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2025-2026学年重庆市铁路中学高一（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列关于功的说法正确的是( )
A. 做功的过程一定伴随着能量转化
B. 功有正负之分，因此的功小于的功
C. 根据功的定义式，可知功是矢量
D. 功就是能量，能量就是功，二者含义相同
2.如图所示，修正带的核心结构为咬合良好的两个齿轮，两点分别位于大小齿轮的边缘，大轮和小轮的半径之比：：，当使用修正带时，纸带的运动会带动两轮转动，则两轮转动时、两点的角速度大小之比为( )
A. ： B. ： C. ： D. ：
3.如图所示，质量为的小球从距桌面，高处的点由静止释放，自由下落到地面上的点，桌面离地高为。选择桌面为参考平面，则小球( )
A. 在点时的重力势能为
B. 从到重力做功为
C. 在点时的重力势能为
D. 从到过程中重力势能增加
4.火星表面特征非常接近地球，适合人类居住。已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，自转周期也基本相同。地球表面重力加速度是，若王同学在地面上能向上跳起的最大高度是，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是( )
A. 火星表面的重力加速度是
B. 火星表面的重力加速度是
C. 王同学在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的倍
D. 王同学在火星表面上能向上跳起的最大高度为
5.如图半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心的对称轴重合。转台以一定的角速度匀速转动，一可看为质点的小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，则小物块( )
A. 可能只受到两个力作用
B. 一定受到沿罐壁向上的摩擦力
C. 所受合力方向指向点
D. 做圆周运动所需的向心力由它受到的支持力提供
6.如图，某同学拖地时保持拖把杆与竖直方向夹角为，其施力方向沿着拖把杆并且大小恒为，拖把由静止开始在水平面沿直线往前推，运动位移。已知拖把头的质量为，不计拖把杆质量，拖把头与地面间动摩擦因数为，，，。则下列说法正确的是( )
A. 拖地时拖把头对地面的压力为 B. 该同学对拖把做的功为
C. 摩擦力对拖把做的功为 D. 拖把获得的动能为
7.如图所示，某探测器先在绕月球的近月圆轨道上做匀速圆周运动，轨道半径为；随后在轨道上的点短暂加速，进入以月球球心为一个焦点的椭圆转移轨道Ⅱ，该椭圆轨道远月点到月球球心的距离为；最终在点再次加速，进入半径为的圆轨道Ⅲ。下列说法正确的是( )
A. 探测器从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ在点时的动能减小
B. 探测器在轨道Ⅰ上的运行周期与轨道Ⅲ上的周期之比为
C. 探测器在轨道Ⅰ上的动能与在轨道Ⅲ上的动能之比为：
D. 探测器在轨道Ⅱ上从点运动到点的过程中，引力势能减小，加速度减小
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.关于卫星绕地球的运动，根据开普勒定律，我们可以推出的正确结论有( )
A. 人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上
B. 卫星绕地球运动的过程中，其速率与卫星到地心的距离有关，距离小时速率小
C. 卫星离地球越远，周期越大
D. 同一卫星绕不同的行星运动，的值都相同
9.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如图所示，已知汽车的质量，汽车受到地面的阻力为车重的倍，则( )
A. 汽车在前内的牵引力为
B. 汽车的额定功率为
C. 汽车的最大速度为
D. 当汽车速度为时，汽车加速度大小为
10.如图所示，在竖直面内有一半径为的四分之三圆形光滑轨道，以轨道圆心为坐标原点，建立坐标系。将一质量为的小球从点正上方处静止释放，从点进入圆轨道。小球经过轨道最低点时，对轨道的压力大小为，到达点时的速度大小为，且恰好脱离轨道。下列说法正确的是( )
A. 小球在点的速度大小为
B. 小球在点所受合力沿半径方向指向点
C. 点的坐标为
D. 脱离圆轨道后，小球运动的最高点与点的竖直高度差为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.探究小球做匀速圆周运动向心力大小与小球质量、角速度和运动半径之间的关系实验装置如图所示。图中，、、与转动轴的距离之比为：：。
该探究实验采用的实验方法与下列哪个实验相同______。
A.测量做直线运动物体的瞬时速度
B.探究两个互成角度的力的合成规律
C.探究加速度与力和质量的关系
在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在、位置，将皮带套在半径不同的左右塔轮上。转动手柄，观察左右标尺的刻度，此时可研究向心力的大小与______选填“运动半径”或“角速度”的关系。
在的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出个格，右边标尺露出个格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为______；其他条件不变，若减小手柄转动的速度，则左右两标尺的示数将______，两标尺示数的比值______。以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”
12.某同学常用身边的器材来做物理实验。图所示，他将手机放在侧壁竖直的蔬菜篮底部，由慢到快转动手柄，手机紧靠侧壁边缘随蔬菜篮转动，并始终和蔬菜篮相对静止，利用手机自带的软件可以记录手机与蔬菜篮侧壁间的弹力和角速度的数值。
保持手机到竖直转轴的距离不变，更换不同质量的手机均可视为质点，重复上述操作，利用电脑拟合出两次的图像，由图可知，直线 选填“”或“”对应的手机质量更小；
保持手机质量不变，使用半径不同的蔬菜篮重复上述步骤，测出手机到竖直转轴的距离，作出对应的图像，在同一坐标系中分别得到图中的五条图线。对条图线进行分析研究可知图线 选填“、、、、”对应的半径最小；
图中图线不过坐标原点的原因是 。
A.手机到竖直转轴的距离的测量值偏小
B.手机和蔬菜篮侧壁间存在摩擦力
C.手机和蔬菜篮底部间存在摩擦力
四、简答题：本大题共1小题，共13分。
13.如图所示，可视为质点的物块质量为，置于水平地面上的点，物块与水平地面间的动摩擦因数。在水平向右的力作用下物块由静止开始运动，由运动到的过程中力随位移变化关系如图所示，到达斜面底端点后撤去力，物块冲上倾角的足够长斜面，不计物块在处的动能损失，物块与斜面间的动摩擦因数，其中段长为。求：
由运动到的过程中，物块受到摩擦力所做的功；
物块由运动到所用的时间；
物块最终静止时与点的距离。
五、计算题：本大题共2小题，共28分。
14.“嫦娥一号”卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星。设卫星的轨道半径为，做匀速圆周运动的周期为。已知月球半径为，引力常量为。求：
月球的质量。
月球表面的重力加速度。
15.如图所示，竖直平面内由倾角的光滑斜面轨道、半径均为的半圆形光滑轨道和光滑圆管轨道构成一游戏装置固定于地面，在、两处轨道平滑连接。、和三点连成的直线与水平面间的夹角为，点为圆管轨道的最高点。现将质量为的小球从斜面上高度为处的某点由静止释放。不计小球大小，重力加速度为。
若释放处高度，求小球第一次运动到圆轨道最低点时的加速度和对轨道的作用力大小；
推导出小球运动到半圆轨道内与圆心点等高的点时所受弹力与的关系式；
若小球释放后能从原路返回到出发点，求释放高度应该满足的条件。
参考答案
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10.
11. 角速度 ： 变大 不变
12.

13.解：由运动到的过程中，物块受滑动摩擦力的作用，物块受到摩擦力所做的功为。
由图象可知在阶段：，故物块做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为，此阶段时间为，位移大小为，末速度为，
，，
解得：，
在阶段，，故物块以的速度匀速直线运动，设此阶段时间为，位移大小为，
，
则物块由运动到所用的时间：
因，故木块先沿斜面上滑再下滑到点，设在斜面上运动最大位移为，静止时距离点的距离为，由动能定理得：
对在斜面上升到最高点的过程：
从斜面的最高点到静止的过程：
解得：
答：物块受到摩擦力所做的功为；
物块由运动到所用的时间为：
物块最终静止时与点的距离为。
14.月球的质量为 月球表面的重力加速度为
15.解：从点到点过程中，由动能定理可得：
小球第一次运动到圆轨道最低点时的加速度大小为
解得：
方向由点指向圆心点；在点由牛顿第二定律可得：
解得：
由牛顿第三定律，在点小球对轨道的作用力大小为
小球运动到半圆轨道内与圆心点等高的点的过程中，由动能定理可得：
在点由牛顿第二定律
解得：
其中满足
第一种情况：小球不滑离轨道，原路返回，由机械能守恒定律可知，此时小球恰好运动到点，故小球释放后能从原路返回到出发点的条件为
第二种情况：小球恰好到点，由牛顿第二定律可得：
由能量守恒定律可得：
解得：
若小球恰好运动到点，则有
故小球释放后能从原路返回到出发点的条件为

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