甘肃省张掖市第二中学2025~2026学年高一下学期期中考试物理试题 [含答案]

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注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题:（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得4分，有选错的得0分。）
1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A. 曲线运动的加速度时刻在变化
B. 曲线运动的动能一定时刻变化
C. 速度变化的运动一定是曲线运动
D. 受恒力作用的物体可以做曲线运动
【正确答案】D
【详解】A．曲线运动的加速度不一定时刻变化，例如平抛运动中加速度（重力加速度），故A错误；
B．曲线运动中速度大小可以不变，所以动能可以不变，故B错误；
C．速度变化的运动不一定是曲线运动，比如匀变速直线运动，故C错误；
D．受恒力作用的物体可以做曲线运动，例如平抛运动，故D正确。
故选D。
2. 物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，下列关于物理学家和他们的贡献以及相关观点正确的是（ ）
A. 卡文迪什用实验测出了引力常量G的数值
B. 牛顿发现了万有引力定律，并测出了地球的质量
C. 开普勒第三定律，其中的大小不仅与中心天体有关，还与环绕天体有关
D. 牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度，对万有引力定律进行了“月地检验”
【正确答案】A
【详解】AB．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什通过扭秤实验测定了引力常量的数值，并测出地球质量，故A正确、B错误；
C．开普勒第三定律中的仅由中心天体的质量决定，与环绕天体无关，故C错误；
D．牛顿的“月地检验”是通过比较月球公转向心加速度与地球表面重力加速度的关系验证万有引力定律，而非与地球赤道上的自转向心加速度比较，故D错误。
故选A。
3. 下列关于功的说法中正确的是（ ）
A. 一个力作用在物体上，如果这个力做功为零，则该物体一定处于静止状态
B. 由于功是标量，所以的功大于的功
C. 静摩擦力对物体可能做正功
D. 相互接触的两物体间一对滑动摩擦力做功之和一定等于零
【正确答案】C
【详解】A．一个力作用在物体上，如果这个力做功为零，可能是这个力与位移方向垂直，物体可以是运动状态，不一定处于静止状态，故A错误；
B．功是标量，正负仅表示该力是动力还是阻力，不表示大小，功的大小看绝对值，因此的功小于的功，故B错误；
C．静摩擦力的方向可以与物体位移方向相同，例如传送带向上运送相对静止的货物时，静摩擦力对货物做正功，因此静摩擦力对物体可能做正功，故C正确；
D．一对滑动摩擦力作用的两个物体存在相对滑动，两物体的位移大小不相等，摩擦力大小相等、方向相反，因此一对滑动摩擦力做功之和一定不等于零，故D错误。
故选C。
4. “九三”阅兵的成功举行，既彰显了我国军队的强大实力，也振奋了国民昂扬斗志。设某次演习中，轰炸机沿水平方向投放了一枚炸弹，炸弹下降高度h＝20m后正好垂直击中倾角为的斜坡上的目标，如图所示。不计空气阻力，重力加速度。则（ ）
A. 炸弹飞行的时间是4sB. 炸弹飞行的初速度大小是15m/s
C. 炸弹击中目标时的速度大小为20m/sD. 炸弹飞行的水平距离是15m
【正确答案】B
【详解】A．炸弹飞行的时间，故A错误；
B．炸弹正好垂直击中倾角为的斜坡上的目标，有
解得炸弹飞行的初速度大小，故B正确；
C．炸弹击中目标时的速度大小为，故C错误；
D．炸弹飞行的水平距离，故D错误。
故选B。
5. 以下实例中，忽略空气阻力，则关于物体运动的说法正确的是（ ）
A. 图甲中，物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，重力和支持力提供向心力
B. 图乙中，光滑小球在漏斗内沿水平面做匀速圆周运动时，半径越大向心力越大
C. 图丙中，汽车过拱桥最高点时（不脱离桥面），速度越大，对桥面的压力越小
D. 图丁中，若轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为受到的合力大于所需向心力
【正确答案】C
【详解】A．图甲中，物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，重力和支持力平衡，由静摩擦力提供向心力，故A错误；
B．图乙中，设漏斗内壁与水平方向夹角为θ，对小球受力分析，小球受重力mg和漏斗的支持力N，合力提供向心力，即向心力
可知向心力大小与半径无关 ，故B错误；
C．图丙中，汽车过拱桥最高点时，根据牛顿第二定律有
解得
可知速度v越大，桥面对汽车的支持力N越小，根据牛顿第三定律，汽车对桥面的压力越小，故C正确；
D．图丁中，轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为所需向心力过大，合力不足以提供所需向心力 ，故D错误。
故选C。
6. 如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A. 运动员踢球时对足球做功
B. 运动员对足球做功
C. 克服重力做功
D. 足球上升过程人对足球做功
【正确答案】B
【详解】ABC．足球上升过程，重力做功为
则克服重力做功为；根据动能定理可得
可得运动员踢球时对足球做功为
故AC错误，B正确；
D．足球上升过程，人对足球没有作用力，人对足球没有做功，故D错误。
故选B。
7. 国家十三五规划中提出实施新能源汽车推广计划，提高电动车产业化水平。某款电动概念汽车在平直的公路上由静止开始启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v﹣t图像如图所示，已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A. 汽车的额定功率为50kW
B. 汽车的速度为12m/s时，其加速度为1.5m/s2
C. 汽车在前5s内的牵引力为4×103N
D. 汽车的最大速度为15m/s
【正确答案】B
【详解】AC．汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，可得阻力为
前5s内做匀加速直线运动，根据速度时间图像的斜率表示加速度，可得加速度为
根据牛顿第二定律可得
可得牵引力为
5s末达到额定功率，速度为，可得汽车的额定功率为
解得，故AC错误；
B．汽车的速度为12m/s时，根据
可得此时的牵引力为
根据
可得加速度为，故B正确；
D．当汽车牵引力大小等于阻力时，速度达到最大，有
可得，故D错误。
故选B。
8. 2024年5月8日，嫦娥六号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行，将择机落入月球背面。图为此落月过程的简化示意图。探测器先进入大椭圆轨道3，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道1做匀速圆周运动。轨道2与轨道1、轨道3相切于近月点P点，Q点为轨道2的远月点。下列说法正确的是（ ）
A. 探测器在轨道3的P点需要加速制动才能进入轨道2
B. 探测器在轨道2上从P点运动到Q点过程中，速度越来越小
C. 探测器在轨道1上经过P点的加速度等于其在轨道2上经过P点的加速度
D. 探测器在轨道2上经过P点时的速率小于它在轨道1上经过P点时的速率
【正确答案】BC
【详解】A．探测器在轨道3的P点需要减速制动做近心运动才能进入轨道2，故A错误；
B．由开普勒第二定律可知，探测器在轨道2上从P点运动到Q点过程中，速度越来越小，故B正确；
C．根据万有引力提供向心力有
解得
可知探测器在轨道1上经过P点的加速度等于其在轨道2上经过P点的加速度，故C正确；
D．探测器在轨道2的P点需要减速制动做近心运动才能进入轨道1，所以探测器在轨道2上经过P点时的速率大于它在轨道1上经过P点时的速率，故D错误。
故选BC。
9. 质量为2kg的质点在xOy平面内做曲线运动，在x方向的速度时间图像和y方向的位移时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 质点的初速度为5m/sB. 2s内质点的位移大小约为9m
C. 2s末质点速度大小为6m/sD. 质点所受的合外力为3N，做匀变速曲线运动
【正确答案】AD
【详解】A．根据题意可知，质点在方向做匀加速直线运动，在方向做匀速直线运动；由图像可知在方向的速度大小为
则质点的初速度为，故A正确；
C．末质点速度大小为，故C错误；
B．内质点的轴方向位移大小为
则内质点的位移大小为，故B错误；
D．质点的加速度沿方向，大小为
则质点所受的合外力为
因为合力的方向与初速度方向不共线，所以质点做匀变速曲线运动。故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，两个质量均为m的木块A、B用恰好伸直的轻绳相连，放在水平圆盘上，A恰好处于圆盘中心，B到竖直转轴的距离为l。已知两木块与圆盘间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，两木块均可视为质点。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢加速转动，表示圆盘转动的角速度，则下列说法正确的是（ ）
A. 当时，轻绳上的拉力为零
B. 当时，轻绳上的拉力大小为
C. 当时，木块A受到的摩擦力大小为
D. 当且继续增大时，木块A会相对于圆盘滑动
【正确答案】AD
【详解】AD．当绳上刚好没有拉力时，对B物体有
解得临界角速度为
当木块A刚好相对于圆盘滑动时，设此时绳子中的拉力为F，可得
对B物体有
解得
故可知当时，此时绳子中的拉力为零；当且继续增大时，绳子中拉力会大于，木块A会相对于圆盘滑动，故AD正确；
BC．当时，此时绳子中有拉力，对物体B有
解得此时轻绳上的拉力大小为
当时，此时物体A未滑动，对物体B有
解得此时轻绳上的拉力大小为
对物体A根据平衡条件得木块A受到的摩擦力大小为
故BC错误。
故选AD。
二、实验题（每空2分，共14分）
11. 某探究小组用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1，请回答以下问题：
（1）在该实验中，主要利用了____________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系；
A. 理想实验法B. 微元法C. 控制变量法D. 等效替代法
（2）探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径_________的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在挡板A处，挡板C处；
A. 相同B. 不同
（3）探究向心力与角速度之间的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为______。
【正确答案】（1）C （2）B
（3）3:1
【小问1详解】
探究向心力、质量、半径与角速度之间的关系采用的是控制变量法。
故选C。
【小问2详解】
探究向心力与角速度之间的关系时，控制变量，要求塔轮半径不同，根据可知，此时角速度不同。
故选B。
【小问3详解】
两个小球所受的向心力的比值为1：9，根据公式可得，角速度之比为1：3，传动皮带线速度大小相等，由可知，塔轮的半径之比为3：1。
12. 在“探究平抛运动的特点”的实验中。
（1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。多次实验时，让小锤用不同的力击打弹性金属片，可以观察到（或听到）___________
A. A、B两球总是同时落地
B. A、B两球的运动路线相同
C. 击打的力度越大，A、B两球落地时间间隔越大
（2）该组同学继续用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律，在该实验中，下列说法正确的是___________
A. 斜槽轨道末端切线必须水平B. 斜槽轨道必须光滑
C. 将坐标纸上确定的点用直线依次连接D. 小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放
（3）一小球做平抛运动，某同学记录了运动轨迹上的三个点A、B、C，如图所示。以A点为坐标原点建立坐标系，各点的坐标值已在图丙中标出。小球做平抛运动的初速度大小___________。（g取）
（4）另一组同学拍摄小球做平抛运动频闪照片的一部分如图丁所示，已知每个小方格的边长为L，重力加速度为g，则小球在b点时的速度大小为___________。（用已知量L、g表示）
【正确答案】（1）A （2）AD
（3）1 （4）
【小问1详解】
该实验中，A球做平抛运动，而B球做自由落体运动，当两球在同一高度处同时运动，得到的结果是两球同时落地。
故选A。
【小问2详解】
A．为了让小球在斜槽末端获得水平方向的速度以保证小球做平抛运动，则斜槽末端必须水平，故A正确；
BD．该实验中只要保证小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放，则可保证小球每次做平抛运动的初速度相同，不需要斜槽轨道必须光滑，故B错误，D正确；
C．由于平抛运动的轨迹为抛物线，因此应该用平滑的曲线将坐标是上确定的点连接起来，故C错误。
故选AD。
【小问3详解】
由图可知A、B两点间的水平位移等于B、C两点间的水平位移，则A、B两点间的时间间隔等于B、C两点间的时间间隔，在竖直方向上根据逐差公式有
解得A、B两点间的时间间隔为
s
则小球做平抛运动的初速度大小为
【小问4详解】
平抛运动水平方向做匀速直线运动，而竖直方向做自由落体运动，根据图中数据可得，在水平方向有
在竖直方向由逐差法可知
联立解得
在b点竖直方向的速度为
则在b点的速度为
三、解答题
13. 如图所示，旋转餐桌上餐盘及盘中水果的总质量为2kg，餐盘与转盘间的动摩擦因数为0.4，距中心转轴的距离为0.5m。若轻转转盘使餐盘随转盘以1rad/s的角速度匀速转动，转动过程中餐盘和转盘始终保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。
（1）求餐盘的线速度大小；
（2）求餐盘与转盘间的摩擦力大小；
（3）为防止转动过程中餐盘滑离转盘，旋转转盘时的角速度不能超过多大？
【正确答案】（1）
（2）
（3）
【小问1详解】
由
得
【小问2详解】
餐盘与转盘之间的静摩擦力提供向心力，则有
又餐盘的向心加速度为
联立解得
【小问3详解】
角速度为最大值时，餐盘与转盘间的静摩擦力达到最大值，此时有
解得
14. 2020年7月“天问一号”火星探测器发射成功。假设航天员登上火星后进行科学探测与实验，若航天员将一小球以速度v0竖直上抛，经过t0时间到达最高点。已知火星的半径为R，引力常量为G，不计阻力。
（1）求火星的质量；
（2）求火星的第一宇宙速度大小；
（3）已知火星的自转周期为T，若想让航天器进入火星的同步轨道运行，则航天器应位于火星表面多高处？
【正确答案】（1）
（2）
（3）
【小问1详解】
对火星，由万有引力近似等于重力，有
对小球
联立解得
【小问2详解】
由万有引力提供向心力，有
解得
【小问3详解】
设航天器应位于火星表面h高处，由万有引力提供向心力，有
解得
15. 如图所示，质量的小球由A点以速度水平抛出，恰好沿切线方向从B点进入竖直放置的光滑圆轨道BC，随后沿直线轨道CD上升到最高点。已知BC两点高度相同，小球经过这两点时的速度大小相等。O为圆轨道的圆心，圆轨道半径，OB与竖直方向的夹角。直线轨道CD接触面粗糙，动摩擦因数，与圆轨道在C点相切。不计空气阻力，取重力加速度。求
（1）A、B之间的水平距离；
（2）小球进入圆轨道最低点时，对轨道压力的大小；
（3）小球在CD轨道上升过程中，克服摩擦力做的功。

【正确答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）小球恰好进入圆轨道BC，设竖直分速度为，则
设平抛运动时间为t，则
水平位移
带入数据解得
（2）进入圆轨道B点，设速度为v，则
解得
根据牛顿第三定律，小球对轨道压力大小为28N。
（3）小球在CD轨道匀减速运动，设加速度为a，根据牛顿第二定律，有
设小球上升位移为L，根据运动学公式，可得
小球克服摩擦力做功
带入数据解得