江西萍乡市2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷（含解析）

这是一份江西萍乡市2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷（含解析），共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是（ ）

A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】篮球做曲线运动，所受合力指向运动轨迹的凹侧。
故选A。
2. 如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦和绳子质量，当绳子与水平面的夹角为时，下列说法正确的是（ ）
A. 物体A在匀速上升B. 物体A的速度大小为
C. 物体A的速度大小为D. 绳子对物体A的拉力小于物体A的重力
【答案】B
【解析】
【详解】BC．根据绳的牵连速度规律可知，小车沿绳方向的分速度即为物体A上升速度，则有，故B正确，C错误；
A．根据上述，由于小车以速度v匀速向右运动，v一定，减小，可知增大，即此过程中物体A在加速上升，故A错误；
D．根据上述，物体A在加速上升，则加速度方向向上，所受外力的合力方向向上，即绳子对物体A的拉力大于物体A的重力，故D错误。
故选B。
3. 在我国古代就广泛运用了齿轮传动装置，我国古代的指南车便是利用了齿轮来指引方向，指南车某部分结构如图所示，在三个齿轮的边缘上分别取1、2和3三点，齿轮B和齿轮C在同一转动轴上，已知齿轮B的半径r2大于齿轮A的半径r1大于齿轮C的半径r3，则（ ）
A. 1和3的线速度：
B. 1和2的角速度：
C. 1和3的周期：
D. 1和2的向心加速度：
【答案】D
【解析】
【详解】A．齿轮A与齿轮B边缘点线速度相等，根据得， ，所以，A错误；
B．根据得，，B错误；
C．因为 ，所以 ，根据得，，C错误；
D．根据 得，，D正确。
故选D。
4. 火车转弯时为减小对轨道的磨损，路面与水平面存在一定夹角，使铁路弯道处的外轨略高于内轨。当火车以规定速度行驶时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向压力。如图所示，已知火车沿着轨道做匀速圆周运动，弯道半径为80m，两轨道之间的距离为，外轨比内轨高1m，g取。下列说法正确的是（ ）
A. 路面与水平面间夹角的正切值
B. 该铁路弯道处的规定速度大小为
C. 当火车行驶速度大于规定速度时，外侧轨道将受到侧向压力
D. 若遇雨雪天气，则该铁路弯道处的规定速度将减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．路面与水平面间夹角的正切值
故A错误；
B．对火车受力分析，如图所示
由牛顿第二定律，可得
解得
故B错误；
C．当火车速率大于大于规定速度时，火车有向外运动的趋势，此时外轨将受到轮缘的侧向压力，故C正确；
D．根据前面选项分析可知，规定速度与路面与水平面间夹角、弯道半径R有关，若遇雨雪天气，则该铁路弯道处的规定速度将不变，故D错误。
故选C。
5. 欧洲航天局在2025年2月4日宣布，欧洲航天局利用空间探测器探测到一颗巨大的系外行星盖亚－4b，环绕着一恒星公转，其椭圆轨道如图所示，环绕周期大约为570天。连线ac为长轴、连线bd为短轴，其环绕方向为顺时针。下列说法正确的是（ ）
A. 盖亚－4b在b、d两点的加速度相同
B. 盖亚－4b在a点的速度小于在c点的速度
C. 盖亚－4b从b经c到d的时间大于285天
D. 恒星不一定处在椭圆的焦点上
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据对称性可知，盖亚－4b在b、d两点的加速度大小相等，方向不同，故A错误；
B．由于a点是椭圆轨道的近恒星点，c点是椭圆轨道的远恒星点，根据开普勒第二定律可知，盖亚－4b在a点的速度大于在c点的速度，故B错误；
C．由于从a点到b点再到c点，盖亚－4b的速度减小，根据对称性可知，盖亚－4b从b经c到d的时间大于环绕周期的一半，即大于285天，故C正确；
D．根据开普勒第一定律可知，恒星一定处在椭圆的焦点上，故D错误。
故选C。
6. 2020年7月23日，长征五号遥四运载火箭发射升空并将我国第一颗火星探测器“天问一号”顺利送入预定轨道，随后“天问一号”探测器将沿地火转移轨道飞向火星，历时约7个月后被火星“捕获”，再进行2至3个月的火星环绕飞行后择机登陆火星，最后释放火星车开展巡视探测任务。下列说法中正确的是（ ）
A. 与地球相比，火星的公转速度较小，而加速度较大
B. 要探测火星，发射速度必须达到地球的第三宇宙速度
C. “天问一号”探测器进入绕火轨道后应点火向前喷射气体以接近火星
D. 已知“天问一号”探测器贴近火星表面做匀速圆周运动的周期T和引力常量G，无法估算火星的平均密度
【答案】C
【解析】
【详解】A．火星与地球均绕太阳公转，由
可得
，
火星的公转轨道半径较大，公转速度和加速度均比地球的小，故A错误；
B．想要探测火星，发射速度需达到地球的第二宇宙速度，脱离地球引力束缚，不必达到第三宇宙速度，故B错误；
C．“天问一号”探测器进入绕火轨道后应点火向前喷射气体，减速进入较低轨道，从而实现着陆，故C正确；
D．设火星的半径为，根据万有引力提供向心力
火星的质量为
可得
故D错误。
故选C。
7. 如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A. 若小球以最小位移到达斜面，则
B. 若小球垂直击中斜面，则t＝
C. 若小球能击中斜面中点，则t＝
D. 无论小球怎样到达斜面，运动时间均为t＝
【答案】C
【解析】
【详解】A．若小球以最小位移到达斜面，即小球的位移垂直于斜面，如图所示，有，根据平抛的知识
水平方向有
竖直方向有
解得，A错误；
B．若小球垂直击中斜面，小球的末速度与斜面垂直，如图所示，有，其中
解得，B错误；
C．若小球能击中斜面中点，设斜面的高为，底边长为，则有，，且有
根据平抛的知识有，
解得，C正确；
D．根据前面分析知，小球到达斜面的位置不一样，在空中运动的时间也不一样，D错误。
故选C。
8. 水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴距离分别为R、R、2R，三个物体与转台间的动摩擦因数相同。最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，转台开始旋转，随着逐渐增大，下列说法正确的是（ ）
A. 若三个物体均未滑动，C物体受摩擦力最小
B. 若三个物体均未滑动，B物体受摩擦力最小
C. 转速增大，C物体先滑动
D. 转速增大，A物体先滑动
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．若三个物体均未滑动，则三个物体做圆周运动的角速度相同，物体受到的静摩擦力提供向心力，则ABC受到的静摩擦力分别为
可知B物体受摩擦力最小，故A错误，B正确；
CD．物体刚好滑动时有
解得临界角速度
可知r越大，临界角速度越小，物体越容易滑动，因为C的r最大，因此转速增大（即角速度也增大），C物体先滑动，故C正确，D错误。
故选BC。
9. 2023年11月16日，中国北斗系统正式加入国际民航组织标准，成为全球民航通用的卫星导航系统。北斗系统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等组成。将地球看成质量均匀的球体，若地球半径与静止卫星的轨道半径之比为k，下列说法正确的是（ ）
A. 倾斜地球同步轨道卫星有可能每天同一时刻在北京的正上方
B. 地球静止轨道卫星有可能总在北京正上方与我们相对静止
C. 地球赤道重力加速度大小与北极的重力加速度大小之比为
D. 地球北极重力加速度大小与赤道的重力加速度大小之比为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．倾斜地球同步轨道卫星周期仍然是24小时，但轨道与赤道平面有夹角，如果某时刻在北京正上方，则24小时后就又在北京正上方，故A正确；
B．地球静止轨道卫星只可能在赤道的正上方，不可能在北京正上方，故B错误；
CD．根据题意，由万有引力提供向心力有
在地球北极有
在赤道上有
联立可得
则地球赤道重力加速度大小与北极的重力加速度大小之比为，故C正确，D错误。
故选AC。
10. 如图所示，长为1m的轻质细杆一端固定在水平转轴O上，另一端固定一个质量为1kg的小球（视为质点）。小球在竖直平面内绕转轴O做圆周运动，通过最高点的速度大小为。忽略空气阻力，重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A. 小球通过最高点时，对轻杆的作用力方向竖直向下，大小为6N
B. 小球通过最高点时，速度越大，对轻杆的的作用力越大
C. 若将轻杆换成等长的轻绳，小球从最高点以水平抛出，则抛出瞬间轻绳拉力为6N
D. 若将轻杆换成等长的轻绳，小球从最高点以水平抛出，则经，轻绳再次拉直
【答案】AD
【解析】
【详解】A．当小球重力恰好提供向心力时可得临界速度
由于
所以轻杆模型小球运动到最高点时轻杆对小球的作用力方向竖直向上，有
由牛顿第三定律得小球对轻杆的作用力大小也为6N，方向竖直向下，故A正确。
B．最高点，时，根据
结合牛顿第三定律，可知速度越大，小球对轻杆的作用力越小；
时，根据
结合牛顿第三定律，可知速度越大，小球对轻杆的作用力越大；故在最高点时，小球对轻杆的作用力随速度的增大先减小后增大，故B错误。
C．若将轻杆换成等长的轻绳，小球最高点以水平抛出，绳子会处于松弛状态，故小球将做平抛运动（向心运动），直至绳再次拉直，这个过程中轻绳拉力为0，故C错误。
D．小球平抛过程轨迹如图所示
根据且满足
代入数据得到
故D正确。
故选AD。
二、非选择题（本题5个小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
11. 某实验小组用如图甲所示装置探究向心力大小与质量、角速度和半径的关系。已知长槽上挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，挡板A和挡板C到各自转轴的距离相等。左、右塔轮用不打滑的传动皮带连接，调整皮带，可以使两塔轮自上而下按如图乙所示三种方式进行组合。
（1）在探究向心力大小与半径的关系时，需要先将传动皮带调至变速塔轮的第________（选填“一”、“二”或“三”）层，再将质量相同的钢球分别放在________（选填“”或“”）位置的挡板内侧；
（2）探究向心力大小与角速度的关系时，该小组将传动皮带调至变速塔轮的第三层，将两个相同的钢球分别放在两处，转动手柄左、右标尺露出的等分格数之比为________。
【答案】（1） ①. 一 ②. B、C
（2）
【解析】
【小问1详解】
[1]根据向心力公式有
所以在探究向心力大小与半径的关系时，需要保证质量相等、角速度相等，选用两个质量相同的钢球可使质量相等，将传动皮带调至变速塔轮的第一层，半径相等、线速度大小相等，可使两塔轮的角速度相等，即两实验小球的角速度相等。
[2]探究向心力大小与半径的关系，要使两个标尺都有读数，故质量相同的钢球分别放在位置的挡板内侧。
【小问2详解】
将传动皮带调至变速塔轮的第三层
解得
将两个相同的钢球分别放在两处，小球质量相等、圆周运动半径相等，根据向心力公式有
所以向心力的比值为
12. 某同学采用如图甲所示的实验装置研究平抛运动规律，实验装置放置在水平桌面上，底板上的标尺可以测得水平位移。
（1）某次实验时，小球抛出点距底板的高度为，小球水平位移为，重力加速度为，则小球的平抛初速度为______（用、、表示）。
（2）如图乙所示，用一张印有小方格的纸记录轨迹，当地重力加速度取，小方格的边长。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的、、、所示，则小球平抛的初速度表达式为____________（用字母、表示），大小为______。
（3）本实验在操作中应注意的事项有①___________；②____________。
【答案】（1）
（2） ①. ②. 2
（3） ①. 保证斜槽轨道末端水平 ②. 小球每次应从同一位置静止释放
【解析】
【分析】
【小问1详解】
竖直方向有
水平方向有
联立解得
【小问2详解】
[1][2]水平方向相邻点间距离相等，又平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动，由
故平抛运动相邻点间运动时间T相等，竖直方向由逐差法得
解得
又
解得
【小问3详解】
[1]要保证小球做平抛运动，故需要保证斜槽轨道末端水平。
[2]为了保证每次平抛的初速度一样，小球每次应从同一位置静止释放。
13. 如图所示，在某物流分拣中心的分拣流水线上，一质量为的小货物以初速度从粗糙水平分拣台上某处开始运动，经时间后以速度飞离分拣台，最终落在水平地面上对应的分拣框中。货物与分拣台的动摩擦因数，分拣台离地面高，不计空气阻力，重力加速度。求：
（1）货物初速度的大小；
（2）货物落地点距飞出点的水平距离；
【答案】（1）
（2）
【解析】
【分析】
【小问1详解】
货物在水平桌面上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有
得
【小问2详解】
货物离开分拣台后做平抛运动：在竖直方向上，有
在水平方向上，有
得
14. 宇航员到了某星球表面后做了如下实验：如图所示，用长为L的细线悬挂一质量为m的小球在水平面内做匀速圆周运动，当细线与竖直方向夹角为时小球做匀速圆周运动的周期为T。已知星球的半径为R，万有引力常量为G，忽略星球自转，求：
（1）该星球表面重力加速度的大小；
（2）该星球的密度
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
对小球进行受力分析，小球受到重力和细线的拉力。小球做匀速圆周运动的向心力由重力和拉力的合力提供，则有
解得该星球表面重力加速度的大小
【小问2详解】
在星球表面，物体的重力等于万有引力，即
因为密度
联立解得
15. 质量的小物块在长为的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力，转轴离地高度，不计阻力，。
（1）小物块经过最高点的速度是多少？
（2）若小物块在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求此时小物块的速度大小以及对应落地时的水平射程。
（3）若小物块落地时恰好落到一块质量为的薄木板上（厚度可忽略），且竖直方向速度瞬间变为零，水平速度不变在板上滑行，小物块与薄板之间的摩擦因数为，薄板与地面摩擦不计，试计算小物块与薄板之间最大的相对位移。

【答案】（1）m/s；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）依题意，小球恰能在竖直平面内做圆周运动，在最高点根据牛顿第二定律有
解得
m/s
（2）小球运动到最低点时细绳恰好被拉断，则绳的拉力大小恰好为
设此时小球的速度大小为.小球在最低点时由牛顿第二定律有
解得
根据平抛运动规律有
解得
（3）小物块在薄木板上运动时，对小物块和薄木板根据牛顿第二定律可知
当两物体速度相等时，相对位移最大，则有
最大位移为
联立解得