山东菏泽市2025-2026学年高一下学期期中物理试题（B）（含解析）

这是一份山东菏泽市2025-2026学年高一下学期期中物理试题（B）（含解析），共7页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分等内容，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90分钟。
2．答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。
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。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 在人类探索宇宙规律的漫长历程中，对天体运动的研究推动了经典力学的建立。关于万有引力定律的发现与检验，下列说法正确的是（ ）
A. 牛顿发现了万有引力定律，并首次通过实验测出了引力常量
B. 卡文迪什利用扭秤实验比较准确的测出了引力常量
C. 开普勒通过长期观测行星运动，提出了行星运动的三大定律
D. 伽利略总结出行星运动三大定律，为万有引力定律提供了支持
【答案】B
【解析】
【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，但首次通过实验测出引力常量的是卡文迪什，故A错误；
B．卡文迪什利用扭秤实验，通过微小量放大法比较准确地测出了引力常量，故B正确；
C．第谷通过长期观测行星运动积累了大量观测数据，开普勒是在研究第谷的观测数据基础上提出行星运动三大定律，并非开普勒本人长期观测行星运动，故C错误；
D．行星运动三大定律是开普勒总结提出的，与伽利略无关，故D错误。
故选B。
2. 某质点从M点沿图中的曲线运动到N点，质点受到恒力的作用，大小为F。经过N点时，又受到另一与原来方向相反、大小为2F的恒力，它从N点开始的运动轨迹可能是（ ）
A. aB. bC. cD. d
【答案】A
【解析】
【详解】质点从M点沿图中的曲线运动到N点，曲线向下弯曲，可知F的方向应该是斜向右下方的，又受到另一与原来方向相反、大小为2F的恒力之后合力就应该是斜向左上方，所以物体的运动轨迹应该是向上弯曲，即可能沿虚线a。
故选A 。
3. 跳伞员在无风时竖直匀速下落，着地速度为4 m/s，有风时他在竖直方向的运动不变，同时风使他获得3 m/s的水平向东速度，则有风时跳伞员的着地速度（ ）
A. 大小为5 m/s，方向东偏下，与水平方向夹角满足
B. 大小为7 m/s，方向东偏下，与水平方向夹角满足
C. 大小为5 m/s，方向东偏下，与水平方向夹角满足
D. 大小为7 m/s，方向东偏下，与水平方向夹角满足
【答案】C
【解析】
【详解】跳伞员的运动为两个相互垂直的匀速分运动的合运动：水平向东的分速度，竖直向下的分速度，合速度为
合速度与水平方向夹角的正切值
故选C。
4. 雨天时一辆汽车在水平公路上行驶，轮胎与路面间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若汽车经过半径为45 m的圆弧弯道，车速达到60 km/h，（g取10m/s2）则汽车（ ）
A. 会侧滑，因为所需向心力大于最大静摩擦力
B. 会侧滑，因为所需向心力小于最大静摩擦力
C. 不会侧滑，因为所需向心力大于最大静摩擦力
D. 不会侧滑，因为所需向心力小于最大静摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】汽车在水平弯道转弯时，向心力由静摩擦力提供，当所需向心力超过最大静摩擦力时会发生侧滑。车速
最大静摩擦力能提供的最大向心力
解得
汽车转弯实际所需的向心力
即所需向心力大于最大静摩擦力，汽车会侧滑。
故选A。
5. 台式低速离心机是对样本进行分离的必备设备，被广泛应用于医疗机构、生物化学实验室、美容院等场所。实验时，试管倾斜放置在离心机中，质量为50g的样本放在试管中随离心机做匀速圆周运动，样本紧贴试管壁，到转轴的距离为0.1m，角速度为60rad/s，下列说法正确的是（ ）
A. 样本的向心力仅由试管壁的弹力提供
B. 样本的向心力大小为18 N，方向始终垂直指向转轴
C. 样本的向心加速度大小为360 m/s²，方向与速度方向相同
D. 仅将角速度增大为原来的2倍，则向心力大小变为原来的2倍
【答案】B
【解析】
【详解】A．样本紧贴试管壁处于倾斜，除试管壁的弹力外还有重力等其它力一起提供向心力，故A错误；
B．样本的向心力为，匀速圆周运动的向心力方向始终垂直于转轴，故B正确；
C．样本的向心加速度为，但方向指向转轴，与速度方向垂直，故C错误；
D．由可知，角速度增大为原来的2倍，向心力大小变为原来的4倍，故D错误。
故选B。
6. 一长为l的轻杆一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为m的小球，轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为ω的匀速圆周运动，重力加速度为g。则（ ）
A. 小球运动到最高点时，杆对小球的作用力大小为，方向沿杆指向圆心
B. 小球运动到水平位置M点时，杆对小球的作用力大小为，方向沿杆指向圆心
C. 小球运动到水平位置N点时，杆对小球的作用力为，方向沿杆指向圆心
D. 小球运动到最低点时，杆对小球的作用力大小为，方向沿杆指向圆心
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球运动到最高点时，小球重力与杆对小球的作用力的合力提供向心力，故A错误；
BC．小球运动到水平位置M点或N点时，杆对小球的作用力与小球重力的合力指向圆心并提供向心力有
得，方向不指向圆心，故BC错误；
D．小球运动到最低点时，根据牛顿第二定律有
解得杆对小球的作用力 ，故D正确。
故选D 。
7. 无人机在高空水平投放救灾物资，物资做平抛运动，运动过程中经过P、Q两点。已知物资在P点速度方向与水平方向成45°，在Q点速度方向与水平方向成60°，物资由P到Q的高度变化为h，重力加速度为g，则物资的初速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】平抛运动水平方向为匀速直线运动，水平分速度始终等于初速度，竖直方向为自由落体运动，设、点竖直分速度分别为、
点速度与水平方向成45°，则
解得
点速度与水平方向成60°，则
解得
竖直方向由匀变速直线运动速度位移公式
解得
故选B。
8. 截至2026年4月，中国在地球同步卫星（GEO）领域已实现多项世界第一、国际首创和科技领跑。已知地球的半径为，地球表面的重力加速度为，地球自转的周期为，万有引力常量为，关于地球同步卫星，下列说法正确的是（ ）
A. 距离地球表面的高度为B. 向心加速度为
C. 线速度为D. 质量为
【答案】C
【解析】
【详解】A． 同步卫星的万有引力提供向心力，设轨道半径为，则
地球表面的万有引力近似等于重力，可得黄金代换式
联立解得
卫星距离地球表面的高度为，故A错误；
B．同步卫星的向心加速度为
为轨道半径不等于地球半径，故B错误；
C．同步卫星的线速度为
将代入得，故C正确；
D．万有引力提供向心力的公式中卫星质量被约去，通过给定参数无法求解同步卫星自身的质量，为地球质量的错误表达式，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 一辆质量为900kg的小汽车驶上圆弧半径为40m的拱桥，不考虑空气阻力，取。下列说法正确的是（ ）
A. 当汽车以6m/s的速度经过桥顶时，桥对汽车的支持力为9810N
B. 汽车以20m/s的速度经过桥顶时恰好腾空，对桥没有压力
C. 对于同样的车速，拱桥圆弧的半径越大，汽车对桥的压力越小
D. 汽车在桥顶时加速度方向竖直向下，处于失重状态
【答案】BD
【解析】
【详解】A．当汽车以6m/s的速度经过桥顶时，根据可得桥对汽车的支持力为，A错误；
B．汽车经过桥顶时恰好腾空，对桥没有压力时，则
解得，B正确；
C．根据，对于同样的车速，拱桥圆弧的半径越大，桥面对汽车的支持力越大，则汽车对桥的压力越大，C错误；
D．汽车在桥顶时加速度方向竖直向下，处于失重状态，D正确。
故选BD。
10. 如图所示为卫星甲和飞行器乙绕地球运动的运行轨道，其中轨道1为椭圆轨道，点为近地点，点为远地点，轨道2为圆轨道，二者在点相切，只考虑地球对它们的作用，下列说法正确的是（ ）
A. 飞行器乙的运行周期小于卫星甲的运行周期
B. 飞行器乙的发射速度需要大于7.9km/s
C. 飞行器乙要想进入轨道2，只需在点调整飞船的运动方向即可
D. 飞行器乙进入轨道2后一直加速就可以追上卫星甲
【答案】AB
【解析】
【详解】A．由于轨道1的半长轴小于轨道2的半径，根据开普勒第三定律可得飞行器乙的运行周期小于卫星甲的运行周期，故A正确；
B．第一宇宙速度是近地卫星的最小发射速度，飞行器乙的发射速度需要大于第一宇宙速度，故B正确；
C．卫星从低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速，飞行器乙要想进入轨道2，需要在点点火加速，故C错误；
D．飞行器乙进入轨道2后一直加速，所受万有引力不足以提供向心力，将做离心运动，不可能追上卫星甲，故D错误。
故选AB。
11. 如图所示，某新型机械复合传动装置由电机、皮带轮组、同轴齿轮组构成。电机驱动半径为的主动轮以角速度匀速转动，通过不打滑的皮带带动半径为的从动轮转动，轮与半径为的轮固定在同一转轴上，轮与半径为的轮靠齿轮相互啮合。不考虑传动损耗，下列说法正确的是（ ）
A. 轮与轮的角速度大小之比为3∶4
B. 轮边缘点与轮边缘点的线速度大小之比为3∶4
C. 轮与轮的转动周期之比为3∶4
D. 轮边缘点与轮边缘点的向心加速度大小之比为3∶4
【答案】AD
【解析】
【详解】A．轮B和轮C同轴转动，则角速度相等；而轮C和轮D啮合转动，线速度相等，根据可知轮C和轮D的角速度之比为3:4，可知轮B与轮D的角速度大小之比为3∶4，A正确；
B．轮A和轮B同缘转动，线速度相等，轮B和轮C同轴转动，则角速度相等，根据可知轮B和轮C的线速度之比1:2，则轮A边缘点与轮C边缘点的线速度大小之比为1∶2，B错误；
C．根据，轮A和轮B的周期之比3:2；轮C和轮B的周期相等；轮C和轮D的周期之比4:3；可得轮A与轮D的转动周期之比为2∶1，C错误；
D．轮C和轮D的线速度相等，根据，可得轮C边缘点与轮D边缘点的向心加速度大小之比为3∶4，D正确。
故选AD。
12. 如图为投篮训练中运动员跳投的场景。篮筐高3.05 m，运动员出手时球与篮筐刚好在同一水平面上，篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐，篮球出手点到篮筐的水平距离为5 m。不计空气阻力，把篮球看作质点，g取10 m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. 球出手时速度与水平方向的夹角为45°
B. 球出手时速度大小为5 m/s
C. 球到达最高点时距离地面为4.3 m
D. 球从出手到最高点所用时间为1 s
【答案】AC
【解析】
【详解】A．斜抛运动中，在不计空气阻力时，同一高度上速度大小相等，且速度方向关于最高点左右对称。既然篮球落入篮筐时速度与水平方向夹角为45°，又因为出手点与篮筐等高，所以出手时速度与水平方向夹角也应为45°，故A正确。
B．因为出手点与落点等高，水平位移为5m，所以可直接使用射程公式
解得，故B错误。
C．出手点高度与篮筐高度相同，因此出手点离地高度就是。竖直方向初速度为
从出手点到最高点上升的高度为
所以最高点离地高度为，故C正确。
D．到达最高点时，竖直速度减为0，因此，故D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 某小组用图甲、乙所示装置探究平抛运动及其特点。
（1）利用装置甲，用小锤击打弹性金属片，A、B球同时开始运动，可以观察到___________；
A. 两球同时落地，说明平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
B. 两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
C. A球先落地，说明平抛运动的初速度越大，落地时间越短
D. B球先落地，说明平抛运动的初速度越大，落地时间越长
（2）利用装置乙记录平抛运动轨迹的过程中，合理的有___________；
A. 斜槽轨道不必光滑
B. 利用重锤线调整斜槽轨道末端水平
C. 利用重锤线确定竖直坐标轴的方向
D. 用平滑曲线把所有的点连接起来
（3）利用装置乙所得的运动轨迹研究平抛运动时，需要建立平面直角坐标系，坐标原点O（用实心圆点表示）选取正确的是___________。
A. B. C. D.
【答案】（1）B （2）AC （3）B
【解析】
【小问1详解】
利用装置甲，用小锤击打弹性金属片，A、B球同时开始运动，可以观察到两球同时落地，说明两球在竖直方向的运动完全相同，即说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，故选B；
【小问2详解】
A．斜槽轨道是否光滑对实验无影响，只要小球到达底端时速度相同即可，A正确；
BC．重锤线是用来确定竖直坐标轴的方向的，不能调整斜槽轨道末端水平，B错误，C正确；
D．舍掉误差较大的点，用平滑曲线把剩余的点连接起来，D错误。
故选AC。
【小问3详解】
坐标原点应该选择小球在斜槽末端时球心的投影位置，故选B。
14. 某实验小组利用数字化实验装置探究匀速圆周运动中向心力大小与角速度的关系，装置如图甲所示，电动机驱动竖直转轴匀速转动，水平凹槽随转轴同步转动，端压力传感器可测量所受弹力大小，端固定宽度为的挡光片，通过测量光电门挡光时间计算转轴对应的角速度。实验中保持小球球心到转轴的距离不变，多次改变转速，记录多组与数据，绘制出图像如图乙所示。已知挡光片到转轴的距离，挡光片宽度。回答下列问题：
（1）若某次挡光时间，则此时小钢球转动的角速度=___________rad/s；
（2）图乙中图像为过原点的直线，说明____________________________________________；
（3）若图像斜率，则小钢球的质量______。
【答案】（1）2.5 （2）在与一定时，向心力与成正比
（3）0.2
【解析】
【小问1详解】
挡光片宽度，挡光时间，则挡光片通过光电门的线速度
挡光片到转轴的距离，有
联立可得挡光片的角速度为
小钢球的角速度和挡光片的角速度相同，即小钢球的角速度为
【小问2详解】
根据向心力公式
可知图乙中图像为过原点的直线，说明在与一定时，向心力与成正比。
【小问3详解】
若图像斜率，有
可得小钢球的质量
15. 一汽艇船头始终垂直于河岸匀速驶向对岸，汽艇在静水中的速度大小恒为，河宽，河中水流速度大小恒为。
（1）求汽艇到达对岸所需的时间；
（2）求汽艇到达对岸时相对于出发点正对岸的距离；
（3）若调整船头方向，使汽艇恰好到达正对岸，求汽艇到达对岸所需的时间。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
汽艇在静水中的速度
汽艇船头始终垂直于河岸，到达对岸所需的时间满足
【小问2详解】
沿河岸方向，汽艇随水流做匀速直线运动，偏移正对岸的距离就是沿河岸的分位移，满足
其中
代入数据，解得
【小问3详解】
汽艇恰好到达正对岸，说明合速度方向垂直河岸，即汽艇静水速度的沿河岸分量刚好抵消水流速度。设船头与河岸上游夹角为，有
代入数据解得
垂直河岸方向的合速度分量为
因此渡河时间
16. 如图所示，质量的小球用细绳悬挂于点，在水平面内做匀速圆周运动。取，忽略空气阻力。
（1）若悬点到轨迹圆心的竖直距离，求小球做匀速圆周运动的角速度；
（2）若更换为绳长的细绳，使小球仍然在水平面内以相同的角速度做匀速圆周运动，求此时细绳与竖直方向的夹角。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
设细绳与竖直方向夹角为α，竖直方向有
水平方向有
联立可得
运动半径为
解得小球做匀速圆周运动的角速度
【小问2详解】
更换为绳长的细绳，根据牛顿第二定律有
运动半径为
解得
17. 在探究地月天体运动规律的过程中，科研人员常构建两类简化物理模型开展分析：模型一假定地球处于静止状态，月球围绕地球做匀速圆周运动；模型二将地球与月球视作双星系统，两星体绕其连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动。已知月球质量为，地球半径为，地球与月球两球心间的距离为，引力常量为，忽略地球自转的影响。
（1）在地球表面将一钩码从空中适当高度（远小于地球半径）由静止释放，测得钩码下落高度为、下落时间为，求地球的质量；
（2）依据模型一，若测得月球绕地球运动的周期为，求地球的质量；
（3）依据模型二，若测得双星系统的运动周期为，求地球的质量。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
钩码做自由落体运动
在地球表面的钩码
解得
【小问2详解】
依据模型一月球绕地球做匀速圆周运动
解得
【小问3详解】
依据模型二，设地球绕定点的轨道半径为，月球的轨道半径为，则
万有引力提供各自向心力，且向心力大小相等、周期均为，对地球有
对月球有
解得
18. 如图所示，半径的光滑半圆轨道固定在竖直平面内，轨道底端与水平地面相切于点，一倾角的斜面紧靠点固定于水平地面上。一小球在点获得瞬时速度后沿半圆轨道向上运动，从轨道最高点水平飞出，最终落到斜面上的点（未画出）。已知，，g取10 m/s2。
（1）若小球能沿半圆轨道运动到最高点，求小球在点的最小速度；
（2）若小球在点以最小速度飞出，求小球从点运动到点所用的时间；
（3）若小球垂直落到斜面上，求落点到点的距离。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
在点重力充当向心力
解得
【小问2详解】
小球做平抛运动

由几何关系得
解得
【小问3详解】
假设小球能从点以速度飞出做平抛运动，，
小球垂直落到斜面上即速度垂直于斜面，因此
由几何关系得
解得，假设成立；
又
解得