精品解析：广东深圳市沙井中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷

沙井中学2025-2026学年第二学期期中考试 高一年级物理试卷 班级：________ 姓名：_________ 本试卷共4页，满分100分，考试用时75分钟 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。选对得4分，不选或错选得0分。） 1. 汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F和速度v的方向，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，质量为m的金属小球，从离水面H高处自由下落后进入水中。已知水深为h，若以水面为参考平面，小球运动至水底时的重力势能为（　　） A. mgH B. -mgh C. mg（H-h） D. -mg（H+h） 3. 大部分生活小区里面都有健身娱乐器材，其中跷跷板深受儿童喜爱。如图所示，跷跷板的支点位于板的中点，小男孩到支点的距离比小女孩到支点的距离大。当跷跷板转动时，下列说法正确的是（　　） A. 男孩的线速度比女孩的线速度大 B. 男孩的线速度比女孩的线速度小 C. 男孩的角速度比女孩的角速度大 D. 男孩的角速度比女孩的角速度小 4. 设地球半径为R，一物体在地球表面时与地球间的万有引力为F，则当该物体在距地面高R处时（如图所示），与地球间的万有引力大小为（　　） A. F B. F C. 2F D. 4F 5. 如图，某同学把质量为的足球从水平地面踢出，足球达到最高点时速度为，离地高度为。不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 该同学踢球时对足球做功 B. 足球上升过程重力做功 C. 该同学踢球时对足球做功 D. 足球上升过程克服重力做功 6. 如图所示，在自行车后轮轮胎上粘附着一块泥巴现将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴被甩下来图中四个位置泥巴最容易被甩下来的是（ ） A. a点 B. b点 C. C点 D. d点 7. 2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家，如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的（　　） A. 线速度小于地球的线速度 B. 向心加速度大于地球的向心加速度 C. 向心力仅由太阳的引力提供 D. 向心力仅由地球的引力提供 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的4个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答得0分。） 8. 如图所示，利用倾角为α的传送带把一个质量为m的木箱沿传送带匀速传送L的距离，木箱升高的高度为h，传送过程中木箱和传送带始终保持相对静止，木箱和传送带间的动摩擦因数为μ。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 物体克服重力做功 B. 摩擦力对木箱做功为零 C. 摩擦力对木箱做功为 D. 摩擦力对木箱做功为 9. 如图所示，将细线的上端固定于天花板的点，使质量为m的小球在水平面内绕点做匀速圆周运动。重力加速度为g，当细线与竖直方向的夹角为θ时，下列说法正确的是（　　） A. 细线对小球的拉力大小为 B. θ越大，小球运动的线速度越大 C. 越大，小球运动的角速度越小 D. θ越大，小球运动周期越长 10. 天舟七号货运飞船将采用3小时快速交会对接方式与天和核心舱实现地球外400公里高度对接，由于北斗卫星的精准定位，将远距离导引过程由多圈次压缩为一圈左右，从而实现快速对接。科学家发现沿霍曼椭圆轨道为最省钱轨道，如图所示，天舟七号从近地点运动到远地点后再与天和核心舱对接，已知天和核心舱在轨道II上做周期为T0的匀速圆周运动，且轨道II的半径是天舟七号在近地圆轨道Ⅰ的半径的n倍，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。下面说法正确的是（　　） A. 天舟七号通过加速从近地圆轨道Ⅰ进入霍曼轨道 B. 天舟七号先运动至轨道Ⅱ上，然后通过加速可实现与天和核心舱对接 C. 天和核心舱轨道离地面的高度为 D. 若天舟七号从轨道Ⅰ进入圆轨道Ⅱ在霍曼轨道上恰好运动半周，其运动时间为 第ⅠI卷（非选择题，共54分） 三、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 使用向心力演示仪可探究向心力大小与角速度、运动半径、质量的关系，其构造如图1所示，简化示意图如图2所示。挡板B、C到转轴距离为R，挡板A到转轴距离为2R，塔轮①④半径相同。 （1）探究向心力的大小与角速度的关系，可将传动皮带套在②⑤塔轮上，将质量相同的小球分别放在挡板 _____处（选填“A和C”或“B和C”）； （2）探究向心力的大小与运动半径之间的关系，应将皮带套在_____塔轮上（选填“①④”、“②⑤”或“③⑥”）； （3）某兴趣小组用如图3所示的装置与传感器结合来验证向心力的表达式。细线绕过固定于悬臂转轴处的定滑轮，两端分别连接置于悬臂滑槽中的金属块（金属块所受摩擦力可以忽略）和力传感器，悬臂的另一端安装了竖直的挡光杆，力传感器和光电门固定在实验器的支座上。实验时用手拨动悬臂使其绕轴做圆周运动，实时测量悬臂转动的角速度和金属块所受向心力的大小。回答下列问题： a、挡光杆通过光电门的时间为∆t，挡光杆的挡光宽度为d，挡光杆做圆周运动的半径r，据此可计算出金属块做圆周运动的角速度，此角速度的表达式为ω=________； b、为了进一步明确金属块所受向心力F和角速度ω的关系，可以作向心力F与________关系的图像，该图像为线性图像，更容易观察； c、图4中取①、②两条曲线为相同半径、不同质量下的向心力F与角速度ω的关系图线，由图可知曲线①对应的金属块质量______（填“大于”或“小于”）曲线②对应的金属块质量。 12. 为了探究在只有重力做功的情况下，物体重力势能的变化量与动能的变化量之间的定量关系，某同学设计了如图（a）所示装置，不可伸长的轻绳一端系住一小球，另一端连接力传感器，小球质量为m，球心到悬挂点的距离为L，小球释放的位置到最低点的高度差为h，实验记录轻绳拉力大小随时间的变化如图（b），其中Fm是实验中测得的最大拉力值，重力加速度为g，请回答以下问题： （1）小球第一次运动至最低点的过程，重力势能的减少量△Ep=___________，动能的增加量△Ek=___________。（均用题中所给字母表示） （2）为了更好地满足“只有重力做功”的实验条件，实验时应选用密度__________（选填“较大”或“较小”）的小球。 四、计算题（本题共3小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有结果的不计分。） 13. 如图所示，杂技演员做“水流星”表演时，用一根细绳系着两只盛水的杯子，用手抓住绳子的中点抡动绳子，让杯子在竖直面内做圆周运动，而杯中的水却不会流出。已知绳长l=60cm，每只杯内水的质量均为m=0.5kg，重力加速度g=10m/s2，忽略杯子的大小。 （1）求在最高点水不流出的最小速率； （2）若杯子在最高点的速率v=3m/s，求此时水对杯底的压力大小。 14. 天文工作者观测到某行星的半径为r0，自转周期为T0；它有一颗卫星，卫星的轨道半径为r，绕行星公转的周期为T, ‌引力常量为G （1）求该行星的质量； （2）若忽略该行星的自转，求该行星表面的重力加速度g； （3）要发射一颗此行星的同步人造卫星，则同步卫星离该行星表面的高度h为多大？ 15. 某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过计算机处理并转化为速度-时间（v-t）图像，如图所示（除2s~10s时间段的图线为曲线外，其余时间段的图线均为直线）。已知小车运动过程中，2s~14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为m=1.0kg，在整个运动过程中可认为小车所受到的阻力大小恒定不变。求： （1）小车所受到的阻力f的大小； （2）小车匀速行驶阶段的功率P； （3）小车在匀加速运动阶段的位移大小x1； （4）当小车的速度为v2=5m/s时的加速度大小a2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 沙井中学2025-2026学年第二学期期中考试 高一年级物理试卷 班级：________ 姓名：_________ 本试卷共4页，满分100分，考试用时75分钟 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。选对得4分，不选或错选得0分。） 1. 汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F和速度v的方向，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】汽车从M点运动到N，做曲线运动，速度方向沿轨迹的切线方向，所受合力F方向位于轨迹的凹侧；由于速度逐渐减小，所以合力F方向与速度的方向的夹角大于90°。 故选D。 2. 如图所示，质量为m的金属小球，从离水面H高处自由下落后进入水中。已知水深为h，若以水面为参考平面，小球运动至水底时的重力势能为（　　） A. mgH B. -mgh C. mg（H-h） D. -mg（H+h） 【答案】B 【解析】 【详解】以水面为参考平面，小球运动至水底时的重力势能为 故选B。 3. 大部分生活小区里面都有健身娱乐器材，其中跷跷板深受儿童喜爱。如图所示，跷跷板的支点位于板的中点，小男孩到支点的距离比小女孩到支点的距离大。当跷跷板转动时，下列说法正确的是（　　） A. 男孩的线速度比女孩的线速度大 B. 男孩的线速度比女孩的线速度小 C. 男孩的角速度比女孩的角速度大 D. 男孩的角速度比女孩的角速度小 【答案】A 【解析】 【详解】因为两儿童绕同一点转动，所以他们的角速度大小相同，而男孩的转动半径较大，根据v=ωr可知男孩的线速度较大。 故选A。 4. 设地球半径为R，一物体在地球表面时与地球间的万有引力为F，则当该物体在距地面高R处时（如图所示），与地球间的万有引力大小为（　　） A. F B. F C. 2F D. 4F 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】一物体在地球表面时，有 当该物体在距地面高R处时，有 联立解得 故ACD错误，B正确。 故选B。 5. 如图，某同学把质量为的足球从水平地面踢出，足球达到最高点时速度为，离地高度为。不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 该同学踢球时对足球做功 B. 足球上升过程重力做功 C. 该同学踢球时对足球做功 D. 足球上升过程克服重力做功 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由动能定理可得 解得该同学踢球时对足球做功 故C正确，A错误； BD．足球上升过程重力做功 则足球上升过程克服重力做功，故BD错误。 故选C。 6. 如图所示，在自行车后轮轮胎上粘附着一块泥巴现将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴被甩下来图中四个位置泥巴最容易被甩下来的是（ ） A. a点 B. b点 C. C点 D. d点 【答案】C 【解析】 【详解】泥块做匀速圆周运动，合力提供向心力，根据F=mω2r知：泥块在车轮上每一个位置的向心力相等，当提供的合力小于向心力时做离心运动，所以能提供的合力越小越容易飞出去． 最低点，重力向下，附着力向上，合力等于附着力减重力，最高点，重力向下，附着力向下，合力为重力加附着力，在线速度竖直向上或向下时，合力等于附着力，所以在最低点最容易飞出去。 故选C。 7. 2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家，如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的（　　） A. 线速度小于地球的线速度 B. 向心加速度大于地球的向心加速度 C. 向心力仅由太阳的引力提供 D. 向心力仅由地球的引力提供 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．飞行器与地球同步绕太阳运动，角速度相等，根据，知探测器的线速度大于地球的线速度，选项A错误； B．根据知，探测器的向心加速度大于地球的向心加速度，选项B正确； CD．探测器的向心力由太阳和地球引力的合力提供，选项C、D错误； 故选B。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的4个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答得0分。） 8. 如图所示，利用倾角为α的传送带把一个质量为m的木箱沿传送带匀速传送L的距离，木箱升高的高度为h，传送过程中木箱和传送带始终保持相对静止，木箱和传送带间的动摩擦因数为μ。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 物体克服重力做功 B. 摩擦力对木箱做功为零 C. 摩擦力对木箱做功为 D. 摩擦力对木箱做功为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．重力做功只和初末位置高度差有关，木箱上升高度，重力做功，因此物体克服重力做功为，A正确； B．木箱相对传送带静止，受到沿传送带向上的静摩擦力，位移方向沿传送带向上，摩擦力对木箱做正功，做功不为零，B错误； C．本题中摩擦力是静摩擦力，不能用滑动摩擦力公式计算大小；由平衡条件得静摩擦力大小，C错误； D．摩擦力做功 又，因此，D正确。 故选 AD。 9. 如图所示，将细线的上端固定于天花板的点，使质量为m的小球在水平面内绕点做匀速圆周运动。重力加速度为g，当细线与竖直方向的夹角为θ时，下列说法正确的是（　　） A. 细线对小球的拉力大小为 B. θ越大，小球运动的线速度越大 C. 越大，小球运动的角速度越小 D. θ越大，小球运动周期越长 【答案】AB 【解析】 【详解】A．小球在水平面内做匀速圆周运动的向心力由重力mg和细线拉力FT的合力提供，即mg和FT的合力沿水平方向指向圆心O’，故有 解得，故A正确； B．设绳长为l，对小球由牛顿第二定律有 解得 可知θ越大，小球运动的线速度v越大，故B正确； C．对小球由牛顿第二定律有 解得 可知θ越大，小球运动的角速度ω越大，故C错误； D．小球运动的周期为 可知θ越大，小球运动周期T越短，故D错误。 故选AB。 10. 天舟七号货运飞船将采用3小时快速交会对接方式与天和核心舱实现地球外400公里高度对接，由于北斗卫星的精准定位，将远距离导引过程由多圈次压缩为一圈左右，从而实现快速对接。科学家发现沿霍曼椭圆轨道为最省钱轨道，如图所示，天舟七号从近地点运动到远地点后再与天和核心舱对接，已知天和核心舱在轨道II上做周期为T0的匀速圆周运动，且轨道II的半径是天舟七号在近地圆轨道Ⅰ的半径的n倍，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。下面说法正确的是（　　） A. 天舟七号通过加速从近地圆轨道Ⅰ进入霍曼轨道 B. 天舟七号先运动至轨道Ⅱ上，然后通过加速可实现与天和核心舱对接 C. 天和核心舱轨道离地面的高度为 D. 若天舟七号从轨道Ⅰ进入圆轨道Ⅱ在霍曼轨道上恰好运动半周，其运动时间为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．从近地圆轨道通过加速使天舟七号做离心运动才能进入霍曼轨道，故A正确； B．若天舟七号在轨道Ⅱ上加速，它将做离心运动，向着更高的轨道运动，无法与天和核心舱实现对接，故B错误； C．对天和核心舱，根据万有引力提供向心力有 又， 联立解得，故C正确； D．根据题意可知，天舟七号在霍曼轨道运动时间为此椭圆轨道运动周期的一半，霍曼轨道的半长轴为 根据开普勒第三定律有 则天舟七号在霍曼轨道上运动的时间为，故D正确。 故选ACD。 第ⅠI卷（非选择题，共54分） 三、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 使用向心力演示仪可探究向心力大小与角速度、运动半径、质量的关系，其构造如图1所示，简化示意图如图2所示。挡板B、C到转轴距离为R，挡板A到转轴距离为2R，塔轮①④半径相同。 （1）探究向心力的大小与角速度的关系，可将传动皮带套在②⑤塔轮上，将质量相同的小球分别放在挡板 _____处（选填“A和C”或“B和C”）； （2）探究向心力的大小与运动半径之间的关系，应将皮带套在_____塔轮上（选填“①④”、“②⑤”或“③⑥”）； （3）某兴趣小组用如图3所示的装置与传感器结合来验证向心力的表达式。细线绕过固定于悬臂转轴处的定滑轮，两端分别连接置于悬臂滑槽中的金属块（金属块所受摩擦力可以忽略）和力传感器，悬臂的另一端安装了竖直的挡光杆，力传感器和光电门固定在实验器的支座上。实验时用手拨动悬臂使其绕轴做圆周运动，实时测量悬臂转动的角速度和金属块所受向心力的大小。回答下列问题： a、挡光杆通过光电门的时间为∆t，挡光杆的挡光宽度为d，挡光杆做圆周运动的半径r，据此可计算出金属块做圆周运动的角速度，此角速度的表达式为ω=________； b、为了进一步明确金属块所受向心力F和角速度ω的关系，可以作向心力F与________关系的图像，该图像为线性图像，更容易观察； c、图4中取①、②两条曲线为相同半径、不同质量下的向心力F与角速度ω的关系图线，由图可知曲线①对应的金属块质量______（填“大于”或“小于”）曲线②对应的金属块质量。 【答案】（1）B和C （2）①④ （3） ①. ②. ③. 小于 【解析】 【小问1详解】 探究向心力的大小与角速度的关系，要保持转动半径和质量一定，则可将传动皮带套在②⑤塔轮上，将质量相同的小球分别放在挡板B和C处； 【小问2详解】 探究向心力的大小与运动半径之间的关系，要保持角速度和质量一定，应将皮带套在①④塔轮上。 【小问3详解】 a[1]挡光杆经过光电门时的速度大小为 砝码做圆周运动的角速度等于挡光杆的角速度，则有 b[2]根据，为了进一步明确向心力和角速度的关系，可以作向心力F与关系的图像，该图像为线性图像，更容易观察； c[3]根据可知，相同半径，当角速度相同时，质量越大，则向心力F越大，由图可知曲线①对应的金属块质量小于曲线②对应的金属块质量。 12. 为了探究在只有重力做功的情况下，物体重力势能的变化量与动能的变化量之间的定量关系，某同学设计了如图（a）所示装置，不可伸长的轻绳一端系住一小球，另一端连接力传感器，小球质量为m，球心到悬挂点的距离为L，小球释放的位置到最低点的高度差为h，实验记录轻绳拉力大小随时间的变化如图（b），其中Fm是实验中测得的最大拉力值，重力加速度为g，请回答以下问题： （1）小球第一次运动至最低点的过程，重力势能的减少量△Ep=___________，动能的增加量△Ek=___________。（均用题中所给字母表示） （2）为了更好地满足“只有重力做功”的实验条件，实验时应选用密度__________（选填“较大”或“较小”）的小球。 【答案】（1） ①. mgh ②. （2）较大 【解析】 【小问1详解】 [1]小球第一次运动至最低点的过程，重心下降了h，则重力势能的减少量为 [2]设小球第一次运动至最低点时的速度为，此时轻绳中的拉力最大，由图（b）知为Fm，据牛顿第二定律有 则动能的增加量为 联立解得 【小问2详解】 小球在运动过程中，不可避免地会受到空气阻力的作用，即空气阻力会做负功，为了更好地满足“只有重力做功”的实验条件，应该使空气阻力远小于小球的重力，从而可以忽略空气阻力。显然，选择密度“较大”的小球，可以在同样体积时增加重力，或在同样重力时减小体积，从而使空气阻力远小于重力，忽略空气阻力的影响。 四、计算题（本题共3小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有结果的不计分。） 13. 如图所示，杂技演员做“水流星”表演时，用一根细绳系着两只盛水的杯子，用手抓住绳子的中点抡动绳子，让杯子在竖直面内做圆周运动，而杯中的水却不会流出。已知绳长l=60cm，每只杯内水的质量均为m=0.5kg，重力加速度g=10m/s2，忽略杯子的大小。 （1）求在最高点水不流出的最小速率； （2）若杯子在最高点的速率v=3m/s，求此时水对杯底的压力大小。 【答案】（1） （2）10N 【解析】 【小问1详解】 以杯中的水为研究对象，在最高点水不流出的临界条件是重力提供向心力，有 其中，解得 【小问2详解】 因，则重力不足以提供水做圆周运动所需的向心力，以杯中的水为研究对象，有 解得 由牛顿第三定律可知，水对杯底的压力大小为10N。 14. 天文工作者观测到某行星的半径为r0，自转周期为T0；它有一颗卫星，卫星的轨道半径为r，绕行星公转的周期为T, ‌引力常量为G （1）求该行星的质量； （2）若忽略该行星的自转，求该行星表面的重力加速度g； （3）要发射一颗此行星的同步人造卫星，则同步卫星离该行星表面的高度h为多大？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对环绕行星公转的卫星，据万有引力提供向心力有 解得该行星的质量为 【小问2详解】 若忽略该行星的自转，可认为该行星表面的物体所受的重力等于所受的万有引力，有 联立解得 【小问3详解】 此行星的同步卫星绕行星运动的周期与行星自转的周期相同为T0，设同步卫星的质量为m，对同步卫星，据万有引力提供向心力有 联立解得 15. 某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过计算机处理并转化为速度-时间（v-t）图像，如图所示（除2s~10s时间段的图线为曲线外，其余时间段的图线均为直线）。已知小车运动过程中，2s~14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为m=1.0kg，在整个运动过程中可认为小车所受到的阻力大小恒定不变。求： （1）小车所受到的阻力f的大小； （2）小车匀速行驶阶段的功率P； （3）小车在匀加速运动阶段的位移大小x1； （4）当小车的速度为v2=5m/s时的加速度大小a2。 【答案】（1）1.5N （2）9W （3）3m （4）0.3m/s2 【解析】 【小问1详解】 由图像可知，14s~18s阶段为停止遥控的自由滑行阶段，小车水平方向只受阻力作用。 由图像得此阶段小车的加速度大小为 对小车根据牛顿第二定律有f=ma 解得f=1.5N 【小问2详解】 由题图知，在10s~14s阶段小车做匀速直线运动，牵引力F=f 由图像知匀速的速度为vm=6m/s 小车的功率为P=Fvm 解得P=9W 【小问3详解】 0~2s内，小车做匀加速直线运动，位移为图线在这段时间内与横轴所围面积，有 【小问4详解】 由于2s~14s内小车的功率不变，所以速度为v2=5m/s时的功率为P=9W 牵引力为 对小车由牛顿第二定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $