河北保定市第一中学2025-2026学年高一下学期4月期中物理试题（含解析）

这是一份河北保定市第一中学2025-2026学年高一下学期4月期中物理试题（含解析），共26页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围，2D等内容，欢迎下载使用。
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：人教版必修第二册第五、六、七章。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求.
1. 汽车过弯是驾驶技术中的关键，过弯的基础原则是“慢进快出”，即在进入弯道前完成减速，入弯后稳住车速，出弯时再逐渐加速，但有些驾驶技能好的驾驶员喜欢在弯道中就开始加速，整个过弯过程汽车做曲线运动。下列说法正确的是（ ）
A. 汽车过弯过程中速度方向指向运动轨迹的凹侧
B. 汽车不管是匀速过弯还是加速过弯，其所受合力方向均与运动轨迹相切
C. 汽车不管是匀速过弯还是加速过弯，其所受合力方向均与速度方向垂直
D. 汽车加速过弯过程中，其所受合力方向与速度方向的夹角一定为锐角
【答案】D
【解析】
【详解】A．曲线运动的速度方向始终沿运动轨迹的切线方向，合力才指向轨迹凹侧，故A错误；
B．曲线运动的合力一定指向轨迹凹侧，若合力与轨迹相切则合力与速度共线，汽车将做直线运动，无法完成过弯，故B错误；
C．匀速过弯时合力为向心力，与速度方向垂直；加速过弯时合力存在沿速度方向的切向分量，合力与速度方向不垂直，故C错误；
D．汽车加速过弯时速度大小增大，说明合力在速度方向的分量与速度同向，因此合力与速度方向的夹角一定为锐角，故D正确。
故选D。
2. “长征七号A”运载火箭在中国文昌航天发射场点火起飞，托举“实践二十三号”卫星直冲云霄，随后卫星进入预定轨道，发射取得圆满成功。已知地球表面的重力加速度大小为g，地球的半径为R，“实践二十三号”卫星距地面的高度为h，入轨后绕地球做匀速圆周运动，该卫星的（ ）
A. 线速度大小为B. 角速度大小为
C. 向心加速度大小为gD. 周期为
【答案】A
【解析】
【详解】地球表面物体万有引力等于重力，可得
卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径，万有引力提供向心力，满足
A．联立上述公式得线速度，故A正确；
B．联立得角速度，故B错误；
C．联立得向心加速度，故C错误；
D．联立得周期，故D错误。
故选A。
3. 某质点在平面内运动，在轴方向上运动的图像如图1所示，在轴方向上运动的图像如图2所示，下列说法正确的是（ ）
A. 内质点一直在做直线运动
B. 时质点的位置坐标一定为
C. 内质点位移大小为
D. 时，质点的速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A．内，x轴方向上有加速度，且与速度不共线，做曲线运动，故A错误；
B．轴初位置未知，无法判断，故B错误；
C．内，质点在轴上的位移大小为，y轴上的位移大小为2m，合成后为，故C正确；
D．轴上的速度大小分别为和，合成后为，故D错误。
故选C。
4. 下列有关生活中圆周运动实例的分析，说法正确的是（ ）
A. 图甲中汽车通过凹形路面的最低点时，速度越大，越不容易爆胎
B. 图乙中铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是让火车以设计速度行驶时，轮缘与轨道间无挤压
C. 图丙中杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时绳子中的拉力不能为零
D. 图丁中滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动，衣物运动到最高点 A 点时脱水效果最好
【答案】B
【解析】
【详解】A．汽车通过凹形路面的最低点时，根据牛顿第二定律有
解得
速度 越大，地面对汽车的支持力 越大，根据牛顿第三定律，汽车对地面的压力越大，轮胎越容易爆胎，故A错误；
B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车以设计速度行驶时，重力和支持力的合力恰好提供向心力，即
此时轮缘与轨道间无挤压，故B正确；
C．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，若速度 ，则重力恰好提供向心力，绳子中的拉力为零，故C错误；
D．衣物在最高点A时，有
解得
在最低点B时，有
解得
显然 ，即衣物在最低点时对筒壁的压力最大，脱水效果最好，故D错误。
故选B。
5. 如图所示，某一小球以一定的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度为10m/s，方向与水平方向的夹角为，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为（空气阻力忽略不计，）。以下判断中正确的是（ ）

A. 小球经过A、B两点间的时间B. 小球经过A、B两点间的时间
C. A、B两点间的高度差D. A、B两点间的高度差
【答案】C
【解析】
【详解】AB．小球的初速度为
竖直分速度为
则小球在B点的竖直分速度为
小球经过A、B两点间的时间为
AB错误；
CD．A、B两点间的高度差为
C正确，D错误。
故选C。
6. 有a、b、c、d四颗卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 在相同时间内，c转过的弧长最短
B. b的向心加速度小于d的向心加速度
C. c在内转过的角度是
D. d的运动周期可能是
【答案】D
【解析】
【详解】A．因a在地球上，c为地球同步卫星，所以a、c角速度相同，由可知c的线速度比a的线速度大，因此在相同时间内，c转过的弧长一定比a转过的弧长更长，A错误；
B．根据牛顿第二定律可得，b是近地轨道卫星，d是高空探测卫星，b的向心加速度大于d的向心加速度，B错误；
C．c为地球同步卫星，内转过的角度为，则内转过的角度为，C错误；
D．由开普勒第三定律可知卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期（24h），则d的运动周期可能是，D正确。
故选D。
7. 如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台转动，当转速缓慢增加达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=0.8m，离水平地面的高度H=0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.8m。设物块与转台间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2。则可得（ ）
A. 物块刚离开转台时的速度大小v0=1m/sB. 物块刚离开转台时的速度大小v0=4m/s
C. 物块与转台间的动摩擦因数μ=0.2D. 物块与转台间的动摩擦因数μ=0.5
【答案】D
【解析】
【详解】AB．由于物块离开转台后做平抛运动，则，
联立解得，故AB错误；
CD．根据摩擦力提供向心力有
解得，故C错误，D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，小明分别在篮筐正前方的a、b位置投掷篮球，出手时篮球的高度相同，篮球都垂直击中竖直篮板上的同一点。不考虑篮球旋转且不计空气阻力，下列说法错误的是（ ）
A. 在a处投掷时，篮球从出手到击中篮板的时间长
B. 在b处投掷时，篮球击中篮板的速率大
C. 在b处投掷时，篮球出手时的速率大
D. 在a处和b处篮球从出手到击中篮板的过程中，篮球的速度变化量相同
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．出手时篮球的高度相同，最终都垂直击中篮板上的同一点，可逆向把篮球看成做平抛运动，竖直方向有
由于高度相同，所以在a处和b处篮球从出手到击中篮板的时间相等，故A错误，满足题意要求；
B．根据，由图可知在a处投掷时，篮球的水平分速度更大，则篮球击中篮筐的速度更大，故B错误，满足题意要求；
C．根据
可知在a处和b处篮球出手时的速率相比，a处的出手速率大，故C错误，满足题意要求；
D．在a处和b处篮球从出手到击中篮板的过程中，根据，由于运动时间相等，所以篮球的速度变化量相同，故D正确，不满足题意要求。
故选ABC。
9. 嫦娥六号探测器的发射成功，开启了人类首次从月球背面采样返回先河。探测器着陆月球表面的过程示意图如图所示，探测器先在半径为r轨道I做匀速圆周运动，周期为T。从A点变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达近月点B点再次变轨到近月圆轨道Ⅲ，最后安全落在月球上。已知月球半径为R，引力常量为G，忽略近月点离月球表面高度，下列说法正确的是（ ）
A. 探测器在轨道Ⅱ上A和B两点加速度大小之比为
B. 探测器在轨道Ⅱ上A和B两点线速度大小之比为
C. 探测器在轨道Ⅱ上从A到B的最短时间为
D. 月球的平均密度为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据牛顿第二定律有
可得
则探测器在轨道Ⅱ上A和B两点加速度大小之比为，A错误；
B．设探测器在轨道Ⅱ上A和B两点线速度大小分别为、,取一小段时间，根据开普勒第三定律有
可得，B正确；
C．根据开普勒第三定律有
解得探测器在轨道Ⅱ上运行的周期
故探测器在轨道Ⅱ上从A到B的最短时间，C正确；
D．探测器在半径为r轨道I做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
可得
月球的体积
则月球的平均密度，D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示为一种小型打夯机，利用冲击和冲击振动作用分层夯实回填土，该打夯机的结构如图乙所示。质量为m的摆锤通过轻杆与总质量为M的底座（含电动机）上的转轴相连，轻杆质量忽略不计。电动机带动摆锤绕转轴O在竖直面内以角速度ω匀速转动，转动半径为l，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 摆锤转到最低点时，底座对地面的压力可能为零
B. 若摆锤转到最高点时，底座对地面的压力刚好为零，则角速度
C. 若摆锤转到最高点时，轻杆对摆锤的弹力为0，则角速度
D. 摆锤转到轻杆水平时，轻杆对摆锤的作用力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．摆锤转到最低点时，摆锤的加速度方向向上，轻杆对摆锤的作用力向上，则轻杆对底座的作用力向下，所以底座对地面的压力不可能为零，故A错误；
B．若摆锤转到最高点时，底座对地面的压力刚好为零，则轻杆对底座的作用力向上，大小为
以摆锤为对象，根据牛顿第二定律可得
联立解得，故B正确；
C．若摆锤转到最高点时，轻杆对摆锤的弹力为0，则有
可得，故C错误；
D．摆锤转到轻杆水平时，轻杆对摆锤的作用力大小为，故D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共 5 小题，共54分。
11. 如图所示是研究向心力大小 F 与质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置。
（1）在研究向心力大小 F与质量m、角速度ω和半径r之间关系时用到的物理方法是（ ）
A. 理想实验法B. 等效替代法C. 控制变量法
（2）在探究向心力和半径关系时，皮带连接的左、右变速塔轮对应的半径应_________ （填“相同”或“不同”）。
（3）若P、Q为两个相同的小球，放在图示的位置。转动手柄时，图中左、右筒的标尺上露出的红白相间的等分格的比值为，则与皮带连接的左、右变速塔轮对应的半径之比为__________。
【答案】（1）C （2）相同
（3）
【解析】
【小问1详解】
在研究向心力大小 F与质量m、角速度ω和半径r之间关系时，先控制其中两个物理量不变，探究向心力与另一个物理量的关系，用到的物理方法是控制变量法。
故选C。
【小问2详解】
在探究向心力和半径关系时，需要控制小球的质量相等，做圆周运动的角速度相等，由于左右塔轮边缘处的线速度大小相等，根据可知，皮带连接的左、右变速塔轮对应的半径应相同。
【小问3详解】
若P、Q为两个相同的小球，放在图示的位置，可知两球质量相等，做圆周运动的半径相等；图中左、右筒的标尺上露出的红白相间的等分格的比值为，则向心力大小之比为，根据，可知左右塔轮的角速度之比为；由于左右塔轮边缘处的线速度大小相等，根据可知，与皮带连接的左、右变速塔轮对应的半径之比为。
12. 如图甲所示是“研究小球平抛运动”的实验装置，通过描点画出平抛运动的轨迹。
（1）下列实验过程中的一些做法，其中合理的是（ ）
A. 安装斜槽时必须使其末端切线水平
B. 固定木板在竖直平面内，且斜槽应尽可能光滑
C. 每次要从斜槽上不同位置释放小球，才能更好地描出运动轨迹
D. 每次都由静止释放小球
（2）为定量研究，以水平方向为x轴、竖直方向为y轴建立直角坐标系。
①取平抛运动的起始点为坐标原点时将小球静置于斜槽末端Q点，小球的_________ （填“最上端”“最下端”或“球心”）在白纸上的投影即为原点。
②如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别为y1和y2，已知 当地重力加速度为g，则A点_________ （填“是”或“不是”）平抛轨迹的起始点，小球平抛的初速度大小为__________（用x、y1、y2、g表示）。
③若在实验中，斜槽末端切线不水平，仅从这一影响因素分析，第②问中求得小球离开斜槽末端时的速度大小_________ （填“偏大”“偏小”或“没有影响”）。
（3）实验得到小球平抛运动的轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，下图中 图像能说明小球平抛运动的轨迹为抛物线的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】（1）AD （2） ①. 球心 ②. 不是 ③. ④. 偏小 （3）C
【解析】
【小问1详解】
A．为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，安装斜槽时必须使其末端切线水平，故A正确；
BCD．为了保持小球每次抛出时的速度相同，每次应该从同一位置静止释放小球，但斜槽轨道不需要光滑，故BC错误，D正确。
故选AD。
【小问2详解】
①[1]取平抛运动的起始点为坐标原点时将小球静置于斜槽末端Q点，小球的球心在白纸上的投影即为原点。
②[2]和的水平间距相等则说明两段运动时间相等，平抛运动在竖直方向为自由落体运动，如果点是平抛运动的起始点，由比例法可得
而本次实验中，则点不是平抛运动的起始点。
[3]和两段运动时间相等，设为，水平方向匀速直线运动，则有
竖直方向由
联立解得小球平抛的初速度大小为
③[4]若在实验中，斜槽末端切线不水平，仅从这一影响因素分析，第②问中求得小球离开斜槽末端时的速度大小只是水平方向的分速度，所以第②问中求得小球离开斜槽末端时的速度大小偏小。
【小问3详解】
平抛起点为坐标原点，水平方向有
竖直方向有
联立可得
可知图像为过原点的倾斜直线。
故选C。
13. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO'重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的物块落入陶罐内，经过一段时间后物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止。物块和O点的连线与OO'之间的夹角θ=60°，重力加速度为g，物块视为质点。
（1）若此时物块受到的摩擦力为0，求转台转动的角速度；
（2）若转台转动的角速度为，求物块受到的摩擦力。
【答案】（1）
（2），方向沿切线向上
【解析】
【小问1详解】
若此时物块受到的摩擦力为0，物块受到重力和支持力作用，根据牛顿第二定律可得
其中
解得转台转动的角速度为
【小问2详解】
若转台转动的角速度为，由于
可知物块受到重力和支持力的合力大于所需的向心力，则摩擦力沿切线方向向上，竖直方向根据平衡条件可得
水平方向根据牛顿第二定律可得
联立解得物块受到的摩擦力大小为
14. 航天员在某质量分布均匀的星球表面将小球以一定的水平初速度正对斜面抛出，斜面倾角，经t时间小球恰好垂直撞在斜面上。已知该星球的半径为R，引力常量为G，球的体积公式是，，，不计星球表面空气阻力，不考虑星球自转影响。求：
（1）该星球表面的重力加速度；
（2）该星球的密度；
（3）该星球的第一宇宙速度。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
小球恰好垂直撞在斜面上，由几何关系可得
又
联立解得该星球表面的重力加速度
【小问2详解】
在星球表面有
又
联立解得该星球的密度为
【小问3详解】
该星球的第一宇宙速度等于卫星在星球表面绕该星球做匀速圆周运动的线速度，则有
联立解得该星球的第一宇宙速度为
15. 如图所示为某物理兴趣小组设计的游戏装置。质量m=0.05kg的小钢珠（可视为质点）用长度L=0.2m的轻绳拴着在竖直面内绕O点做圆周运动。小钢珠到达最低点 A时轻绳恰好被拉断，绳断后小钢珠以 的速度水平抛出，小钢珠恰好从 B 点无碰撞地进入倾角的斜面上，然后从圆弧末端C点以 的速度水平抛出。已知C点距水平地面的高度 ，小钢珠落地时与地面发生碰撞，碰撞后速度的水平分量不变，竖直分量大小变为碰撞前的 ，方向相反。若小钢珠在第一次碰撞地面前恰好掠过高 的竖直挡板 D，小钢珠与地面碰撞反弹后落在地面上 E点。重力加速度g取 不计空气阻力。求：
（1）小钢珠在A 处时对轻绳的拉力；
（2）A、B两点间的高度差；
（3）挡板 D与C 点的水平距离和E 点与C 点的水平距离。
【答案】（1）0.75N，方向竖直向下； （2）0.05m；
（3）0.4m，1.56m
【解析】
【分析】
【小问1详解】
小钢珠在A点做圆周运动，合力提供向心力，由牛顿第二定律：
代入数据解得
根据牛顿第三定律，小钢珠对轻绳的拉力大小为 ，方向竖直向下。
【小问2详解】
小钢珠从A平抛到B，无碰撞进入斜面说明B点速度沿斜面有
解得
竖直方向做自由落体运动
解得A、B两点间的高度差
【小问3详解】
小钢珠从C水平抛出到挡板D上方，竖直下落高度
水平距离
联立解得挡板 D与C 点的水平距离：
小钢珠从C到第一次落地，由
解得落地时间
从C到第一次落地的水平位移
落地时竖直分速度
碰撞后竖直分速度大小 ，方向向上，水平分速度保持 不变。 碰撞后到再次落地，竖直方向位移为0，由
得运动时间
碰撞后水平位移
因此E 点与C 点的总水平距离：