为3 m/s，救援船在静水中的航速为4 m/s。下列说法正确的是（　　） A．救援船将精准抵达目标点N B．救援船的实际航速大小为5 m/s C．救援船将到达目标点N的下游某处 D．救援船的过河时间随水流速度增大而减小 7．如图所示，风力发电机叶片上有P、Q两点，其中P在叶片的端点，Q在叶片的中点。叶片匀速转动，下列说法正确的是（　　） A．P、Q两点周期之比2∶1 B．P、Q两点转速之比1∶1 C．P、Q两点线速度大小之比为1∶2 D．P、Q两点角速度大小之比1∶1 8．如图，在进行火星考察时，火星探测器对火星完成了“绕、着、巡”三项目标。经考查已知火星表面的重力加速度为，火星的平均密度为，火星可视为均匀球体且忽略自转。火星探测器绕火星做匀速圆周运动时离火星表面的高度为火星半径的，已知引力常量，下列说法正确的是（     ） A．火星的半径为 B．探测器在不同轨道上稳定运行时，经过点加速度相同 C．火星伴飞停留阶段到科学探索阶段的变轨需要通过探测器加速完成 D．火星探测器绕火星做匀速圆周运动时的向心加速度为 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．宇航员在地球表面离地面高度h处将小球由静止自由释放，经t时间小球恰好落到地面。现宇航员站在某质量分布均匀的星球表面，同样在离该星球表面高度h处将小球由静止自由释放，小球经（t和未知）的时间也落在星球表面上。已知该星球的半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G。求： (1)该星球表面的重力加速度； (2)该星球的密度。 10．如图所示，水平圆盘上有一个质量为3m的小木块a和一个质量为m的小木块b，用轻绳相连，轻绳恰好伸直且无拉力。为转轴，a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，求： (1)当圆盘转动的角速度为多大时，轻绳开始产生拉力； (2)继续增大角速度，当木块a所受的静摩擦力刚好达到最大值时，此时圆盘的角速度为多大？并求出此时轻绳的拉力大小； (3)已知轻绳能承受的最大拉力为。试问随着角速度的不断增大，绳子是否会被拉断？若能，求出此时圆盘的角速度为多大；若不能，请说明理由。 11．雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如图（a）、（b）所示，传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘处固定连接一轻绳，轻绳另一端连接转椅（视为质点），转椅质量为20kg。转椅运动稳定后，其角速度与圆盘角速度相等。在图（a）中，若圆盘在水平雪地上以角速度匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕点做半径为的匀速圆周运动，转椅与雪地之间的动摩擦因数为，重力加速度为，，，不计空气阻力。求： (1)转椅所受的合力大小； (2)与之间夹角的值； (3)将圆盘升高，如图（b）所示，圆盘匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕点做半径为的匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为，绳子在水平雪地上的投影与的夹角为。求此时圆盘的角速度。（可保留根号） 12．在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动，摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。若摩托车手恰好成功飞过壕沟，g取。求： (1)摩托车在空中飞行的时间t。 (2)摩托车的初速度大小v0。 (3)摩托车落地时的速度大小v。 13．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。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B C C B B BC BD BD 9．（1）根据自由落体运动位移公式,地球表面 星球表面 已知 联立得 化简得 （2）星球表面物体重力等于万有引力，即 整理得星球质量 星球体积，密度 代入得 将代入化简得 10．（1）当角速度非常小时，两木块均由静摩擦力提供圆周运动的向心力，对有 对有 当角速度逐渐增大时，摩擦力逐渐增大，随后木块先达到最大静摩擦力，对，由最大静摩擦力提供向心力 解得 （2）当角速度继续增大，的静摩擦力已经达到最大值，拉力开始增大，的静摩擦力随增大逐渐达到最大值，方向指向转轴。 对有 对有 联立两式解得， （3）由（2）可知，当的静摩擦力刚好达到最大值、即将发生滑动时，绳子拉力仅为 该值小于绳子的最大拉力 说明在绳子拉力达到最大值之前，的静摩擦力已经不足以提供向心力，木块先发生滑动，因此绳子不会被拉断。 11．（1）（1）转椅做匀速圆周运动，合外力提供向心力 所以F合=80N （2）转椅做匀速圆周运动，设此时轻绳拉力为T，受力分析可知，轻绳拉力沿切线方向的分量与转椅受到地面的滑动摩擦力平衡则有 沿径向方向的分量提供圆周运动的向心力 联立解得 所以夹角 （3）设此时轻绳拉力为，沿A1B和垂直A1B竖直向上的分力分别为， 对转椅根据牛顿第二定律得 沿切线方向 竖直方向 联立解得 12．（1）设摩托车做平抛运动的时间为t，摩托车竖直方向为自由落体运动 解得 （2）设摩托车的速度至少为时才能越过这个壕沟，水平方向匀速运动 解得 （3）摩托车落地时竖直分速度大小为 摩托车恰好越过壕沟落地时的速度大小 解得 13．（1）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 （2）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 （3）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。 学科网（北京）股份有限公司 $