甘肃张掖市民乐县第一中学2025~2026学年高一下学期期中物理试题 [含答案]

这是一份甘肃张掖市民乐县第一中学2025~2026学年高一下学期期中物理试题 [含答案]，共8页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
说明：本试卷分和两部分。满分100分，考试时间75分钟。答案写在答题卡上，交卷时只交答题卡。
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，只有一项符合题目要求。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。
1. 下列说法中正确的是（ ）
A. 做曲线运动的物体不一定具有加速度
B. 做曲线运动的物体，加速度一定是变化的
C. 物体在恒力的作用下，不可能做曲线运动
D. 物体在变力的作用下，可能做直线运动，也可能做曲线运动
【正确答案】D
【详解】A．做曲线运动的物体速度方向一定改变，做变速运动，则一定具有加速度，故A错误；
BC．做曲线运动的条件是物体所受合力与速度不在一条直线上，例如平抛运动，物体只受重力保持不变，加速度不变，物体做曲线运动，故BC错误；
D．物体在变力的作用下，若力与物体速度方向在一条直线上，做直线运动，不在一条直线上，做曲线运动，故D正确。
故选D。
2. 我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努力，终于在2007年10月24日晚6点多发射升空．如图所示，“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小．在此过程中探月卫星所受合力方向可能的是（ ）
A. B. C. D.
【正确答案】A
【详解】“嫦娥一号”探月卫星从M点运动到N，曲线运动，必有力提供向心力，向心力是指向圆心的；“嫦娥一号”探月卫星同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，BCD错误，A正确。
故选A。
3. 如图所示，轻质杆OA的长度，A端固定一个质量的小球（可视为质点），小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是6.0m/s，g取，则此时小球（ ）
A. 受到20N的支持力B. 受到20N的拉力
C. 受到40N的支持力D. 受到40N的拉力
【正确答案】D
【详解】小球运动到最高点时受到重力与轻杆的弹力，假设杆的弹力方向向下为，根据合力提供向心力
即
解得
即此时小球受到的拉力，D正确。
故选D。
4. 如图所示，波轮洗衣机中的脱水筒在脱水时，衣服紧贴在简壁上做匀速圆周运动，在运行脱水程序时，有一质量为m的硬币被甩到桶壁上，随桶壁一起做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A. 硬币受4个力作用B. 硬币所受的合外力为零
C. 增大脱水转速，桶壁对硬币的弹力减小D. 增大脱水转速，桶壁对硬币的静摩擦力不变
【正确答案】D
【详解】AB．硬币受重力、静摩擦力和弹力共3个力作用，所受合力提供向心力，故AB错误；
C．增大脱水转速，硬币所需向心力增大，桶壁对硬币的弹力增大，故C错误；
D．硬币在竖直方向上所受合力始终为零，即静摩擦力与重力大小始终相等，增大脱水转速，桶壁对硬币的静摩擦力不变，故D正确。
故选D。
5. 如图所示，转盘甲、乙具有同一转轴，转盘丙的转轴为，用一皮带按如图的方式将转盘乙和转盘丙连接，A、B、C分别为转盘甲、乙、丙边缘的点，且，。现让转盘丙绕转轴做匀速圆周运动，皮带不打滑。则下列说法正确的是（ ）
A. A、B、C的线速度大小之比为1:2:2
B. A、B、C的角速度之比为2:2:3
C. A、B、C的向心加速度大小之比为1:2:3
D. A、B、C的周期之比4:2:3
【正确答案】A
【详解】A、B两点角速度相等，根据
可知，线速度之比为
根据
可知，周期之比
B、C两点线速度相等，根据
可知角速度之比为
根据
可知，周期之比
则A、B、C三点的线速度之比为
A、B、C三点的角速度之比为
A、B、C三点的周期之比为
根据
可知A、B、C三点的向心加速度之比为
故选A。
6. 一质量为的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的最大静摩擦力为，当汽车经过半径为20m的水平弯道时，下列判断正确的是（ ）
A. 汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B. 汽车转弯时所受的合外力可能为零
C. 汽车转弯的最大速度为10m/s
D. 当汽车转弯的速度为8m/s时，汽车做离心运动
【正确答案】C
【详解】A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力，摩擦力提供向心力，故A错误；
B．汽车转弯时做曲线运动，是变速运动，所受的合外力一定不为零，故B错误；
CD．设汽车转弯的最大速度为，则有
解得
则当汽车转弯的速度为8m/s时，不会做离心运动，故D错误，C正确。
故选C。
7. 为了验证地球对月球的引力与地球对地球表面物体的引力遵循相同的规律，牛顿进行了著名的“月—地检验”。设月球绕地球运动的向心加速度为a，地表重力加速度为，已知月球绕地球的公转周期是，月球轨道半径为r，地球半径为R，忽略地球自转影响。关于“月地检验”，下列说法中正确的是（ ）
A. 计算a需要测量引力常量GB. “月—地检验”需要测量、的大小
C. 若计算得，则验证了、遵循相同的规律D. a的大小理论上也可以通过月球表面的自由落体实验测量得出
【正确答案】C
【详解】A．月球绕地球做圆周运动的向心加速度可由公式 计算，其中为月球公转周期，为月球轨道半径，不需要测量引力常量，故A错误；
B．对地表物体有
对月球有
两式中质量均可约去，只需验证加速度的比值关系即可，不需要测量、的大小，故B错误；
C．若引力均遵循平方反比规律，联立上述两式消去可得
因此若该关系成立则验证了、遵循相同的规律，故C正确；
D．月球绕地球的向心加速度由地球对月球的引力产生，而月球表面的自由落体加速度由月球自身的引力产生，二者无关，无法通过月球表面的自由落体实验测量，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共计18分。每个小题有多个选项符合要求。全部选对得6分，选对不全得3分，有错选的得0分。
8. 一小球被细线拴着做匀速圆周运动，若其轨道半径为R，向心加速度为a，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球相对于圆心的位移不变B. 小球的线速度大小为
C. 小球在时间t内通过的路程为D. 小球做圆周运动的周期为
【正确答案】BCD
【详解】A.小球做匀速圆周运动，各时刻相对圆心的位移大小不变，但方向时刻在变．故A错误；
B.由a＝得
所以
v＝
故B正确；
C.在时间t内通过的路程
故C正确；
D.做圆周运动的周期
T＝＝＝＝2π
故D正确。
故选BCD。
9. 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，小车A在水平外力作用下沿水平地面向左做直线运动，绳子跨过定滑轮拉着物体B以速度vB竖直匀速上升，下列判断正确的是（ ）
A. 小车A做减速直线运动B. 绳子拉力大于物体B的重力
C. 小车A的速度大小可表示为D. 小车A受到地面的支持力逐渐变大
【正确答案】AD
【详解】AC．将小车A的速度沿绳方向、垂直于绳方向分解，可得
小车A的速度大小可表示为
小车A在水平外力作用下沿水平地面向左做直线运动，逐渐减小，小车A的速度逐渐减小，小车A做减速直线运动，故A正确，C错误；
B．物体B匀速上升，受力平衡，可得
故绳子拉力等于物体B的重力，故B错误；
D．小车A受到地面的支持力为
小车A在水平外力作用下沿水平地面向左做直线运动，逐渐减小，小车A受到地面的支持力逐渐变大，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A. 图a，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B. 图b，火车转弯超过规定速度行驶时，轮缘对外轨有侧向挤压作用
C. 图c，若A、B均相对静止，半径，质量，则A、B所受摩擦力
D. 图d是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
【正确答案】BD
【详解】A．图a，汽车通过拱桥的最高点时，加速度向下，处于失重状态，选项A错误；
B．图b，火车转弯超过规定速度行驶时，重力和轨道的支持力的合力不足以提供火车做圆周运动的向心力，则此时轮缘对外轨有侧向挤压作用，选项B正确；
C．图c，若A、B均相对静止，半径，质量，两物块的角速度相等，摩擦力提供向心力，根据
则A、B所受摩擦力
选项C错误；
D．图d是一圆锥摆，根据
可得
则增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，选项D正确。
故选BD。
三、实验题（本题共2小题，共16分，每空2分。）
11. 用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体所需要的向心力的大小与哪些因素有关。
（1）本实验采用的科学方法是______。
A. 建立物理模型法B. 控制变量法C. 等效法D. 放大法
（2）图示情境正在探究的是______。
A. 向心力的大小与半径的关系B. 向心力的大小与线速度大小的关系
C. 向心力的大小与角速度大小的关系D. 向心力的大小与物体质量的关系
（3）若上图中铝球和钢球的质量比为1∶4，运动的半径和线速度均相同，则铝球与钢球的向心加速度之比为______，受到的向心力之比为______。
【正确答案】（1）B （2）D
（3） ①. ②.
【小问1详解】
探究做匀速圆周运动的物体所需要的向心力的大小与哪些因素有关，因涉及的物理量较多故本实验采用的科学方法是控制变量法。
故选B。
【小问2详解】
从图示中可以看出两组实验采用的是不同质量的物体，所以探究的是向心力的大小与物体质量的关系。
故选D。
【小问3详解】
[1][2]根据向心加速度和向心力的公式
由于线速度和半径相等，所以向心加速度之比为；向心力之比为。
12. 某学习小组利用不同的实验装置，进行探究平抛运动规律的实验：
（1）甲同学采用如图甲所示的装置。为了验证做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动，用小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有_________。
A.两球的质量应相等
B.两球的质量可以不相等
C.两球应同时落地
D.应改变装置的高度，多次实验
E.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动

（2）乙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5cm，如果重力加速度g取，照相机的闪光频率为_________Hz；小球平抛的初速度大小为_________m/s，经过B点时的竖直分速度大小为_________m/s。（所有结果保留2位有效数字）
【正确答案】 ①. BCD ②. 10 ③. 1.5 ④. 2.0
【详解】（1）[1]AB．根据实验结果可知平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动，不需要质量相等，因此实验时需要A、B两球从同一高度开始运动，不需要两球质量相等，故A错误，B正确；
C．小锤打击弹性金属片后，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，A球在竖直方向上的运动情况应该跟B球相同，因此两球同时落地，故C正确；
D．为探究实验的科学性，应改变装置的高度多次实验，故D正确；
E．本实验只能说明A球在竖直方向的运动性质，不能说明A球在水平方向做匀速直线运动，故E错误。
故选BCD。
（2）[2]由图乙可知，在竖直方向上
根据
可得
故
[3]小球平抛的初速度大小为
[4]经过B点时的竖直分速度大小为
四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）
13. 长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点。让其在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动），如图。求摆线L与竖直方向的夹角为α 时：
（1）线的拉力F的大小；
（2）小球运动的线速度的大小；
（3）小球运动的角速度及周期。
【正确答案】（1）
（2）
（3），
【小问1详解】
做匀速圆周运动的小球受力分析如图所示
小球受重力mg和绳子的拉力F，因为小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球受到的合力指向圆心，且沿水平方向。根据平衡条件得
解得
【小问2详解】
由牛顿第二定律得
由几何关系得
所以小球做匀速圆周运动的线速度的大小为
【小问3详解】
小球运动的角速度
解得
小球运动的周期
解得
14. 消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水枪组成，如图所示，某次消防演练时消防水枪离地高度，建筑物上的着火点A离地高度，水从水枪枪口中水平射出后，恰好击中着火点A，此时水的速度与水平方向的夹角。不计空气阻力，取重力加速度大小，，，求：
（1）水从水枪枪口运动到着火点A的时间t；
（2）水落到着火点A前瞬间的速度大小v；
（3）水枪枪口与着火点A的水平距离x。
【正确答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）水从水枪枪口运动到着火点A的过程中做平抛运动，竖直方向上有
解得
（2）水落到着火点A前瞬间竖直方向上的分速度大小
根据题意有
解得
（3）水的水平方向上的分速度大小
水平方向上的位移
解得
15. 如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧管道，其半径为R=0.5m，一质量m=0.8kg的小球从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧管道上P点的切线方向进入管道内侧，管道半径OP与竖直线的夹角为53°，已知管道最高点Q与A点等高，sin53°=0.8，cs53°=0.6，g取10 m/s2。试求：
（1）小球从平台上的A点射出时的速度大小v0；
（2）小球从平台上的射出点A到圆弧管道入射点P之间的距离l（结果可用根式表示）；
（3）如果小球沿管道通过圆弧的最高点Q时的速度大小为3m/s，则小球运动到Q点时对轨道的压力。
【正确答案】（1）3 m/s；（2） m；（3）6.4 N，方向向上
【详解】（1）小球从A到P的高度差
h=R(1+cs53°)
小球做平抛运动有
h=gt2
则小球在P点的竖直分速度
vy=gt
把小球在P点的速度分解可得
tan53°=
联立解得小球平抛运动初速度
v0=3 m/s
（2）小球平抛下降高度
h=vyt
水平射程
s=v0t
故A、P间的距离
l== m
（3）小球到达Q时，vQ=3m/s
在Q点根据向心力公式得
FN+mg=m
解得FN=6.4N > 0，表明方向向下。
所以由牛顿第三定律知，小球通过管道的最高点Q时对管道的压力FN′=FN=6.4 N，方向向上