精品解析：吉林省长春市九台区第一中学2025-2026学年高一下学期4月考试物理试卷

九台一中2025—2026学年度第二学期4月考试 高一物理试卷 （时间：75分钟 分数：100分） 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题共46分（其中1--7每题只有一个选项，每题4分；8--10每题有多个选项，每题6分，漏选得3分，错选得0分） 1. 在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是（　　） A. 英国物理学家卡文迪许用天平做实验测出引力常量 B. 牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星 C. 哥白尼首先提出了“地心说” D. 开普勒通过第谷多年的观测数据提出了行星运动定律 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．英国物理学家卡文迪许用扭称做实验测出引力常量，故A错误； B．牛顿发现了万有引力定律，没有计算先发现了海王星和冥王星，故B错误； C．哥白尼首先提出了“日心说”，故C错误； D．开普勒通过第谷多年的观测数据提出了行星运动定律，故D正确。 故选D。 2. 下列有关力对物体做功的说法中，正确的是（　　） A. 静摩擦力对物体一定不做功 B. 滑动摩擦力对物体可以做正功 C. 作用力做功的大小一定等于反作用力做功的大小 D. 作用力做正功，反作用力一定做负功 【答案】B 【解析】 【详解】A．静摩擦力的方向可与物体位移方向相同、相反或垂直，例如传送带向上运送货物时，静摩擦力对货物做正功，因此静摩擦力可以做功，故A错误； B．当滑动摩擦力方向与物体运动方向夹角小于时即可做正功，例如将静止物体刚放在运行的传送带上时，滑动摩擦力带动物体加速运动，对物体做正功，因此滑动摩擦力可以做正功，故B正确； C．作用力和反作用力作用在两个不同物体上，两个物体的位移不一定相等，二者做功大小不一定相等，故C错误； D．作用力做正功时反作用力也可以做正功，例如两个带同种电荷的小球因库仑斥力相互远离，库仑斥力作为作用力和反作用力，分别对两个小球都做正功，并非一定做负功，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 图1中汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态 B. 图2中旋转秋千装置中，等长绳索对质量相等座椅A、B的拉力相等 C. 图3中在铁路的转弯处，设计为外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力帮助火车转弯 D. 图4中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 【答案】A 【解析】 【详解】A．汽车通过凹形桥最低点时，圆周运动的圆心在汽车上方，加速度向上，根据超重的定义，汽车处于超重状态，故A正确； B．旋转秋千中A、B角速度相同，设绳长为，绳与竖直方向夹角为，圆周运动半径 对座椅受力分析：水平方向有 竖直方向平衡得 联立可得 因为B更靠外边，可知B的更大。 则由可知拉力更大，因此两人拉力不相等，故B错误； C．铁路转弯处设计为外轨比内轨高，目的是让重力和支持力的合力提供火车转弯的向心力，减小轮缘与外轨的侧压力，而非利用轮缘侧压力帮助转弯，故C错误； D．离心力是不存在的，脱水原理是：水滴做圆周运动时，需要的向心力大于衣物对水滴的附着力，水滴做离心运动沿切线甩出，不存在“离心力大于向心力”的说法，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，A、B为咬合传动的两齿轮，RB=3RA，则关于A、B两轮边缘上的点，下列说法正确的是 A. 角速度之比为1:3 B. 向心加速度之比为1:3 C. 周期之比为1:3 D. 转速之比为1:3 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意有两轮边缘上的线速度大小相等，即有vA=vB A．根据角速度ω和线速度v的关系v=rω得角速度与半径成反比： 故A错误； B．根据向心加速度a与线速度v的关系 且vA=vB得： 故B错误； C．根据周期T和线速度v的关系且vA=vB得： 故C正确； D．根据转速n和线速度v的关系v=2πn R且vA=vB得： 故D错误； 5. 关于重力势能，下列说法中正确的是（　　） A. 在地面上的物体具有的重力势能一定为零 B. 一个物体的重力势能从变化到4J，重力势能减少了 C. 物体与参考平面之间的距离越大，它的重力势能也越大 D. 重力势能的变化量与参考平面的选取无关 【答案】D 【解析】 【详解】A．重力势能的大小与零势能参考平面的选取有关，若未选取地面为零势能参考面，那么地面上的物体具有的重力势能不为零，故A错误； B．一个物体的重力势能从变化到4J，其重力势能的变化量为 所以该物体的重力势能增加了，故B错误； C．当物体位于参考平面的下方时，其重力势能为负值，所以此时物体与参考平面之间的距离越大，它的重力势能越小，故C错误； D．重力势能的变化量等于重力做功的负值，重力做功只与初末位置的高度差有关，和参考平面的选取无关，因此重力势能的变化量与参考平面的选取无关，故D正确。 故选D。 6. 以一定初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力大小恒定为f，则从抛出点到落回出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】上升过程阻力做功 下降过程阻力同样做负功 总功 故选C。 7. 如图所示，A，B，C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为，A的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴心距离为R，C离轴心2R，则当圆台旋转时（设A，B，C都没有滑动）（　　） A. 物体A、C的向心加速度大小相同 B. 物体B受到的静摩擦力最大 C. 是C开始滑动的临界角速度 D. 当圆台转速增加时，B比A先滑动 【答案】C 【解析】 【详解】A．三个物体随圆台一起转动，角速度  相同。根据向心加速度公式 由于 所以物体C的向心加速度最大，物体A、B的向心加速度大小相同，故A错误； B．物体做圆周运动，静摩擦力提供向心力，根据公式 可得 可见 即物体B受到的静摩擦力最小，故B错误； C．物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大值，根据牛顿第二定律有 解得临界角速度 对于物体C，半径，代入得 故C正确； D．由 C 选项分析可知，物体发生滑动的临界角速度 与质量无关，只与半径有关。半径越大，临界角速度越小，越容易滑动。因为 所以 当圆台转速增加时，C最先滑动，A和B同时滑动，故D错误。 故选C。 8. “月地检验”是想验证“地球与月球间的作用力”与“地球对苹果的吸引力”是同种性质的力。在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，不需要验证（　　） A. 月球表面的自由落体加速度约为地球表面的 B. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的 C. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的 D. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．月球表面自由落体加速度是月球对自身表面物体的引力产生的，和本次验证的"地球施加的引力"无关，不需要验证。 B．苹果在月球表面受到的引力是月球对苹果的作用力，不是本次研究的地球引力，即使指苹果在月球轨道受地球引力，引力比值也应为而非​，不需要验证。 C．月地检验的核心是：验证地球对月球的引力和地球对地面苹果的引力是同种遵循平方反比规律的力。 地球对地面苹果，得地面重力加速度​ 地球对公转月球，得月球公转向心加速度​ 因此月地检验只需要验证选项C的结论 D．引力大小与两物体质量乘积成正比，月球质量远大于苹果质量，地球对月球的引力远大于对苹果的引力，不可能是​，不需要验证。 本题要求选择不需要验证的，故选ABD。 9. 如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ。则下列说法中的不正确的有（　　） A. 在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度小于在Q点的速度 B. 卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度小于第一宇宙速度7.9km/s C. 在轨道Ⅱ上经过Q点的加速度大于在轨道Ⅰ上经过Q点的加速度 D. 卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ 【答案】AC 【解析】 【详解】A．轨道Ⅰ是椭圆轨道，P是近地点，Q是远地点。根据开普勒第二定律，卫星在近地点的速度大于远地点的速度，因此，故A不正确，符合题意； B．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是所有绕地球做圆周运动卫星的最大环绕速度。因此运行速度一定小于，故B正确，不符合题意； C．卫星的加速度由万有引力提供，满足​ 同一Q点到地心的距离相同，因此卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ经过Q点的加速度大小相等，故C不正确，符合题意； D．卫星从椭圆轨道Ⅰ变轨到圆轨道Ⅱ时，在Q点需要增大向心力，让万有引力等于圆周运动所需的向心力，因此需要在Q点加速实现变轨，故D正确，不符合题意。 故选AC。 10. 宇宙中有两颗孤立的中子星，它们在相互的万有引力作用下间距保持不变，并沿半径不同的同心圆轨道做匀速圆周运动。如果双星间距为L，质量分别为和，且，线速度分别为和，引力常量为G、则关于中子星做圆周运动的说法正确有（　　） A. 半径之比为1：2 B. 双星的运行周期 C. 向心力之比为2：1 D. 线速度之比为1：2，且 【答案】ABD 【解析】 【详解】C．两颗星角速度相同，相互间的万有引力提供向心力，大小相等，因此向心力大小相等，比值为，C错误； A．对两颗星分别列向心力公式 研究，双星间的引力等于向心力 研究，双星间的引力等于向心力 以上两式左边相同，所以得​， 可得​，A正确； B．对两颗星分别列向心力公式 对,双星间的引力等于向心力 ​ 对，双星间的引力等于向心力 两式相加得 ​ 解得​​，B正确； D．线速度 相同，因此​； 由 代入​​， 可得​​，D正确。 故选ABD 。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题共14分（每空2分） 11. 如图所示，是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置。转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层，每层左右半径比分别是1：1、2：1和3：1。左右塔轮通过皮带连接，并可通过改变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C处和长槽的A（或B）处，A、C到塔轮中心的距离相等。两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出。 （1）在该实验中应用了__________来探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 （2）用两个质量相等的小球放在A、C位置，匀速转动时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左右塔轮半径之比为__________。 【答案】（1）B （2） 【解析】 【小问1详解】 探究向心力与质量、角速度、半径多个物理量的关系时，实验中每次控制两个变量不变，研究第三个变量对向心力的影响，该方法是控制变量法。 故选B。 【小问2详解】 已知两个小球质量相等，、到中心的转动半径相等，向心力大小与标尺露出格数成正比，因此​。 根据向心力公式 、不变时，，因此 。 皮带连接的塔轮，边缘线速度大小相等，由得 因此 。 【点睛】 12. 一艘宇宙飞船飞向某一新发现的行星，并进入该行星表面的圆形轨道绕该行星运行数圈后（宇宙飞船的轨道半径近似等于行星的半径），着陆于该行星，宇宙飞船上备有下列器材： A、精确秒表一只 B、弹簧秤一个 C、质量已知为m的钩码 D、天平一台 E、刻度尺一把 已知宇航员在宇宙飞船绕行星飞行的过程中和飞船着陆后均作了测量，依据所测得的数据和引力常量G，可求得该行星的质量M和半径R。请回答下列问题： （1）测量相关数据应选用的器材是__________（选填宇宙飞船上备有的器材前面的字母序号）。 （2）宇宙飞船在绕行星表面运行的过程中，应测量的物理量是__________（填一个物理量及符号），为了测出行星表面的重力加速度，宇航员在着陆后应测量的物理量是__________（填一个物理量及符号）。 （3）用测得的数据，该行星的半径__________，可求得该行星的质量__________（均用已知的物理量和测得的物理量表示）。 【答案】（1）ABC （2） ①. 飞船绕行星表面运行的周期 ②. 质量为的钩码的重力 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 绕行星飞行需要测周期用秒表；着陆后需要用弹簧秤测量已知质量钩码的重力来得到行星表面重力加速度，钩码质量已知，不需要天平和刻度尺。 故选ABC。 【小问2详解】 [1]根据万有引力提供圆周运动向心力，需要周期推导线速度。故需测量宇宙飞船绕行星表面运行的周期 [2]在行星表面万有引力等于重力，因此需要测钩码的重力 【小问3详解】 [1]行星表面：万有引力等于重力 得 飞船近地飞行：万有引力提供向心力 得​ ​联立解得 [2]由 可得​ 代入、整理得 三、计算题共40分（其中13题10分，14题12分，15题18分） 13. 如图所示是一座半径为40m的圆弧形拱桥。一质量为的汽车，行驶到拱桥顶端时，汽车运动速度为10m/s，重力加速度，则： （1）此时汽车对桥面的压力的大小和方向如何； （2）汽车刚好在该拱桥最高点腾空时的速度是多少。 【答案】（1），方向竖直向下 （2） 【解析】 【小问1详解】 汽车在拱桥顶端时，受重力 mg（竖直向下）和桥面对汽车的支持力（竖直向上），两个力的合力提供圆周运动的向心力（指向圆心，即竖直向下）。 根据牛顿第二定律 解得 汽车对桥面的压力与桥面对汽车的支持力是一对相互作用力，大小相等、方向相反： 汽车对桥面的压力，方向：竖直向下。 【小问2详解】 汽车在最高点刚好腾空时，桥对汽车支持力为零，重力完全提供向心力。 根据牛顿第二定律   解得 【点睛】 14. 设地球的质量为M，半径为R，地面上物体的质量为m，地球自转的角速度为，引力常量为G。 （1）求物体分别处于北极和赤道时，物体的重力； （2）随着地球自转角速度增加，物体受到的地面的支持力减小，求地球开始瓦解（地面上的物体由于地球自转飞离地面）的角速度。 【答案】（1） 北极处物体重力大小为，赤道处物体重力大小为 （2） 地球开始瓦解的角速度为 【解析】 【小问1详解】 北极处：物体在地球自转轴上，随地球自转的圆周运动半径为0，所需向心力为0，万有引力全部充当重力，因此北极处重力大小  赤道处：物体随地球自转做半径为的匀速圆周运动，万有引力等于重力加向心力，即 整理得赤道处重力大小 【小问2详解】 当地球自转角速度增大到物体刚好飞离地面时，地面对物体的支持力减为0，万有引力完全提供向心力，地球开始瓦解，因此满足 整理得 ​​​ 15. 在水平路面上运动的汽车的额定功率为100kW，质量为5t，设阻力恒定，且为车重的0.1倍，重力加速度，求： （1）汽车在运动过程中所能达到的最大速度； （2）若汽车以的加速度从静止开始做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间； （3）若汽车以额定功率从静止启动，当汽车的加速度为时，速度为多大。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当汽车加速度为0，即牵引力时，速度达到最大。由功率公式 得 【小问2详解】 匀加速过程牵引力恒定，由牛顿第二定律 得牵引力 当功率增大到额定功率时，匀加速过程结束，设此时速度为 ，由  得 由匀加速运动公式 得维持时间 【小问3详解】 由牛顿第二定律  得此时牵引力 额定功率下  得速度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九台一中2025—2026学年度第二学期4月考试 高一物理试卷 （时间：75分钟 分数：100分） 第Ⅰ卷（选择题） 一、选择题共46分（其中1--7每题只有一个选项，每题4分；8--10每题有多个选项，每题6分，漏选得3分，错选得0分） 1. 在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是（　　） A. 英国物理学家卡文迪许用天平做实验测出引力常量 B. 牛顿通过计算首先发现了海王星和冥王星 C. 哥白尼首先提出了“地心说” D. 开普勒通过第谷多年的观测数据提出了行星运动定律 2. 下列有关力对物体做功的说法中，正确的是（　　） A. 静摩擦力对物体一定不做功 B. 滑动摩擦力对物体可以做正功 C. 作用力做功的大小一定等于反作用力做功的大小 D. 作用力做正功，反作用力一定做负功 3. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 图1中汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态 B. 图2中旋转秋千装置中，等长绳索对质量相等座椅A、B的拉力相等 C. 图3中在铁路的转弯处，设计为外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力帮助火车转弯 D. 图4中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 4. 如图所示，A、B为咬合传动的两齿轮，RB=3RA，则关于A、B两轮边缘上的点，下列说法正确的是 A. 角速度之比为1:3 B. 向心加速度之比为1:3 C. 周期之比为1:3 D. 转速之比为1:3 5. 关于重力势能，下列说法中正确的是（　　） A. 在地面上的物体具有的重力势能一定为零 B. 一个物体的重力势能从变化到4J，重力势能减少了 C. 物体与参考平面之间的距离越大，它的重力势能也越大 D. 重力势能的变化量与参考平面的选取无关 6. 以一定初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力大小恒定为f，则从抛出点到落回出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为（　　） A. 0 B. C. D. 7. 如图所示，A，B，C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为，A的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴心距离为R，C离轴心2R，则当圆台旋转时（设A，B，C都没有滑动）（　　） A. 物体A、C的向心加速度大小相同 B. 物体B受到的静摩擦力最大 C. 是C开始滑动的临界角速度 D. 当圆台转速增加时，B比A先滑动 8. “月地检验”是想验证“地球与月球间的作用力”与“地球对苹果的吸引力”是同种性质的力。在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，不需要验证（　　） A. 月球表面的自由落体加速度约为地球表面的 B. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的 C. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的 D. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 9. 如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ。则下列说法中的不正确的有（　　） A. 在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度小于在Q点的速度 B. 卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度小于第一宇宙速度7.9km/s C. 在轨道Ⅱ上经过Q点的加速度大于在轨道Ⅰ上经过Q点的加速度 D. 卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ 10. 宇宙中有两颗孤立的中子星，它们在相互的万有引力作用下间距保持不变，并沿半径不同的同心圆轨道做匀速圆周运动。如果双星间距为L，质量分别为和，且，线速度分别为和，引力常量为G、则关于中子星做圆周运动的说法正确有（　　） A. 半径之比为1：2 B. 双星的运行周期 C. 向心力之比为2：1 D. 线速度之比为1：2，且 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题共14分（每空2分） 11. 如图所示，是探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置。转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层，每层左右半径比分别是1：1、2：1和3：1。左右塔轮通过皮带连接，并可通过改变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C处和长槽的A（或B）处，A、C到塔轮中心的距离相等。两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出。 （1）在该实验中应用了__________来探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 （2）用两个质量相等的小球放在A、C位置，匀速转动时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左右塔轮半径之比为__________。 12. 一艘宇宙飞船飞向某一新发现的行星，并进入该行星表面的圆形轨道绕该行星运行数圈后（宇宙飞船的轨道半径近似等于行星的半径），着陆于该行星，宇宙飞船上备有下列器材： A、精确秒表一只 B、弹簧秤一个 C、质量已知为m的钩码 D、天平一台 E、刻度尺一把 已知宇航员在宇宙飞船绕行星飞行的过程中和飞船着陆后均作了测量，依据所测得的数据和引力常量G，可求得该行星的质量M和半径R。请回答下列问题： （1）测量相关数据应选用的器材是__________（选填宇宙飞船上备有的器材前面的字母序号）。 （2）宇宙飞船在绕行星表面运行的过程中，应测量的物理量是__________（填一个物理量及符号），为了测出行星表面的重力加速度，宇航员在着陆后应测量的物理量是__________（填一个物理量及符号）。 （3）用测得的数据，该行星的半径__________，可求得该行星的质量__________（均用已知的物理量和测得的物理量表示）。 三、计算题共40分（其中13题10分，14题12分，15题18分） 13. 如图所示是一座半径为40m的圆弧形拱桥。一质量为的汽车，行驶到拱桥顶端时，汽车运动速度为10m/s，重力加速度，则： （1）此时汽车对桥面的压力的大小和方向如何； （2）汽车刚好在该拱桥最高点腾空时的速度是多少。 14. 设地球的质量为M，半径为R，地面上物体的质量为m，地球自转的角速度为，引力常量为G。 （1）求物体分别处于北极和赤道时，物体的重力； （2）随着地球自转角速度增加，物体受到的地面的支持力减小，求地球开始瓦解（地面上的物体由于地球自转飞离地面）的角速度。 15. 在水平路面上运动的汽车的额定功率为100kW，质量为5t，设阻力恒定，且为车重的0.1倍，重力加速度，求： （1）汽车在运动过程中所能达到的最大速度； （2）若汽车以的加速度从静止开始做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间； （3）若汽车以额定功率从静止启动，当汽车的加速度为时，速度为多大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $