精品解析：天津市南开中学滨海生态城学校2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷

天津市南开中学滨海生态城学校2025-2026学年（下） 高一级部期中检测物理学科试卷 一、单选题（本题共6小题，每题4分，共24分） 1. 在2010年2月加拿大温哥华举行的冬奥会上，进行短道速滑时，滑冰运动员要在弯道上进行速滑比赛，如图为某运动员在冰面上的运动轨迹，图中关于运动员的速度方向、合力方向正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，a、b、c是环绕地球圆形轨道上运行的3颗人造卫星，它们的质量关系是ma＝mb＜mc，则( ) A. b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度 B. b、c的周期相等，且小于a的周期 C. b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度 D. a所需向心力最小 3. 苏超比赛期间，扬州无人机表演成为赛事亮点。若分别以水平向右、竖直向上为、轴的正方向，某架无人机在、方向运动的和图像如图所示，则该无人机的运行轨迹可能正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速v同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为37°和53°，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为（　　） A. 3：4 B. 4：3 C. 9：16 D. 16：9 5. 有一质量为、半径为、密度均匀的球体，在距离球心为的地方有一质量为的质点，两者之间的万有引力大小为。现从球体中挖去一个半径为的小球体，如图所示，剩余球体部分对质点的万有引力大小为，则的值为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，一个半径为的圆盘可绕通过其中心且垂直于盘面的竖直轴匀速转动。在圆盘边缘等间隔地固定着三个完全相同的小物块A、B、C（C在圆盘最外端），它们的质量均为，与圆盘间的动摩擦因数均为。当圆盘以角速度缓慢增大时，下列说法正确的是（　　） A. 若小物块A、B、C质量分别是、、，则A物块最先滑动 B. 当时，A物块所受摩擦力为 C. 当时，B物块所受摩擦力为 D. 当时，A、B、C三个物块均已滑动 二、多选题（本题共4小题，每题5分，部分3分，共20分） 7. 如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，为近日点，为远日点，、为轨道短轴的两个端点，运行的周期为，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从经过、到的运动过程中（　　） A. 从到阶段，太阳的引力逐渐减小 B. 从到所用时间等于 C. 海王星运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比等于月球绕地球运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比 D. 从到阶段，速率逐渐变小 8. 下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 如图A所示，汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态 B. 如图B所示，在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高 C. 如图C所示，轻质细杆长为l，一端固定一个小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球的速度可能为0 D. 如图D所示，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 9. 甲、乙两光滑小球（均可视为质点）用铰链与轻直杆连接，乙球处于光滑水平地面上，甲球套在光滑的竖直杆上，初始时轻杆竖直，杆长为5m。无初速度释放，使得乙球沿水平地面向右滑动，当乙球距离起点3m时，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两球的速度大小之比为3∶4 B. 甲、乙两球的速度大小之比为4∶3 C. 甲球即将落地时，乙球的速度与甲球的速度大小相等 D. 甲球即将落地时，乙球的速度为0 10. 由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同。已知地球表面两极处的重力加速度大小为，在赤道处的重力加速度大小为，地球自转的周期为T，引力常量为G。地球可视为质量分布均匀的球体。下列说法正确的是（　　） A. 质量为m的物体在地球北极受到的万有引力大小为 B. 质量为m的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为mg C. 地球的半径为 D. 地球的质量为 三、实验题（本题两小题，每空2分，共16分） 11. （1）为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明（ ） A. 甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动 B. 乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动 C. 不能说明上述规律中的任何一条 D. 甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质 （2）关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是（ ） A. 小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差 B. 安装斜槽时其末端切线应水平 C. 小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放 D. 小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些。 E. 将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 （3）如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，、、三点的位置在运动轨迹上已标出。则：（取，结果均保留三位有效数字） ①小球做平抛运动的水平初速度大小是______； ②小球运动到点的速度为______。 12. 一同学设计了一个有关圆周运动的实验，如图所示，质量为0.2kg的小滑块的中心固定一个遮光片，遮光片宽度为1cm，滑块套在水平杆上，滑块用细线与力传感器相连，杆和滑块在外力驱动下一起绕竖直轴做匀速圆周运动，滑块每经过光电门一次，通过光电门和力传感器就同时获得一组挡光时间Δt和拉力F的数据。 （1）若滑块（质量分布均匀）中心到转轴的距离为50cm，光电门测得挡光时间为0.02s，则滑块通过光电门时的线速度大小为______m/s，转动的角速度是______rad/s，向心力是______N （2）本实验若不用光电门，可用秒表测得滑块转n圈所用的时间t，则角速度为______。 四、解答题（本题3小题，共40分） 13. 已知甩干桶中的某件衣物质量，衣服和桶壁之间的动摩擦因数，甩干桶的半径，，最大静摩擦等于滑动摩擦，求： （1）衣服做圆周运动时，受到的静摩擦力大小； （2）想让衣服不掉下来，甩干桶的角速度至少要达到多大？ 14. 假设太阳系中各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球公转的轨道半径为r，公转周期为，万有引力常量为G。假设地外行星绕太阳公转的轨道半径为4r。求： （1）太阳的质量M； （2）地外行星绕太阳公转的周期T； （3）经历“行星冲日”后再经过多长时间又会出现“行星冲日”。 15. 某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量m=0.05kg的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。已知握绳的手离地面高度d =1.6m，手与球之间绳长L=0.5m，绳能承受的最大拉力F =3.0N.。取重力加速度g=10m/s2，忽略手的运动半径和空气阻力。 （1）小球在最高点的速度至少为多大； （2）当球某次运动到最低点时，绳恰好被拉断，求绳断时球的速度大小； （3）保持手的高度不变，改变绳长，使球重复上述运动，若球运动到最低点时绳被拉断，要使球的落地点距握绳的手的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离是多少？（结果可以用根式表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市南开中学滨海生态城学校2025-2026学年（下） 高一级部期中检测物理学科试卷 一、单选题（本题共6小题，每题4分，共24分） 1. 在2010年2月加拿大温哥华举行的冬奥会上，进行短道速滑时，滑冰运动员要在弯道上进行速滑比赛，如图为某运动员在冰面上的运动轨迹，图中关于运动员的速度方向、合力方向正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】曲线运动中，速度方向沿轨迹的切线方向，轨迹夹在合力与速度方向之间，合力大致指向轨迹凹的一侧。 故选D。 2. 如图所示，a、b、c是环绕地球圆形轨道上运行的3颗人造卫星，它们的质量关系是ma＝mb＜mc，则( ) A. b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度 B. b、c的周期相等，且小于a的周期 C. b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度 D. a所需向心力最小 【答案】C 【解析】 【详解】A.由万有引力定律及牛顿运动定律可得卫星的线速度 所以b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度，故A不符合题意 B. 由万有引力定律及牛顿运动定律可得卫星的周期所以 b、c的周期相等，且大于a的周期，故B不符合题意 C. 由万有引力定律及牛顿运动定律可得卫星的向心甲加速度，所以b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速，故C符合题意 D. 由万有引力定律及牛顿运动定律可得卫星的向心力为可知b所需向心力最小，故D不符合题意 3. 苏超比赛期间，扬州无人机表演成为赛事亮点。若分别以水平向右、竖直向上为、轴的正方向，某架无人机在、方向运动的和图像如图所示，则该无人机的运行轨迹可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由图像可知，无人机在x方向做匀加速运动，y方向做匀速运动，可知合运动为匀变速曲线运动，根据， 可得 即轨迹为开口向右的抛物线。 故选D。 4. 如图所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速v同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为37°和53°，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为（　　） A. 3：4 B. 4：3 C. 9：16 D. 16：9 【答案】C 【解析】 【详解】小球做平抛运动，水平方向有 竖直方向有 根据几何关系有 联立解得 可知 故C正确，ABD错误。 故选C。 5. 有一质量为、半径为、密度均匀的球体，在距离球心为的地方有一质量为的质点，两者之间的万有引力大小为。现从球体中挖去一个半径为的小球体，如图所示，剩余球体部分对质点的万有引力大小为，则的值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由公式和 解得挖去的小体质量 由题意及万有引力公式，可知 挖去的小球体与质点间的万有引力大小 则剩余球体部分对质点的万有引力大小 可知 故选C。 6. 如图所示，一个半径为的圆盘可绕通过其中心且垂直于盘面的竖直轴匀速转动。在圆盘边缘等间隔地固定着三个完全相同的小物块A、B、C（C在圆盘最外端），它们的质量均为，与圆盘间的动摩擦因数均为。当圆盘以角速度缓慢增大时，下列说法正确的是（　　） A. 若小物块A、B、C质量分别是、、，则A物块最先滑动 B. 当时，A物块所受摩擦力为 C. 当时，B物块所受摩擦力为 D. 当时，A、B、C三个物块均已滑动 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块滑动时满足 解得 可见物块滑动与否与质量无关，都是C物块最先滑动，故A错误； B．A物块时对应的角速度为 所以当时，A物块所受摩擦力为，故B错误； C．B物块时对应的角速度为 所以当时，B物块已经滑动，所受摩擦力为，故C错误； D．由上述分析可知，当时，A、B、C三个物块均已滑动，故D正确； 故选D。 二、多选题（本题共4小题，每题5分，部分3分，共20分） 7. 如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，为近日点，为远日点，、为轨道短轴的两个端点，运行的周期为，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从经过、到的运动过程中（　　） A. 从到阶段，太阳的引力逐渐减小 B. 从到所用时间等于 C. 海王星运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比等于月球绕地球运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比 D. 从到阶段，速率逐渐变小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意，由万有引力定律可知，从到阶段，太阳的引力逐渐减小，故A正确； B．根据开普勒第二定律可知，海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于，故B错误； C．海王星绕太阳运转，月球绕地球运转，中心天体不同，根据开普勒第三定律可知，海王星运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比不等于月球运行轨道半长轴的三次方与其运行周期的平方之比，故C错误； D．根据开普勒第二定律可知，从到阶段，速率逐渐变小，故D正确。 故选AD。 8. 下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 如图A所示，汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态 B. 如图B所示，在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高 C. 如图C所示，轻质细杆长为l，一端固定一个小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球的速度可能为0 D. 如图D所示，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】ABC 【解析】 【详解】A．如图A所示，汽车通过凹形桥的最低点时，加速度向上，汽车处于超重状态，A正确； B．如图B所示，在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按设计速度行驶时，支持力的水平分力提供向心力，从而避免轮缘与轨道间的挤压，B正确； C．由于轻杆可以对小球提供支持力，当小球的速度为零时，支持力与重力大小相等，C正确； D．当水滴所受的合外力不足以提供向心力时，水滴将做离心运动，沿切线方向甩出，D错误。 故选ABC。 9. 甲、乙两光滑小球（均可视为质点）用铰链与轻直杆连接，乙球处于光滑水平地面上，甲球套在光滑的竖直杆上，初始时轻杆竖直，杆长为5m。无初速度释放，使得乙球沿水平地面向右滑动，当乙球距离起点3m时，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两球的速度大小之比为3∶4 B. 甲、乙两球的速度大小之比为4∶3 C. 甲球即将落地时，乙球的速度与甲球的速度大小相等 D. 甲球即将落地时，乙球的速度为0 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设轻杆与竖直方向的夹角为，则有 将、分别沿杆和垂直于杆的方向进行分解，则有 解得，故A正确，B错误； CD．当甲球即将落地时，即，此时甲球的速度达到最大，而乙球的速度为零，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同。已知地球表面两极处的重力加速度大小为，在赤道处的重力加速度大小为，地球自转的周期为T，引力常量为G。地球可视为质量分布均匀的球体。下列说法正确的是（　　） A. 质量为m的物体在地球北极受到的万有引力大小为 B. 质量为m的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为mg C. 地球的半径为 D. 地球的质量为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．在北极，物体所需向心力为零，则万有引力完全等于重力，即，故A正确； B．万有引力大小由决定，与纬度无关，在赤道，万有引力仍为，等于重力与向心力之和，即，故B错误； C．在赤道，万有引力与重力的关系为 解得，故C正确； D．在两极，万有引力等于重力 则 将选项C的代入，得，故D正确。 故选ACD。 三、实验题（本题两小题，每空2分，共16分） 11. （1）为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明（ ） A. 甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动 B. 乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动 C. 不能说明上述规律中的任何一条 D. 甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质 （2）关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是（ ） A. 小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差 B. 安装斜槽时其末端切线应水平 C. 小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放 D. 小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些。 E. 将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 （3）如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，、、三点的位置在运动轨迹上已标出。则：（取，结果均保留三位有效数字） ①小球做平抛运动的水平初速度大小是______； ②小球运动到点的速度为______。 【答案】（1）AB （2）BCE （3） ①. 2.00 ②. 2.50 【解析】 【小问1详解】 甲实验中两球总能同时落地，说明两球在竖直方向的运动完全相同，则该实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动；乙实验中球1落到水平木板上总能击中球2，则只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动。 故选AB。 【小问2详解】 A．小球与斜槽之间有摩擦对实验无影响，故A错误； B．安装斜槽时其末端切线应水平，从而保证小球做平抛运动，故B正确； C．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放，以保证小球到达底端时速度相同，故C正确； D．小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度大小要适当，不能过高或过低，故D错误； E．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行，以防止小球下落时与木板相碰，故E正确。 故选BCE。 【小问3详解】 [1]小球做平抛运动，在竖直方向上有 其中 解得 在水平方向上有 解得 [2] 小球运动到b点的竖直速度为 则小球运动到b点的速度为 12. 一同学设计了一个有关圆周运动的实验，如图所示，质量为0.2kg的小滑块的中心固定一个遮光片，遮光片宽度为1cm，滑块套在水平杆上，滑块用细线与力传感器相连，杆和滑块在外力驱动下一起绕竖直轴做匀速圆周运动，滑块每经过光电门一次，通过光电门和力传感器就同时获得一组挡光时间Δt和拉力F的数据。 （1）若滑块（质量分布均匀）中心到转轴的距离为50cm，光电门测得挡光时间为0.02s，则滑块通过光电门时的线速度大小为______m/s，转动的角速度是______rad/s，向心力是______N （2）本实验若不用光电门，可用秒表测得滑块转n圈所用的时间t，则角速度为______。 【答案】（1） ①. 0.5 ②. 1 ③. 0.1 （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]滑块通过光电门时的线速度大小为 [2]滑块转动的角速度为 [3]向心力为 【小问2详解】 滑块转n圈所用的时间t，可得滑块做圆周运动的周期为 故角速度为 四、解答题（本题3小题，共40分） 13. 已知甩干桶中的某件衣物质量，衣服和桶壁之间的动摩擦因数，甩干桶的半径，，最大静摩擦等于滑动摩擦，求： （1）衣服做圆周运动时，受到的静摩擦力大小； （2）想让衣服不掉下来，甩干桶的角速度至少要达到多大？ 【答案】（1）10N （2） 【解析】 【小问1详解】 对衣服受力分析，可知在竖直方向静摩擦力与重力平衡，则有 【小问2详解】 想让衣服不掉下来，根据牛顿第二定律有 其中 联立解得 14. 假设太阳系中各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球公转的轨道半径为r，公转周期为，万有引力常量为G。假设地外行星绕太阳公转的轨道半径为4r。求： （1）太阳的质量M； （2）地外行星绕太阳公转的周期T； （3）经历“行星冲日”后再经过多长时间又会出现“行星冲日”。 【答案】（1）；（2）；（3）（，，） 【解析】 【详解】（1）地球绕太阳转动，由万有引力提供向心力得 解得太阳的质量为 （2）地外行星绕太阳公转，由万有引力提供向心力得 联立可得地外行星绕太阳公转的周期为 （3）设经历“行星冲日”后再经过时间又会出现“行星冲日”，则有 （，，） 可得 （，，） 15. 某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量m=0.05kg的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。已知握绳的手离地面高度d =1.6m，手与球之间绳长L=0.5m，绳能承受的最大拉力F =3.0N.。取重力加速度g=10m/s2，忽略手的运动半径和空气阻力。 （1）小球在最高点的速度至少为多大； （2）当球某次运动到最低点时，绳恰好被拉断，求绳断时球的速度大小； （3）保持手的高度不变，改变绳长，使球重复上述运动，若球运动到最低点时绳被拉断，要使球的落地点距握绳的手的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离是多少？（结果可以用根式表示） 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 小球在最高点，当重力刚好提供向心力，则有 解得小球在最高点的速度至少为 【小问2详解】 当球某次运动到最低点时，绳恰好被拉断，由牛顿第二定律可得 代入数据解得 【小问3详解】 设绳长为，球运动到最低点时绳被拉断，则有 解得 绳子断后，小球做平抛运动，竖直方向有 解得 水平方向有 联立可得 由数学知识可知，当 即 球的落地点距握绳的手的水平距离最大，则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $