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湖北黄冈市2025-2026学年高一下学期4月期中考试物理试题
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.关于做圆周运动的物体，下列说法正确的是( )
A. 其速度可以保持不变 B. 其动能一定发生变化
C. 它所受的合外力可能保持不变 D. 它所受的合外力一定不为零
2.如图所示，站立的智能机器人挥动手臂时，上臂绕肩关节点转动，上臂上的、两点的( )
A. 角速度 B. 角速度 C. 线速度 D. 线速度
3.物体受到两个互相垂直的作用力而运动，已知力做功，物体克服力做功，则力、的合力对物体做功( )
A. B. C. D.
4.由于中国古代是个农业社会，农业需要严格了解太阳运行情况，农事完全根据太阳进行，所以在历法中又加入单独反映太阳运行周期的“二十四节气”。已知春分、夏至、秋分和冬至所处的四个位置如图所示，地球沿椭圆形轨道绕太阳运动，下列说法正确的是( )
A. 地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间长
B. 地球绕太阳公转在夏至和冬至时的线速度大小相等
C. 地球由春分运行到夏至的过程中加速度逐渐增大
D. 开普勒三大定律仅适用于太阳系中行星的运动
5.如图所示，点是竖直平面内四分之一圆弧光滑轨道的圆心，一小滑块从与点等高的点由静止滑至点，则以下关于小滑块的判断正确的是( )
A. 在点时重力势能一定为零
B. 在、两点时重力的瞬时功率相等
C. 从点运动到点的过程中，重力的平均功率为零
D. 从点运动到点的过程中，重力的瞬时功率先减小后增大
6.年月，我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接，形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动，周期约。下列说法正确的是( )
A. 组合体中的货物处于超重状态 B. 组合体的速度略大于
C. 组合体的角速度比地球同步卫星的大 D. 组合体的加速度比地球同步卫星的小
7.如图所示，一质量为的小球可视为质点，用长为的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动，取，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为
B. 若小球通过最高点时的速度为，则此时轻绳拉力为
C. 若小球通过最低点的速度为，则到达最高点时的速度为
D. 若轻绳能承受的最大张力为，小球的最大速度不能超过
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.“月地检验”表明地面上物体受到地球的引力与月球受到地球的引力遵从同样的规律，它们属于同一性质的力，把地球看作匀质球体，地球表面上物体相对地面静止，下列说法正确的是( )
A. 考虑地球自转，物体在赤道处的重力等于受到的地球引力
B. 考虑地球自转，物体在极地处的重力等于受到的地球引力
C. 若不考虑地球自转，物体在极地处的重力等于受到的地球引力
D. 若不考虑地球自转，同一物体在地表不同纬度处受到的地球引力大小不相等
9.如图所示，一辆货车在水平公路上做匀速直线运动，车厢内一质量为的箱子与车厢保持相对静止。货车突然遇到紧急情况刹车，当货车和箱子均停止时，货车向前滑行的位移为，箱子相对车厢向前滑行的距离为、已知箱子与车厢间的动摩擦因数为，重力加速度为，下列说法中正确的是( )
A. 货车对箱子做的功为 B. 箱子对货车做的功为
C. 合外力对货车做功为 D. 合外力对箱子做的功为
10.如图所示，一物体以速度沿粗糙斜面上滑到最高点后再沿斜面下滑，回到出发点时的速度为，已知斜面的倾角为，则下列判断正确的是( )
A. 物体与斜面间的动摩擦因数等于
B. 物体上滑时的加速度大小是下滑时加速度大小的
C. 物体沿斜面上滑的最大距离等于
D. 物体从上滑至回到初位置的过程中摩擦力做功为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某同学利用图所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带。某次实验得到的纸带及相关数据如图所示。
已知打出图中相邻两点的时间间隔为，从图给出的数据中可以得到，打出点时小车的速度大小 ，打出点时小车的速度大小 结果均保留位小数。
若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图给出的数据中求得的物理量为 。
12.用向心力演示器来探究物体做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮和变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的弹力提供向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺。标尺上红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值，图示为装置实物图和结构简图。
下列实验的实验方法与探究向心力的大小与质量、角速度和半径的关系实验相同的是
A.探究平抛运动的特点
B.探究加速度与力、质量的关系
C.探究两个互成角度的力的合成规律
在探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时可以得到的结果是 。
A.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
B.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比
C.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
D.在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
如下图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球、分别放在盘和盘的边缘，、两盘的半径之比为，、分别是与盘、盘同轴的轮，轮、轮半径之比为，当、两轮在同一皮带带动下匀速转动时，则轮与轮的角速度大小之比为 ，钢球、受到的向心力之比为 。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，水平杆可以绕竖直轴匀速转动，在离杆的端处套着一个质量为的小环，已知环与杆之间的最大静摩擦力等于小环重力的倍。取
当杆以的转速匀速转动时，小环受到的摩擦力多大？
当杆以的转速匀速转动时，小环最远可以放到什么位置上而不至于滑动？
14.年月日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将巴基斯坦卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。已知地球的半径为，地球表面的重力加速度大小为，卫星入轨后在距地面高度为为大于的常数的轨道上做匀速圆周运动。求：
地球的第一宇宙速度；
卫星的向心加速度大小；
卫星绕地球运行的线速度大小。
15.如图所示，在竖直平面内，光滑斜面下端与水平面平滑连接于点，水平面与光滑半圆弧轨道相切于点，点在圆心点正上方，点与圆心等高。一物块可看作质点从斜面上点由静止释放，物块通过半圆弧轨道点且水平飞出，最后落到水平面上的图中未标出点处。已知斜面上点距离水平面的高度，圆弧轨道半径，、两点距离，、两点距离。求：
物块通过点时的速度大小；
物块与水平面间的动摩擦因数；
将物块从斜面上由静止释放，若物块在半圆弧轨道上运动时不脱离轨道，则物块释放点距离水平面的高度应满足的条件
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
、之间的距离

12.

13.【详解】小环随杆做匀速圆周运动，向心力由环与杆间的静摩擦力提供，已知最大静摩擦力
此时小环转动半径 ，所需向心力为
由于 ，小环不会滑动，静摩擦力提供向心力，因此摩擦力大小为 。
小环刚好不滑动时，最大静摩擦力提供向心力，设最大转动半径为 ，则
解得 ，
即小环最远放到离点 处不滑动。

14.第一宇宙速度是卫星在地球表面附近做匀速圆周运动的速度。此时，卫星受到的万有引力近似等于重力，且万有引力提供向心力，设卫星质量为，则有
解得
设地球质量为，对卫星，由牛顿第二定律有
因为
联立解得卫星的向心加速度大小
根据
其中
联立解得

15.解：物块从点飞出到落在点，做平抛运动，则有，
联立解得物块通过点时的速度大小为；
物块从点到点过程，根据动能定理可得
代入数据解得物块与水平面间的动摩擦因数为；
若物块刚好通过点，则有
解得
根据动能定理可得
解得
若物块刚好可以运动到与圆心等高处，根据动能定理可得：
解得
若物块刚好可以运动到点，根据动能定理可得
解得
综上分析可知，要物块在半圆弧轨道上运动时不脱离轨道，则物块释放点距离水平面的高度应满足或。
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