河南郑州市十校2025-2026学年高一下学期期中物理试题

这是一份河南郑州市十校2025-2026学年高一下学期期中物理试题，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列说法正确的是（ ）
A. 做曲线运动的物体，其加速度一定变化
B. 做圆周运动的物体，其加速度总是指向圆心
C. 开普勒通过研究行星运动的规律发现了万有引力定律
D. 万有引力定律中引力常量G的单位是N•m2/kg2
2.人形机器人关节模组中通常采用行星齿轮传动，具有高扭矩密度、结构紧凑、抗冲击性强等特点，适用于人形机器人胯部、腿部等承重部位。如图所示为“行星传动示意图”，中心“太阳轮”的转动轴固定，其半径为R1，周围四个“行星轮”的转动轴固定，其半径为R2，“齿圈”的半径为R3，其中，、、分别是“太阳轮”“行星轮”“齿圈”边缘上的点，齿轮传动过程不打滑，那么（ ）
A. 点与点的角速度相同B. 点与点的线速度相同
C. 点与点的转速之比为D. 点与点的周期之比为
3.如图a，“打铁花”是中国传统民俗表演活动。打铁花时，用柳木板迅速击打滚烫的铁水，铁水向四周散开形成小滴或小块做抛体运动。假设有三块质量相同的小铁块以相同的速率同时从柳木板同一位置离开，其运动示意图如图b所示，所有运动轨迹均在同一竖直平面内，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 小铁块1在最高点时速度为零
B. 三个小铁块在空中的运动时间相同
C. 小铁块1和2在空中运动时发生了碰撞
D. 在空中运动的过程，重力对小铁块3做功的平均功率最大
4.如图所示是我国首个空间实验室“天宫一号”的发射及运行示意图。长征运载火箭将飞船送入近地点为、远地点为的椭圆轨道上，点距离地面高度为，地球的中心位于椭圆的一个焦点上，“天宫一号”飞行几周后变轨进入预定圆轨道。已知“天宫一号”在预定圆轨道上飞行圈所用时间为，引力常量为，地球半径为，则下列说法正确的是( )
A. “天宫一号”在椭圆轨道的点的加速度大于在预定圆轨道的点的加速度
B. “天宫一号”从点开始沿椭圆轨道向点运行的过程中，动能先减小后增大
C. “天宫一号”沿椭圆轨道运行的周期大于沿预定圆轨道运行的周期
D. 由题中给出的信息可以计算出地球的质量
5.如图甲为自动计数的智能呼啦圈，水平固定的圆形腰带外侧有轨道，配重通过轻绳与轨道上的滑轮P连接。锻炼中，配重的运动简化为绕腰带的中心轴在水平面内匀速转动，其模型如图乙所示。已知配重的质量为m，轻绳长为l，与竖直方向的夹角为θ，圆形腰带的半径为r，重力加速度为g，配重可视为质点，则配重（ ）
A. 受到的拉力大小为
B. 稳定转动时，线速度大小为
C. 稳定转动时，转动的角速度为
D. 稳定转动时，转动的角速度为
6.如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面向右运动，物体A恰匀速上升，以下说法正确的是（ ）
A. 物体B正向右做匀减速运动
B. 物体B正向右做加速运动
C. 地面对B的摩擦力减小
D. 右侧绳与水平方向成30°角时，vA∶vB=∶2
7.电动方程式（FrmulaE）是目前世界上新能源汽车运动中级别最高的赛事，赛车在专业赛道水平路面上由静止启动，在前2s内做匀加速直线运动，2s末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的，取，下列说法正确的是（ ）
A. 赛车在2s时的瞬时功率
B. 赛车在加速过程中牵引力保持不变
C. 该赛车的最大速度是288km/h
D. 当速度时，其加速度为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球的机械能减少
B. 小球的重力势能先减少后增加
C. 小球的动能一直减小
D. 小球动能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量
9.天空中星体壮丽璀璨，在万有引力作用下，做着不同的运动。如图1、2所示分别为双星、三星模型，星体都绕它们之间的某一点做匀速圆周运动，轨迹圆半径都为，五个环绕天体质量均为，引力常量为，忽略其他天体对系统的作用，则（ ）
A. 图1中两环绕天体向心力相同
B. 图1中天体运动的周期为
C. 图2中天体运动的向心力大小为
D. 图1和图2中环绕天体的线速度之比为
10.如图所示，两个相同小球、（可视为质点）通过铰链用长为的刚性轻杆连接，球套在竖直杆上，球套在水平杆上，杆、不接触（即球可通过），但两杆间距忽略不计。最初刚性轻杆与水平杆的夹角为，不计一切摩擦，重力加速度为。现由静止释放两小球，在此后的运动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 球到达与球等高位置时速度大小为
B. 球下降到最低点的过程中，刚性轻杆对球先做负功，后做正功
C. 球的最大速度为
D. 球有四个速度为零的位置
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作如下：
(1)首先安装图甲研究平抛运动实验装置时，斜槽保证 （填“需要”或“不需要”）光滑，斜槽末端切线 ；
(2)然后用图甲所示方法记录平抛运动的轨迹；由于没有记录抛出点，如图乙所示，数据处理时选择点为坐标原点，乙图中小方格的边长均为，重力加速度取，则小球在点速度的大小为 ；
(3)最后，通过计算得出小球平抛运动的实际抛出点位置坐标为 cm， cm。
12.用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始下落。
(1)关于本实验﹐下列说法正确的是 。
A．应选择质量大、体积小的重物进行实验
B．释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态
C．先释放纸带，后接通电源
(2)实验中，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O（O点与下一点的间距接近2mm）的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T。设重物质量为m。从打О点到B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝ ，动能变化量ΔEk＝ 。（用已知字母表示）
(3)某同学用如图丙所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为F0。已知小球质量为m，当地重力加速度为g。在误差允许范围内，当满足关系式 时，可验证机械能守恒。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星，在该行星“北极”距地面处由静止释放一个小球（引力视为恒力，阻力可忽略），经过时间落到地面，已知该行星半径为，自转周期为，引力常量为。
(1)求该行星的表面的重力加速度；
(2)求该行星的第一宇宙速度；
(3)求该行星的平均密度。
14.如图甲所示，一同学站在靶心的正前方，面朝倾斜靶纸抛球，其简化模型如图乙。靶纸紧贴在倾角的倾斜支架上，支架固定在水平地面上，接触点为点。该同学在点水平向右抛出小球，点离地高度，与点的水平距离。若小球只在图乙所示竖直面内运动，视为质点，不计小球受到的空气阻力和靶纸厚度，重力加速度g取。
(1)小球抛出时初速度，分析小球是落在水平地面上还是靶纸上，并求出对应落点的末速度大小；
(2)若小球抛出时初速度为，求小球下落高度。
15.如图甲所示，竖直面内固定有一光滑圆弧轨道，轨道的上端点和圆心的连线与水平方向的夹角。现将一质量为小滑块（可视为质点）从空中的A点以的初速度水平向左抛出，恰好从点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到点，小滑块到达点时速度大小为，经光滑水平段后，从点滑上质量为的足够长的木板上，长木板上表面与段等高。图乙为木板开始运动后一段时间内的图像，重力加速度取，不计空气阻力。求：
​​​​​​​
(1)、两点的高度差；
(2)圆弧轨道半径；
(3)全过程中木板与地面因摩擦而产生的热量以及滑块与木板因摩擦产生的热量。
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】AD
9.【答案】BD
10.【答案】ACD
11.【答案】不需要
水平
5
-60
-20

12.【答案】AB
－mghB
​​​​​​​
F0＝3mg

13.【答案】解：（1）设行星表面的重力加速度为 ，对小球有
解得
（2）对处于行星表面附近做匀速圆周运动的卫星 ，由牛顿第二定律有
故该行星的第一宇宙速度
（3）对行星表面的物体 ，有
故行星质量
故该行星的平均密度

14.【答案】解：（1）若小球能下降的高度为H，则有
可解得时间
此种情况下小球水平方向的位移大小为
经过比较可知 ，所以小球会落在平面上，小球落地前瞬间竖直方向速度为
落地时的末速度为
（2）若小球的抛出速度为 ，小球会打在倾斜靶上，竖直方向上有
水平方向上有
由于倾斜靶与平面的角度为45°，可以写出几何关系
代入数据后可解得

15.【答案】解析(1)设滑块通过B点时的竖直分速度大小为根据几何关系有=
根据速度-位移公式,有=2gh
解得h=m
(2)从A到小滑块下降的高度为H=h+Ra+R
此过程中小滑块机械能守恒得mgH=-
联立解得R=m
(3)小滑块以=7m/s的速度滑上木板由图像可知,在t=1s时小滑块与木板达到共速的速度v=2m/s
0~1s内,假设小滑块和木板的加速度大小分别为和则
==5m/,==2m/
假设小滑块与木板之间的动摩擦因数为,木板与地面之间的动摩擦因数为,根据牛顿第二定律
对小滑块有mg=
对木板有mg-(M+m)g=
解得=0.5; =
共速之后由于μ1>μ2,所以两者相对静止一起在粗糙的水平地面匀减速滑行至速度为0
共同的加速度满足(M+m)g=(M+m)
解得=m/
对木板,0-1s时间段其位移大小为=
共速后木板和小滑块共同滑行的位移为=
解得=1m, =m
故全过程中木板与地面摩擦产生的热量为=(M+m)g(+)
解得=7J
对滑块,0~1s时间段,其位移大小为=t
共速前木板和小滑块滑行的相对位移为x=-
故木板与滑块摩擦产生的热量为=mgx
解得=J。