精品解析：河南许昌市襄城县部分学校2025-2026学年高一下学期第二次学情诊断物理试题

高一下期第二次学情诊断物理试卷 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 自然界中物体的运动是多种多样的。关于运动与力的关系，下列说法正确的是（　　） A. 运动的物体，一定受到力的作用 B. 物体受到的力越大，它的速度就越大 C. 做曲线运动的物体，加速度一定不为零 D. 物体在恒力的作用下，不可能做曲线运动 2. 如图，小船以大小为、船头与上游河岸成角的速度（在静水中的速度）从A处渡河，经过一段时间正好到达正对岸B处。已知河宽，则下列说法中正确的是（　　） A. 河中水流速度为 B. 小船以最短位移渡河的时间为 C. 小船渡河的最短时间为 D. 小船以最短时间渡河时到达对岸的位移大小是 3. 如图所示，一个圆盘绕过圆心O且与盘面垂直的竖直轴匀速转动角速度为，盘面上有一质量为m的物块随圆盘一起做匀速圆周运动，已知物块到转轴的距离为r，下列说法正确的是（ ） A. 物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为m2r B. 物块受重力、弹力、摩擦力、向心力作用，合力大小为m2r C. 物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为m2r D. 物块只受重力、弹力作用，合力大小为零 4. 如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一个小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 当地的重力加速度大小为 C. 时，小球对杆的弹力方向向下 D. 时，小球对杆的弹力为2mg 5. 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B角速度不相等 B. 小球A、B线速度大小相同 C. 小球C、D向心加速度大小相同 D. 小球D受到绳的拉力大于小球C受到绳的拉力 6. 据《甘石星经》记载，我国古代天文学家石申，早在2000多年前就对木星的运行进行了精确观测和记录。若已知木星公转轨道半径r，周期T，木星星体半径R，木星表面重力加速度g，万有引力常量G。则太阳质量（　　） A. B. C. D. 7. 假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（ ） A. B. C. D. 二、多选题（每题6分，少选3分，错选不得分，共18分） 8. 如图所示，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（　　） A. b一定比a先开始滑动 B. a、b所受的摩擦力始终相等 C. ω＝是b开始滑动的临界角速度 D. 当ω＝时，a所受摩擦力的大小为kmg 9. 如图所示的皮带传动装置，主动轮上两轮的半径分别为3r和r，从动轮的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则以下比值正确的是（　　） A. A、B、C三点的加速度之比为 B. A、B、C三点的线速度大小之比为 C. A、B、C三点的角速度之比 D. A、B、C三点的加速度之比 10. 如图所示，AC、BC两绳系一质量为m＝0.1kg的小球，AC绳长L＝2m，两绳的另一端分别固定于轴的A、B两处，两绳拉直时与竖直轴的夹角分别为30°和45°。小球在水平面内做匀速圆周运动时，若两绳中始终有张力，小球的角速度不可能是（）（ ） A. 2rad/s B. 2.5rad/s C. 3.5rad/s D. 4rad/s 三、实验题（每空2分，共14分） 11. 某学习小组利用不同的实验装置，进行探究平抛运动规律的实验： （1）甲同学采用如图甲所示的装置。为了验证做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动，用小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有_________。 A.两球的质量应相等 B.两球的质量可以不相等 C.两球应同时落地 D.应改变装置的高度，多次实验 E.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 （2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为5cm，如果重力加速度g取，照相机的闪光频率为_________Hz；小球平抛的初速度大小为_________m/s，经过B点时的竖直分速度大小为_________m/s。（所有结果保留2位有效数字） 12. 某同学利用传感器验证向心力与角速度间的关系。如图甲，电动机的竖直轴与水平放置的圆盘中心相连，将力传感器和光电门固定，圆盘边缘上固定一竖直的遮光片，将光滑小定滑轮固定在圆盘中心，用一根细绳跨过定滑轮连接小滑块和力传感器。实验时电动机带动水平圆盘匀速转动，滑块随圆盘一起转动，力传感器可以实时测量绳的拉力的大小。 （1）圆盘转动时，宽度为d的遮光片从光电门的狭缝中经过，测得遮光时间为，则遮光片的线速度大小为___________，圆盘半径为R，可计算出滑块做圆周运动的角速度为___________。（用所给物理量的符号表示） （2）保持滑块质量和其做圆周运动的半径不变，改变滑块角速度，并记录数据，做出图线如图乙所示，从而验证与关系。该同学发现图乙中的图线不过坐标原点，且图线在横轴上的截距为，滑块做圆周运动的半径为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则滑块与圆盘间的动摩擦因数为___________。（用所给物理量的符号表示） 四、解答题 13. 某人在离地面1.4m的高度，将质量0.4kg的小球以v0=10m/s的速度斜向上抛出，小球的初速度方向与水平方向之间的夹角为，不计空气阻力，g=10,求 （1）小球从抛出点上升的最大高度； （2）小球在空中运动的时间； （3）小球落地点与抛出点的水平距离。 14. 如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧管道，其半径为，一质量的小球从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧管道上P点的切线方向进入管道内侧，管道半径OP与竖直线的夹角为53°，已知管道最高点Q与A点等高，，，g取。试求： （1）小球从平台上的A点射出时的速度大小； （2）小球从平台上的射出点A到圆弧管道入射点P之间的距离l； （3）如果小球沿管道通过圆弧的最高点Q时的速度大小为3m/s，则小球运动到Q点时对轨道的压力。 15. 如图所示，水平转台上有一个质量的小物块，用长的细线将物块连接到转轴上，此时细线恰好绷直无拉力，细线与竖直转轴的夹角，物块与转台间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现使转台由静止开始逐渐加速转动。，，。求： （1）当绳子刚好出现拉力时，转台角速度为多大？ （2）当物块刚要离开转台时，转台角速度为多大？ （3）当转台角速度为时，细线的拉力为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一下期第二次学情诊断物理试卷 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 自然界中物体的运动是多种多样的。关于运动与力的关系，下列说法正确的是（　　） A. 运动的物体，一定受到力的作用 B. 物体受到的力越大，它的速度就越大 C. 做曲线运动的物体，加速度一定不为零 D. 物体在恒力作用下，不可能做曲线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动状态的原因，故A错误； B．根据牛顿第二定律，物体受到的力越大，加速度越大，速度变化越快，但速度不一定越大，故B错误； C．做曲线运动的物体，其速度一定改变，则其一定有加速度，故C正确； D．当物体所受合力的方向与初速度的方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，与合力是否恒定无关，如平抛运动，故D错误； 故选C。 2. 如图，小船以大小为、船头与上游河岸成角的速度（在静水中的速度）从A处渡河，经过一段时间正好到达正对岸B处。已知河宽，则下列说法中正确的是（　　） A. 河中水流速度为 B. 小船以最短位移渡河的时间为 C. 小船渡河的最短时间为 D. 小船以最短时间渡河时到达对岸的位移大小是 【答案】B 【解析】 【详解】A．由速度矢量关系知，河中水流速度为 代入得 A错误； B．小船以最短位移渡河时的时间为 代入得 B正确； C．当船头方向指向正对岸时渡河时间最短，则小船渡河的最短时间为 代入得 C错误； D．小船以最短时间渡河时到达对岸沿水流方向的位移大小为 代入得 则由矢量关系知，总位移大小为 代入得 D错误； 故选B。 3. 如图所示，一个圆盘绕过圆心O且与盘面垂直的竖直轴匀速转动角速度为，盘面上有一质量为m的物块随圆盘一起做匀速圆周运动，已知物块到转轴的距离为r，下列说法正确的是（ ） A. 物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为m2r B. 物块受重力、弹力、摩擦力、向心力作用，合力大小为m2r C. 物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为m2r D. 物块只受重力、弹力作用，合力大小为零 【答案】C 【解析】 【详解】对物体进行受力分析可知物体受重力、圆盘对它的支持力及摩擦力作用。 物体所受的合力等于摩擦力，合力提供向心力。根据牛顿第二定律有： 选项ABD错误，C正确。 故选C。 4. 如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一个小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 当地的重力加速度大小为 C. 时，小球对杆的弹力方向向下 D. 时，小球对杆的弹力为2mg 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由图乙可知，当时，对小球在最高点由牛顿第二定律得 可得当地的重力加速度大小为 当时，在最高点有 可得小球的质量为 故A错误，B正确； C．当时，在最高点对小球由牛顿第二定律得 可得 可知杆对小球弹力方向向下，则小球对杆弹力方向向上，故C错误； D．当时，在最高点对小球由牛顿第二定律得 解得 可知小球对杆的弹力为，故D错误。 故选B 5. 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B角速度不相等 B. 小球A、B线速度大小相同 C. 小球C、D向心加速度大小相同 D. 小球D受到绳的拉力大于小球C受到绳的拉力 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对题图甲中小球A、B分析，设绳与竖直方向的夹角为θ，小球的质量为m，小球A、B到悬点O的竖直距离为h，则有 解得 可知小球A、B的角速度相等，由于轨道运动半径不相等，所以小球A、B线速度大小不相同，故AB错误； CD．对题图乙C、D分析，设绳与竖直方向的夹角为θ，小球的质量为m，绳长为L，绳上拉力为FT，则有， 解得， 可知小球C、D向心加速度大小相同，受到绳的拉力大小也相同，故C正确，D错误。 故选C。 6. 据《甘石星经》记载，我国古代天文学家石申，早在2000多年前就对木星的运行进行了精确观测和记录。若已知木星公转轨道半径r，周期T，木星星体半径R，木星表面重力加速度g，万有引力常量G。则太阳质量（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．该式由木星表面物体重力等于万有引力推导 解得 计算的是木星质量而非太阳质量，故A错误； B．是木星表面的重力加速度，不是木星公转轨道处的向心加速度，该式无物理依据，故B错误； C．木星绕太阳公转时万有引力提供向心力，有 约去后解得 故C正确； D．公式中应代入木星公转轨道半径，而非木星自身半径，故D错误。 故选C。 7. 假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】地球的质量 根据万有引力定律，在地球表面 可得 根据题意，在矿井底部，地球有效质量为 则 可得 可得 故选A。 二、多选题（每题6分，少选3分，错选不得分，共18分） 8. 如图所示，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（　　） A. b一定比a先开始滑动 B. a、b所受的摩擦力始终相等 C. ω＝是b开始滑动的临界角速度 D. 当ω＝时，a所受摩擦力的大小为kmg 【答案】AC 【解析】 【详解】AC．小木块a、b做圆周运动时，由静摩擦力提供向心力，即Ff＝mω2R。当角速度增大时，静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，发生相对滑动，对木块a：Ffa＝mωa2l，当Ffa＝kmg时，kmg＝mωa2l 得ωa＝ 对木块b：Ffb＝mωb2·2l，当Ffb＝kmg时，kmg＝mωb2·2l 得ωb＝ 是b开始滑动的临界角速度，所以b先达到最大静摩擦力，即b比a先开始滑动，选项AC正确； B．两木块滑动前转动的角速度相同，则Ffa＝mω2l，则Ffb＝mω2·2l，Ffa＜Ffb，选项B错误； D．当ω＝＜ωa＝，a没有滑动，则Ffa′＝mω2l＝kmg，选项D错误。 故选AC。 9. 如图所示的皮带传动装置，主动轮上两轮的半径分别为3r和r，从动轮的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则以下比值正确的是（　　） A. A、B、C三点的加速度之比为 B. A、B、C三点的线速度大小之比为 C. A、B、C三点的角速度之比 D. A、B、C三点加速度之比 【答案】AC 【解析】 【详解】B．根据 知A、B的线速度之比等于半径之比，所以 B、C线速度相等，所以 选项B错误； C．B点和C点具有相同大小的线速度，根据 知B、C两点的角速度之比等于半径之反比，所以 而A点和B点具有相同的角速度，则得 故C正确。 AD．根据 得 故A正确，D错误； 故选AC。 10. 如图所示，AC、BC两绳系一质量为m＝0.1kg的小球，AC绳长L＝2m，两绳的另一端分别固定于轴的A、B两处，两绳拉直时与竖直轴的夹角分别为30°和45°。小球在水平面内做匀速圆周运动时，若两绳中始终有张力，小球的角速度不可能是（）（ ） A. 2rad/s B. 2.5rad/s C. 3.5rad/s D. 4rad/s 【答案】ACD 【解析】 【详解】当上绳绷紧，下绳恰好伸直但无张力时，小球受力如下图 由牛顿第二定律得 mgtan30°=mω12r 半径为 r=Lsin30° 解得 当下绳绷紧，上绳恰好伸直无张力时，小球受力如下图 由牛顿第二定律得 mgtan45°=mω22r 解得 由此可知当 故选ACD。 三、实验题（每空2分，共14分） 11. 某学习小组利用不同的实验装置，进行探究平抛运动规律的实验： （1）甲同学采用如图甲所示的装置。为了验证做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动，用小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有_________。 A.两球的质量应相等 B.两球的质量可以不相等 C.两球应同时落地 D.应改变装置高度，多次实验 E.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 （2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为5cm，如果重力加速度g取，照相机的闪光频率为_________Hz；小球平抛的初速度大小为_________m/s，经过B点时的竖直分速度大小为_________m/s。（所有结果保留2位有效数字） 【答案】 ①. BCD ②. 10 ③. 1.5 ④. 2.0 【解析】 【详解】（1）[1]AB．根据实验结果可知平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，不需要质量相等，因此实验时需要A、B两球从同一高度开始运动，不需要两球质量相等，故A错误，B正确； C．小锤打击弹性金属片后，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，A球在竖直方向上的运动情况应该跟B球相同，因此两球同时落地，故C正确； D．为探究实验的科学性，应改变装置的高度多次实验，故D正确； E．本实验只能说明A球在竖直方向的运动性质，不能说明A球在水平方向做匀速直线运动，故E错误。 故选BCD。 （2）[2]由图乙可知，在竖直方向上 根据 可得 故 [3]小球平抛的初速度大小为 [4]经过B点时的竖直分速度大小为 12. 某同学利用传感器验证向心力与角速度间的关系。如图甲，电动机的竖直轴与水平放置的圆盘中心相连，将力传感器和光电门固定，圆盘边缘上固定一竖直的遮光片，将光滑小定滑轮固定在圆盘中心，用一根细绳跨过定滑轮连接小滑块和力传感器。实验时电动机带动水平圆盘匀速转动，滑块随圆盘一起转动，力传感器可以实时测量绳的拉力的大小。 （1）圆盘转动时，宽度为d的遮光片从光电门的狭缝中经过，测得遮光时间为，则遮光片的线速度大小为___________，圆盘半径为R，可计算出滑块做圆周运动的角速度为___________。（用所给物理量的符号表示） （2）保持滑块质量和其做圆周运动的半径不变，改变滑块角速度，并记录数据，做出图线如图乙所示，从而验证与关系。该同学发现图乙中的图线不过坐标原点，且图线在横轴上的截距为，滑块做圆周运动的半径为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则滑块与圆盘间的动摩擦因数为___________。（用所给物理量的符号表示） 【答案】（1） ①. ②. （2） 【解析】 【小问1详解】 [1] 遮光片的线速度大小为 [2]根据线速度与角速度公式可知 【小问2详解】 根据图像可知时，，此时有 解得 四、解答题 13. 某人在离地面1.4m的高度，将质量0.4kg的小球以v0=10m/s的速度斜向上抛出，小球的初速度方向与水平方向之间的夹角为，不计空气阻力，g=10,求 （1）小球从抛出点上升的最大高度； （2）小球在空中运动的时间； （3）小球落地点与抛出点的水平距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球做斜抛运动，小球从抛出点上升的最大高度为 （2）小球从抛出点上升的最大高度所用的时间为 小球从最高点到落地的过程，有 解得 小球在空中运动的时间为 （3）小球落地点与抛出点的水平距离为 14. 如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧管道，其半径为，一质量的小球从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧管道上P点的切线方向进入管道内侧，管道半径OP与竖直线的夹角为53°，已知管道最高点Q与A点等高，，，g取。试求： （1）小球从平台上的A点射出时的速度大小； （2）小球从平台上的射出点A到圆弧管道入射点P之间的距离l； （3）如果小球沿管道通过圆弧的最高点Q时的速度大小为3m/s，则小球运动到Q点时对轨道的压力。 【答案】（1）6m/s；（2）5.77m；（3）5.5N，方向竖直向下 【解析】 【详解】（1）小球从A到P的高度差 小球做平抛运动竖直方向有 则小球在P点的竖直分速度 把小球在P点的速度分解可得 联立解得小球平抛运动初速度 （2）小球平抛下降高度 水平射程 故A、P间的距离 （3）小球到达Q时 在Q点根据向心力公式得 解得 方向竖直向上，所以由牛顿第三定律知，小球通过管道的最高点Q时对管道的压力 方向竖直向下。 15. 如图所示，水平转台上有一个质量的小物块，用长的细线将物块连接到转轴上，此时细线恰好绷直无拉力，细线与竖直转轴的夹角，物块与转台间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现使转台由静止开始逐渐加速转动。，，。求： （1）当绳子刚好出现拉力时，转台角速度为多大？ （2）当物块刚要离开转台时，转台角速度为多大？ （3）当转台角速度为时，细线的拉力为多大？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意可知，当绳子刚好出现拉力时，静摩擦力提供向心力，物块所受的最大静摩擦力大小为 根据牛顿第二定律 解得 （2）物块刚要离开转台时，转台对物块的支持力恰好为零，水平方向，根据牛顿第二定律 竖直方向，根据平衡条件 联立解得 （3）由于 物块受力分析如图所示 水平方向 竖直方向 其中 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $