河南洛阳市2025-2026学年第二学期期中考试高一物理试卷（含解析）

这是一份河南洛阳市2025-2026学年第二学期期中考试高一物理试卷（含解析），共8页。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上。
2.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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。）
1. 质量为m、初速度为零的物体，在按不同规律变化的合外力作用下都通过位移x0。下列各种情况中合外力做功最多的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由力做功公式可知W=Fx，则F-x图象中，图象与坐标轴围成的面积表示力F所做的功，由图象可知，C图象中围成的面积最大，所以C中合外力做功最多，故C正确，ABD错误。
故选C。
2. 嫦娥六号是人类历史上首个从月球背面成功采样并返回地球的探测器。嫦娥六号到达近月点后，会环月做圆周运动。已知引力常量，地球质量，月球质量，月地距离，月球半径。当嫦娥六号在月球表面上方约200 km处做环月匀速圆周运动时，其环绕速度约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】嫦娥六号绕月球做匀速圆周运动，月球对它的万有引力提供向心力
可得
其中轨道半径为月球半径加轨道高度
代入数值计算可得
故选B。
3. 2026年3月，我国使用长征八号甲运载火箭，成功将互联网低轨20组卫星送入近地轨道。已知该卫星的运动可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 在轨道上运动时，速度大于第一宇宙速度
B. 发射速度大于同步卫星的发射速度
C. 在轨运行的角速度大于同步卫星的角速度
D. 在轨运行的加速度小于同步卫星的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．卫星绕地球做圆周运动，由万有引力充当向心力，有
解得
轨道半径越小环绕速度越大，第一宇宙速度是近地轨道卫星的环绕速度，是所有地球卫星的最大环绕速度，该卫星为近地轨道卫星，运行速度约等于第一宇宙速度，故A错误；
B．轨道高度越高，克服地球引力做功越多，所需的发射速度越大。由于同步卫星轨道高度远大于近地卫星，故该卫星发射速度小于同步卫星的发射速度，故B错误；
C．由
可得到
可知轨道半径越小角速度越大，该卫星轨道半径小于同步卫星轨道半径，故在轨运行的角速度大于同步卫星的角速度，故C正确；
D．根据牛顿第二定律有
轨道半径越小向心加速度越大，该卫星轨道半径更小，故在轨运行的加速度大于同步卫星的加速度，故D错误。
故选C。
4. 如图为某品牌自行车的部分结构示意图，A、B、C分别是飞轮边缘、大齿盘边缘和链条上的点。现提起自行车后轮，转动脚踏板，使大齿盘和飞轮在链条带动下转动，下列说法正确的是（ ）
A. A、B、C三点线速度相等
B. A、B两点的转速大小之比为3∶1
C. A、B两点的向心加速度大小之比为1∶3
D. A、B两点的角速度之比为1∶3
【答案】B
【解析】
【详解】A．自行车的链条不打滑，可知A、B、C三点线速度大小相等，方向不同，故A错误；
BD．A、B两点的半径之比为
根据可得A、B两点的角速度之比
根据可得A、B两点的转速大小之比为3∶1，故B正确，D错误；
C．根据可知线速度相同时，向心加速度与半径成反比，可知A、B两点的向心加速度大小之比为3∶1，故C错误；
故选B。
5. 一辆汽车在平直的公路上以恒定功率P启动，其运动的图像如图所示。已知汽车质量为m，时刻速度大小为，时刻速度恰好达到最大值。假设整个过程中阻力大小不变，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动
B. 汽车受到的阻力大小为
C. 加速过程中阻力做功大小为
D. 时刻，汽车的加速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．汽车以恒定功率启动时，由，速度增大，牵引力减小，加速度减小，因此汽车做加速度减小的变加速直线运动，而非匀加速运动。A错误。
B．当汽车速度达到最大值时，牵引力与阻力平衡，即
此时
可得阻力，B错误。
C．根据动能定理，加速过程有
阻力做功
因此阻力做功的大小为，C错误。
D．时刻，速度为，牵引力
阻力
根据牛顿第二定律，D正确。
故选D。
6. 下列四幅图表示圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A. 图a，飞机在水平面内匀速转弯时，空气对飞机的作用力大于重力
B. 图b，火车转弯超过规定速度行驶时，内侧铁轨对轮缘有侧向挤压作用
C. 图c，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
D. 图d，小球在倒置的玻璃杯内某一水平面上做匀速圆周运动时，玻璃杯对小球的弹力等于向心力
【答案】A
【解析】
【详解】A．飞机在水平面内匀速转弯时，空气对飞机的作用力可分解为竖直方向的升力（平衡重力）和水平方向的向心力。根据力的合成，空气作用力的大小为
因此一定大于重力。A正确。
B．火车转弯超过规定速度时，所需向心力增大，外侧铁轨会对轮缘产生侧向挤压作用，而非内侧。B错误。
C．汽车通过拱桥最高点时，向心力由重力和支持力的合力提供，即
因此，汽车处于失重状态。C错误。
D．小球在倒置玻璃杯内做匀速圆周运动时，玻璃杯对小球的弹力斜向上，可分解为竖直方向（平衡重力）和水平方向（提供向心力）的分力，因此弹力不等于向心力。D错误。
故选A。
7. 如图甲所示，轻绳一端固定在O点，另一端固定一小球（可看成质点），让小球在竖直平面内做圆周运动。改变小球通过最高点时的速度大小v，测得小球在最高点时轻绳的拉力大小F，得到图像如图乙所示，已知图线的延长线与纵轴交点坐标为，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 该小球的质量为bg
B. 小球运动的轨道半径为
C. 图线与横轴的交点表示小球所受的合外力为零
D. 当时，小球的向心加速度为g
【答案】B
【解析】
【详解】AB．小球在最高点时受到拉力为F，根据牛顿第二定律可知
解得
结合图像可知，即
斜率
解得，故A错误，B正确；
C．图线与横轴的交点表示小球所受的拉力为零，即合外力等于重力时的情况，故C错误；
D．根据向心加速度公式可知
故D错误。
故选B。
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，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8. 如图所示，可看作质点的货物从圆弧滑道顶端P点由静止释放，沿滑道运动到圆弧末端Q点时速度大小为6m/s。已知货物质量为20kg，圆弧滑道的半径为8m，角，且过Q点的切线水平，重力加速度取。关于货物从P点运动到Q点的过程中，下列说法正确的有（ ）
A. 重力做的功为800J
B. 重力势能减少了800J
C. 经过Q点时货物对轨道的压力大小为90N
D. 经过Q点时重力的功率为1200W
【答案】AB
【解析】
【详解】AB．货物从P点运动到Q点的过程中，重力做的功
根据
可知重力势能减少了800J，故AB正确；
C．过Q点时，根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可得货物对轨道的压力大小为，故C错误；
D．经过Q点时，速度沿水平方向，重力的功率为，故D错误。
故选AB。
9. 2025年7月，长征七号运载火箭搭载天舟九号货运飞船出发前往太空，并顺利到达空间站。火箭先将货运飞船送入半径为的圆轨道Ⅰ，飞船在A点变轨到椭圆轨道Ⅱ，再经B点进入半径为的圆轨道Ⅲ，与空间站完成对接。则下列判断正确的有（ ）
A. 飞船处于完全失重状态，不受地球的引力
B. 飞船在B点变轨前的速度小于变轨后的速度
C. 飞船在轨道Ⅰ的运行速度小于在轨道Ⅲ的运行速度
D. 飞船在圆轨道Ⅰ、Ⅲ上的周期之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．飞船处于完全失重状态，是因为地球的引力全部用来提供向心力，并非不受地球引力。A错误。
B．飞船在B点从椭圆轨道II变轨到圆轨道III，需要加速做离心运动，因此变轨前（椭圆轨道）的速度小于变轨后（圆轨道）的速度。B正确。
C．根据万有引力提供向心力
得
轨道半径，因此轨道I的运行速度大于轨道III的运行速度。C错误。
D．根据开普勒第三定律
得，D正确。
故选BD。
10. 如图所示，在水平圆盘上，沿直径方向有两个用轻绳（伸直且无弹力）相连的可视为质点的物体A和B分居圆心两侧，与圆盘一起绕中轴线转动，转动角速度ω从零开始缓慢增大，直到两物块相对圆盘运动为止。已知两物体的质量均为m，距中轴线的距离分别为r和3r，与圆盘间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A. 当圆盘的角速度大于时，绳中有拉力
B. 当圆盘的角速度等于时，物块A受到的摩擦力方向指向圆心
C. 当圆盘的角速度等于时，物块A和B将相对圆盘向B的一侧滑动
D. 当物块A和B相对圆盘恰好发生滑动时，绳子拉力大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．物体做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，对应的角速度为临界角速度，对物体A有
对物体B有
解得，
可知B的临界角速度更小，所以当圆盘的角速度大于时，绳中有拉力，故A正确；
B．随着角速度的增大，因为，即物体B需要更多的向心力，物体B的摩擦力已经达到最大，需要拉力来提供向心力，对物体A而言摩擦力反而减小，当物体A的摩擦力为零时，有，
解得
即当圆盘的角速度等于时，物块A受到的摩擦力为零，故B错误；
C．随着角速度继续增大，物体B的摩擦力已经达到最大，保持不变，物体A的摩擦力开始背离圆心逐渐增大，当物体A的摩擦力最大时，有，
可得
二者的摩擦力方向均向左，即当圆盘的角速度等于时，物块A和B将相对圆盘向B的一侧滑动，故C正确；
D．当物块A和B相对圆盘恰好发生滑动时，将代入
解得，故D错误。
故选AC。
三、实验题（本题共2小题，共15分。）
11. 某学习小组利用不同的实验装置，探究平抛运动的规律。
（1）某同学采用如图甲所示的装置，用小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有________；
A. 两球的质量应相等
B. 该实验能说明A球在竖直方向上做自由落体运动
C. 该实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
（2）某同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长均为4.9cm，经测量当地的重力加速度，则照相机的闪光频率为______Hz；小球做平抛运动的初速度大小为______m/s（结果保留3位有效数字）。
【答案】（1）B （2） ①. 10 ②. 1.47
【解析】
【小问1详解】
A．实验中两球的质量不影响竖直方向的运动规律，无需相等，A错误。
B．A球做平抛运动，B球做自由落体运动，两球始终同时落地，说明A球在竖直方向上的运动规律与B球相同，即竖直方向做自由落体运动，B正确。
C．该实验只能验证竖直方向的运动规律，无法说明水平方向的运动性质，C错误。
故选B。
【小问2详解】
设方格边长，重力加速度。
[1]由图乙知竖直方向上，相邻两点位移差
由
得
闪光频率
[2]水平方向为匀速直线运动
则
12. 某实验小组做探究影响向心力大小因素的实验。
（1）方案一：用如图甲所示的装置，已知钢球在挡板A、B、C处做圆周运动的半径之比为1∶2∶1，变速塔轮自上而下有如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1。请回答以下问题：
①该实验应用了哪一种科学方法______；
A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法
②若把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第________层塔轮（选填“一”“二”或“三”）；
③若用两个质量相等的钢球分别放在A、C处进行实验，转动时发现左边标尺上露出的红白相间的等分格数为右边的9倍，则左、右两钢球的角速度之比为________。
（2）方案二：如图丙所示，装置中光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。水平直杆的左端套上滑块P，用轻绳将滑块P与固定在竖直转轴上的力传感器连接，轻绳处于水平伸直状态。水平直杆的右端最边缘安装了宽度为d的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为L，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间。请回答以下问题：
①若某次实验中测得挡光条的挡光时间为，则滑块P的角速度表达式为=________（用题中所给物理量表示）；
②保持滑块P的质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度ω的关系，作出图线如图丁所示。若滑块P运动半径r=0.45 m，由图线可得滑块P质量m=________kg（结果保留2位有效数字）。
【答案】（1） ①. B ②. 一 ③. 3：1
（2） ①. ②. 0.20
【解析】
【小问1详解】
①[1]科学方法判断探究向心力与质量、角速度、半径的关系时，需要控制两个变量不变，研究第三个变量的影响，因此实验采用控制变量法。
故选B。
②[2]要探究向心力与半径的关系，需控制质量和角速度相同。钢球在B、C处的半径分别为和，质量相等；皮带传动的塔轮边缘线速度大小相等，角速度，要使两塔轮角速度相等，需左右塔轮半径相等，则需要将传动皮带调至第一层塔轮（第一层塔轮，半径比1：1）。
③[3]向心力大小由标尺露出的等分格数表示，即，钢球在A、C处的半径比，质量相等，向心力公式，因此
解得
【小问2详解】
①[1]挡光条经过光电门的线速度大小为
线速度与角速度的关系为
因此角速度
②[2]向心力公式
因此图线的斜率
由图丁可知，当时，，则斜率
又，已知，因此
四、解答题（本题共3小题，共39分。）
13. 风云四号C星是我国一颗地球静止气象卫星，是目前全球单星综合探测能力最强的静止气象卫星。已知风云四号C星的周期为T，轨道高度为h，地球的半径为R，引力常量为G。求：
（1）风云四号C星环绕地球运动线速度的大小v；
（2）地球的质量M；
（3）若考虑地球自转的影响，求地表赤道附近重力加速度的大小g。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
卫星轨道半径
线速度的大小
【小问2详解】
卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力
解得
【小问3详解】
在赤道附近，若不忽略地球自转的影响，地球自转的周期与静止卫星周期相同，则
联立解得
14. 如图所示，一个质量m=1kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向下的推力F=10N作用，在水平地面上移动了3m。此时撤去推力，物体继续滑行4.8m停下来。已知物体与地面之间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度g取，，。求：
（1）推力对物体做的功；
（2）全过程中摩擦力对物体做的功；
（3）有推力作用的过程中，合力对物体做的功。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
推力F对物体做功为
解得
【小问2详解】
前3m内，摩擦力
支持力
摩擦做功为
后4.8m内，摩擦力
摩擦做功为
所以全过程中摩擦力对物体所做的功
【小问3详解】
有推力作用时，合外力对物体做的总功为
解得
15. 如图所示，粗糙圆弧轨道AB的半径.，水平传送带BC与圆弧轨道相切于B点。传送带BC长L=7 m，以v=1.5 m/s的速度顺时针匀速转动，传送带的转轴半径。质量m=0.5 kg的小物块（可视为质点）以一定速度进入轨道AB，经B点以3.5 m/s的速度滑上传送带，沿C点向下转动，从D点飞离传送带，落到水平地面上的P点。已知OC与OD的夹角，C与水平地面P点的高度差h=1.38 m，小物块与水平传送带间的动摩擦因数μ=0.5，不计空气阻力，重力加速度g取，，。求小物块：
（1）运动至B点时对轨道的压力大小；
（2）从B点运动到C点的时间；
（3）从D点飞到P点水平位移的大小。
【答案】（1）17.25 N
（2）
（3）
【解析】
【详解】（1）物块在B点，由牛顿第二定律
解得
由牛顿第三定律得，物块对轨道的压力大小为17.25 N。
（2）物块从B点滑上传送带做匀减速直线运动，由牛顿第二定律
若物块能减速至，由运动学公式
得，所以物块在到达C点之前就已经和传送带达到共同速度，物块将随传送带一起以 的速度做匀速直线运动
由匀变速直线运动规律，解得
物块在传送带上匀速直线运动的时间
物块在传送带上运动的总时间
（3）由于在D点离开转轴，则在D点处转轴对物体的支持力为0
由牛顿第二定律得
解得
从D点离开转轴，做斜抛运动
将D点速度分解，
D点到地面的高度
D点到地面的竖直位移
D点到P点的水平位移
联立解得DP的水平位移为