精品解析：江西赣州市龙南市2025-2026学年高一下学期4月期中物理试题

高一物理（4月） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（ ） A. 物体的速度大小一定变化 B. 物体的加速度一定不为零 C. 物体所受合外力一定是变力 D. 物体的位移方向与速度方向始终相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体速度方向一定沿轨迹切线方向、时刻变化，但速度大小不一定变化，例如匀速圆周运动的速度大小始终不变，故A错误； B．曲线运动的速度方向时刻变化，属于变速运动，必然存在加速度，根据牛顿第二定律可知加速度一定不为零，故B正确； C．物体做曲线运动的条件是合外力与速度方向不共线，合外力可以是恒力，例如平抛运动仅受恒力重力作用，依然做曲线运动，故C错误； D．位移是初位置指向某时刻所在位置的有向线段，速度方向是该时刻轨迹的切线方向，曲线运动中二者方向不可能始终相同，故D错误。 故选B。 2. 工业生产中的一种齿轮联动装置如图所示，齿轮甲转动，带动齿轮乙、丙、丁依次转动。关于甲、丙两个齿轮边缘的a、b两点，下列说法正确的是（　　） A. a、b的周期相等 B. a、b的角速度相等 C. a、b的线速度大小相等 D. a、b的向心加速度大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由题图是一种齿轮联动装置可知，齿轮边缘在相等时间内转过相等的齿数，则有齿轮边缘的线速度大小相等，即甲、丙两个齿轮边缘的a、b两点线速度大小相等，由周期与线速度的关系公式可得 由于甲、丙两个齿轮的半径不相等，则有a、b的周期不相等，A错误，C正确； B．由于甲、丙两个齿轮边缘的a、b两点的线速度大小相等，由线速度与角速度关系公式可知，甲、丙两个齿轮的半径不相等，a、b的角速度不相等，B错误； D．由向心加速度公式可知，甲、丙两个齿轮边缘的a、b两点线速度大小相等，甲、丙两个齿轮的半径不相等，则a、b的向心加速度大小不相等，D错误。 故选C。 3. 人类探索物理学的历程充满艰辛与挑战，下列相关物理学史描述正确的是（　　） A. 牛顿首先发现万有引力定律，并用之具体计算了两物体间万有引力大小 B. 卡文迪什利用扭秤装置，第一次比较准确地测定了万有引力常量 C. 爱因斯坦认为在不同的参考系中，测量出的光速是不同的 D. 开普勒通过长期观测记录了大量数据，并总结出了行星运动定律 【答案】B 【解析】 【详解】A．在牛顿的时代万有引力常量未测量出，此时无法具体计算两物体间万有引力大小，故A错误； B．卡文迪什利用扭秤装置，第一次比较准确地测定了万有引力常量，故B正确； C．爱因斯坦认为在不同的参考系中，测量出的光速是相同的，故C错误； D．第谷通过长期观测，记录了大量数据，开普勒通过对数据的研究总结出了行星运动定律，故D错误。 故选B。 4. 我国高铁技术处于世界先进水平，诸多国家首脑人物纷纷带领调查团赶赴中国，参观、调研中国的高铁技术，并就取得的效果赞不绝口。设高铁运行时受到的阻力与速度大小的平方成正比，若高铁以速度v匀速行驶，发动机的功率为P。则当高铁速度为时，其匀速行驶时发动机的功率为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知高铁运行受到的阻力与速度大小的平方成正比，设比例系数为，高铁匀速行驶时牵引力等于阻力，因高铁匀速行驶，其牵引力等于阻力，即。由题意可知，故。发动机的功率为 当高铁速度为时，同理，当速度为时，功率为 解得 故选D。 5. 某摩托车进行“飞车走壁”杂技表演：在竖直平面内的圆形轨道内侧做圆周运动，摩托车与轨道间的动摩擦因数为μ，摩托车质量为m，重力加速度为g。当摩托车通过最高点的速度为恰能通过最高点速度的两倍时，下列说法正确的是（ ） A. 摩托车受弹力2mg B. 摩托车受弹力3mg C. 摩托车受弹力2μmg D. 摩托车受弹力3μmg 【答案】B 【解析】 【详解】设圆轨道半径为，摩托车恰能通过最高点时，设临界速度为，此时轨道对摩托车的弹力为零，仅由重力提供向心力，根据牛顿第二定律有 当摩托车以的速度通过最高点时，设轨道对摩托车的弹力大小为，重力与弹力的合力指向圆心提供向心力，根据牛顿第二定律有 联立解得 故选B。 6. 我国计划在2030年前实现载人登月。假设宇航员用手在月球表面以初速度竖直上抛一个小球，经时间t小球落回抛出点。已知月球半径为R，忽略月球自转，则月球的第一宇宙速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设月球表面重力加速度为，竖直上抛运动上升和下落过程对称，小球上升到最高点的时间为，由匀变速直线运动公式有 解得 第一宇宙速度是近月卫星的环绕速度，忽略月球自转，近月卫星的向心力由月球表面重力提供，设月球的第一宇宙速度为，有 解得 联立代入解得 故选C。 7. 近年来，中国建成了世界上最先进的超高速激波风洞。如图所示，某次测试时，将一质量为m小球从风洞地面上的A点以初速度竖直向上抛出，小球受到大小恒定的水平风力作用，到达最高点B时的速率为，小球最后落回到地面C点。重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球在空中的最小速度为 B. 小球在空中运动的加速度大小为 C. 小球从A点到C点的位移为 D. 小球从A点到B点的过程与从A点到C点的过程的水平位移之比为1∶3 【答案】C 【解析】 【详解】B．设小球从A到B的时间为t，在竖直方向上有 在水平方向上有 联立解得 小球在空中运动的加速度大小为 故B错误； A．设加速度方向（合力方向）与竖直方向的夹角为，则 当小球在空中的速度方向与合力方向垂直时，速度最小，故A错误； D．小球从A点到B点，再从B点到C点的过程中，在竖直方向上做上抛运动，根据对称性可知运动时间相等，则小球从A点到B点与从A点到C点的水平位移之比为。故D错误； C．小球从A点到C点的位移为。故C正确。 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分） 8. 如图是某游乐场中的“飞椅”项目示意图。钢绳一端系着座椅，另一端固定在转盘上，转盘匀速转动时，钢绳与竖直方向夹角为θ。已知座椅（含人）质量为m，钢绳长为l，转盘半径为R，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 座椅做圆周运动时受离心力作用 B. 座椅做圆周运动的半径为 C. 若转盘转速增大，则θ增大 D. 若转盘转速减小，则座椅线速度增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．座椅（含人）做圆周运动时受到重力和钢绳拉力的作用，并没有受到离心力作用，故A错误； B．根据几何关系可知座椅做圆周运动的半径为，故B正确； CD．以座椅（含人）为对象，根据牛顿第二定律可得 可得 若转盘转速增大，即角速度增大，由上式可知θ增大； 若转盘转速减小，即角速度减小，则θ减小，根据，可知座椅线速度减小，故C正确，D错误。 故选BC。 9. “食双星”是一种双星系统，两颗恒星在引力作用下绕连线上某点做匀速圆周运动，由于距离遥远，观测者不能把两颗星区分开，但两颗恒星的彼此掩食会造成其亮度发生周期性变化，观测者可以通过观察双星的亮度研究双星。如图所示，两颗恒星相邻两次掩食的时刻分别为、。时刻，较亮的恒星遮挡较暗的恒星，造成亮度L稍微减弱；时刻，较暗的恒星遮挡较亮的恒星，造成亮度L减弱比较明显。由此可知，下列说法正确的是（ ） A. 该双星系统的周期为 B. 该双星系统的周期为 C. 该双星系统的角速度为 D. 该双星系统的角速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．为亮星挡暗星（亮度小幅减弱），为暗星挡亮星（亮度大幅减弱），说明两次相邻掩食之间，双星刚好转过半周，即 得双星周期，故A错误，B正确； CD．根据角速度公式 代入得，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图，地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动，地球的运转周期为T。地球和太阳的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）。已知该行星的最大视角为θ，当行星处于最大视角处时，是地球上天文爱好者观察该行星的最佳时期。则下列说法正确的是（ ） A. 该行星的轨道半径与地球轨道半径之比为cosθ B. 该行星的周期为 C. 从一次最佳观察到下一次相距最近的时间间隔可能为 D. 从一次最佳观察到下一次相距最远的时间间隔可能为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．设地球的轨道半径为，该行星的轨道半径为，当视角最大为时，地球和行星的连线与行星的轨道相切，则由几何关系可知 解得该行星与地球的轨道半径之比为，故A错误； B．设该行星的运转周期为，根据开普勒第三定律有 解得，故B正确； C．设地球的角速度与行星的角速度分别为，，则有， 两者的相对角速度公式为 解得 在处于最大视角时，由几何关系可知行星、太阳连线与地球、太阳连线之间的夹角为，若此时行星在地球运动方向的前方，从该次最佳观察到下一次相距最近（即行星追上地球），行星比地球多转过的角度为 解得 则从一次最佳观察到下一次相距最近的时间间隔可能为 解得，故C正确； D．当两星相距最远时，行星与地球分别位于太阳的两侧且三者共线，此时行星与地球和太阳的连线夹角差达到。由对C选项的分析可知，处于最大视角时两星与太阳的连线夹角为，若此时行星在地球运动方向的后方，从该次最佳观察到下一次相距最远，行星比地球多转过的角度为 解得 则从一次最佳观察到下一次相距最远的时间间隔可能为 解得，故D正确。 故选BCD。 三、实验与探究题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11. 某次实验中用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示，拍摄时，光源的频闪频率为10 Hz，a球从A点水平抛出的同时，b球从与A点等高的B点开始无初速度下落，背景小方格为相同的正方形，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。 （1）比较a、b两小球的运动轨迹能确定平抛运动在竖直方向的运动是_____________； A. 自由落体运动 B. 匀速直线运动 （2）频闪照相的时间间隔为______s，背景小方格的边长为______m，a球的初速度为______m/s。 【答案】（1）A （2） ①. 0.1 ②. 0.05 ③. 1.0##1 【解析】 【小问1详解】 由频闪照片可知在任意时刻球与球的竖直高度均相同，已知球做无初速度下落的自由落体运动，由此可以确定平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。 【小问2详解】 [1]已知光源的频闪频率为，根据周期与频率的关系有 代入数据解得 [2]两小球在竖直方向上做自由落体运动，根据匀变速直线运动相邻相等时间内的位移差公式有 由图可知竖直方向上相邻相等时间内的位移差为两个小方格的边长，设小方格的边长为，则有 联立解得 [3]小球在水平方向上做匀速直线运动，由图可知在相等时间内水平方向的位移为 根据匀速直线运动规律有 联立并代入数据解得 12. 某实验小组用如图所示的装置“探究向心力大小的表达式”。在光滑水平玻璃板上，用细线连接一个质量为m的小球，细线的另一端穿过光滑的圆孔，下方悬挂一个质量为M的钩码。小球在玻璃板上做匀速圆周运动时，细线拉力使钩码保持静止（不计细线与圆孔的摩擦）。 （1）实验时，通过测量小球做n圈（n取30~50）所用时间t，得到小球做圆周运动的周期T=_________；再测量小球做圆周运动的轨道半径r，则向心力F向=__________（用m、r、T表示）。 （2）若测得小球质量m=0.1 kg，钩码质量M=0.22 kg，小球做圆周运动的半径r=0.2 m，测得小球转动30圈的时间t=18.84 s，则计算得到的向心力F向=___________N（结果保留两位有效数字），比较此时细线拉力，若在误差允许范围内相等，则验证了向心力公式。（取π=3.14，g=10 m/s2） （3）本实验产生误差的主要原因有_______________________（写出一条即可）。 【答案】（1） ①. ②. （2）2.0 （3）小球运动过程受到玻璃板的摩擦力作用或测量半径、周期时存在误差；小球不是严格匀速圆周运动；存在空气阻力等。 【解析】 【小问1详解】 [1]周期为转动一圈的时间，圈总时间为，因此周期 [2]根据向心力公式 化简得向心力 【小问2详解】 代入已知数据计算得 【小问3详解】 小球运动过程受到玻璃板的摩擦力作用或测量半径、周期时存在误差；小球不是严格匀速圆周运动；存在空气阻力等。 四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分） 13. 如图所示，一个人用与水平方向成37°角的力F=20N拉一个木箱，木箱以2 m/s的速度在水平地面上沿直线匀速向右前进了x=9m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）木箱在运动位移x的过程中摩擦力对木箱所做的功； （2）2s末拉力的瞬时功率。 【答案】（1） （2）P=32 W 【解析】 【小问1详解】 木箱匀速前进水平方向受力平衡,得滑动摩擦力f=Fcos37°=16N 故摩擦力对木箱做的功 代入数据解得 【小问2详解】 木箱以2 m/s的速度匀速运动,根据 得2 s末拉力的瞬时功率P=32W 14. 北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，其空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。已知地球静止轨道卫星的运行周期为T，地球（可视为质量分布均匀的球体）的半径为R，近地卫星（轨道半径近似等于地球半径）的运行周期为，引力常量为G。求： （1）地球的平均密度； （2）地球赤道上与北极极点上重力加速度大小的比值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设地球的质量为，近地卫星的质量为，根据万有引力提供向心力有 解得 地球的体积为 根据密度公式有 联立解得 【小问2详解】 设地球表面物体的质量为，对于地球赤道上的物体，其受到的万有引力一部分提供其随地球自转的向心力，有 对于地球北极点上的物体，万有引力等于重力，有 联立以上各式解得 15. 如图所示，静止的水平圆盘上，径向伸直的轻绳相连物体A和B，两者质量均为m，分居圆心两侧，与圆心的距离分别为，，A、B与圆盘间的动摩擦因数相同且均为μ。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现圆盘转速缓慢增加，求： （1）轻绳即将张紧时圆盘的角速度； （2）A所受摩擦力最小时圆盘的角速度； （3）A、B与圆盘相对静止时的最大角速度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 分析可知在圆盘转速缓慢增加过程中，由于物块的运动半径较大，其所需的向心力较大，故物块先达到最大静摩擦力，此时轻绳恰好伸直且拉力为零，对物块根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 随着角速度继续增大，轻绳出现拉力，物块的静摩擦力保持最大值不变且方向始终指向圆心，物块受到的指向圆心的静摩擦力逐渐减小，当物块受到的摩擦力最小时其大小为零，设此时轻绳的拉力为，对物块和物块根据牛顿第二定律分别有， 联立解得 【小问3详解】 当角速度继续增大，轻绳拉力继续增大，物块受到的静摩擦力反向增大，当两物块与圆盘刚要发生相对滑动时，圆盘的角速度达到最大值，此时物块受到背离圆心的最大静摩擦力，物块受到指向圆心的最大静摩擦力，设此时轻绳的拉力为$F'$，对物块和物块根据牛顿第二定律分别有， 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理（4月） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（ ） A. 物体的速度大小一定变化 B. 物体的加速度一定不为零 C. 物体所受合外力一定是变力 D. 物体的位移方向与速度方向始终相同 2. 工业生产中的一种齿轮联动装置如图所示，齿轮甲转动，带动齿轮乙、丙、丁依次转动。关于甲、丙两个齿轮边缘的a、b两点，下列说法正确的是（　　） A. a、b的周期相等 B. a、b的角速度相等 C. a、b的线速度大小相等 D. a、b的向心加速度大小相等 3. 人类探索物理学的历程充满艰辛与挑战，下列相关物理学史描述正确的是（　　） A. 牛顿首先发现万有引力定律，并用之具体计算了两物体间万有引力大小 B. 卡文迪什利用扭秤装置，第一次比较准确地测定了万有引力常量 C. 爱因斯坦认为在不同的参考系中，测量出的光速是不同的 D. 开普勒通过长期观测记录了大量数据，并总结出了行星运动定律 4. 我国高铁技术处于世界先进水平，诸多国家首脑人物纷纷带领调查团赶赴中国，参观、调研中国的高铁技术，并就取得的效果赞不绝口。设高铁运行时受到的阻力与速度大小的平方成正比，若高铁以速度v匀速行驶，发动机的功率为P。则当高铁速度为时，其匀速行驶时发动机的功率为（ ） A. B. C. D. 5. 某摩托车进行“飞车走壁”杂技表演：在竖直平面内的圆形轨道内侧做圆周运动，摩托车与轨道间的动摩擦因数为μ，摩托车质量为m，重力加速度为g。当摩托车通过最高点的速度为恰能通过最高点速度的两倍时，下列说法正确的是（ ） A. 摩托车受弹力2mg B. 摩托车受弹力3mg C. 摩托车受弹力2μmg D. 摩托车受弹力3μmg 6. 我国计划在2030年前实现载人登月。假设宇航员用手在月球表面以初速度竖直上抛一个小球，经时间t小球落回抛出点。已知月球半径为R，忽略月球自转，则月球的第一宇宙速度为（ ） A. B. C. D. 7. 近年来，中国建成了世界上最先进的超高速激波风洞。如图所示，某次测试时，将一质量为m小球从风洞地面上的A点以初速度竖直向上抛出，小球受到大小恒定的水平风力作用，到达最高点B时的速率为，小球最后落回到地面C点。重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球在空中的最小速度为 B. 小球在空中运动的加速度大小为 C. 小球从A点到C点的位移为 D. 小球从A点到B点的过程与从A点到C点的过程的水平位移之比为1∶3 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分） 8. 如图是某游乐场中的“飞椅”项目示意图。钢绳一端系着座椅，另一端固定在转盘上，转盘匀速转动时，钢绳与竖直方向夹角为θ。已知座椅（含人）质量为m，钢绳长为l，转盘半径为R，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 座椅做圆周运动时受离心力作用 B. 座椅做圆周运动的半径为 C. 若转盘转速增大，则θ增大 D. 若转盘转速减小，则座椅线速度增大 9. “食双星”是一种双星系统，两颗恒星在引力作用下绕连线上某点做匀速圆周运动，由于距离遥远，观测者不能把两颗星区分开，但两颗恒星的彼此掩食会造成其亮度发生周期性变化，观测者可以通过观察双星的亮度研究双星。如图所示，两颗恒星相邻两次掩食的时刻分别为、。时刻，较亮的恒星遮挡较暗的恒星，造成亮度L稍微减弱；时刻，较暗的恒星遮挡较亮的恒星，造成亮度L减弱比较明显。由此可知，下列说法正确的是（ ） A. 该双星系统的周期为 B. 该双星系统的周期为 C. 该双星系统的角速度为 D. 该双星系统的角速度为 10. 如图，地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动，地球的运转周期为T。地球和太阳的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角（简称视角）。已知该行星的最大视角为θ，当行星处于最大视角处时，是地球上天文爱好者观察该行星的最佳时期。则下列说法正确的是（ ） A. 该行星的轨道半径与地球轨道半径之比为cosθ B. 该行星的周期为 C. 从一次最佳观察到下一次相距最近的时间间隔可能为 D. 从一次最佳观察到下一次相距最远的时间间隔可能为 三、实验与探究题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11. 某次实验中用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示，拍摄时，光源的频闪频率为10 Hz，a球从A点水平抛出的同时，b球从与A点等高的B点开始无初速度下落，背景小方格为相同的正方形，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。 （1）比较a、b两小球的运动轨迹能确定平抛运动在竖直方向的运动是_____________； A. 自由落体运动 B. 匀速直线运动 （2）频闪照相的时间间隔为______s，背景小方格的边长为______m，a球的初速度为______m/s。 12. 某实验小组用如图所示的装置“探究向心力大小的表达式”。在光滑水平玻璃板上，用细线连接一个质量为m的小球，细线的另一端穿过光滑的圆孔，下方悬挂一个质量为M的钩码。小球在玻璃板上做匀速圆周运动时，细线拉力使钩码保持静止（不计细线与圆孔的摩擦）。 （1）实验时，通过测量小球做n圈（n取30~50）所用时间t，得到小球做圆周运动的周期T=_________；再测量小球做圆周运动的轨道半径r，则向心力F向=__________（用m、r、T表示）。 （2）若测得小球质量m=0.1 kg，钩码质量M=0.22 kg，小球做圆周运动的半径r=0.2 m，测得小球转动30圈的时间t=18.84 s，则计算得到的向心力F向=___________N（结果保留两位有效数字），比较此时细线拉力，若在误差允许范围内相等，则验证了向心力公式。（取π=3.14，g=10 m/s2） （3）本实验产生误差的主要原因有_______________________（写出一条即可）。 四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分） 13. 如图所示，一个人用与水平方向成37°角的力F=20N拉一个木箱，木箱以2 m/s的速度在水平地面上沿直线匀速向右前进了x=9m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）木箱在运动位移x的过程中摩擦力对木箱所做的功； （2）2s末拉力的瞬时功率。 14. 北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，其空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。已知地球静止轨道卫星的运行周期为T，地球（可视为质量分布均匀的球体）的半径为R，近地卫星（轨道半径近似等于地球半径）的运行周期为，引力常量为G。求： （1）地球的平均密度； （2）地球赤道上与北极极点上重力加速度大小的比值。 15. 如图所示，静止的水平圆盘上，径向伸直的轻绳相连物体A和B，两者质量均为m，分居圆心两侧，与圆心的距离分别为，，A、B与圆盘间的动摩擦因数相同且均为μ。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现圆盘转速缓慢增加，求： （1）轻绳即将张紧时圆盘的角速度； （2）A所受摩擦力最小时圆盘的角速度； （3）A、B与圆盘相对静止时的最大角速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $