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2025-2026学年江苏省南京市金陵中学高一（下）段考
物理试卷（4月份）
一、单选题：本大题共12小题，共48分。
1.下列说法中正确的是( )
A. 曲线运动的速度一定变化，加速度也一定变化
B. 牛顿用微小量放大的方法，通过扭秤实验测出万有引力常量
C. 万有引力常量的单位是
D. 只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心
2.“好雨知时节，当春乃发生。随风潜入夜，润物细无声”是杜甫春夜喜雨中描绘春雨的诗句。假设一雨滴从静止开始自由下落一段时间后进入风力稳定的斜风区，继续下落一段时间，随后进入无风区直至落地。若雨滴运动过程中空气阻力可忽略不计，则下列四幅图中最接近雨滴真实运动轨迹的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示，将小球从斜面顶端分别以、、、、水平抛出，不计空气阻力，小球落点位置分别标为、、、、。图中标示小球落点位置可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示，某钓鱼爱好者在收线过程中，将鱼沿水平直线从点拉到点。已知线与杆的交点保持不动，点与鱼之间的线始终拉直，线对鱼的拉力为，水对鱼的阻力水平向右。下列说法正确的是( )
A. 若匀速收线，鱼一定做匀速直线运动 B. 若加速收线，鱼一定做加速直线运动
C. 若减速收线，鱼一定做减速直线运动 D. 无论怎样收线，的水平分力始终大于
5.如图为道闸及其内部控制横杆起落的减速器结构图，、、是三组相同的轮，用皮带传动，每组轮都由两个共轴轮叠合而成，大轮半径是小轮半径的倍。在电动机的带动下，轮转动的角速度为，则横杆随轮共轴转动的角速度为( )
A. B. C. D.
6.由于强降雨，每年的夏季是长江、淮河等流域的防汛关键期。如图所示，在汛情期间某条河流在处有一漩涡，漩涡与平直河岸相切于点，漩涡的半径为，在漩涡上游河岸有一点，，漩涡外水流速度大小恒为，为使小船从点出发后以恒定的速度安全到达对岸，小船航行时在静水中的速度最小值为( )
A. B. C. D.
7.摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动，其中、分别为两轮盘的轴心。已知两个轮盘的半径比：：，且在正常工作时两轮盘不打滑，今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块、，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同，两滑块距离轴心、的间距分别为、，且，若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则下列叙述正确的是( )
A. 转速增加后，滑块先发生滑动
B. 滑块和在与轮盘相对静止时，线速度之比：：
C. 两个轮盘的角速度之比为：
D. 转速增加后，两滑块一起发生滑动
8.如图所示，某同学将两相同羽毛球、从同一高处以相同速率水平打出。运动过程中羽毛球仅受到重力及恒定的水平风力作用，逆风时，球落至地面上的处，顺风时，球落至地面上的处。则( )
A. 球飞行时间比球长 B. 球飞行时间比球短
C. 增大风速，的距离不变 D. 增大风速，的距离变大
9.神舟二十号载人飞船原定于年月日返回，由于疑似遭碎片撞击，推迟其返回计划。现有碎片、飞船绕地球在同一面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，半径，转动周期分别为、。如图，某时刻碎片、飞船与地心连线的夹角为，经过一段时间，飞船与碎片第一次相距最近，则这段时间内，飞船转过的圆心角为( )
A. B. C. D.
10.年月日，神舟二十号航天员乘组入驻中国空间站，这是中国航天史上第次“太空会师”。中国空间站绕地球做匀速圆周运动，其与地心的连线在单位时间内扫过的面积与线速度的大小满足。已知地球的半径为，引力常量为，为常量，则地球的密度为( )
A. B. C. D.
11.宇宙中有一孤立星系，中心天体周围有三颗行星，如图所示。中心天体质量远大于行星质量，不考虑行星之间的万有引力，三颗行星的运动轨道中，有两个为圆轨道，半径分别为、，一个为椭圆轨道，半长轴为，在时间内，行星Ⅱ、行星Ⅲ与中心天体连线扫过的面积分别为、；行星Ⅰ的速率为、行星Ⅱ在点的速率为、行星Ⅱ在点的速率为、行星Ⅲ的速率为，下列说法正确的是( )
A.
B. 行星Ⅱ与行星Ⅲ的运行周期相等
C. 行星Ⅱ与行星Ⅲ在点时的向心加速度大小相等
D.
12.如图所示，竖直薄壁圆筒内壁光滑，其半径为，上部侧面处开有小口，在处小口的正下方处亦开有与其大小相同的小口，小球从处小口沿切线方向水平射入筒内，使小球紧贴筒内壁运动。要使小球从处小口处飞出，小球进入处小口的最小速率为( )
A.
B.
C.
D.
二、实验题：本大题共1小题，共12分。
13.在探究平抛运动规律的实验中：
在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。关于该实验下列说法正确的是 。
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端要保持水平
C.挡板的高度需要等间距变化
D.每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
E.为确保小球每次能落进挡板，可调节底座螺丝使木板后仰，小球即可沿板面滚入挡板
实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点为坐标原点，测量它们的水平坐标和竖直坐标，图中、图像能说明平抛小球的运动轨迹为抛物线的是 。
某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置。如图所示，为小球运动一段时间后的位置。以为坐标原点，沿水平向右为轴，竖直向下为轴建立坐标系，取，根据图像，可知小球的初速度为 ，小球抛出点的位置的坐标为 。
三、计算题：本大题共3小题，共40分。
14.在感受向心力大小的实验中，小明在轻绳的一端拴上小沙袋，另一端固定在指尖，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，如图所示。若在某次运动中，时间内沙袋转过圈，轻绳与水平方向的夹角为，重力加速度为，沙袋可视为质点，求从指尖处到沙袋的轻绳长度。
15.石墨烯是一种具有超轻超高强度的新型材料。有人设想：用石墨烯制作超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，利用超级缆绳承载太空电梯从地球基地向空间站运送物资。已知地球半径，自转周期，地球北极表面重力加速度，万有引力常量。
求地球的质量；
太空电梯停在距地面的站点，求该站点处质量为的货物对太空电梯的压力大小。
16.我国的“三农”政策取得显著成绩，农业现代化得到全面实施。图为某农场使用无人驾驶拖拉机牵引绿肥翻耕机在水平田地里作业的场景，拖拉机与翻耕机的总质量，工作时拖拉机与翻耕机整体所受阻力大小与速度大小成正比，即，，重力加速度。
拖拉机以匀速翻耕时，求此时的牵引力的功率；
若拖拉机以额定功率从静止开始加速翻耕，求加速过程的最大速度的大小；
若拖拉机以额定功率从静止开始加速翻耕，当拖拉机速度达到时，求此时的加速度大小。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：、曲线运动的速度一定变化，加速度不一定变化，如匀变速曲线运动，故A错误；
B、牛顿运动定律适应于物体的低速运动，不适应于物体的高速运动，故B错误；
C、结合
代入数据可得
万有引力常量单位是，故C正确；
D、物体做圆周运动时所受的合外力不一定全部提供其向心力，指向圆心的合力提供向心力，还可以有沿切线方向的分力产生切向加速度使物体速率发生变化，故D错误。
故选：。
逐一考查曲线运动、万有引力常量及圆周运动合力的相关概念，结合物理规律与单位、实验史实判断对错。
本题以基础概念辨析为主，涵盖曲线运动、万有引力及圆周运动核心知识点，侧重对物理基本性质与史实的考查。
2.【答案】
【解析】解：雨滴在斜风区受风力与重力作用，两个力的合力与速度方向不共线，所以雨滴在此区域内做曲线运动，且风力与重力合力的方向应该指向运动轨迹曲线内侧，在无风区重力方向与速度方向也不共线，雨滴运动轨迹也是曲线，由此可知，符合这个特征的只有图像，故A正确，BCD错误。
故选：。
根据曲线运动的合外力必须指向曲线的凹侧的特点进行分析解答。
考查物体做曲线运动的特点，速度是切线方向，合外力指向曲线的凹侧，属于基础题。
3.【答案】
【解析】小球做平抛运动，设斜面倾角为，小球落在斜面上时，，解得，小球抛出点与落地点间的距离，小球落在水平面上时，小球的运动时间相等，，故A正确，BCD错误。
故选：。
4.【答案】
【解析】解：设线与水面的夹角为，将鱼实际的速度沿线的方向和垂直于线的方向分解如图
由平行四边形定则可知
若不变，增大，则减小，增大，故A错误；
B.若加速收线，增大，增大，减小，则一定增大，故B正确；
若减速收线，减小，增大，减小，则可能增大，可能减小，也可能不变，减小时，的水平分力小于，故C错误，D错误。
故选：。
将鱼实际的速度沿线的方向和垂直于线的方向分解，得出沿线方向的分速度和鱼的实际速度之间的关系，然后判断。
该题考查速度的合成与分解，解答时要注意哪一个是合速度，哪一个是分速度。
5.【答案】
【解析】解：在皮带传动中，皮带上的点在相同时间内通过的距离相等，即线速度相等，故轮、轮和轮的线速度相等，根据公式
大轮半径是小轮半径的倍，即，故轮转动的角速度为
组小轮与组大轮皮带传动，线速度相等，由
代入数据可得，故D正确，ABC错误。
故选：。
利用皮带传动边缘线速度相等、共轴轮角速度相等的规律，结合线速度与角速度的关系，从轮逐步递推得到轮的角速度。
本题以道闸减速器为实际情境，考查多级皮带传动与共轴转动的圆周运动规律，能有效考查学生对传动规律的递推应用能力。
6.【答案】
【解析】解：当小船相对地面的运动轨迹恰好与旋涡边界相切，且小船在静水中的速度与其相对地面的速度垂直时，小船在静水中的速度最小，如图
设小船相对地面的速度与水流速度的夹角为，由几何关系有
故A正确，BCD错误。
故选：。
做出速度的矢量图，根据几何关系得到合速度方向与河岸的夹角，然后根据矢量关系计算最小速度。
能够做出小船的速度合成图像是解题的关键。
7.【答案】
【解析】解：、滑块和与轮盘间的最大静摩擦力提供向心力，即
已知
所以：
由于：：，所以转速增加后滑块先达到最大静摩擦力，滑块先发生滑动，故A正确，D错误；
B、滑块和在与轮盘相对静止时：：：
根据为滑块到轴心的距离，
代入数据可得：：，故B错误；
C、因为两个轮盘靠摩擦力传动且不打滑，所以两轮盘边缘的线速度大小相等，根据
代入数据可得：：
已知：：
代入数据可得：：，故C错误。
故选：。
根据摩擦传动不打滑时两轮边缘线速度相等，得到两轮角速度关系，再由滑块静摩擦提供向心力的临界条件，比较两滑块的临界角速度，判断滑动先后并分析各物理量关系。
本题以摩擦传动为实际模型，融合圆周运动临界问题，考查传动规律与向心力临界条件的综合应用，能有效考查学生对圆周运动知识的综合运用能力。
8.【答案】
【解析】解：、、两球竖直方向均做自由落体运动，则
得可知，两球飞行时间相等，故AB错误；
、设风力为，羽毛球的质量为，水平初速度为，则羽毛球的加速度大小
顺风时的位移
逆风时的位移
二者之间的距离
联立解得
可知之间的距离与风力的大小无关，故C正确，D错误。
故选：。
将羽毛球的运动分解为竖直和水平方向，竖直方向仅受重力且下落高度相同，因此两球飞行时间相等；再结合牛顿第二定律，分析水平方向的运动。
这道题以受水平风力的羽毛球抛体运动为情境，考查运动的分解，侧重运动独立性原理的应用，能有效训练复杂运动的拆解分析能力，是力学基础综合题。
9.【答案】
【解析】解：碎片与飞船均为逆时针旋转，设二者第一次相距最近需要的时间为，
则该过程比转过的圆心角多，则
转过的圆心角，解得，故A正确，BCD错误。
故选：。
当碎片与飞船在同一半径上时相距最近，该过程碎片比飞船转过的圆心角多，根据角速度的定义式的变形公式分析答题。
本题考查卫星的追及相遇问题，关键是找出相遇满足的几何条件进行列式。
10.【答案】
【解析】解：已知引力常量为，卫星绕地球的运动可看作匀速圆周运动，设为卫星做圆周运动轨道半径，根据万有引力提供向心力有
卫星与地心的连线单位时间内扫过的面积，联立得，结合题意可得，可得地球的质量，
地球的密度为，故A正确，BCD错误。
故选：。
根据万有引力提供向心力得到表达式，根据表达式求解地球质量，结合密度公式求解地球密度。
本题考查万有引力定律的相关应用，解题关键是知道对于卫星来说，万有引力提供向心力，结合圆周运动公式求解。
11.【答案】
【解析】解：、行星Ⅱ、行星Ⅲ满足，据开普勒第三定律知他们的运行周期相等，令等于一个周期，它们与中心天体连线扫过的面积，椭圆面积小于圆面积，故A错误，B正确；
C、向心加速度为垂直于速度方向的加速度，行星Ⅱ与行星Ⅲ在点时加速度相等，但行星Ⅱ在该点的向心加速度为此加速度沿至椭圆圆心方向的分量，小于行星Ⅲ在点时加速度，故C错误；
D、据，考虑到Ⅰ到Ⅱ的变轨过程应该在点加速，有，到过程动能向势能转化，有，考虑到小于在点能够绕中心天体匀速圆周运动所需的速度，而，所以有，综上所述，故D错误。
故选：。
对于行星Ⅱ、行星Ⅲ由于半长轴和圆轨道半径相等，据开普勒第三定律判定其周期关系，取整周期根据椭圆面积和圆面积关系判断；根据万有引力提供向心力比较两个圆轨道的线速度关系，引入以点到中心天体为半径的匀速圆周运动的圆轨道来比较线速度大小关系。
本题考查的是卫星变轨问题，对于圆周轨道由万有引力提供向心力来计算线速度大小关系，对于圆周轨道和椭圆轨道相切处根据离心运动和近心运动来进行处理。
12.【答案】
【解析】解：小球在竖直方向上只受重力作用，
做自由落体运动，故小球从运动到的时间；
设小球从运动到的过程中，沿水平方向转了圈，则有，当时，小球进入处小口的速率最小，
解得的，故B正确，ACD错误。
故选：。
将小球运动分解，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，根据时间相等性，即可求解。
此题要掌握平抛运动的处理方法，熟练运用运动学的规律，并注意运动的等时性，与小球水平方向的周期性。
13.【答案】

【解析】解：为了保证每次小球抛出时的速度相同，每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球，但斜槽轨道不需要光滑，故A错误，D正确；
B.为了保证小球抛出时的初速度处于水平方向，斜槽轨道末端要保持水平，故B正确；
C.挡板的高度不需要等间距变化，故C错误；
E.木板应与小球轨迹平面平行，即木板应处于竖直平面内，不可以调节底座螺丝使木板后仰，故E错误。
故选：。
根据，
可得
可知图像为一条过原点的倾斜直线。
故选：。
由题图可知，五个点中相邻两点的水平距离相等，所以小球在相邻两点间的运动时间相等，均设为，竖直方向根据
解得
所以小球的初速度为
小球运动到点时的竖直分速度大小为
则小球运动到点时的竖直分速度大小为
小球从运动到的时间为
则点的横坐标为
纵坐标为
则有小球抛出点的位置的坐标为。
故答案为：；；，。
由实验原理的注意事项确定；
由平抛运动两个分位移公式确定；
由平抛运动水平分运动是匀速度直线运动的竖直分运动是自由落体运动的规律确定。
本实验考查实验原理的注意事项，平抛运动水平分运动是匀速度直线运动的竖直分运动是自由落体运动的规律平抛运动两个分位移公式，速度公式。
14.【答案】从指尖处到沙袋的轻绳长度是。
【解析】解：在某次运动中，时间内沙袋转过圈则
对小球进行受力分析，则竖直方向上
水平方向上，
代入数据可得
答：从指尖处到沙袋的轻绳长度是。
先由时间内沙袋转过圈求出其做匀速圆周运动的角速度，再对沙袋受力分析，利用竖直方向受力平衡、水平方向合力提供向心力，结合圆周运动半径与绳长的几何关系，联立求解轻绳长度。
本题以圆锥摆实验为实际情境，综合考查圆周运动的受力分析与规律应用，能有效考查学生对圆周运动知识的综合运用能力。
15.【答案】地球的质量为 该站点处质里为的货物对太空电梯的压力大小为
【解析】解：在地球北极表面，物体随地球自转的向心力可忽略，重力等于万有引力，即
解得地球质量。
太空电梯随地球同步转动，角速度，站点距地心的距离。
对质量为的货物，由牛顿第二定律得有，可得
根据牛顿第三定律，货物对电梯的压力大小等于支持力大小，即。
答：地球的质量为；
该站点处质里为的货物对太空电梯的压力大小为。
利用北极表面重力等于万有引力，求出地球质量。
由万有引力与支持力的合力提供向心力，求出支持力；根据牛顿第三定律得到货物对电梯的压力。
本题考查万有引力定律的应用、圆周运动的向心力公式、牛顿第二定律与牛顿第三定律，是天体运动与力学结合的计算题，重点考查对同步转动的理解、受力分析与公式的灵活应用能力。
16.【答案】拖拉机以匀速翻耕时，此时的牵引力的功率为 若拖拉机以额定功率从静止开始加速翻耕，加速过程的最大速度的大小为 若拖拉机以额定功率从静止开始加速翻耕，当拖拉机速度达到时，此时的加速度大小为
【解析】解：由题意得拖拉机以匀速翻耕时受力平衡，满足
此时的牵引力的功率
拖拉机以额定功率从静止开始加速翻耕，当其匀速行驶时速度达到最大值，此时拖拉机受力平衡，牵引力与阻力等大反向，最大速度满足
代入数据得
由上问可知速度时拖拉机仍在加速阶段，牵引力大小为
阻力大小为
由牛顿第二定律有
解得
答：拖拉机以匀速翻耕时，此时的牵引力的功率为；
若拖拉机以额定功率从静止开始加速翻耕，加速过程的最大速度的大小为；
若拖拉机以额定功率从静止开始加速翻耕，当拖拉机速度达到时，此时的加速度大小为。
匀速运动时牵引力与阻力大小相等，先根据阻力与速度成正比的关系算出此时的阻力，得到牵引力大小，再利用功率公式计算牵引力的功率；
额定功率下加速时，速度增大则牵引力减小，当牵引力减小到与阻力相等时速度达到最大，结合阻力与速度成正比的关系、功率公式求解；
先由额定功率和当前速度算出此时的牵引力，再根据阻力与速度成正比的关系算出当前阻力，最后对整体应用牛顿第二定律，由合力与总质量求出加速度大小。
这是一道机车启动类力学综合题，核心考查功率公式、牛顿第二定律及变力作用下的运动分析，要求学生理解匀速运动时受力平衡、额定功率下加速时速度最大的临界条件，解题关键是结合阻力与速度成正比的规律，分阶段分析受力与运动状态的关联，难度适中，能有效训练功率与动力学结合的综合分析能力。
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