重庆市九校2025-2026学年高一下学期5月期中物理试题

高一物理 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1.在篮球比赛中，运动员投出的篮球在空中划出一条曲线轨迹，精准命中球筐。则篮球做曲线 运动时() A.加速度一定与速度方向在同一直线上 B.速度的大小和方向可能都不变 中 C.合外力方向可能与速度方向相反 0 D.一定具有加速度 欧 2.农业植保无人机在稻田上方执行播种作业，无人机在距离稻田水面高度h=3.2m处，以o =5/s的水平初速度抛洒水稻种子，种子可视为质点，忽略空气阻力的影响，重力加速度g 取10m/s2。则() A.种子在空中的运动时间为0.8s B.种子落地时到抛出点的水平距离为3.2m 如 C.种子落地时竖直分速度大小为6m/s D.种子落地时速度方向与水平方向的夹角为37° 3.游乐场的旋转木马，其水平转盘的转动半径R=9m,转盘匀速转 动的周期T=6s,一质量m=50kg的小朋友坐在转盘边缘的木 封 马上，随转盘一起匀速转动，g取10m/s2,则( A小朋友的向心力由重力、支持力的合力提供 B.小朋友的向心加速度大小为π2m/s C.小朋友的线速度大小为2πm/s 敦 D.小朋友做圆周运动的向心力大小为100πN 4.一根匀质轻杆两端分别固定小球P、Q,P靠在光滑竖直墙上，Q放在光滑水平地面上。某时 刻轻杆与水平地面的夹角为37°，小球Q向右的速度大小为v2=4m/s,sin37°=0.6，cos37 =0.8,此时小球P的速度o1大小为() A.3 m/s B.4 m/s 线 c号 37 .ms 5.日常骑行的共享单车，其核心传动结构可简化为经典 链传动系统：与脚踏板同轴固定的牙盘A、与后轮同 轴固定的飞轮B,牙盘与飞轮之间通过金属链条实现 无打滑传动。已知牙盘A的半径rA=5cm,飞轮B 的半径rB=2cm,共享单车后轮C的半径rc=30cm, 某同学平稳骑行时，脚踏板的匀速转动转速为48r/min, 【高一物理第1页（共6页）】 则() A.牙盘A与飞轮B的角速度之比为5：2 B.飞轮B与后轮C边缘的线速度大小之比为1：1 C.牙盘A的角速度大小为1.6πrad/s D.后轮边缘的线速度大小约为1.5πm/s 6.游乐场的蹦床项目中，质量m=50kg的同学从距离蹦床床面高 度h=1.8m处由静止自由下落，接触蹦床后向下运动的最大深 度d=0.2,此过程中蹦床对同学的弹力为典型的变力，忽略 空气阻力的影响，重力加速度g取10m/s2。则该同学从静正开 始到下落至最低点的过程中() A.重力做的功为900J B.蹦床的弹力做的功为一1000J C.合外力对同学做的功为1000J D.机械能减少了900J 7.冰雪乐园的雪地摩托，在平直的冰雪赛道上行驶，车辆与驾驶员的总质量m=800kg,发动机 的额定输出功率P=32kW,车辆行驶过程中受到的阻力恒为车重的0.1倍，重力加速度g 取10m/s2。雪地摩托从静止开始启动，则() A.雪地摩托的最大行驶速度为64m/s B.若雪地摩托以恒定加速度a=1m/s2启动，则匀加速过程能维持的时间为20s C.若雪地摩托以额定功率启动，则速度为10m/s时，加速度大小为4m/s2 D.若雪地摩托以恒定加速度a=1m/s2启动，则匀加速阶段合外力做的功为1.28X105J 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，有错选不得分，未选全得3分，共15分） 8.关于机械能、动能、重力势能，下列说法正确的是() A.质量一定的物体速度变大时，其动能一定增大，但机械能不一定增大 B.重力势能和重力势能的变化量均与零势能面的选取无关 C.物体处于平衡状态时，机械能一定守恒 D.物体所受合力不为零时，其机械能可以守恒 9.“云端飞索”项目采用了秋千式发射装置，目前正在安全测 试阶段。该装置简化为如图所示的模型，长度为L的不可 伸长轻绳一端固定在O点，另一端系着座椅（含重物，可视 为质点)。工作人员将座椅拉至与竖直方向成日角的A点 由静止释放，座椅摆动到最低点B时，触发装置自动打开 安全锁，座椅与重物一起水平飞出，最终落在下方的水平缓 冲网上。已知O点到缓冲网的竖直高度为H,重力加速度 为g,不计空气阻力。则() A座椅在A点时，绳子的拉力等于重物和座椅的总重力 B.若仅增大释放角度日，则座椅从B点飞出时的速度将增大 C.若仅增大轻绳长度L,则座椅在空中做平抛运动的时间将变长 D.若仅增大O点到缓冲网的高度H,则座椅落到缓冲网时的水平位移一定增大 【高一物理第2页（共6页）】 10.我国首颗超百Gbps高通量地球静止轨道通信卫星中星26号，其发 轨道3 射过程可简化为如图所示。卫星发射时，先进入近地圆轨道1（距 轨道2 地面高度五)，在P点加速进人椭圆转移轨道2，在Q点加速进入地 球同步圆轨道3（距地面高度H)。已知卫星质量为m,忽略变轨时 道1 Q 卫星质量变化，忽略空气阻力，地球半径为R,地球表面重力加速度 为g,地球自转周期为T。,引力常量为G。规定无穷远处引力势能 为零，质量为m的物体在距地心r处的引力势能为：E,=-GMm (M为地球质量，未知)，做匀速圆周运动时的机械能E=一 GMm 2r 。 则( 狼 3 A.同步轨道3距地面的高度H= 欧 级T一R,卫屋在同步轨道上的运行速度大于 4π2 7.9 km/s ®卫星在椭圆轨道2上运行时，近地点P与远地点Q的速度大小之比g-+且卫星 在P点的机械能等于在Q点的机械能 C卫星从轨道1经两次加速变轨到同步轨道3，发动机至少做功W=mg。 2 R+h 鞍 R+月) D.若卫星在椭圆轨道2上运行时，经过远地点Q的速度为vQ,则卫星在近地点P的动能 Ew=司2（贤+其-nR'(R十方R十H 三、实验题（本题共2小题，第11题6分，第12题10分，共16分） 11.某实验小组进行“探究平抛运动的特点”实验，包含以下演示实验和学生实验环节： 演示实验：老师做了如图(a)所示的演示实验，用小锤打击弹性金属片，A球被水平抛出的同 时B球被松开并自由下落； 学生实验：学生小组用如图(b)所示的实验装置进行实验，其中重力加速度为g。某次正确 实验后，在方格纸上记录了小球在不同时刻的位置如图(c)中A、B、C所示，建立如图（©）所 示的平面直角坐标系，y轴沿竖直方向，方格纸每一小格的边长为L=5cm。 线 剂 mmmmiimmmitmmmm 图(a) 图(b) 图(c) (1)关于图(a)实验，下列说法正确的是 A.实验只能探究平抛运动水平分运动的特点 B.实验能同时探究平抛运动水平分运动、竖直分运动的特点 C.实验中需改变敲击的力度，多次重复实验 【高一物理第3页（共6页）】 (2)关于图(b)所示的学生实验，下列操作必要的是 A,斜槽轨道末端应保持水平 B.应尽量减小小球与轨道之间的摩擦 C,每次应将小球从斜槽轨道上同一位置由静止释放 D.实验时，必须控制挡板高度等间距下降 (3)若小球从图(c)中A点到B点和从B点到C点的运动时间均为0.1s,则小球做平抛运 动的初速度大小为 m/s。(结果保留两位有效数字) 12.某实验小组利用图示装置验证系统的机械能守恒定律。轻质细绳跨 过固定在铁架台上的定滑轮，两端分别悬挂质量为m1的重锤1（含遮 光片)、质量为m2的重锤2，m1、m2已知，且m2>m1,遮光片的宽度 为d,重力加速度为g。实验步骤如下： ② (1)用刻度尺测量遮光片中心到光电门的竖直距离H。启动光电门，光电门一 释放重锤2，用光电计时器测出遮光片的遮光时间t。遮光片通过 光电门时的速度大小可近似表示为= (2)系统（重锤1、重锤2）从释放到遮光片通过光电门的过程中，重力 遮光片、 势能的减少量为 ,动能的增加量为 (均用题中 物理量的符号表示)。 Z47777747 (3)为了减小实验误差，需要多次改变H并重复实验，以验证机械能守恒定律。以H为横 坐标，以2为纵坐标绘制图像，若图像为一条过原点的直线，且斜率= (用 m2、m1、g表示)，则说明系统的机械能守恒。 (4)若考虑滑轮的转动动能与空气阻力，用该实验方法计算出的系统重力势能减少量△E。 与动能增加量△Ek相比，则△E。 (选填“大于”“小于”或“等于”)△Ek。 四、解答题（本题共3小题，第13题10分，第14题13分，第15题18分，共41分） 13.如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，上面放置一轻质弹簧，弹簧的一端固定于 轴上的O点，另一端连接质量为的物块A,现在缓慢地增加圆盘的角速度。若物块与圆 盘间的动摩擦因数为4，开始时弹簧未发生形变，长度为1。，圆盘的角速度增大到ω。时，物 块A开始滑动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2,求： (1)物块以角速度ω1（ω1<wo)做匀速圆周运动时，物块的向心力大小F; (2)物块A开始滑动时，圆盘的角速度大小ω0。 O 【高一物理第4页（共6页）】 14.我国载人月球探测工程登月阶段任务已全面启动实施。已知月球质量为M。,半径为R。;地 球质量为M,半径为R,引力常量为G。将月球绕地球的运动看成匀速圆周运动，忽略天体 的自转及空气阻力的影响。 (1)若月球与地球两球心之间的距离为r,求月球绕地球公转的线速度的大小； (2)若在地球表面一物体自由下落某高度所需时间为t,求在月球表面同一物体自由下落相 同高度所需时间t。的表达式； (3)在牛顿的时代，已经能够比较精确地测定：月球与地球两球心之间的距离r(r≈3.8× 103m)约为地球半径R的60倍，月球绕地球公转的周期T≈2.36×10°s,地球表面的 重力加速度g取9.8/s2。请通过计算推理说明“使月球绕地球运动的力”与“使苹果 落地的力”遵从相同的规律（可取π2≈9.8）。 【高一物理第5页（共6页）】 15,如图所示，左、右两个光滑半圆轨道半径分别为了R和R,它们和足够长的光滑水平直轨道 AB、CD平滑相连并竖直放置。穿在轨道上、质量为3m的小环a的初始位置如图1所示， 已知重力加速度为g。 (1)给a向右的初速度v1=2√3gR,求到达B点时a受到轨道施加的弹力F; (2)给a向右的初速度v2,若a在左半圆环上运动时始终受到轨道施加的指向圆心的弹力， 求v2的范围； (3)如图2所示，将质量为m的小环b穿在轨道上，用长为3R的轻质杆连接a、b两环。初 始时，a、b两环具有一定的初速度，且a环恰能运动到直导轨CD上。求a环在右半圆 轨道上运动过程中机械能最大时的速度大小3。 D C B A B 图1 图2 封 线 【高一物理第6页（共6页）】高一物理参考答案 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1.D 【详解】A和C错误：物体做曲线运动的根本条件是：加速度（合外力）与速度方向不在同一直 线上； B错误：篮球做曲线运动时的速度大小和方向一定变化； D正确：曲线运动的速度方向一定变化，即运动状态一定改变，因此一定具有加速度。 2.A 【详解A正确，由竖直方向自由落体公式五=方4，可推号得运动时词1√唇√语 2h 2X3.2 S =0.8s B错误：水平方向为匀速直线运动，种子的水平位移x=vot=5×0.8m=4m,而非3.2m; C错误：种子落地时的竖直分速度vv=gt=10X0.8m/s=8m/s,而非6m/s; D错误：种子落地时速度方向与水平方向夹角的正切值an9-必-8=1.6，而an37° 5 0.75,因此夹角不等于37°。 3.B 【详解】A:竖直方向重力与支持力平衡，无向心力分量，向心力沿水平方向指向圆心，A错误； B,由间心加废度公式4.一禁R-答 ×9m/s2=x2m/s2,B正确； C:线速度u=2πR_2rX9 6 m/s=3πm/s,C错误； D:向心力F.=man=50×π2N=50π2N,D错误。 4.C 【详解】对小球Q的实际速度（水平向右）进行分解，分解为沿杆方向和垂直杆方向的两个分 速度，沿杆方向的分速度vQ杆=v2cos37°； 对小球P的实际速度（竖直向下）进行分解，分解为沿杆方向和垂直杆方向的两个分速度，沿 杆方向的分速度vp#=v1sin37°； 由关联速度vQ晰=vp#,即v2c0s37°=v1sin37°； sin37-4X0.8 代入数据计算：y,=,c0s37= 16 X0.6m/s=3m/s。综上，本题正确答案为C。 5.C 【详解】 基础物理量换算：脚踏板转速n-48r/min=0.8r/s,牙盘A与脚踏板同轴固定，因此角速度 wn=2πn=2πX0.8rad/s=1.6πrad/s,故C选项正确； 【高一物理·参考答案第1页（共7页）】 A错误：链条无打滑传动，牙盘A与飞轮B边缘线速度相等，即vA=vB,由v=ωr可推导得 wA:ωB=rB:TA=2:5,而非5：2； B错误：飞轮B与后轮C同轴固定，角速度大小相等，由v=wr可知，线速度与转动半径成正 比，因此vB:vc=rB:rc=2:30=1:15,而非1：1； D错误：由A选项推导可得wB一2ωA=4rrad/s,后轮C与飞轮B同轴，角速度相等，因此 后轮边缘线速度vc=wcrc=4πX0.3m/s=1.2πm/s。 6.B 【详解】A错误：重力做功与路径无关，只与初、末位置的高度差有关，此过程中重力做的功 Wc=mg(h+d)=50×10×(1.8+0.2)J=1000J,而非900J; B正确：由全程动能定理可推导得，蹦床弹力做的功W弹=一mg(h十d)=一1O00J; C错误：全程同学的初、末动能均为0，由动能定理可知，合外力对同学做的功等于动能变化 量，即为0； D错误：同学的机械能减少量等于克服蹦床弹力做的功，为1000J,而非900J。 7.B 【详解】基础物理量计算：雪地摩托行驶过程中受到的恒定阻力f=0.1mg=0.1X800×10N =800N,额定功率P=32kW=3.2×104W。 A错误：当雪地窄托的牵引力与阻力平衡时，速度达到最大值，因此P=32X10 800 m/s= 40m/s,而非64m/s; B正确：额定功率P=2kW,则=30m/s=20m/s,= 20 s=20s,B正确； C错误：以额定功率启动，速度v=10m/s时，瞬时牵引力F=P氢=3.2X10 10 N=3200N, 加速度4=F-f-3200-800 m/s2=3m/s2,而非4m/s2; m 800 D错误：匀加速阶段合外力做的功等于动能变化量，即W,=司m,2=号×800×201=1.6 ×105J,而非1.28×10J。 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，有错选不得分，未选全得3分，共15分）】 8.AD 【详解】A.根据动能公式E.=m心2，可知速度增大时动能一定增大，机械能是否增加取决于 是否有除重力或系统内弹簧弹力外的其他力做功，所以机械能不一定增大，故A正确； B.重力势能与零势能面的选取有关，而重力势能的变化量仅由高度差决定，与零势能面无 关，故B错误； C.物体处于平衡状态时，机械能不一定守恒，如匀速上升的物体，机械能增大，故C错误； 【高一物理·参考答案第2页（共7页）】 D.物体所受合力不为零时，其机械能可以守恒，如自由落体运动，故D正确； 9.答案：BD 【详解】A错误：在A点时，座椅速度为0，向心力为0，沿绳子方向合力为0。将重力沿绳子和 切线方向分解，可得绳子拉力F=mg cos<mg。 B正确：从A点到B点过程中，只有重力做功，机械能守恒.。由mgL(1一c0s0)=之mw可 知，0越大，下落高度越大，B点速度越大。 C错误：座椅从B点飞出后做平抛运动，竖直方向下落高度为么=H一L。由及=方&：得运 动时间t= 2(H一，L增大时，h减小，运动时间1变短。 D正确：水平位移x=t=√2gL(1一cos8)· /2(H=L=2√/L(1-cos0)(H-)。当 g L不变时，H增大，(H一L)增大，因此水平位移x一定增大。 10.答案：BC 【详解】 A:同步轨道高度计算正确：H= gR2To 4π2 ·一R,第一宇宙速度是近地卫星的最大运行速 度，同步卫星的运行速度一定小于7.9km/s,故A错误； B:由开普勒第二定律可得，近地点P与远地点Q的速度大小之比_十 R+h ,卫星在椭圆 轨道上运行时，只有引力做功，机械能守恒，因此P点和Q点的机械能相等，B正确； C:2号轨道是变轨做功最少的方式，发动机做的功等于卫星机械能的增量 卫星在轨道1的机械能：E=一 GMm (R+h) 卫星在轨道3的机械能：E= GMm 2(R+H) GMm 发动机至少做功：W=E3一E,= GMm GMm 11 2(R+H)L 2(R+h)J 2R+hR+H)代 入黄金代换式GM=gR2得：W=mgR( 1 2R+hR+H,故C正确； D:椭圆轨道上机械能守恒，因此：Ekr十EP=EQ十EQ 移项得近地点动能EkP=Eko十(EQ一EP) 代入动能和引力势能公式：Ek知= m2+(-》 -(- GMm R+h 1 化简得：Ep=2muo2+GMm(R+hR+F)=2mua2+mgR(R+hR+H) 故D错误。 【高一物理·参考答案第3页（共7页）】 三、实验题（本题共2小题，第11题6分，第12题10分，共16分） 11.(1)C (2)AC (3)1.5 【详解】1)A、B.实验只能探究平抛运动竖直分运动的特点，故A、B错误； C.为避免偶然误差，实验中需改变敲击的力度，多次重复实验，故C正确。 故选C。 (2)A.为了确保小球飞出时初速度方向沿水平方向，实验中，应使斜槽轨道末端保持水平， 故A正确； BC.小球每次均从同一斜槽同一高度由静止释放，同一斜槽只要斜槽的粗糙程度相同，由同 一位置静止释放的小球到达底端的速度均相同，所以实验中不需要想办法尽量减小小球与 轨道之间的摩擦，故B错误，C正确； D.实验时，需要描出小球在纸面上的多个位置点，便于确定小球的运动轨迹，但不需要控制 挡板高度等间距下降，故D错误。 故选AC。 3L (3)小球在水平方向做匀速运动，有3L=,T,小球做平抛运动的初速度大小为= 3×0.05 m/s=1.5m/s。 0.1 12.答案：(1) (2)(m2-m1)gH (m +m:)(4 2(m2-m1）g (3) n1+n2 (4)大于 【详解】(1)遮光片通过光电门的时间极短，可认为平均速度等于瞬时速度，即v= 遮光片宽度d 遮光时间 t (2)重锤2下降H,重力势能减少m2gH;重锤1上升H,重力势能增加m1gH,故系统重力 势能总减少量为(m,一m,)gH。两重锤速度大小均为。-，总动能增加量为m,2十 m2=2m1+mg. 1 (3)由机械能守恒定律有(m2一m1)gH= 2(m1十m,)u,整理得v2-2:m8H,故 m1+m2 v2一H图像的斜率为 (m2-m1)g m1+m2 【高一物理·参考答案第4页（共7页）】 (4)滑轮的转动动能和空气阻力消耗了部分重力势能，导致系统动能增加量小于重力势能减 少量。 四、解答题（本题共3小题，第13题10分，第14题13分，第15题18分，共41分） 13.（1)F=mw12l (2)w0=√lo 8 【详解】 (1)当w=w1时，对物块：F=mw12l0 5分 (2)物块A开始滑动时，物块A所受最大静摩擦力提供为向心力， 则有pmg=mw2lo 3分 解得w0= 48 2分 GM 14.(1)u= R。M (2)to=t· RM (3)两种力遵从相同的万有引力规律，推导见解析 【详解】 (1)月球绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供为向心力， 根据牛顿第二定律有G“ GMIM-M. 3分 解得月球绕地球公转的线速度大小)=人√ GM 1分 (2)在地球表面，忽略自转影响，物体受到的重力等于万有引力， Mm 即g地=G R2 …1分 M 解得地球表面重力加速度g地=G R2 Mo 同理，在月球表面有g月=G Ro2 28地t2=1 1 物体做自由落体运动，下落高度h= 8月t。2 …2分 R。M 联立解得t。=t·R√M。 …1分 (3)月球绕地球做匀速圆周运动，其向心加速度口=r(亭)”- …1分 代入题中数据r≈3.8X108m,T≈2.36×105s,π2≈9.8 【高一物理·参考答案第5页（共7页）】 计算得a≈4X9.8X3.8X10 (2.36X102m/s2≈2.7X103m/s 若“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵从相同的规律， 对苹果：G Mm R2 -mg …1分 对月球：G MMo =Moa …1分 则月球轨道处的向心加速度a'应满足-R …1分 已知7六60R,地球表面重力加速度g=9.8m/3,则理论推算值：a388)m/s2≈2,7X 10-3m/s2 由于计算出的向心加速度a与理论推算值a'在误差允许范围内相等， 说明两者遵从相同的规律。 …1分 15.(1)51mg,竖直向上 3 (2)0<u<3gR或u2>2√6gR 3√3gR或14R 47 【详解】 (1)小环α从初始位置运动到B点，根据机械能守恒定律可得： 8g·2R=7·3mwB2-7 ·3mw12 …2分 在B点，根据牛顿第二定律可得F-3mg=3mR B …1分 联立解得F=51g…1分 方向竖直向上 …1分 (2)若小环α的初速度较小，恰好运动到左侧半圆环圆心等高处，根据机械能守恒定律可得： 3 32g。R=0—2·3n0212 …1分 解得021=√3gR…1分 若小环α的初速度较大，恰好运动到左侧半圆环最高点，根据机械能守恒定律可得 -3mg·5R= ·3mu2 2 ·3mu22 …1分 在最高点，有3mg=3m ……1分 2 R 解得ua√R- 27 1分 【高一物理·参考答案第6页（共7页）】 由此可知，若a在左半圆环上运动时始终受到轨道施加的指向圆心的弹力，则小环a初速 度的范围为0，<√/3gR或g>6gR…1分 (3)由题意知，a、b两环的初速度大小相等，a环恰能运动到直导轨CD上，则两环的末速度 为0，根据系统机械能守恒定律可得： -3mg·5R-mg·7R=0-（2 ·3mm2+ 2nu'2) …2分 解得u'=√11gR α、b两环组成的系统机械能守恒，a环在右半圆轨道上运动过程中机械能最大时，b环的机 械能最小，此时α的速度与杆垂直，b环速度为0，机械能最小，杆过右侧半圆轨道的圆心，根 据几何关系可得，a环距离AB轨道的高度为：=R …2分 根据系统机械能守恒可得： (分·3m+2mm2)+3mg·2R=号·3me,2+3mgh …2分 联立解得√写R-1职 47 …1分 【高一物理·参考答案第7页（共7页）】