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沈阳市第八十三中学2025-2026学年高一下学期4月月考物理试卷
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析，其中说法正确的是( )
A.汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎
B.如果行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压内轨，会使内轨受损快
C.图中所示是圆锥摆，减小，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度变大
D.图中杂技演员表演“水流星”，当它通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用
2．长度为l的细绳，一端系有一质量为m的小球，另一端固定于O点，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动。若小球通过最高点时的速率为，则小球经过最高点时细绳对小球的作用力大小为( )
A.mg B. C. D.
3．我国航空航天技术已居于世界前列。如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为。已知万有引力常量G，下列说法正确的是( )
A.轨道半径越大，向心加速度越大
B.若测得周期和张角，可得到星球的平均密度
C.若测得周期和张角，可得到星球的质量
D.若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度
4．如图所示,A是静止在赤道上的物体,B、C是同一平面内两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上,C是地球静止卫星。已知地球自转周期为,B的运行周期为,则以下判断正确的是( )
A.卫星C的运行速度大小大于地球的第一宇宙速度
B.A、B的线速度大小关系为
C.周期大小关系为
D.B、C相距最近为计时起点,绕行方向相同,经过时间,B、C相距最远
5．如图甲所示，一物块以一定初速度沿倾角为的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能与运动路程s的关系如图乙所示。重力加速度大小取，物块质量m和所受摩擦力大小f分别为( )
A. B.
C. D.
6．如图所示，两个质量相同的小球A、B分别用细线悬在等高的（、点.A球的悬线比B球的长，把两球的悬线拉至水平后无初速释放，则球到达最低点的过程中( )
A.A球重力的瞬时功率一直变大
B.最低点时，A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率
C.最低点时，A球的速度小于B球的速度
D.最低点时，悬线对A球的拉力等于悬线对B球的拉力
7．中国自行研制的北斗导航系统目前在轨卫星总数已达数十颗，北斗系统的卫星包括地球静止轨道卫星和中圆地球轨道卫星等。如图Ⅰ是中圆地球卫星轨道，Ⅲ是地球静止卫星轨道，其轨道半径的关系为，Ⅱ是连接两个轨道的椭圆过渡轨道，P、Q是过渡轨道与两个圆轨道的切点。以下说法正确的是( )
A.一飞船从轨道Ⅰ过渡到轨道Ⅲ，需要在P、Q两点向与运动方向相同的方向喷气来获得加速
B.飞船在轨道Ⅱ上运动到Q点时的速率要大于地球第一宇宙速度
C.同一卫星在轨道Ⅰ与轨道Ⅲ上的动能之比为
D.若已知地球的自转周期，则可算出飞船从P运动到的时间
二、多选题
8．下列四种物理过程分别用四个图描述。
甲：绳拉力F大小不变，物块从A处被拉到B处，物块和光滑轮O可视为质点；
乙：物体沿x轴运动，受到一个与x轴方向平行的力F，F的大小与位置的关系可用图乙描述（力沿轴时取正值），物体从移动到米的过程；
丙：绳长为R，小球（视为质点）沿竖直面从与圆心等高的A点运动至圆心正下方的B点，此过程空气阻力为大小不变的f；
丁：悬挂的小球（视为质点）在水平力F作用下，被缓慢拉到悬线与竖直方向成角的位置（从P拉到Q），悬线长为l。
这四种情形的运动过程中，关于力F或f做功的说法正确的有( )
A.甲：F做功
B.乙：F做功等于63J
C.丙：克服空气阻力f做的功
D.丁：F做功可以用求解，其中
9．质量为M的汽车在平直的公路上行驶，发动机的输出功率P和汽车所受的阻力f都恒定不变，在时间t内，汽车的速度由增加到最大速度，汽车前进的距离为s，则在这段时间内发动机所做的功W可用下列哪些式子计算( )
A. B.
C. D.
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A和B，两者质量均为m，分居圆心两侧，与圆心的距离分别为，，A、B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A、B与圆盘间即将出现相对运动时，下列说法正确的是( )
A.此时A、B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A和B仍将随盘一起转动
三、实验题
11．卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量：
(1)横梁一端固定有一质量为m半径为r的均匀铅球A，旁边有一质量为m，半径为r的相同铅球B，A、B两球表面的最近距离L，已知引力常量为G，则A、B两球间的万有引力大小为____________。
(2)在如图所示的几个实验中，与“卡文迪许扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是____________。（选填“甲”“乙”或“丙”）
(3)为了测量石英丝极微的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施( )
A.减小石英丝的直径
B.增大T形架横梁的长度
C.利用平面镜对光线的反射
D.增大刻度尺与平面镜的距离
12．如图甲所示，实验小组用向心力演示仪探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的半径之比为。
(1)本实验采取的主要研究方法是( )
A.微元法 B.控制变量法
C.等效替代法 D.理想实验法
(2)某次实验时，将两个球分别放置于甲图中B、C位置，所用两个球的质量之比为，左右变速塔轮的半径之比为，则左右两球做圆周运动的角速度之比为________________，向心力之比为________________。
(3)小华利用传感器升级实验装置后，用力传感器测小球对挡板的压力，用光电计时器测小球运动的周期来进行定量探究。当仅改变转速时，记录多组力与对应周期的数据，并画出了如图乙所示的图像，该图线是一条过原点的直线，则图像横坐标x表示的物理量是( )
A.T B. C. D.
四、计算题
13．地球可看作半径为R的均匀球体，赤道处的重力加速度大小为，北极处的重力加速度大小为，引力常量为G。
(1)求地球的密度。
(2)求地球的第一宇宙速度。
(3)求地球同步卫星的轨道半径。
14．如图所示，光滑圆锥固定在水平面上，其中母线与高线的夹角为，一条长为的不可伸长的轻绳一端拴着质量为的小球（可看作质点），另一端固定在圆锥顶点，重力加速度。
(1)当小球静止在圆锥面上时，求圆锥面对小球的支持力的大小和绳子的拉力的大小；
(2)若小球在圆锥面上以角速度绕圆锥的竖直轴做匀速圆周运动，求圆锥面对小球的支持力的大小和绳子的拉力的大小。
15．如图所示的装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度，轨道CD足够长，A、D两点离轨道BC的高度分别为、。现让质量为m的小滑块自A点由静止释放。已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数，重力加速度g取。求：
(1)小滑块第一次到达C点的速度大小？
(2)小滑块第一次到达D点的速度大小？
(3)小滑块最终停留的位置距离B点多远？
参考答案
1．答案：A
解析：A.汽车通过凹形桥的最低点时，由牛顿第二定律
得
故在最低点车速越快，凹形桥对汽车的支持力越大，越容易爆胎，A正确；
B.如果行驶速度超过设计速度，火车转弯时需要更大的向心力，有离心的趋势，故轮缘会挤压外轨，故B错误；
C.根据牛顿第二定律可知重力和拉力的合力提供向心力，则有
解得
故减小但保持圆锥的高不变时，角速度不变，故C错误；
D.“水流星”通过最高点时加速度向下，处于失重状态，但是依然受到重力的作用，故D错误。
故选A。
2．答案：B
解析：在最高点，由圆周运动公式
解得小球经过最高点时细绳对小球的作用力
故选B。
3．答案：B
解析：A.根据牛顿第二定律有
解得
可知轨道半径越大，向心加速度小，故A错误；
BC.设星球的质量为M，半径为R，平均密度为，张角为，飞行器的质量为m，轨道半径为r，周期为T。对于飞行器，根据万有引力提供向心力得
解得星球质量
根据几何关系有
星球的平均密度
可知若测得周期和张角，因星球的半径和轨道半径均未知，则不能得到星球的质量，但可得到星球的平均密度，故B正确，C错误；
D.根据星球的平均密度
若测得周期和轨道半径，不能得到星球的平均密度，故D错误。
故选B。
4．答案：D
解析：A.根据
解得
可知,轨道半径越大,线速度越小,第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度,其轨道半径最小,可知,卫星C的运行速度大小小于地球的第一宇宙速度,故A错误;
B.结合上述可知,B的线速度大于C的线速度,同步卫星与地球自转角速度相等,根据
可知,C的线速度大于A的线速度,则有
故B错误;
C.根据
解得
可知,C的周期大于B的周期,又由于同步卫星的周期等于地球自转周期,则有
故C错误;
D.B、C相距最近为计时起点,绕行方向相同,则B、C第一次相距最远时有
解得
故D正确。
故选D。
5．答案：A
解析：根据动能定理，则上滑时
下滑时
其中
联立解得
故选A。
6．答案：D
解析：B.A球和B球在最低点时速度沿水平方向，竖直方向分速度为零，根据
所以重力的瞬时功率为零，两球在最低点的瞬时功率相等，故B错误；
A.刚释放瞬间A球速度为零，重力的瞬时功率为零，最低点时瞬时功率为零，中间某一点有竖直方向的速度，瞬时功率不为零，所以从开始释放到到达最低点的过程A球重力的瞬时功率先增大后减小，故A错误；
C.球由静止释放到运动到最低点，由动能定理有
可得
由于A球的悬线比B球的悬线长，又由于两球的质量相同，所以A球在最低点的速度大于B球在最低点的速度，故C错误；
D.小球在最低点时根据合力提供向心力得
其中
可得
两球质量相等，所以悬线对A球的拉力等于悬线对B球的拉力，故D正确。
故选D。
7．答案：D
解析：A.飞船从轨道Ⅰ过渡到轨道Ⅲ，需要在P、Q两点向与运动方向相反的方向喷气来获得加速，故A错误；
B.地球第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度。轨道Ⅲ是地球静止卫星轨道，因此卫星在轨道Ⅲ上Q点的速率小于地球第一宇宙速度。则飞船在轨道Ⅱ上运动到Q点时的速率要小于地球第一宇宙速度，故B错误；
C.卫星在圆轨道上的动能
卫星在轨道上做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有
联立可得
即同一卫星的动能与轨道半径成反比，已知，同一卫星在轨道Ⅰ与轨道Ⅲ上的动能之比为，故C错误；
D.已知轨道Ⅲ的半径，椭圆轨道Ⅱ的半长轴为
轨道Ⅲ是地球静止轨道，其周期等于地球自转周期T，根据开普勒第三定律，有
联立解得
则飞船从P运动到Q的时间
因此若已知地球的自转周期，则可算出飞船从P运动到Q的时间，故D正确。
故选D。
8．答案：AC
解析：A.以力F的作用点为对象，物块从A到拉到B过程中，作用点发生的位移大小为
则力F做功围殴，故A正确；
B.由图可知，F先做正功，后做负功，全过程中F做的总功为，故B错误；
C.小球从A沿圆弧运动到B过程中空气阻力做负功，且空气阻力为大小不变，故克服空气阻力f做的功，故C正确；
D.小球在水平力F作用下，被缓慢从P拉到Q，根据受力平衡可得
由于逐渐增大，所以F逐渐增大，即F为变力，所以F做功不可以用求解，故D错误。
故选AC。
9．答案：ACD
解析：A.发动机所做的功
选项A正确；
B.汽车运动时做加速度减小的变加速运动，则平均速度不等于，发动机的牵引力逐渐减小，当速度达到最大时，牵引力才等于f，则发动机做功不等于，选项B错误；
C.汽车达到最大速度时，此时
则发动机所做的功
选项C正确；
D.根据动能定理
发动机所做的功
选项D正确。
故选ACD。
10．答案：BC
解析：ABC.根据题意有，两物体A和B随着圆盘转动时，合力提供向心力，根据向心力公式有，B的轨道半径比A的轨道半径大，故B所需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B所受的最大静摩擦力方向沿绳指向圆心，A所受的最大静摩擦力方向沿绳背离圆心，此时对B分析可知
对A有
解得，
故A错误，BC正确。
D.根据题意，烧断绳子，此时A受的摩擦力，故烧断绳子A一定发生相对滑动；同理，烧断绳子，此时B受的摩擦力，则B也一定发生相对滑动，故D错误。
故选BC。
11．答案：(1)
(2)乙
(3)CD
解析：（1）根据万有引力公式可得
（2）由于引力较小，所以卡文迪许设计此实验时运用了放大法的思想，所以利用微小测量方法放大的思想的是乙图。
（3）A.当减小石英丝的直径时，会导致石英丝更容易转动，对测量石英丝极微小的扭转角却没有作用，故A错误；
B.当增大T形架横梁的长度时，会导致石英丝更容易转动，对测量石英丝极微小的扭转角却没有作用，故B错误；
CD.为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采用使“微小量放大”。利用平面镜对光线的反射，来体现微小形变的，或当增大刻度尺与平面镜的距离时，转动的角度更明显，故CD正确。
故选CD。
12．答案：(1)B
(2)；
(3)D
解析：（1）实验目的是探究影响向心力大小的因素，在研究向心力与其中一个物理量的关系时，需要确保其它物理量一定，可知，本实验采取的主要研究方法是控制变量法。
故选B。
（2）左右变速塔轮的半径之比为
皮带传动时，与皮带接触边缘的各质点的线速度大小相等，则有
解得
B、C位置半径之比
两个球的质量之比
左右两个球的向心力分别为，
结合上述解得
（3）根据
因图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x表示的物理量是。
故选D。
13．答案：(1)
(2)
(3)
解析：（1）北极处没有自转影响，故引力等于重力
解得
故地球的密度
（2）地球的第一宇宙速度是物体绕地球表面做匀速圆周运动的速度，这时候万有引力提供向心力
又
联立解得
（3）同步卫星的周期等于地球的自转周期T，地球的自转周期可以通过赤道处的向心加速度来求，在赤道处，根据受力分析知，万有引力加速度
而赤道处的向心加速度
联立解得
对于地球同步卫星，根据牛顿第二定律
联立解得地球同步卫星的轨道半径
14．答案：(1)，
(2)，
解析：（1）当小球静止在圆锥面上时，圆锥面对小球的支持力
绳子的拉力
（2）若小球恰好在锥面上做圆周运动，则
解得
若小球在圆锥面上做匀速圆周运动的角速度可知，小球没离开锥面，此时对小球分析可知竖直方向，
解得，
15．答案：(1)
(2)
(3)1.4m
解析：（1）小物块从A→B→C过程中，由动能定理得
代入数据解得
（2）小物块从A→B→C→D过程中，由动能定理得
代入数据解得
（3）全过程到停下来根据
解得
所以小滑块最终停留的位置距离B点

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