精品解析：陕西宝鸡市陈仓区虢镇中学2025-2026学年高一下学期4月质量检测物理试卷

虢镇中学2028届高一4月质量检测 物理试卷 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。 1. 在中国南昌有世界第五高摩天轮一南昌之星，总建设高度为，直径为。它共悬挂有60个太空舱，旋转一周的时间是，可容纳400人左右游览。若该摩天轮做匀速圆周运动，则乘客（ ） A. 速度始终恒定 B. 加速度始终恒定 C. 对座椅的压力始终不变 D. 受到合力不断改变 【答案】D 【解析】 【详解】A．匀速圆周运动的速度方向沿圆周的切线方向，方向时刻在改变，故其速度是变化的，故A不符合题意； B．做匀速圆周运动的物体，其向心加速度方向始终指向圆心，方向时刻在变化，故向心加速度是变化的，故B不符合题意； C．乘客对座椅的压力方向始终变化，即压力变化，故C不符合题意； D．做匀速圆周运动的物体，其所受的合力提供向心力，其方向始终指向圆心，始终变化，故D符合题意。 故选D。 2. 图甲是2025蛇年春节联欢晚会上人机共舞节目《秧BOT》中转手绢的环节，吸引了无数观众的目光。图乙是转手绢的示意图，手绢上三点共线，为的中点。若手绢绕中心点匀速转动，下列说法正确的是（　　） A. 两点的角速度之比是 B. 两点的线速度大小之比是 C. 两点的向心加速度大小之比是 D. 两点的向心加速度大小之比是 【答案】C 【解析】 【详解】AB．手绢绕中心O点匀速转动起来，M、N两点的角速度相等，根据可知，M、N两点的线速度大小之比为1:2，故AB错误； CD．根据可知，两点的向心加速度大小之比是，故C正确，D错误； 故选C。 3. 两颗质量不同的卫星绕地球做匀速圆周运动，半径比为1：4，则周期的比值为（　　） A. 1：8 B. 1：4 C. 1：16 D. 1：2 【答案】A 【解析】 【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，公式为 约去卫星质量后整理得 可见对同一中心天体地球，卫星周期的平方与轨道半径的三次方成正比，与卫星自身质量无关，符合开普勒第三定律。已知两卫星轨道半径比，代入比例关系得 得，即周期比值为1:8。 故选A。 4. 年月日，我国在西昌卫星发射中心使用“长征二号”丁运载火箭，成功将“遥感三十六号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若已知该卫星在预定轨道上绕地球做匀速圆周运动，其线速度大小为，角速度大小为，引力常量为，则地球的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设地球质量为，卫星质量为，运动半径为，根据牛顿第二定律有 根据匀速圆周运动规律有 联立以上两式解得 故选C。 5. 2024年5月，嫦娥六号探测器发射成功，开启了人类首次从月球背面采样返回之旅，将采得的样品带回地球，飞行器需经过月面起飞、环月飞行、月地转移等过程，月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的。下列说法正确的是（ ） A. 飞行器在环月飞行时，样品所受合力为零 B. 若将样品放置在月球表面，它对月球表面压力等于零 C. 样品放置在月球表面时对月球的压力，比放置在地球表面时对地球的压力小 D. 样品在不同过程中受到的引力不同，所以质量也不同 【答案】C 【解析】 【详解】A．在环月飞行时，样品所受合力提供所需的向心力，不为零，故A错误； BC．若将样品放置在月球正面，它对月球表面压力大小等于它在月球表面的重力大小；由于月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的，则样品在地球表面的重力大于在月球表面的重力，所以样品放置在月球表面时对月球的压力，比放置在地球表面时对地球的压力小，故B错误，C正确； D．样品在不同过程中受到的引力不同，但样品的质量相同，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一个物体随着圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（　　） A. 物体所受弹力增大，摩擦力也增大 B. 物体所受弹力增大，摩擦力减小 C. 物体所受弹力增大，摩擦力不变 D. 物体所受弹力减小，摩擦力也减小 【答案】C 【解析】 【详解】物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，物体受重力、竖直向上的静摩擦力、指向圆心的弹力；竖直方向，重力G与静摩擦力f平衡，即 与物体的角速度无关，当圆筒的角速度增大时，摩擦力不变；弹力F指向圆心，提供向心力，即 当圆筒的角速度增大时，所需要的向心力变大，则物体所受弹力增大；故C正确，ABD错误。 故选C。 7. 学校新装了一套车牌自动识别系统，如图所示。离地面高为1m的细直杆可绕O在竖直面内匀速转动。汽车从自动识别线ab处到达直杆处的时间为3.0s，自动识别系统的反应时间为1.5s；汽车可看成高1.6m的长方体，其左侧面底边在aa'直线上，且O到汽车左侧面的距离为0.6m，要使汽车安全通过道闸，直杆转动的平均角速度至少为（　　）。 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当汽车恰好通过道闸时直杆转过的角度为，根据几何知识有 可得 杆转动的时间为 直杆转动的平均角速度至少为 故选C。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。 8. 如图所示，在倾角为θ的足够大的固定斜面上，长度为L的轻绳一端固定在O点，另一端拴连质量为m的小球。小球在最低点A获得初速度v，开始在斜面上做圆周运动，小球可通过最高点B。重力加速度大小为g，轻绳与斜面平行，不计一切摩擦。下列选项正确的是（　　） A. 小球通过B点时，轻绳的弹力可能为0 B. 小球通过B点时，最小速度为 C. 小球通过A点时，轻绳的弹力可能为0 D. 小球通过A点时，斜面对小球的支持力与小球的速度有关 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．由公式可知，当小球通过B点的速度为时，向心力完全由重力提供，轻绳的弹力恰好为0，AB正确； C．小球通过A点时，轻绳的拉力为 ，故C错误； D．斜面对小球的支持力为，是一个恒定值，与小球速度无关，D错误。 故选AB。 9. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于超重状态 B. 图b中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压外轨 C. 图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它所受到的向心力从而被甩出 D. 图d中在光滑而固定的圆锥筒内，有完全相同的A、B两个小球在图中所示的平面内匀速转动时，角速度相同 【答案】AB 【解析】 【详解】A．当汽车在凹形桥的最低点时，它正在做圆周运动，向心加速度方向竖直向上。由公式可得，由牛顿第三定律可得汽车对地面的压力大于重力，故汽车处于超重状态，A正确； B．如果火车速度超过规定速度，它所需要的向心力就会大于重力和支持力的合力。为了获得足够的向心力，火车的轮缘会挤压外轨，由外轨提供额外的向心力，B正确； C．现实生活中并不存在离心力这种力，C错误； D．对圆锥筒内的小球受力分析可知，小球受到重力和圆锥筒内壁的支持力，两个力的合力提供小球做圆周运动的向心力。设圆锥筒内壁的母线与竖直轴线的夹角为，小球做圆周运动的转动半径为 竖直方向受力平衡 水平方向合力提供向心力 整理可得 A球的转动半径大于B球的转动半径，因此A球的角速度小于B球的角速度，二者角速度不相等，D错误。 故选AB。 10. 轨道I和轨道II为载人飞船运行的椭圆轨道和圆形轨道。两轨道相切于B点，A为椭圆轨道的近地点，B为远地点，CD为椭圆轨道的短轴，（已知地球半径R=6400km，地球表面的重力加速度g=10m/s2，万有引力常量为），则下列判断正确的是（　　） A. 载人飞船从A运动到D的时间等于从B运动到C的时间 B. 载人飞船在轨道II上的向心加速度一定小于10m/s2 C. 根据已有条件，估算地球的质量约为6×1026kg D. 载人飞船沿轨道II通过B点时的速度比沿轨道I通过B点时的速度大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．载人飞船从A运动到D的时间小于从B运动到C的时间，因为近地点周围速度大，故A错误； B．根据万有引力提供向心力可知 解得 可知载人飞船在轨道Ⅱ上的向心加速度一定小于，故B正确； C．根据万有引力提供向心力可知 解得，故C错误； D．从轨道I通过B点进入轨道II，从低轨道进入高轨道需要加速，所以载人飞船沿轨道II通过B点时的速度比沿轨道I通过B点时的速度大，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本大题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11. 向心力演示器如图所示。 （1）本实验采用的实验方法是__________。 A．控制变量法 B．等效法 C．模拟法 （2）若将传动皮带套在两塔轮半径相同的圆盘上，质量相同的两钢球分别放在不同位置的挡板处，转动手柄，可探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与__________（选填“”、“”或“”）的关系。 （3）若将皮带套在两轮塔最下面圆盘上（两圆盘半径之比为），质量相同的两钢球放在图示位置的挡板处，转动手柄，稳定后，观察到左侧标尺露出1格，右侧标尺露出9格，则可以得出的实验结论为：__________。 【答案】 ①. A ②. r ③. 质量和半径一定的条件下，物体做圆周运动需要的向心力与角速度的平方成正比 【解析】 【详解】（1）[1]本实验采用的实验方法是控制变量法，A正确。 故选A。 （2）[2]若将传动皮带套在两塔轮半径相同的圆盘上，则角速度ω相同，质量m相同的两钢球分别放在不同位置的挡板处，则转动半径r不同，转动手柄，可探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与半径r的关系。 （3）[3]若将皮带套在两轮塔最下面圆盘上（两圆盘半径之比为），则角速度之比为；质量相同的两钢球放在图示位置的挡板处，转动半径相同；转动手柄，稳定后，观察到左侧标尺露出1格，右侧标尺露出9格，则向心力之比为；可以得出的实验结论为质量和半径一定的条件下，物体做圆周运动需要的向心力与角速度的平方成正比。 12. 某实验小组通过如图所示的装置验证向心力大小的表达式F＝mω2r。滑块套在水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，图示位置滑块正上方有一光电门固定在铁架台的横杆上。滑块旋转半径为R，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据。 （1）某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为Δt，则角速度ω＝________； （2）以F为纵坐标，以________[选填“”“”或“]”为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线，从而验证向心力大小与角速度的平方成正比；若所得图像的斜率为k，则滑块的质量为________（用所测物理量k、d、R表示）。 【答案】（1） （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 由题意可得，滑块过光电门的速度为 则角速度为 【小问2详解】 [2][3]根据向心力公式可得 结合上述结论，整理可得 由题意可知，斜率为 解得 13. 游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型，其中为处于水平面内的转盘，可绕高的轴转动，位于水平地面上，圆盘半径，绳长。假设座椅随圆盘做匀速圆周运动时，绳与竖直方向的夹角，座椅和人的总质量，不计一切阻力，重力加速度大小取，，。 （1）求绳子的拉力大小； （2）求座椅做圆周运动的角速度大小； 【答案】（1）750N （2）0.5rad/s 【解析】 【小问1详解】 由竖直方向上受力平衡可得 解得 【小问2详解】 对于水平方向受力分析可得 圆周运动的半径 所以 14. 如图所示，质量m＝2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形路面和凸形桥面，路面和桥面的圆弧半径均为20m。如果路面和桥面允许承受的压力均不得超过3.0×105N，则：（g取10m/s2） （1）汽车允许的最大速率是多少？ （2）若以所求速率行驶，汽车对路面和桥面的最小压力是多少？ 【答案】（1）10m/s （2） 【解析】 【小问1详解】 汽车在最低点受到的支持力最大，根据牛顿第二定律得 代入数据解得 N最大时，速率v达到最大，即汽车允许的最大速率是10m/s。 【小问2详解】 当汽车运动到最高点时，支持力最小，根据牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律可知，压力也等于。 15. 我国首个月球探测计划“嫦娥工程”分三个阶段实施，预计将在2030年之前实现载人登月。若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在距月球表面高度为处以速度水平抛出一个小球，测得水平位移为。已知月球半径 ，引力常量，忽略月球的自转且，求：（用科学计数法表示结果，） （1）月球表面的重力加速度 （2）月球的质量 （3）月球上的第一宇宙速度 【答案】（1）1.6m/s2 （2）7.26×1022kg （3）1.68×103m/s 【解析】 【小问1详解】 小球在空中的运动时间 因为下落距离与时间的关系为 所以 【小问2详解】 由公式可得 代入数据解得 【小问3详解】 由公式可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 虢镇中学2028届高一4月质量检测 物理试卷 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。 1. 在中国南昌有世界第五高摩天轮一南昌之星，总建设高度为，直径为。它共悬挂有60个太空舱，旋转一周的时间是，可容纳400人左右游览。若该摩天轮做匀速圆周运动，则乘客（ ） A. 速度始终恒定 B. 加速度始终恒定 C. 对座椅的压力始终不变 D. 受到合力不断改变 2. 图甲是2025蛇年春节联欢晚会上人机共舞节目《秧BOT》中转手绢的环节，吸引了无数观众的目光。图乙是转手绢的示意图，手绢上三点共线，为的中点。若手绢绕中心点匀速转动，下列说法正确的是（　　） A. 两点的角速度之比是 B. 两点的线速度大小之比是 C. 两点的向心加速度大小之比是 D. 两点的向心加速度大小之比是 3. 两颗质量不同的卫星绕地球做匀速圆周运动，半径比为1：4，则周期的比值为（　　） A. 1：8 B. 1：4 C. 1：16 D. 1：2 4. 年月日，我国在西昌卫星发射中心使用“长征二号”丁运载火箭，成功将“遥感三十六号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若已知该卫星在预定轨道上绕地球做匀速圆周运动，其线速度大小为，角速度大小为，引力常量为，则地球的质量为（　　） A. B. C. D. 5. 2024年5月，嫦娥六号探测器发射成功，开启了人类首次从月球背面采样返回之旅，将采得的样品带回地球，飞行器需经过月面起飞、环月飞行、月地转移等过程，月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的。下列说法正确的是（ ） A. 飞行器在环月飞行时，样品所受合力为零 B. 若将样品放置在月球表面，它对月球表面压力等于零 C. 样品放置在月球表面时对月球的压力，比放置在地球表面时对地球的压力小 D. 样品在不同过程中受到的引力不同，所以质量也不同 6. 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一个物体随着圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（　　） A. 物体所受弹力增大，摩擦力也增大 B. 物体所受弹力增大，摩擦力减小 C. 物体所受弹力增大，摩擦力不变 D. 物体所受弹力减小，摩擦力也减小 7. 学校新装了一套车牌自动识别系统，如图所示。离地面高为1m的细直杆可绕O在竖直面内匀速转动。汽车从自动识别线ab处到达直杆处的时间为3.0s，自动识别系统的反应时间为1.5s；汽车可看成高1.6m的长方体，其左侧面底边在aa'直线上，且O到汽车左侧面的距离为0.6m，要使汽车安全通过道闸，直杆转动的平均角速度至少为（　　）。 A. B. C. D. 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。 8. 如图所示，在倾角为θ的足够大的固定斜面上，长度为L的轻绳一端固定在O点，另一端拴连质量为m的小球。小球在最低点A获得初速度v，开始在斜面上做圆周运动，小球可通过最高点B。重力加速度大小为g，轻绳与斜面平行，不计一切摩擦。下列选项正确的是（　　） A. 小球通过B点时，轻绳的弹力可能为0 B. 小球通过B点时，最小速度为 C. 小球通过A点时，轻绳的弹力可能为0 D. 小球通过A点时，斜面对小球的支持力与小球的速度有关 9. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于超重状态 B. 图b中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压外轨 C. 图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它所受到的向心力从而被甩出 D. 图d中在光滑而固定的圆锥筒内，有完全相同的A、B两个小球在图中所示的平面内匀速转动时，角速度相同 10. 轨道I和轨道II为载人飞船运行的椭圆轨道和圆形轨道。两轨道相切于B点，A为椭圆轨道的近地点，B为远地点，CD为椭圆轨道的短轴，（已知地球半径R=6400km，地球表面的重力加速度g=10m/s2，万有引力常量为），则下列判断正确的是（　　） A. 载人飞船从A运动到D的时间等于从B运动到C的时间 B. 载人飞船在轨道II上的向心加速度一定小于10m/s2 C. 根据已有条件，估算地球的质量约为6×1026kg D. 载人飞船沿轨道II通过B点时的速度比沿轨道I通过B点时的速度大 三、非选择题：本大题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11. 向心力演示器如图所示。 （1）本实验采用的实验方法是__________。 A．控制变量法 B．等效法 C．模拟法 （2）若将传动皮带套在两塔轮半径相同的圆盘上，质量相同的两钢球分别放在不同位置的挡板处，转动手柄，可探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与__________（选填“”、“”或“”）的关系。 （3）若将皮带套在两轮塔最下面圆盘上（两圆盘半径之比为），质量相同的两钢球放在图示位置的挡板处，转动手柄，稳定后，观察到左侧标尺露出1格，右侧标尺露出9格，则可以得出的实验结论为：__________。 12. 某实验小组通过如图所示的装置验证向心力大小的表达式F＝mω2r。滑块套在水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，图示位置滑块正上方有一光电门固定在铁架台的横杆上。滑块旋转半径为R，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据。 （1）某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为Δt，则角速度ω＝________； （2）以F为纵坐标，以________[选填“”“”或“]”为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线，从而验证向心力大小与角速度的平方成正比；若所得图像的斜率为k，则滑块的质量为________（用所测物理量k、d、R表示）。 13. 游乐园中的“空中飞椅”可简化成如图所示的模型，其中为处于水平面内的转盘，可绕高的轴转动，位于水平地面上，圆盘半径，绳长。假设座椅随圆盘做匀速圆周运动时，绳与竖直方向的夹角，座椅和人的总质量，不计一切阻力，重力加速度大小取，，。 （1）求绳子的拉力大小； （2）求座椅做圆周运动的角速度大小； 14. 如图所示，质量m＝2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形路面和凸形桥面，路面和桥面的圆弧半径均为20m。如果路面和桥面允许承受的压力均不得超过3.0×105N，则：（g取10m/s2） （1）汽车允许的最大速率是多少？ （2）若以所求速率行驶，汽车对路面和桥面的最小压力是多少？ 15. 我国首个月球探测计划“嫦娥工程”分三个阶段实施，预计将在2030年之前实现载人登月。若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在距月球表面高度为处以速度水平抛出一个小球，测得水平位移为。已知月球半径 ，引力常量，忽略月球的自转且，求：（用科学计数法表示结果，） （1）月球表面的重力加速度 （2）月球的质量 （3）月球上的第一宇宙速度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $