广东实验中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷

这是一份广东实验中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷，共7页。试卷主要包含了单项选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。
本试卷分选择题和非选择题两部分，共 6 页，满分 100 分，考试用时 75 分钟。
注意事项：
答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卷上。
选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；不能答在试卷上。
非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效。
第一部分选择题（共 46 分）
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，只有一项是符合题目要求的）
下列说法正确的是（）
做抛体运动的物体所受合力可能为零
在平抛运动中，任意相同的时间内物体速度的变化量一定相同 C．斜上抛运动的物体上升到最高点时速度为零
D．卡文迪许利用扭秤实验发现了万有引力定律
由于“神舟二十号”飞船的舷窗出现贯穿性裂纹，2025 年 11 月 14 日傍晚，神舟二十号的航天员搭乘 “神舟二十一号”安全返回。如图所示是空间站和“神舟二十一号”飞船绕地球运动的轨道示意图，二者均沿顺时针方向运动。下列说法正确的是（ ）
“神舟二十一号”的向心加速度比空间站的向心加速度大 B．“神舟二十一号”的运行周期比空间站大
“神舟二十一号” 的运行速度比空间站小
“神舟二十一号”和空间站均处于完全失重，所以不受重力
有一个质量为 8kg 的质点在 xOy 平面内运动，在 x 方向的位移图像和 y 方向的速度图像分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（）
质点做匀变速直线运动
质点所受的合外力大小为 24N
C．0 时刻质点的速度大小为 5m/s D．前 2s 内质点的位移大小为 8m
如图所示，Ⅰ轨道和Ⅱ轨道为某火星探测器的两个轨道，相切于 P 点，图中两阴影部分为探测器与火星的连线在相等时间内扫过的面积。设该探测器在Ⅰ、Ⅱ轨道近火点 P 的速度分别为?1、?2,加速度分别为?1、?2。近火点 P 到火星中心的距离为 r，火星质量为 M，引力常量为 G 。下列说法正确的是（ ） A．两阴影部分的面积一定相等
B．?1>?2
C．?1
= √??
?
D．? >? ，? > √??
122?
滑板运动员由高台上水平滑出，在 P 点接触斜面时速度方向恰好沿斜面方向，忽略空气阻力，如图 a 所示，然后沿斜面无摩擦滑下，图中的图象是描述运动员沿 x 方向和 y 方向运动的 v﹣t 图象，其中正确的是
（ ）
B．
C． D．
一根轻直杆一端固定一个质量为 m 的小球，以另一端O 为圆心，使小球在竖直平面内做半径为 R 的圆周运动，如图所示。已知重力加速度为 g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）
小球过最高点时的最小速度为√??
小球过最高点时的速度越大，杆对它的作用力一定越大
若小球过最低点时的速度大小变为原来的 2 倍则杆对球的作用力小于原来的 4 倍
若小球过最低点时的速度为3√?? 则杆对球的作用力大小为 9mg
智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱。如图甲，将带有滑轮的短杆一端穿入腰带外侧轨道，另一端悬挂一根带有配重的轻绳，将腰带水平系在腰间，通过人体扭动，配重会随短杆做水平匀速圆周运动。其简化模型如图乙所示，悬挂点 P 到腰带中心点 O 的距离 d＝0.2m，绳子与竖直方向夹角为 θ，绳长 l＝ 0.5m，可视为质点的配重质量 m＝0.5kg，重力加速度大小 g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，下列说法正确的是（ ）
匀速转动时，配重受到的合力恒定不变 B．缓慢增大转速，则身体对腰带的摩擦力变大
若增加配重的质量而转速保持不变，则θ 增大
当使用者掌握好锻炼节奏后能够使 θ 稳定在 37°，此时配重的角速度? = √15???/?
二．多项选择题（共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分）
以下是我们所研究的有关圆周运动的基本模型，如图所示，下列说法正确的是（）
如图甲，火车转弯速度小于规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 B．如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力
如图丙，两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角 θ 不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的线速度大小不相等
如图丁，衣服在洗衣机滚筒内壁做匀速圆周运动时，衣服上的水受离心力的作用做离心运动
“古有司南，今有北斗”，如图甲所示的北斗卫星导航系统入选“2022 全球十大工程成就”，组成北斗卫星导航系统的卫星运行轨道半径 r 越大，线速度 v 越小，卫星运行状态视为匀速圆周运动，其 v2﹣r 图像如图乙所示，图中 R 为地球半径，r0 为北斗星座GEO 卫星的运行轨道半径，图中物理量单位均为国际单位，引力常量为 G，忽略地球自转，则（ ）
?
地球的质量为
??
地球的质量为??
?
地球表面的重力加速度为 g= ?
?
??
北斗星座GEO 卫星的加速度为
?0
我国跳台滑雪运动员在 2026 年冬奥会中表现优异，比赛中的跳台由助滑道、起跳区、着陆坡和停止区组成。运动员以水平初速度 v 从起跳区边缘 A 点飞出直至落在着陆坡上 B 点的过程中，相关数据可由传感器实时测量记录，运动员的水平位移 x 随时间 t 变化的图像如图乙所示，下落高度 h 随时间 t 变化的图像如图丙所示，两图中的虚线为模拟运动员不受空气阻力时的情形，实线为运动员受到空气阻力时的情形，两类情形下运动员在空中飞行的时间相同，均为 t0＝3s，斜坡足够长，重力加速度大小 g＝ 10m/s2，则（ ）
ℎ0ℎ
A．因两类情况下运动员位移的方向相同，所以=
?0?
B．两类情况下滑雪运动员着陆时速度方向一定相同 C．滑雪运动员水平初速度 v＝20m/s
D．两类情况下滑雪运动员在着陆坡上落点间的距离为 3m
第二部分非选择题（54 分）
三．实验题（共 2 小题，共 16 分）
某实验小组用频闪照相的方法研究平抛运动。该组同学得到小球运动过程中 O、a、b、c 四个点，以 O 为原点，以水平方向为 x 轴，竖直方向为 y 轴，其他点的坐标位置如图所示，不计空气阻力。根据图像中的数据可知（g＝10m/s2）（以下计算结果均保留两位有效数字）：
小球做平抛运动的初速度大小为 m/s；
小球过b 点的速度大小为 m/s；
小球从开始抛出到运动到 b 点所用的时间s。
如图光电门传感器和力传感器固定在向心力实验器上，并与数据采集器连接；旋臂上的砝码通过轻质杆与力传感器相连，以测量砝码所受向心力的大小；宽为 d 的挡光杆固定在距旋臂转轴水平距离为 L的另一端，砝码做圆周运动的半径为 r，挡光杆通过光电门传感器时，计算机可算出旋臂的角速度。
本实验主要采用的方法为 。
调节砝码到旋臂转轴的水平距离，拨动旋臂使之转动。挡光杆某次经过光电门的挡光时间为Δt，则此时挡光杆的线速度大小为 ，砝码做圆周运动的角速度 ω 大小为（用题目给定的符
号表示）。
小组同学先让一个砝码做半径 r 为 0.14m 的水平面匀速圆周运动，得到图甲中①图线。然后保持砝码质量不变，再将运动的半径 r 分别调整为 0.12m、0.10m、0.08m、0.06m，在同一坐标系中又分别得到图甲中②、③、④、⑤四条图线。
对①图线的数据进行处理，获得了 F﹣x 图像，如图乙所示，该图像是一条过原点的直线，则图像
横坐标 x 代表的是。(选填“r”、“1”、“?2”、“1 ”其中一个)
??
对 5 条 F﹣ω 图线进行比较分析，可以得出 m 一定时，F∝r 的结论。请你简要说明得到结论的方法 。
四、计算题（共 3 小题，共 38 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
假设未来的人类登上某一地外行星。一小球在距离该星球表面 h 处自由下落，经过时间 t 落到星球表面，无空气阻力。已知这个行星的半径为 R，R≫ ℎ，万有引力常量为 G，不考虑行星的自转，求：
该行星表面的重力加速度大小；
该行星的平均密度；
游乐场中的圆锥体形“魔盘”，正视纵截面可简化为图乙的等腰三角形，质量 m＝20kg 的小孩（可视为质点）坐在魔盘斜面上的某一位置，当魔盘绕其中心竖直轴转动时，随着角速度 ω 的缓慢增大，小孩受到的静摩擦力 f 与 ω2 的关系如图丙所示，取重力加速度 g＝10m/s2。求：（计算结果可以用根号表示）
魔盘斜面与水平面间的夹角 θ；
小孩做圆周运动的半径 R；
已知小孩与魔盘间的动摩擦因数 μ= √3，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则小孩能随魔盘一
2
起转动而不相对滑动的最大角速度 ωm。
我国“深海勇士”号母船在执行海底热液区科考任务时，采用一种“无扰动样本回收装置”，如图所示，下潜器在深海中将A 点沿水平方向抛出一个质量为 m＝1kg 的样本舱，样本舱恰好无碰撞地沿圆弧切线从 C 点进入竖直光滑圆弧轨道CB，轨道最低点为 B，样本舱到达 B 点的速度大小? = √33?/?，圆弧对应的圆心角?＝53°，圆弧半径 R＝1.25m，A、C 间的竖直高度 H＝1m，样本舱离开 B 点后进入缓冲水平直轨道 BD 和斜面DE（样本舱经过各段轨道衔接处的速度大小不变），最终自动锁定在海底实验平台上。已知直线轨道 BD 段长度为 l＝1m，斜面 DE 的倾角 θ＝37°，斜面足够长，样本舱与 BD、DE接触面的动摩擦因数均为? = 0.5，样本舱受海水浮力 F＝2N，忽略海水阻力，取 sin53°＝0.8，cs53°
＝0.6，g＝10m/s2，求：（计算结果可以用根号表示）
样本舱到达C 点时的速度大小 vc；
样本舱在圆弧轨道B 点受到的弹力 N 的大小；
样本舱在斜面 DE 上运动的时间 t
二．多选题（共 4 小题）
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
A
C
D
D
C
D
题号
8
9
10
答案
AC
BC
ACD
11．（1）2.5；（2）3.5；（3）0.25
??
12．故答案为：（1）控制变量法；（2） ，
；（4）ω2；（5）探究 F 与 r 的关系时，要先控制 m 和 ω
?????
不变，因此可在 F﹣ω 图像中找到同一个ω 对应的向心力，根据 5 组向心力F 与半径 r 的数据，在 F﹣ r 坐标系中描点作图，若得到一条过原点的直线，则说明F 与 r 成正比。
0
12．【解答】解：（1）设小球平抛运动时间为 t，由平抛运动规律有 xcsθ＝v t，h﹣xsinθ= 1gt2，联立解得：
2
ℎ =sinθ+ ????2?x。以xℎ
C 正确。s
?2?2
为横轴，为纵轴，作出图像为线性图像，故
0
?
（2）由图像的物理意义有 sinθ＝0.5，故 θ＝30°，
????2?
2?2=
5
，可得 v0＝3.0m/s。
012
故答案为：（1）C（2）30°，3.0。
13．【解答】解：（1）小球自由下落，由自由落体公式ℎ = 1 ??2
2
解得行星表面重力加速度? = 2ℎ
?2
???
（2）在行星表面有= ??
?2
??2
解得? = ?
行星体积为? = 4 ??3
3
??2
3
平均密度为? = ? = ?= 3?
?
3⋅2ℎ
4??3
4???
解得? =
?2
4???
= 3ℎ 2????2
【解答】解：（1）由图丙可知，魔盘静止时，小孩受到的静摩擦力大小为 f1＝100N。根据 f1＝mgsinθ，
解得：???? = 1，进而得 θ＝30°。
2
设小孩做圆周运动的半径为 R。由图丙可知，当魔盘转动 ω2＝1rad2/s2 时，小孩受到的摩擦力大小为 f2＝130N。对小孩受力分析，沿径向有?2???? − ?????? = ??2?，沿竖直方向有 f2sinθ+FNcsθ＝mg。联立方程，解得：? = √3?。
?
当小孩刚好不相对魔盘滑动时，静摩擦力达到最大值 fm。此时，沿径向有?????? − ??1???? = ??2 ?，
沿竖直方向有fmsinθ+FN1csθ＝mg，且满足 fm＝μFN1，联立以上方程解得：??
= √10 ???/?。
3
答：（1）魔盘斜面与水平面间的夹角为 30°。
（2）小孩做圆周运动的半径为√3?。
（3
√10
）小孩能随魔盘一起转动而不相对滑动的最大角速度为
3
???/?。
【解答】解：（1）对于样本舱，由 A 到 B 做类平抛运动，根据牛顿第二定律得：
mg﹣F＝ma1
竖直方向上有：?2 = 2?
?1
?
在 B 点时有???= ??
??
解得：vc＝5m/s
（2）N+F-mg=m?2
?
所以 N=34.4N
在 BD 上运动的过程中：μ（mg﹣F）＝ma2
解得：a2＝4m/s2
vD2－v2＝-2a2l
代入数据解得：vD＝5 m/s
物块沿斜面上滑时，根据牛顿第二定律得：
（mg﹣F）sinϴ+μ（mg﹣F）csϴ＝ma3解得：a3＝8m/s2
vD＝a3t1，得 t1＝5 s
8
vD2＝2a3x，得 x＝25m
16
由于（mg-F）sin θ＞μ（mg-F）cs θ，小车会沿着斜面向下滑行，下滑过程
（mg﹣F）sin θ－μ（mg﹣F）cs θ＝ma4，得 a4＝1.6m/s2
x12
5√5
＝ a4t2 ， 得 t2＝s
28
小车回到 D 点时的速度 vD′＝a3t2vD′＝√5 m/s
小车继续向左滑行的加速度大小为 a2＝4m/s2，设小车再经过 l′停止运动 2?2?′=??′2
?′＝5
8
m＜l所以小车不会再返回斜面
故小车在斜面上滑行的时间 t＝t1＋t2
t＝5
8
(1＋√5) s.