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2025-2026学年江苏省南京一中高一（下）段考物理试卷（4月份）
一、单选题：本大题共10小题，共40分。
1.关于向心力，下列说法正确的是( )
A. 匀速圆周运动的物体的向心力不变 B. 向心力是做圆周运动的物体的合力
C. 圆周运动物体的向心力大小不变 D. 向心力只改变物体的运动方向
2.如图所示，、两点分别位于大、小两轮的边缘，大轮半径是小轮半径的倍，点是的中点，两轮之间靠摩擦传动，且没有相对滑动。关于、、三点的角速度的大小、、，以及线速度的大小、、的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图，水平轻杆的左端通过光滑铰链固定在竖直转轴上，右端固定一个小球，小球通过轻绳与转轴上的点连接，现通过转轴带动小球由静止开始极其缓慢加速做圆周运动，以下说法正确的是( )
A. 随角速度增大，杆对球的弹力越来越大
B. 随角速度增大，杆对球的弹力先变小后变大
C. 随角速度增大，轻绳拉力逐渐变小
D. 随角速度增大，轻绳拉力逐渐变大
4.如图所示，、是质量均为的两个质点，分别置于地球表面不同纬度上，假设把地球看成是一个质量分布均匀的球体，、两质点随地球自转做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A. 质点受地球的万有引力大小等于质点
B. 、做匀速圆周运动的向心加速度大小相等
C. 质点的重力等于质点的重力
D. 、质点所受地球万有引力的方向相同
5.如图甲所示，质量为的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小随位移大小变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数，取，则( )
A. 物体先做加速运动，推力减小到零后才开始做减速运动
B. 物体在运动过程中的加速度先变小后不变
C. 运动过程中合力做的功为
D. 物体运动到时速度最大
6.“天问一号”被火星捕获的过程中，经过一系列变轨后从“调相轨道”进入“停泊轨道”，为着陆火星做准备，如图所示，阴影部分为探测器在不同轨道上绕火星运行时与火星的连线每秒扫过的面积，下列说法正确的是( )
A. 图中两阴影部分的面积相等
B. 从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器需减速
C. 从“调相轨道”进入“停泊轨道”探测器运行周期变大
D. 探测器在点加速度等于在点的加速度
7.如图，是静止在赤道上的物体，、是同一平面内两颗人造卫星，位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，是地球同步卫星轨道半径设为，下列说法中正确的是( )
A. 卫星的速度大于地球的第一宇宙速度 B. A、的加速度大小之比为：
C. B、周期大小之比为： D. A、的线速度大小之比为
8.中国科学家利用“中国天眼”在银河系发现一颗毫秒脉冲星，这颗脉冲星与伴星以小时的极短周期相互绕转，如图，质量分别为、的星体、在相互之间的万有引力作用下绕连线上某点旋转，两者之间的距离不变。则( )
A. A、做圆周运动的加速度大小之比为：
B. A、做圆周运动的角速度之比为：
C. A、做圆周运动的线速度大小之比为：
D. A、做圆周运动的轨道半径之比为：
9.天花板下悬挂的轻质光滑小圆环可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转，一根轻绳穿过，两端分别连接质量为和的小球、。两球同时做如图所示的圆锥摆运动，轻绳与竖直方向夹角如图为和，且两球始终在同一水平面内，则( )
A. A、两球的加速度大小之比为：
B. A、两球的线速度大小之比为：
C. A、两球的质量之比为：
D. A、两球的周期之比为：
10.如图所示，倾斜圆盘绕过圆心且与盘面垂直的转轴以角速度匀速转动，盘面有一可视为质点的物块随圆盘保持相对静止做匀速圆周运动，物块的质量为，物块到转轴的距离为，物块与盘面的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面夹角，重力加速度，下列说法正确的是( )
A. 物块在最高点受到的摩擦力最小值为
B. 运动过程中摩擦力方向始终指向圆盘中心
C. 越大物块在最高点受到的摩擦力一定越大
D. 倾斜圆盘角速度的最大值为
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
11.用如图甲所示的实验装置来探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球做匀速圆周运动，挡板对球的支持力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力计下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。长槽的、处和短槽的处分别到各自转轴中心距离之比为：：，图甲中左右两侧的变速轮塔从上到下都有三层，每层左右半径之比分别为：、：和：，传送带从上到下一共有三种放置方式，分别是第一层、第二层、第三层。
为了研究向心力大小与质量之间的关系，选用体积相同质量不相等的钢球和铝球对照研究，将选好的铝球放到短槽处，钢球应该放在长槽 选填“”或“”处：这时应该调整皮带，将其放置在第 层组装变速轮塔选填“一”、“二”或“三”；
在探究向心力与角速度的关系时，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之比为：，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为 。
A.：
B.：
C.：
D.：
为验证做匀速圆周运动物体的向心力的定量表达式，实验组内某同学设计了如图乙所示的实验装置，电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速：其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。
实验步骤：
测出挡光片与转轴的距离为；
将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为；
启动电动机，使凹槽绕转轴匀速转动；
记录下此时压力传感器示数和挡光时间。
小钢球转动的角速度 用、、表示；
该同学为了探究向心力大小与角速度的关系，多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，作出图像如图丙所示，若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与转轴的距离为，则小钢球的质量 结果保留两位有效数字。
三、计算题：本大题共4小题，共45分。
12.如图所示，一位滑雪者，人与装备的总质量，由静止开始沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为，在的时间内滑下的距离为，取，求：
滑雪者匀加速下滑时的加速度的大小；
时间内阻力对人与装备做的功；
在第末，人与装备所受重力的功率。
13.如图所示，质量为、半径为的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，小球和均可视为质点的直径略小于细圆管的内径内径远小于细圆管半径。它们的质量均为。某时刻，小球、分别位于圆管最低点和最高点，且的速度大小为，取。求：
球对轨道的弹力大小和方向；
若此时杆对圆管有竖直向下的弹力，大小为，则球的速度大小为多少。
14.某兴趣小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为图像，如图所示，时间内图线为直线，时刻速度，时间内小车保持额定功率不变向前运动，在前，遥控车可视为达到最大速度，此刻立即停止遥控让小车自由滑行，向前滑行后小车停止前进，小车的质量，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变。求：
遥控车的额定功率为多大？
遥控车保持匀加速运动的时间多大？
在整个过程中牵引力做了多少功？
15.在星球赤道平面内绕星球运行的卫星可视为质点，从该卫星作赤道的两条切线，两条切线之间的夹角通常称为星球对该卫星的张角，如图甲所示。有、两卫星在赤道平面内绕星球做匀速圆周运动，它们的绕行方向相同，星球对卫星的张角，星球对卫星的张角，如图乙所示，已知卫星的绕转周期为，该星球半径为，星球自转不可忽略，且测得赤道表面重力加速度为两极表面重力加速度的。求：
该星球两极表面的重力加速度；
该星球的自转周期；
若、通过激光进行通信，两卫星运行过程中，因星球的遮挡，将间歇性地出现不能直接通信的时间段，求每一次因星球遮挡不能直接通信持续的时间。
参考答案
1.
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3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
一

12.滑雪者匀加速下滑时的加速度的大小为 时间内阻力对人与装备做的功为 在第末，人与装备所受重力的功率为
13.解：对小球，所需的向心力，故需要圆管外壁对小球产生向下的压力补充重力提供向心力不足，有，解得，根据牛顿第三定律可知，对轨道的弹力竖直向上，大小也为；
对圆管，根据平衡条件有，代入，，，解得，负号说明对圆管的弹力竖直向下；则圆管对的弹力竖直向上，大小为，对小球，合外力提供向心力有
，代入数据解得。
答：球对轨道的弹力大小为，方向竖直向上；
球的速度大小为。
14.遥控车的额定功率为 遥控车保持匀加速运动的时间为 整个过程中牵引力做功为
15.该星球两极表面的重力加速度为 该星球的自转周期为 每一次因星球遮挡不能直接通信持续的时间为
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