精品解析：甘肃嘉峪关市酒钢三中2025-2026学年高一下学期4月期中物理试卷

嘉峪关市酒钢三中2025—2026学年第二学期第一次考试 高一物理试卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题列出的四个选项中只有一个是符合要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 2024年6月25日，嫦娥六号从月球背面带回月壤样品。已知月球质量为M，嫦娥六号质量为m，某时刻嫦娥六号到月球中心的距离为r，此时其受到月球的万有引力大小为（引力常量为G）（　　） A. B. C. D. 2. 用细线系着一个小球，使其在光滑水平面上做匀速圆周运动，O为圆心，小球经过A点时线速度v的方向如图所示，此时小球向心加速度的方向（　　） A. 与v的方向相同 B. 与v的方向相反 C. 垂直于v并指向O点 D. 垂直于v并背离O点 3. 如图所示，质量为m的小球，从距桌面高处的A点下落到地面上的点，桌面高，选择桌面为参考平面，重力加速度为。关于小球的重力势能和重力做功，下列说法正确的是（　　） A. 在A点时， B. 在B点时， C. 小球下落过程中，先减小后增大 D. 小球重力势能减小了 4. 机车以下列两种方式启动，且沿直线运动（设阻力不变）。方式①：机车以不变的额定功率启动；方式②：机车的启动功率先随速度均匀增加，后保持额定功率不变。如图给出的四个图像中，能够正确反映机车的速度v随时间t变化的是（　　） A. 甲对应方式①，乙对应方式② B. 乙对应方式①，丙对应方式② C. 甲对应方式①，丙对应方式② D. 丙对应方式①，乙对应方式② 5. 修正带结构如图所示，大小齿轮相互咬合，且大、小齿轮的半径之比为，a、b点分别位于大、小齿轮的边缘，则a、b点的角速度大小之比为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，A为地面上的待发射卫星，B为近地圆轨道卫星，C为地球静止卫星。三颗卫星质量相同，三颗卫星的线速度大小分别为、、，角速度大小分别为、、，周期分别为、、，向心加速度大小分别为、、，则（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从点脱离后做平抛运动，经过后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰。已知半圆形管道的半径为，小球可看作质点且其质量为，取。则（　　） A. 小球在斜面上的相碰点与点的水平距离是 B. 小球在斜面上的相碰点与点的水平距离是 C. 小球经过管道的点时，受到上管道的作用力的大小是 D. 小球经过管道的点时，受到下管道的作用力的大小是 二、多项选择题（每小题5分，共15分。每个小题有多个正确选项，不选、多选、错选均不得分，选对但不全对得3分） 8. 关于下列四幅图，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，为了安全应该尽量以较大速度通过 B. 乙图中，火车转弯低于规定时速行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 C. 丙图中，脱水筒在高速转动时，水做离心运动被甩出 D. 丁图中，当“水流星”通过最高点时，水对桶底的压力一定等于零 9. 如图所示，卫星从圆轨道Ⅰ变轨至椭圆轨道Ⅱ，再变轨至圆轨道Ⅲ，下列说法正确的是（　　） A. 在轨道Ⅱ上A点的速度大于轨道Ⅰ上A点的速度 B. 在轨道Ⅱ上B点的加速度小于轨道Ⅲ上B点的加速度 C. 卫星在轨道Ⅲ的运行周期大于轨道Ⅱ的运行周期 D. 从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ需在A点减速 10. 一位同学玩飞镖游戏，圆盘边缘上有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L，如图所示。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以一定角速度绕盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（　　） A. 飞镖在空中飞行的时间为 B. 圆盘转动周期的最小值为 C. 圆盘的半径可能为 D. P点随圆盘转动的线速度可能为 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上，宇宙飞船上备有以下实验仪器： A．弹簧测力计一个 B．精确秒表一只 C．天平一台（附砝码一套） D．物体一个 为测定该行星的密度，宇航员在绕行中进行了一次测量，依据测量数据可以求出密度.。 （1）绕行时测量所用的仪器为________（用仪器的字母序号表示），所测物理量为________。 （2）密度表达式：________（万有引力常量为G） 12. 探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1。 （1）在这个实验中，利用了_______(选填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”)来探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系； （2）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量_______（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与______（选填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径______（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮； （3）当用两个质量相等的小球做实验，调整长槽中小球的轨道半径是短槽中小球半径的2倍，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1：2，则左、右两边塔轮的半径之比为________。 四、解答题（本题共3小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后结果的不能给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，在光滑的水平面上，质量m=3kg的物体，在水平拉力F=6N的作用下，从静止开始运动，经过3s运动了9m。求： （1）力F在3s内对物体所做的功； （2）力F在3s内对物体做功的平均功率。 14. 据中国气象局表示，针对我国出现的持续性雾霾天气，“风云三号”卫星能及时监测雾霾覆盖省份、覆盖面积和强度等情况。已知“风云三号”在距地球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。求： （1）地球的质量； （2）“风云三号”卫星在轨道上的运行周期T。 15. 如图所示，半径为2r的水平圆盘距离地面的高度为h，质量均为m的A、B两个物块，均可看成质点，用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过圆盘圆心，A、B两物块的转动半径，（B在转盘边缘）。A和B一起随圆盘绕竖直中心轴OO′转动（O′为转盘圆心在地面沿竖直方向的投影），转动角速度ω从零开始缓慢增大，直到有物块相对圆盘运动为止。它们与圆盘间的动摩擦因数均为μ。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）若先将轻绳去掉，将A、B两物块先后单独放到如图所示位置，分别求出A、B相对圆盘静止时圆盘转动的最大角速度； （2）在A、B两物块间加上轻绳，如图所示，当绳上恰好出现拉力时，圆盘的角速度ω1大小； （3）绳上出现拉力后，随着角速度的缓慢增加，是否有物体受到的摩擦力为零？如果有，求出此时圆盘角速度大小ω2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 嘉峪关市酒钢三中2025—2026学年第二学期第一次考试 高一物理试卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题列出的四个选项中只有一个是符合要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 2024年6月25日，嫦娥六号从月球背面带回月壤样品。已知月球质量为M，嫦娥六号质量为m，某时刻嫦娥六号到月球中心的距离为r，此时其受到月球的万有引力大小为（引力常量为G）（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据万有引力定律可知，此时其受到月球的万有引力大小为 故选D。 2. 用细线系着一个小球，使其在光滑水平面上做匀速圆周运动，O为圆心，小球经过A点时线速度v的方向如图所示，此时小球向心加速度的方向（　　） A. 与v的方向相同 B. 与v的方向相反 C. 垂直于v并指向O点 D. 垂直于v并背离O点 【答案】C 【解析】 【详解】小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，因此其加速度方向与速度方向垂直，由所在位置指向圆心。 故选C。 3. 如图所示，质量为m的小球，从距桌面高处的A点下落到地面上的点，桌面高，选择桌面为参考平面，重力加速度为。关于小球的重力势能和重力做功，下列说法正确的是（　　） A. 在A点时， B. 在B点时， C. 小球下落过程中，先减小后增大 D. 小球重力势能减小了 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在A点时， 故A错误； B．在B点时， 故B正确； C．小球下落过程中，重力势能不断减小，故C错误； D．小球重力势能减少了，故正确。 故选BD。 4. 机车以下列两种方式启动，且沿直线运动（设阻力不变）。方式①：机车以不变的额定功率启动；方式②：机车的启动功率先随速度均匀增加，后保持额定功率不变。如图给出的四个图像中，能够正确反映机车的速度v随时间t变化的是（　　） A. 甲对应方式①，乙对应方式② B. 乙对应方式①，丙对应方式② C. 甲对应方式①，丙对应方式② D. 丙对应方式①，乙对应方式② 【答案】B 【解析】 【详解】机车以不变的额定功率启动时，由公式得 时间增大，速度v增大，P恒定时，F减小，对汽车受力分析得 F减小，则a减小，当 时，速度不在变化，则乙图为机车以不变的额定功率启动的速度时间图像。汽车以恒定牵引力启动时，对汽车受力分析得 则加速度a不变，汽车做匀加速直线运动，当增大到额定功率时，随着速度的继续增加，牵引力变小，加速度变小，做加速度减小的加速运动，当牵引力减小到和阻力相等后，汽车做匀速直线运动，则图丙是机车的启动功率先随速度均匀增加，后保持额定功率不变的启动的速度时间图像。 故选B。 5. 修正带结构如图所示，大小齿轮相互咬合，且大、小齿轮的半径之比为，a、b点分别位于大、小齿轮的边缘，则a、b点的角速度大小之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】a、b点分别位于大、小齿轮的边缘，线速度相同，由 可得 故选B。 6. 如图所示，A为地面上的待发射卫星，B为近地圆轨道卫星，C为地球静止卫星。三颗卫星质量相同，三颗卫星的线速度大小分别为、、，角速度大小分别为、、，周期分别为、、，向心加速度大小分别为、、，则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．静止卫星C的角速度等于地面上的特发射卫星A的角速度，即 B、C均为卫星，由万有引力提供向心力有 解得 由于卫星B的轨道半径小于C的轨道半径，则 所以 故A正确； B．静止卫星C的周期等于地面上的特发射卫星A的周期，即 TA=TC B、C均为卫星，根据开普勒第三定律可知B的周期小于C的周期，即 TC＞TB 所以有 TA=TC＞TB 故B错误； C．静止卫星C的角速度等于地面上的特发射卫星A的角速度，即 根据可知 由万有引力提供向心力有 解得 可知B的线速度大于C的线速度，即 所以有 故C错误； D．静止卫星C的角速度等于地面上的特发射卫星A的角速度，即 根据可知 根据牛顿第二定律可得 解得 B的向心加速度大于C的向心加速度，即 所以有 故D错误。 故选A。 7. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从点脱离后做平抛运动，经过后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰。已知半圆形管道的半径为，小球可看作质点且其质量为，取。则（　　） A. 小球在斜面上的相碰点与点的水平距离是 B. 小球在斜面上的相碰点与点的水平距离是 C. 小球经过管道的点时，受到上管道的作用力的大小是 D. 小球经过管道的点时，受到下管道的作用力的大小是 【答案】A 【解析】 【详解】AB．小球从B点脱离后做平抛运动，经过0.3s后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰，则在C点的竖直分速度为 因小球恰好垂直撞在斜面上，则平抛运动水平初速度为 小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离为 故A正确，B错误； CD．设小球经过B点时，受到上管道竖直向下的作用力，根据牛顿第二定律可得 联立方程，解得 负号说明小球在B点受到下管道的作用力的大小是1N，方向竖直向上，故CD错误。 故选A。 二、多项选择题（每小题5分，共15分。每个小题有多个正确选项，不选、多选、错选均不得分，选对但不全对得3分） 8. 关于下列四幅图，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，为了安全应该尽量以较大速度通过 B. 乙图中，火车转弯低于规定时速行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 C. 丙图中，脱水筒在高速转动时，水做离心运动被甩出 D. 丁图中，当“水流星”通过最高点时，水对桶底的压力一定等于零 【答案】BC 【解析】 【详解】A．甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，向心加速度竖直向上，指向圆心，汽车超重，汽车对桥面的压力大于汽车自身重力，为安全应尽量减小车速，故A错误； B．乙图中，火车转弯低于规定时速行驶时，重力与支持力的合力大于所需的向心力，火车有做向心运动的趋势，所以内轨对内轮缘会有挤压作用，故B正确； C．丙图中，脱水筒的脱水原理是附着在衣服上的水的附着力不足以提供做圆周运动的向心力时做离心运动被甩出，故C正确； D．丁图中，当“水流星”通过最高点时，可以由水自身重力提供向心力，即若满足此时水对桶底的压力为零，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，卫星从圆轨道Ⅰ变轨至椭圆轨道Ⅱ，再变轨至圆轨道Ⅲ，下列说法正确的是（　　） A. 在轨道Ⅱ上A点的速度大于轨道Ⅰ上A点的速度 B. 在轨道Ⅱ上B点的加速度小于轨道Ⅲ上B点的加速度 C. 卫星在轨道Ⅲ的运行周期大于轨道Ⅱ的运行周期 D. 从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ需在A点减速 【答案】AC 【解析】 【详解】AD．卫星从低轨道变轨到高轨道，需要在变轨处点火加速，所以卫星从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ需在A点加速，则卫星在轨道Ⅱ上A点的速度大于轨道Ⅰ上A点的速度，故A正确，D错误； B．根据牛顿第二定律可得 可得 可知卫星在轨道Ⅱ上B点的加速度等于轨道Ⅲ上B点的加速度，故B错误； C．根据开普勒第三定律，由于轨道Ⅲ的半径大于轨道Ⅱ的半长轴，所以卫星在轨道Ⅲ的运行周期大于轨道Ⅱ的运行周期，故C正确。 故选AC。 10. 一位同学玩飞镖游戏，圆盘边缘上有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L，如图所示。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以一定角速度绕盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（　　） A. 飞镖在空中飞行的时间为 B. 圆盘转动周期的最小值为 C. 圆盘的半径可能为 D. P点随圆盘转动的线速度可能为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．飞镖水平位移为，水平方向匀速：，解得飞行时间，故A正确。 B．飞镖击中点时，从初始位置（盘心正上方）转到飞镖高度，需要转过圈加半圈（），即 整理得周期：  时周期最大，最大周期为；越大越小，不存在最小周期，故B错误。 C．竖直方向飞镖下落位移：   击中时在盘心正下方，下落位移等于圆盘直径，即，得，与选项矛盾，故C错误。 D．点线速度，代入和，整理得：   当时，，满足条件，故D正确。 故选AD。 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在行星上，宇宙飞船上备有以下实验仪器： A．弹簧测力计一个 B．精确秒表一只 C．天平一台（附砝码一套） D．物体一个 为测定该行星的密度，宇航员在绕行中进行了一次测量，依据测量数据可以求出密度.。 （1）绕行时测量所用的仪器为________（用仪器的字母序号表示），所测物理量为________。 （2）密度表达式：________（万有引力常量为G） 【答案】 ①. B ②. 周期T ③. 【解析】 【分析】 【详解】(1)(2)[1][2][3]在地表附近，由重力等于万有引力则有 宇宙飞船绕行星做圆周运动，万有引力等于向心力则有 该行星的密度为 联立解得 由以上可知为测定该行星的密度ρ，需要测出宇宙飞船绕行星做圆周运动的周期T，需要用秒表B测周期。 12. 探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1。 （1）在这个实验中，利用了_______(选填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”)来探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系； （2）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量_______（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与______（选填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径______（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮； （3）当用两个质量相等的小球做实验，调整长槽中小球的轨道半径是短槽中小球半径的2倍，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1：2，则左、右两边塔轮的半径之比为________。 【答案】 ①. 控制变量法 ②. 相同 ③. 挡板B ④. 相同 ⑤. 2:1 【解析】 【分析】 【详解】（1） [1]本实验中要分别探究向心力大小与质量m、角速度ω、半径r之间的关系，所以需要用到控制变量法。 （2）[2]探究向心力大小与圆周运动半径的关系时，需要控制小球的质量和运动角速度相同，所以应选择两个质量相同的小球。 （3）[3]据F=mω2R，由题意可知 F右=2F左 R左=2R右 可得 ω左：ω右=1:2 由 v=ωr 可得 r左轮：r右轮=2:1 左、右两边塔轮的半径之比是2:1 四、解答题（本题共3小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后结果的不能给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，在光滑的水平面上，质量m=3kg的物体，在水平拉力F=6N的作用下，从静止开始运动，经过3s运动了9m。求： （1）力F在3s内对物体所做的功； （2）力F在3s内对物体做功的平均功率。 【答案】（1）54J；（2）18W 【解析】 【详解】（1）根据功的计算公式，有 （2）力对物体做功的平均功率为 14. 据中国气象局表示，针对我国出现的持续性雾霾天气，“风云三号”卫星能及时监测雾霾覆盖省份、覆盖面积和强度等情况。已知“风云三号”在距地球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。求： （1）地球的质量； （2）“风云三号”卫星在轨道上的运行周期T。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在地球表面对质量为m的物体有 解得地球的质量为M=。 【小问2详解】 设距地面高度为h的卫星的质量为m′，根据万有引力提供向心力有 联立（1）的结果解得 15. 如图所示，半径为2r的水平圆盘距离地面的高度为h，质量均为m的A、B两个物块，均可看成质点，用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过圆盘圆心，A、B两物块的转动半径，（B在转盘边缘）。A和B一起随圆盘绕竖直中心轴OO′转动（O′为转盘圆心在地面沿竖直方向的投影），转动角速度ω从零开始缓慢增大，直到有物块相对圆盘运动为止。它们与圆盘间的动摩擦因数均为μ。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度为g，求： （1）若先将轻绳去掉，将A、B两物块先后单独放到如图所示位置，分别求出A、B相对圆盘静止时圆盘转动的最大角速度； （2）在A、B两物块间加上轻绳，如图所示，当绳上恰好出现拉力时，圆盘的角速度ω1大小； （3）绳上出现拉力后，随着角速度的缓慢增加，是否有物体受到的摩擦力为零？如果有，求出此时圆盘角速度大小ω2。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对A，由最大静摩擦力提供向心力时，角速度最大，有 可得 对B，由最大静摩擦力提供向心力时，角速度最大，有 可得 【小问2详解】 又（1）分析可知，B与转盘之间先达到最大静摩擦力，绳上恰好出现拉力时，由最大静摩擦力提供其向心力，则有 解得圆盘的角速度为 【小问3详解】 绳上出现拉力后，随着角速度的缓慢增加，B所受摩擦力仍然为最大静摩擦力，由摩擦力与绳的拉力的合力提供向心力，由于绳的拉力等于由于B角速度增大而增大的向心力，而A由于角速度增大而增大的向心力小于绳的拉力，可知，开始时A所受摩擦力减小，当A所受摩擦力减为0时，对物体B受力分析有  对物体A受力分析有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $