四川成都市彭州中学2025-2026学年高一下学期期中物理试卷

**基本信息** 2025-2026学年度四川省彭州中学高一下期中物理试卷，聚焦曲线运动、平抛运动、圆周运动及天体运动核心知识，通过生活情境（旋转秋千、跑酷）与科技素材（银河系恒星运动），融合实验探究与综合计算，实现基础巩固与能力提升的梯度考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/46分|曲线运动条件（钢球受磁铁作用）、平抛运动落地时间（两球同时抛出）、圆周运动向心力（叠放物块）|以生活现象为情境，考查物理观念（运动与相互作用）| |实验题|2题/16分|平抛运动速度与重力加速度测量、圆锥摆验证向心力表达式|注重科学探究（数据处理、误差分析），培养实验能力| |计算题|3题/38分|卫星周期与相距最远问题、跑酷运动平抛与圆周综合、转盘多物体摩擦力与运动分析|综合应用科学思维（模型建构、科学推理），贴近真题命题趋势|

绝密*启用前 2025-2026学年度四川省彭州中学高2025级高一下期中物理试卷 考试时间：75分钟 试卷满分：100分 考试注意事项： 1. 开考前，请先将自己的姓名、准考证号、座位号涂写在试卷和答题卡的相应位置上。 2. 考试结束后，将试卷，答题卡，草稿纸全部交回。 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.如图所示，一个钢球在水平面上做直线运动，然后在钢球运动路线的旁边放一块磁铁，钢球做曲线运动。据此判断物体做曲线运动的条件为(    ) A. 合力为零 B. 合力方向与速度方向相同 C. 合力方向与速度方向相反 D. 合力方向与速度方向不在同一直线上 2.从同一高度将相同的两小球、，沿水平方向以不同初速度同时抛出，两球落在同一水平地面上。忽略空气阻力，关于两球落地的先后顺序，下列说法正确的是(    ) A. 球先落地 B. 球先落地 C. A、两球同时落地 D. 无法确定 3.铅球比赛中，某运动员以初速度将铅球推出，其运动轨迹如图所示，忽略空气阻力的影响，则铅球在空中运动过程中，下列说法正确的是(    ) A. 铅球做变加速曲线运动 B. 铅球做匀变速曲线运动 C. 铅球加速度方向始终沿轨迹切线方向 D. 铅球上升时间与下降时间相等 4.如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的、两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(    ) A. 的运动属于匀变速曲线运动 B. 的向心力是的向心力的倍 C. 圆盘对的摩擦力是对的摩擦力的倍 D. 若先滑动，则与之间的动摩擦因数小于盘与之间的动摩擦因数 5.如图所示，质量均为的、两小球用不可伸长的等长轻质绳子悬挂起来，使小球在竖直平面内来回摆动，小球在水平面内做匀速圆周运动，连接小球的绳子与竖直方向的夹角和小球摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为，重力加速度为，则下列说法正确的是(    ) A. 、两小球都是所受合外力充当向心力 B. 、两小球圆周运动的半径之比为 C. 小球受到的绳子拉力大小为 D. 小球运动到最高点时受到绳子的拉力大小为 6.如图所示，旋转秋千中的两个座椅、质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上，不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是 A. 的速度比的大 B. 与的向心加速度大小相等 C. 悬挂、的缆绳与竖直方向的夹角相等 D. 悬挂的缆绳所受的拉力比悬挂的小 7.研究发现，银河系中有一种看不见但很重的物体，促使这些恒星在其周围转圈。其中一颗恒星完整轨道如图所示，它绕银河系中心的周期约年。椭圆的半短轴约太阳到地球的距离为，根据离心率可以判断轨道的长轴约为短轴的倍，研究中可忽略其他星体对的引力，则银河系中心质量与太阳质量之比约为(    ) A. B. C. D. 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8.如图，质量为的质点在平面坐标系上以某一速度运动时方向如图中箭头所示，受到大小不变、方向为的合力作用，质点的速度先减小后增大。已知质点运动的最小速度为，合力的大小为，则 A. 当质点速度大小变为时，速度方向和方向之间的夹角是 B. 当质点速度大小变为时，速度方向和方向之间的夹角是 C. 质点速度由增加到的过程所用的时间为 D. 质点速度由增加到的过程所用的时间为 9.太极球是广大市民中较流行的一种健身器材现将其简化成如图所示的光滑球拍和小球，让小球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的、、、位置时球与球拍间无相对运动为圆周的最高点，为最低点，、与圆心等高，且与水平面成角，设球的质量为，做圆周运动半径为，线速度为，重力加速度为，下列说法正确的是(    ) A. 小球在处受到的板的弹力比在处大 B. 球在最低点的速度最小值为 C. 在、两处板的倾角与小球的运动速度应满足 D. 小球在、两处受到的板的弹力为 10.科学家通过研究发现，行星绕恒星的运动轨迹其实并不是正圆，而是一个椭圆．如图所示为地球绕太阳的运动轨迹，是椭圆的长轴，是椭圆的短轴，是椭圆中心，已知，，且地球绕太阳一周的时间为，椭圆面积为下列说法正确的是  (    ) A. 地球在点和点的速度关系为 B. 地球在绕太阳运动过程中在、两点由太阳对地球的引力提供向心力 C. 根据题中条件可知，太阳的质量为 D. 地球从运动到所用时间为 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.某同学利用图所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图所示图中未包括小球刚离开轨道的影像。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图中标出。（6分） 完成下列填空：结果均保留位有效数字 小球运动到图中位置时，其速度的水平分量大小为          ，竖直分量大小为          ； 根据图中数据可得，当地重力加速度的大小为          。 12.如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触。（10分）            图 若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为。 小球做匀速圆周运动所受的向心力是          选填选项前的字母。 A.小球所受绳子的拉力 B.小球所受的重力 C.小球所受拉力和重力的合力 在某次实验中，小球沿半径为的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动圈的总时间，则小球做此圆周运动的向心力大小          用、、、及相关的常量表示。用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小          用、、及相关的常量表示。 保持的取值不变，改变和进行多次实验，可获取不同时间。研究小组的同学们想用图象来处理多组实验数据，进而验证小球在做匀速圆周运动过程中，小球所受的合力与向心力大小相等。为了直观，应合理选择坐标轴的相关变量，使待验证关系是线性关系。为此不同的组员尝试选择了不同变量并预测猜想了如图所示的图象，若小球所受的合力与向心力大小相等，则这些图象图中合理的是          选填选项的字母。 考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于这个实验的操作，下列说法中正确的是          选填选项前的字母。 A.相同体积的小球，选择密度大一些的球可以减小空气阻力对实验的影响 B.相同质量的小球，选择体积小一些的球有利于确定其圆周运动的半径 C.测量多个周期的总时间再求周期的平均值，有利于减小周期测量的偶然误差 D.在这个实验中必须测量出小球的质量 上述实验中小球运动起来后撤掉平台，由于实际实验过程中存在空气阻力的影响，所以持续观察会发现小球做圆周运动的半径越来越小。经过足够长时间后，小球会停止在悬点正下方。若小球在运动中每转动一周的时间内半径变化均可忽略，即每一周都可视为匀速圆周运动。请分析说明在小球做上述圆周运动的过程中，随着细绳与竖直方向的夹角不断减小，小球做圆周运动的周期是如何变化的。            四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13.两颗卫星在同一轨道平面绕地球做匀速圆周运动，地球半径为，卫星离地面的高度等于，卫星离地面高度为，则：（10分） 、两卫星周期之比：是多少？ 若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点的正上方，则至少经过多少个周期两卫星相距最远？ 14.图甲为一城墙的入城通道，通道宽度，一跑酷爱好者从左墙根由静止开始正对右墙加速运动，加速到点时斜向上跃起，经到达右墙壁点时，竖直方向的速度恰好为零，然后立即蹬右墙壁，使水平方向的速度反向，大小变为原来的，并获得一竖直方向速度，之后跃到左墙壁上的点，点距地面，飞跃过程中人距地面的最大高度为，重力加速度取，不计空气阻力，整个过程中人的姿态可认为保持不变，如图乙所示，求：（12分） 点距离地面高。 人助跑的距离。 15.如图，半径为的水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘距离水平地面高为，圆盘上放有小物体、、，质量分别为、、，物块叠放在上，、到转盘中心的距离分别为、，、间用一轻质细线相连，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力，已知与圆盘间的动摩擦因数为，与圆盘间的动摩擦因数为，、间动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。、、均可视为质点，现让圆盘从静止开始逐渐缓慢加速，求（16分） 时，受到转盘的摩擦力； 当增加到某一数值时，、哪个物体不受圆盘的摩擦力？求此时圆盘角速度大小物体仍在圆盘上且圆盘角速度不为零； 当增加到某一数值时，从上滑动并飞出，求落地点与盘中心在地面投影点之间的距离。 2025-2026学年度四川省彭州中学高2025级高一下期中物理试卷 答案和解析 1.【答案】  【解析】竖直方向上钢球受到的重力与水平面支持力平衡，合力等于磁铁对钢球的引力，钢球做曲线运动，磁铁的引力指向曲线轨迹的内侧，与速度方向不在同一条直线上，即据此判断物体做曲线运动的条件为合力方向与速度方向不在同一直线上。 故选D。 2.【答案】  【解析】两个小球在竖直方向均做自由落体运动，因为同时从同一高度抛出，则同时从同一高度做自由落体运动，所以同时落地。 故选C。 3.【答案】  【解析】【分析】将斜上抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动，然后结合各自的规律解答即可。 该题考查抛体运动，解答的关键是将抛体运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动。 【解答】 、铅球运动的过程中只受到重力的作用，加速度始终等于重力加速度，所以铅球的运动是匀变速曲线运动，故A错误，B正确； C、铅球的加速度始终等于重力加速度，加速度的方向竖直向下，始终不会沿轨迹切线方向，故C错误； D、铅球在竖直方向做匀变速直线运动，铅球上升的高度小于下落得高度，上升与下落时的加速度相等，所以上升的时间小于下落的时间，故D错误。 4.【答案】  【解析】【分析】 A、两物块一起做圆周运动，靠摩擦力提供向心力，两物块的角速度大小相等，结合牛顿第二定律分析判断。 解决本题的关键：知道、两物块一起做匀速圆周运动，角速度大小相等，知道圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，难度中等。 【解答】 A.做匀速圆周运动，向心加速度的方向始终指向圆心，是不断变化的，所以该运动不属于匀变速曲线运动，故A错误； B.根据，因为两物块的角速度大小相等，转动半径相等，质量相等，则向心力相等，故B错误； C.对整体分析有：，对分析有：，知圆盘对的摩擦力是对的摩擦力的倍，故C正确； D.对整体分析有：，解得，对分析有：，解得，因为先滑动，可知先达到临界角速度，可知的临界角速度较小，即，故D错误。 5.【答案】  【解析】【分析】 分析圆周运动时向心力的来源，对小球进行受力分析，根据据矢量三角形和正交分解计算绳子拉力。 本题主要考查了圆周运动时向心力的问题，同时利用矢量三角形和正交分解进行计算。 【解答】 A.小球做变速圆周运动，只在最低点处合外力充当向心力，而小球做匀速圆周运动，是合外力充当向心力，故A错误； B.假设细线长度为，小球圆周运动的半径为，小球圆周运动的半径为，则、两小球圆周运动的半径之比为，故B错误； C.根据受力分析和矢量三角形可得： ，解得：，故C正确； D.小球运动到最高点时速度为零，将重力正交分解则有： ，故D错误。 故选： 6.【答案】  【解析】略 7.【答案】  【解析】【分析】 本题考查开普勒第三定律的应用。解决问题的关键是正确写出恒星的半长轴，然后对恒星绕银河系运行和地球绕太阳运行写出开普勒第三定律，然后对比分析即可。 【解析】 根据题目信息的半长轴，根据开普勒第三定律有，式中是与中心天体的质量成正比，即，对地球围绕太阳运动，有，两式相比，可得，故C正确，ABD错误。 故选C。 8.【答案】  【解析】略 9.【答案】  【解析】【分析】 根据向心力公式和牛顿第二定律分析向心力；在最高点和最低点根据牛顿第二定律求解压力之差；球在运动过程中受重力和支持力，由向心力公式和牛顿第二定律的公式求出和各点的向心力，然后结合几何关系进行求解。 解决该题的关键是对小球在各个位置正确进行受力分析，掌握小球在各位置所需要的向心力的方向，熟记向心力的表达式。 【解答】 A、对小球在、两点受力分析，分别由圆周运动的特点得，，联立可得，故A正确； B、小球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，小球通过处时向心力与小球通过处的向心力大小相等，所以刚好通过点时速度最小，则有，则最小速度为，故B错误； C、在、处板与水平面夹角为，在、处球受到的重力沿水平方向的分力提供向心力，即 ，所以在、两处板的倾角与小球的运动速度应满足，故C正确； D、对小球在、两点受力分析，可得，故D正确。 10.【答案】  【解析】根据开普勒第二定律，在点和点分别取一小段微元，可知，而，，所以，故 A错误；地球只有在点和点才是太阳对地球的引力提供向心力，故B正确；根据开普勒第三定律可得，，且，可知，可得太阳的质量为，故 C正确；如图所示，阴影部分的面积为，根据开普勒第二定律可知，地球从运动到所用时间为，故 D错误． 11.【答案】   【解析】【分析】 小球做平抛运动，在分析处理数据时应将运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动进行处理，结合题干给出的时间以及图中竖直位移的数据进行求解。 小球在竖直方向做匀加速直线运动，由逐差法可求重力加速度。 本题主要考查研究平抛运动的实验，要求学生能运用平抛运动规律，对实验数据进行分析处理。 【解答】 小球在水平方向做匀速直线运动，由图可知，则水平分速度，代入数据得， 竖直方向做自由落体运动，可运用匀变速直线运动规律求解，匀变速直线运动中间时刻速度等于全过程平均速度， 若在点时竖直分速度记为，则有，其中，解得：。 小球在竖直方向做匀加速直线运动，由逐差法可知，重力加速度为： 。 12.【答案】 变大，根据受力情况和向心力公式有：，可解得：因半径变小，绳长不变，变大，故小球周期变大   【解析】【分析】 小球做匀速圆周运动的向心力由小球所受拉力和重力的合力提供；根据题中所给条件求解小球做圆周运动的周期，利用公式计算球所受的向心力；根据三角形定则结合几何角度求解小球的合力；根据向心力等于合力分析时间与高度的关系，从而选择图象； 根据实验的注意事项和实验原理进行分析解答； 根据向心力由合力提供求解出周期的表达式，根据表达式分析其影响因素，以此判断周期的变化情况； 解决该题的关键是掌握实验原理和实验的注意事项，熟记向心力的公式，知道圆周运动周期的计算方法；掌握用图象求解斜率的方法； 【解答】 小球在运动过程中受到重力和绳子的拉力，重力和绳子的拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力，故C正确，AB错误； 故选：； 小球做圆周运动的周期为，根据向心力公式可知：， 令绳子和竖直方向的夹角为，根据三角形定则可知，小球的合力大小为：， 因为小球所受的合力与向心力大小相等，则有：， 则有：，所以和成正比，故B正确，ACD错误； 故选：。 根据实验的原理可知，为减小小球受到的空气阻力，有利于确定其圆周运动的半径，从而减小实验误差，实验中应该选择质量大，体积小的小球做实验，故AB正确； C.测量周期时，应测出多次圆周运动的总时间，再测量周期，这样可以减小实验的测量误差，故C正确； D.实验过程中只要保证质量不变，验证向心力的表达式与周期、半径等的关系即可，不需要测量出小球的质量，故D错误； 故选：； 设小球做半径为的圆周运动的周期为，此时小球距细线上端固定点的竖直高度为，根据受力情况和向心力公式有：，可解得：因半径变小，绳长不变，变大，故小球周期变大； 故答案为：；；；；；变大，根据受力情况和向心力公式有：，可解得：因半径变小，绳长不变，变大，故小球周期变大。 13.【答案】解：由题意可知卫星的轨道半径 卫星的轨道半径 根据开普勒第三定律得 所以 代入数值计算可得 设经过时间两卫星相距最远，分为两种情况： 如果两卫星同方向转动，则卫星比卫星多转半圈      得出  卫星经过的周期个数为     代入数值计算得  如果两卫星反方向转动，则两卫星共同转过半圆时相距最远，即      得出  卫星经过的周期个数为     代入数值计算得  综上，至少经过  或  个周期两卫星相距最远。   【解析】解析请参考答案文字描述 14.【答案】解：人到达右墙壁点时，竖直方向的速度恰好为零，根据逆向思维，可知 从点到点的逆过程为平抛运动，则，解得 从点到点的过程和从点到点的过程分别为， 从点到点的过程中，，解得，， 人助跑的距离为，解得  【解析】详细解析和解答过程见答案 15.【答案】当  时，对物体由牛顿第二定律 由于物体与圆盘之间的最大静摩擦力为 所以当  时，受到转盘的静摩擦力大小为  ，方向沿指向点。 当  增加到某一数值时，或相对圆盘滑动，最大静摩擦力提供向心力， 对整体有 对有 可得 所以物体会先滑动，细线产生拉力，物体可能不受圆盘摩擦力，设此时圆盘的角速度为  ， 由牛顿第二定律 解得 当相对产生滑动时，则 解得 此后做平抛运动，则      落点到  的水平距离   解得   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $