精品解析：江西景德镇一中2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷

景德镇一中2025—2026学年度第二学期期中考试 高一物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 一对作用力和反作用力的总功一定为零 B. 一对平衡力对物体做功的代数和一定为零 C. 滑动摩擦力一定对物体做负功 D. 如果合外力不做功，物体一定做匀速直线运动 2. 如图所示，让装有水的玻璃杯绕过其侧面的竖直轴匀速转动，杯中液面形状可能正确的是 （　　） A. B. C. D. 3. 某同学在商场一楼乘坐阶梯式扶梯匀速上升至二楼，如图所示，已知该同学质量为m、扶梯倾角为θ、该过程位移为x、重力加速度为g，则此过程中支持力对该同学做功为（　　） A. mgx B. 0 C. D. 4. 用一根橡皮筋吊着小球做圆锥摆运动，已知在弹性限度内，橡皮筋的弹力与形变量成正比，橡皮筋始终在弹性限度内的情况下，小球做圆锥摆运动的角速度跟橡皮筋与竖直方向的夹角的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，内壁光滑、半径为L的圆管竖直固定，管内有一个质量为m的小球（视为质点）做圆周运动，小球直径略小于圆管内径。若小球能在圆管内做完整的圆周运动，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球速度的最小值为 B. 当小球的速度增大时，其向心力一定增大 C. 小球运动过程中，加速度始终指向圆心 D. 小球在最高点受到的弹力大小一定随小球的速度的增大而增大 6. “天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（　　） A. 发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间 B. 从P点转移到Q点的时间小于6个月 C. 在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小 D. 在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度 7. 如图，从空间站伸出的机械臂外端安置一微型卫星，微型卫星、空间站、地球在同一直线上，微型卫星与空间站同步做匀速圆周运动。已知地球半径为，空间站的轨道半径为，机械臂长为，忽略空间站对卫星的引力以及空间站的尺寸，下列说法正确的是（　　） A. 微型卫星的线速度与空间站的线速度大小之比为 B. 空间站的加速度与地球表面重力加速度之比为 C. 微型卫星的加速度比空间站的加速度小 D. 若机械臂操作不当，微型卫星脱落后会做近心运动 二、多选题（本大题共3小题，每小题6分，共18分；多选、错选不得分，少选得3分） 8. 如图所示，内壁光滑的竖直圆桶内，一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心处。物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则（　　） A. 物体可能只受重力和支持力 B. 桶壁对物块的弹力可能为零 C. 随着转动的角速度增大，绳的拉力增大 D. 随着转动的角速度增大，桶壁对物块的弹力增大 9. 宇宙中行星M 和行星N 可能适宜人类居住，M半径是 N 半径的 ，若分别在行星 M 和行星N 上让小球做自由落体运动，并绘出小球自由落体运动的下落高度h随时间t²的函数图像如图所示，忽略空气阻力，忽略行星自转。下列判断正确的是（　　） A. 行星 M 和行星N 表面的重力加速度之比为1：1 B. 行星 M 和行星N 表面的重力加速度之比为2：1 C. 行星 M 和行星N 的密度之比为4：1 D. 行星M 和行星N 的密度之比为1：4 10. 如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧竖直固定，最低点A放置一质量为m的物块，可视为质点。物块在方向始终沿圆弧切线的推力F作用下由A运动到B，力F大小恒为mg。对于该运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 力F做功大小为mgR B. 力F做功大小为 C. 力F的功率一直在增大 D. 克服重力做功的功率先增大后减小 三、实验题（本大题共2小题。第11题10分，第12题7分） 11. 某实验小组利用智能手机的Phyphox软件研究匀速圆周运动中向心加速度与角速度的关系。实验装置如图所示：将手机固定在自行车车轮辐条上（可视为质点），通过匀速转动车轮使手机做圆周运动。Phyphox软件通过内置传感器实时测量手机所处位置的角速度（ω）和向心加速度（a）。实验中多次改变手机到车轮中心的距离（r1、r2、r3…），记录多组数据并进行拟合，得到a与ω2的关系图像均为过原点的直线，且斜率k随手机位置不同而变化。 （1）实验中，斜率k代表的物理量是______。 A. 车轮的转速 B. 手机的质量 C. 手机到圆心的距离 D. 车轮的半径 （2）若某次实验测得k值偏小，可能的原因是______。 A. 手机固定不牢，实际转动半径小于测量值 B. 车轮转动过程中存在明显打滑 C. 传感器测量角速度时存在系统误差 D. 实验未保证匀速转动 （3）实验中要求“匀速转动车轮”，若转速波动较大，对实验结果的影响是______。 A. a-ω2图像变为曲线 B. 直线斜率k显著增大 C. 数据点分布离散度增加 D. 图像不再经过原点 （4）若保持手机位置不变，改用质量更大的手机，k会________。（填增大、减小、不变） （5）若保持车轮转速恒定，将手机固定在车轮上不同位置（如半径分别为r1和r2），分别测量对应的a和ω2。两次实验的a-ω2图像斜率之比为：________。 12. 假设多年后宇航员找到了一类地星球，为了探究星球的相关情况，宇航员降落在星球表面，并做了以下实验（假设该星球为匀质球体，星球半径为R）： （1）实验Ⅰ：在赤道的水平地面上，为了测定赤道处的重力加速度，宇航员以一定的水平速度v0抛出物体，并记录下抛出点的高度h及相应的从抛出到落地过程中的水平位移x。保持v0不变，改变高度，重复实验多次。并用描点法做出了图像，你认为宇航员作了______图像。（选填选项前的相应字母） A.h-x B.h2-x C.h-x2 若求出图线的斜率为k1，则赤道处的重力加速度g＝______。 （2）实验Ⅱ：到达该星球极地后，在抛出速度与实验Ⅰ中v0一样的情况下，重复实验Ⅰ，若得到图像的斜率为k2。据此宇航员推出了该类地星球的自转周期T＝______。（用k1、k2、R、v0表示） 四、解答题（本大题共3小题，共37分。第13题8分，第14题12分，第15题17分） 13. 某列车的总质量，列车以额定功率在平直轨道上行驶，轨道对列车的阻力是车重的，取重力加速度大小，求： （1）列车匀速行驶时的速度大小v； （2）当列车的速度大小时，列车的加速度大小a。 14. 已知某卫星在赤道上空的圆形轨道运行，轨道半径为r1，运行周期为T，卫星运动方向与地球自转方向相同，不计空气阻力，万有引力常量为G。求： （1）地球质量M的大小； （2）如图所示，假设某时刻，该卫星在A点变轨进入椭圆轨道，近地点B到地心距离为r2，求卫星在椭圆轨道上的周期T1； （3）卫星在赤道上空轨道半径为r1的圆形轨道上运行，小明住在赤道上某城市，某时刻，该卫星正处于小明的正上方，在后面的一段时间里，小明观察到每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方，求地球自转周期T0。 15. 在竖直面内有一个半径为R的四分之三圆轨道，如图以圆轨道圆心为坐标原点，建立xoy坐标系。将一质量为m的小球从点静止释放，小球从B点进入圆轨道，经过最低点C，最后从D点恰好脱离圆轨道，已知在该过程中小球的速度大小与其所在纵坐标值y满足关系式。求： （1）小球经过圆轨道最低点C时，对轨道的压力大小； （2）脱离圆轨道D点的坐标； （3）脱离圆轨道D点后，求小球能到达最高点E点的坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 景德镇一中2025—2026学年度第二学期期中考试 高一物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 一对作用力和反作用力的总功一定为零 B. 一对平衡力对物体做功的代数和一定为零 C. 滑动摩擦力一定对物体做负功 D. 如果合外力不做功，物体一定做匀速直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．一对作用力和反作用力，若作用力做正功，则反作用力可能做正功，也可能做负功，也可能不做功，总功不一定为0，故A错误； B．一对平衡力等大反向，其位移相同，则对物体做功的代数和一定为零，故B正确； C．滑动摩擦力对物体可做正功，可做负功，也可能不做功，故C错误； D．如果合外力不做功，则合外力可能与速度垂直，此时物体做匀速圆周运动，故D错误； 故选B。 2. 如图所示，让装有水的玻璃杯绕过其侧面的竖直轴匀速转动，杯中液面形状可能正确的是 （　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对水面上一个质量很小的水滴m受力分析，因受竖直向下的重力和水面对水滴的作用力，两个力的合力充当向心力，因向心力沿水平方向指向转轴，可知水面对水滴的作用力应该斜向上方，设与竖直方向夹角为θ，则由牛顿第二定律 可知 因r越大，则θ越大，可知水面的形状为C的形状。 故选C。 3. 某同学在商场一楼乘坐阶梯式扶梯匀速上升至二楼，如图所示，已知该同学质量为m、扶梯倾角为θ、该过程位移为x、重力加速度为g，则此过程中支持力对该同学做功为（　　） A. mgx B. 0 C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据受力平衡可得支持力大小为 则此过程中支持力对该同学做功为 故选D。 4. 用一根橡皮筋吊着小球做圆锥摆运动，已知在弹性限度内，橡皮筋的弹力与形变量成正比，橡皮筋始终在弹性限度内的情况下，小球做圆锥摆运动的角速度跟橡皮筋与竖直方向的夹角的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设橡皮筋原长为，小球的质量为m，当橡皮筋与竖直方向的夹角为时，橡皮筋的弹力 橡皮筋的长度为 设做圆周运动的角速度为，则 解得 故选D。 5. 如图所示，内壁光滑、半径为L的圆管竖直固定，管内有一个质量为m的小球（视为质点）做圆周运动，小球直径略小于圆管内径。若小球能在圆管内做完整的圆周运动，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球速度的最小值为 B. 当小球的速度增大时，其向心力一定增大 C. 小球运动过程中，加速度始终指向圆心 D. 小球在最高点受到的弹力大小一定随小球的速度的增大而增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球速度最小出现在圆管顶点位置，当小球在最高点受到的支持力与重力平衡时，小球的最小速度为0，故A错误； B．根据向心力表达式，可知当小球的速度增大时，其向心力一定增大，故B正确； C．小球做变速圆周运动，存在沿切向方向的加速度改变速度大小，所以加速度不会始终指向圆心，故C错误； D．小球经过最高点时，当重力刚好提供向心力时，则有 解得 当小球经过最高点的速度满足时，根据牛顿第二定律可得 可得弹力大小为 可知弹力大小随小球的速度的增大而减小； 当小球经过最高点的速度满足时，根据牛顿第二定律可得 可得弹力大小为 可知弹力大小随小球的速度的增大而增大；故D错误。 故选B。 6. “天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（　　） A. 发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间 B. 从P点转移到Q点的时间小于6个月 C. 在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小 D. 在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．因发射的卫星要能变轨到绕太阳转动，则发射速度要大于第二宇宙速度，即发射速度介于11.2km/s与16.7km/s之间，故A错误； B．因P点转移到Q点的转移轨道的半长轴大于地球公转轨道半径，则其周期大于地球公转周期（1年共12个月），则从P点转移到Q点的时间为轨道周期的一半时间应大于6个月，故B错误； C．因在环绕火星的停泊轨道的半长轴小于调相轨道的半长轴，则由开普勒第三定律可知在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小，故C正确； D．卫星从Q点变轨时，要加速增大速度，即在地火转移轨道Q点的速度小于火星轨道的速度，而由 可得 可知火星轨道速度小于地球轨道速度，因此可知卫星在Q点速度小于地球轨道速度，故D错误； 故选C。 7. 如图，从空间站伸出的机械臂外端安置一微型卫星，微型卫星、空间站、地球在同一直线上，微型卫星与空间站同步做匀速圆周运动。已知地球半径为，空间站的轨道半径为，机械臂长为，忽略空间站对卫星的引力以及空间站的尺寸，下列说法正确的是（　　） A. 微型卫星的线速度与空间站的线速度大小之比为 B. 空间站的加速度与地球表面重力加速度之比为 C. 微型卫星的加速度比空间站的加速度小 D. 若机械臂操作不当，微型卫星脱落后会做近心运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．微型卫星和空间站能与地心保持在同一直线上绕地球做匀速圆周运动，所以微型卫星的角速度与空间站的角速度相等，根据 可知微型卫星的线速度与空间站的线速度大小之比为，故A错误； B．根据牛顿第二定律可得 解得空间站的加速度为 在地球表面则有 解得 所以，故B正确； C．根据向心加速度 可知 由于微型卫星的角速度与空间站的角速度相等，轨道半径大于空间站的轨道半径，因此微型卫星的加速度比空间站的加速度大，故C错误； D．根据牛顿第二定律可得 解得 可知仅受万有引力提供向心力时，微型卫星比空间站的轨道半径大，角速度小，由于微型卫星跟随空间站以共同的角速度运动，由可知，所需向心力增大，所以机械臂对微型卫星有拉力作用，若机械臂操作不当，微型卫星脱落后会飞离空间站，故D错误。 故选B。 二、多选题（本大题共3小题，每小题6分，共18分；多选、错选不得分，少选得3分） 8. 如图所示，内壁光滑的竖直圆桶内，一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心处。物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则（　　） A. 物体可能只受重力和支持力 B. 桶壁对物块的弹力可能为零 C. 随着转动的角速度增大，绳的拉力增大 D. 随着转动的角速度增大，桶壁对物块的弹力增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于桶的内壁光滑，桶不能提供给物体竖直向上的摩擦力去平衡重力，所以绳子一定有拉力，故A错误。 B．由于桶的内壁光滑，桶不能提供给物体竖直向上的摩擦力，绳子沿竖直向上的方向的分力与重力的大小相等，若绳子沿水平方向的分力恰好提供向心力，则桶对物块的弹力为零，故B正确。 C．设细绳与竖直方向夹角为，由题图知，绳子与竖直方向的夹角不会随桶的角速度的增大而增大，在竖直方向有 所以物块随着转动的角速度增大时绳子的拉力T保持不变，故C错误。 D．在水平方向，根据牛顿第二定律有 物体随着转动的角速度增大，因拉力T保持不变，所以桶壁对物块的弹力一定增大，故D正确。 故选BD。 9. 宇宙中行星M 和行星N 可能适宜人类居住，M半径是 N 半径的 ，若分别在行星 M 和行星N 上让小球做自由落体运动，并绘出小球自由落体运动的下落高度h随时间t²的函数图像如图所示，忽略空气阻力，忽略行星自转。下列判断正确的是（　　） A. 行星 M 和行星N 表面的重力加速度之比为1：1 B. 行星 M 和行星N 表面的重力加速度之比为2：1 C. 行星 M 和行星N 的密度之比为4：1 D. 行星M 和行星N 的密度之比为1：4 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据自由落体运动 可知图像的斜率表示该行星表面重力加速度的一半，有 可得行星 M 和行星N 的重力加速度之比为，故A错误，B正确； CD．由， 可得 可得行星 M 和行星N 的密度之比为，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧竖直固定，最低点A放置一质量为m的物块，可视为质点。物块在方向始终沿圆弧切线的推力F作用下由A运动到B，力F大小恒为mg。对于该运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 力F做功大小为mgR B. 力F做功大小为 C. 力F的功率一直在增大 D. 克服重力做功的功率先增大后减小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由于力F方向始终沿圆弧切线，且大小恒为mg ，根据变力做功的计算方法，这里可以用微元法。把圆弧分成很多小段，每一小段上力F做的功（是每一小段的弧长） 则力F做功的大小，故A错误，B正确； C．从A到B过程，F始终大于重力沿切线方向的分力，所以物体一直在做加速运动，速度一直在增大，根据（F与v始终夹角为）可知F的功率一直在增大，故C正确； D．设重力方向与速度方向夹角，题图可知，对于该运动过程，从增大到到，v也在增大，根据，故克服重力做功的功率一直增大，故D错误。 故选BC。 三、实验题（本大题共2小题。第11题10分，第12题7分） 11. 某实验小组利用智能手机的Phyphox软件研究匀速圆周运动中向心加速度与角速度的关系。实验装置如图所示：将手机固定在自行车车轮辐条上（可视为质点），通过匀速转动车轮使手机做圆周运动。Phyphox软件通过内置传感器实时测量手机所处位置的角速度（ω）和向心加速度（a）。实验中多次改变手机到车轮中心的距离（r1、r2、r3…），记录多组数据并进行拟合，得到a与ω2的关系图像均为过原点的直线，且斜率k随手机位置不同而变化。 （1）实验中，斜率k代表的物理量是______。 A. 车轮的转速 B. 手机的质量 C. 手机到圆心的距离 D. 车轮的半径 （2）若某次实验测得k值偏小，可能的原因是______。 A. 手机固定不牢，实际转动半径小于测量值 B. 车轮转动过程中存在明显打滑 C. 传感器测量角速度时存在系统误差 D. 实验未保证匀速转动 （3）实验中要求“匀速转动车轮”，若转速波动较大，对实验结果的影响是______。 A. a-ω2图像变为曲线 B. 直线斜率k显著增大 C. 数据点分布离散度增加 D. 图像不再经过原点 （4）若保持手机位置不变，改用质量更大的手机，k会________。（填增大、减小、不变） （5）若保持车轮转速恒定，将手机固定在车轮上不同位置（如半径分别为r1和r2），分别测量对应的a和ω2。两次实验的a-ω2图像斜率之比为：________。 【答案】（1）C （2）AC （3）C （4）不变 （5） 【解析】 【小问1详解】 根据，得到与的关系图像斜率，为手机到车轮圆心的距离。 故选C。 【小问2详解】 BD．得到的与的关系图像应为手机固定在同一半径位置得到多组 数据，不需要保证匀速转动和不打滑，故BD错误； A．手机固定不牢，实际转动半径小于测量值会造成测得 值偏小，故A正确； C．传感器测量角速度时存在系统误差也可能会造成测得 值偏小，故C正确。 故选AC。 【小问3详解】 匀速转动车轮时测量得到的角速度和向心加速度不变，若转速波动较大，角速度变化波动大，则加速度也变化波动大，数据点分布离散度增加。 故选C。 【小问4详解】 若保持手机位置不变，改用质量更大的手机，与质量无关，不变。 【小问5详解】 图像斜率 故 12. 假设多年后宇航员找到了一类地星球，为了探究星球的相关情况，宇航员降落在星球表面，并做了以下实验（假设该星球为匀质球体，星球半径为R）： （1）实验Ⅰ：在赤道的水平地面上，为了测定赤道处的重力加速度，宇航员以一定的水平速度v0抛出物体，并记录下抛出点的高度h及相应的从抛出到落地过程中的水平位移x。保持v0不变，改变高度，重复实验多次。并用描点法做出了图像，你认为宇航员作了______图像。（选填选项前的相应字母） A.h-x B.h2-x C.h-x2 若求出图线的斜率为k1，则赤道处的重力加速度g＝______。 （2）实验Ⅱ：到达该星球极地后，在抛出速度与实验Ⅰ中v0一样的情况下，重复实验Ⅰ，若得到图像的斜率为k2。据此宇航员推出了该类地星球的自转周期T＝______。（用k1、k2、R、v0表示） 【答案】（1） ①. C ②. （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]平抛运动分解为，水平匀速直线运动 竖直自由落体 消去时间得 可见与为线性关系，因此作图像，故选C。 [2]图线斜率 整理得赤道重力加速度 【小问2详解】 极地不受自转影响，重力加速度满足 极地，万有引力等于重力  赤道，万有引力一部分提供重力、一部分提供自转向心力 联立两式得 代入​、 整理得 解得自转周期 四、解答题（本大题共3小题，共37分。第13题8分，第14题12分，第15题17分） 13. 某列车的总质量，列车以额定功率在平直轨道上行驶，轨道对列车的阻力是车重的，取重力加速度大小，求： （1）列车匀速行驶时的速度大小v； （2）当列车的速度大小时，列车的加速度大小a。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 列车以额定功率匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有 根据 解得 【小问2详解】 列车的速度大小时，列车的牵引力大小 根据牛顿第二定律有 联立解得 14. 已知某卫星在赤道上空的圆形轨道运行，轨道半径为r1，运行周期为T，卫星运动方向与地球自转方向相同，不计空气阻力，万有引力常量为G。求： （1）地球质量M的大小； （2）如图所示，假设某时刻，该卫星在A点变轨进入椭圆轨道，近地点B到地心距离为r2，求卫星在椭圆轨道上的周期T1； （3）卫星在赤道上空轨道半径为r1的圆形轨道上运行，小明住在赤道上某城市，某时刻，该卫星正处于小明的正上方，在后面的一段时间里，小明观察到每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方，求地球自转周期T0。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）卫星做匀速圆周运动 得 （2）根据开普勒第三定律 得 （3）每2T0时间小明与卫星相遇3次，即每时间相遇一次，得 得 15. 在竖直面内有一个半径为R的四分之三圆轨道，如图以圆轨道圆心为坐标原点，建立xoy坐标系。将一质量为m的小球从点静止释放，小球从B点进入圆轨道，经过最低点C，最后从D点恰好脱离圆轨道，已知在该过程中小球的速度大小与其所在纵坐标值y满足关系式。求： （1）小球经过圆轨道最低点C时，对轨道的压力大小； （2）脱离圆轨道D点的坐标； （3）脱离圆轨道D点后，求小球能到达最高点E点的坐标。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意，由小球的速度大小与其所在纵坐标值y关系式可得，小球在点的速度大小为 在点，由牛顿第二定律有 解得 由牛顿第三定律可得，小球经过圆轨道最低点C时，对轨道的压力的大小为 （2）根据题意，设脱离圆轨道D点的坐标为，则有 在点，由牛顿第二定律有 又有 联立解得 则 即脱离圆轨道D点的坐标。 （3）结合（2）分析可知，小球在D点的速度为 小球从D点离开后做斜抛运动，竖直方向上有 ， 水平方向上有 联立解得 ， 则小球能到达最高点E点的横坐标为 纵坐标为 即小球能到达最高点E点的坐标为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $