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2025-2026学年安徽省合肥168中学高一（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.如图所示，有关生活中的圆周运动实例分析，下列说法正确的是( )
A. 火车转弯的速度超过规定速度时，火车轮缘会挤压内轨
B. 演员表演“水流星”的情境，当小桶通过最高点时处于失重状态
C. 汽车减速通过凹形桥面最低点时，汽车受到的合外力竖直向上
D. 衣服随着洗衣机滚筒一起匀速转动时，在最高点的向心加速度最小
2.质量为的物体以速度离开桌面，如图所示，以桌面为重力势能参考面，不计空气阻力，当它经过点时，所具有的机械能是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示，为地球赤道上的物体，为近地卫星，为地球同步卫星。关于、、做匀速圆周运动的说法正确的是( )
A. A、、三物体，都仅由万有引力提供向心力
B. 线速度大小关系为
C. 向心加速度大小关系为
D. 角速度大小关系为
4.四个小球、、、均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示小球、完全相同且在同一水平面内做圆锥摆运动连接球的绳较长；如图乙所示，小球、在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接、的绳与竖直方向之间的夹角相等连接球的绳较长，则下列说法正确的是( )
A. 小球、所需的向心加速度大小相等
B. 小球、所需的向心加速度大小相等
C. 小球、的线速度大小相等
D. 小球受到绳的拉力与小球受到绳的拉力大小一定相等
5.如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做半径为的圆周运动，小球直径略小于管道内径，为过圆心的水平线，已知重力加速度为。则小球( )
A. 经最高点的最小速度为
B. 经最高点的速度越大，对管壁的弹力一定越大
C. 在上方运动时，对内侧管壁可能有作用力
D. 在下方运动时，对内侧管壁可能有作用力
6.如图甲所示，质量为的物块在水平向右的拉力的作用下从点由静止开始向右运动，随位移变化的图像如图乙所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，在运动过程中( )
A. 当拉力时，物体的速度最大
B. 拉力从减小到的过程中，拉力的功为
C. 物体的最大速度为
D. 物体的最大速度为
7.宇宙中有一种恒星被人们称为“吸血鬼恒星”，所谓“吸血鬼恒星”是指一个双星系统中，体积较小的成员通过“吸食”另一颗恒星伴星的物质而“返老还童”。假设两恒星中心之间的距离保持不变，两恒星的总质量保持不变，则经过一段时间演化后，下列说法正确的是( )
A. 伴星运动轨道半径变小 B. 吸血鬼恒星的线速度增大
C. 两恒星之间万有引力大小保持不变 D. 吸血鬼恒星做圆周运动的周期不变
8.月日凌晨迎来天王星西方照，此时若俯瞰太阳系的平面，会看到它们的位置关系如图所示，太阳、地球、天王星形成一个直角，地球位于直角的顶点，且此时太阳和天王星连线与地球和天王星连线夹角为。大约个月后，地球将来到太阳和天王星之间，此时天王星、地球、太阳成一直线，即为天王星冲日。已知八大行星都是逆时针绕太阳公转，则天王星与太阳的距离约是地日距离的多少倍( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共2小题，共12分。
9.随着低空经济的发展，无人机的应用场景更加广泛。如图所示，大载重量无人机悬停在空中，通过绳索以拉力竖直吊起货物，考虑空气阻力，则( )
A. 拉力和阻力对货物所做的总功等于货物重力势能的增加量
B. 货物克服重力所做的功等于其重力势能的增加量
C. 拉力和重力的合力对货物所做的功等于货物动能的增量
D. 拉力和阻力对货物所做的功之和等于货物机械能的增量
10.如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，径向放着用轻绳相连的物体和，两者质量均为，分居圆心两侧，与圆心的距离分别为，，、与圆盘间的动摩擦因数相同且均为。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，圆盘转速缓慢增加，当、与圆盘间即将出现相对运动时，下列说法正确的是( )
A. 此时、所受摩擦力方向均指向圆心
B. 此时绳子拉力大小为
C. 此时圆盘的角速度
D. 此时烧断绳子，物体和仍将随盘一起转动
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.我们可以用如图所示的实验装置来探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。长槽上的挡板到转轴的距离是挡板到转轴距离的倍，长槽上的挡板和短槽上的挡板到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，由标尺上的红白相间的等分格可得出两个球所受向心力的比值。则：
下列实验与本实验采用的方法相同的是
A.探究平抛运动的特点
B.探究小车速度与时间的关系
C.探究加速度与力和质量的关系
D.探究两个互成角度的力的合成规律
当传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上、质量相等的小球分别放在、时可以探究向心力大小与 的关系。
A.半径
B.角速度
C.质量
当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上、质量相等的小球分别放在、时可以探究向心力大小与 的关系。
A.半径
B.角速度
C.质量
图中所示，两个钢球质量和转动半径相等，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的比值为：，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为
A.：
B.：
C.：
D.：
12.某同学用如图所示的装置探究物体做圆周运动的向心力大小与线速度的关系。用一根细线系住钢球，另一端连接在固定于铁架台上端的力传感器上，钢球静止于点，将光电门固定在的正下方。钢球底部竖直地粘住一片宽度为的遮光条。用天平测出小球质量，用刻度尺测出摆线长度，用游标卡尺测出钢球直径。
实验时，他在某位置由静止释放钢球此时细绳处于拉直状态，每次释放钢球的位置应 填“保持不变”或“不断改变”，记录光电门的挡光时间，每次小球下降过程中电脑屏幕上力传感器的示数是变化的，则他应该记录力传感器示数的 填“最小值”或“最大值”或“平均值”。
该同学以为纵坐标，以 填、、为横坐标，若得到一条倾斜直线，则表明在物体质量和运动半径不变的情况下，向心力的大小与速度的平方成正比。
第问中的图像表达式为 。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.“天问一号”是中国首个火星探测器，其名称来源于我国古代爱国的长诗天问。年月日时分“天问一号”探测器实施近火捕获制动成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星。“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为，轨道距火星表面高度为，已知火星的半径为，引力常量为，不考虑火星的自转。求：
火星的质量；
火星的密度。
14.某新能源汽车生产厂家在测试汽车的性能时，时，司机驾驶汽车由静止开始启动，经后汽车达到额定功率且保持不变，再经，汽车的速度达到最大，通过电脑描绘了汽车的牵引力关于汽车速率倒数的关系图线，如图所示，图中位置的速度最大。已知汽车和司机的总质量为，汽车所受的阻力与汽车重力的比值恒为，重力加速度为。求：
时间内，汽车的加速度大小；
汽车的额定功率；
汽车从启动到速度达到最大过程的位移结果保留整数。
15.如图是由弧形轨道、圆轨道、水平直轨道平滑连接而成的力学探究装置。水平轨道末端装有一体积不计的理想弹射器，圆轨道与水平直轨道相交于点，且点位置可改变。现将质量的滑块可视为质点从弧形轨道高处静止释放，且将点置于中点处。已知圆轨道半径，水平轨道长，滑块与间动摩擦因数，弧形轨道和圆轨道均视为光滑，不计其他阻力与能量损耗，求：
滑块第一次滑至圆轨道最高点时对轨道的压力大小；
弹射器获得的最大弹性势能；
若，改变点位置，使滑块在整个滑动过程中不脱离轨道，求满足条件的长度。
参考答案
1.
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8.
9.
10.
11.

12.不断改变
最大值

13.火星的质量为 火星的密度为
14.时间内，汽车的加速度大小为；
汽车的额定功率为；
汽车从启动到速度达到最大过程的位移为
15.解：从出发到第一次滑至圆轨道最高点的过程，由动能定理得
在圆轨道最高点，对滑块，由牛顿第二定律可得
联立解得：
由牛顿第三定律得：滑块对轨道的压力大小为。
弹射器第一次压缩时弹性势能有最大值，由能量守恒定律可知

解得弹射器获得的最大弹性势能为：
若滑块恰好到达圆轨道的最高点，有：
从开始到圆轨道最高点，由动能定理可得
解得间距离为：
要使滑块不脱离轨道，之间的距离应该满足
若滑块刚好达到圆轨道的圆心等高处，此时的速度为零有动能定理可知
解得间距离为：
根据滑块运动的周期性可知，应使，滑块不脱离轨道；
综上所述，符合条件的长度为。
答：滑块第一次滑至圆轨道最高点时对轨道的压力大小为；
弹射器获得的最大弹性势能为；
满足条件的长度为。
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