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2025-2026学年吉林省长春市九台区第一中学、农安县实验中学等校高一（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.一地下停车场的出入口道闸转动杆会随着车辆进出而绕O点转动，其上有P、Q两点，如图所示。用v表示线速度大小，a0表示向心加速度大小，T表示周期，ω表示角速度，则当杆拾起时（　　）
A. vP=vQ B. anP＞anQ C. TP＜TQ D. ωP=ωQ
2.2021年，天问一号探测器成功着陆火星，标志着中国深空探测迈出历史性一步。如图为火星与地球绕太阳运行的轨道示意图，关于火星与地球绕太阳的运动，下列说法正确的是（　　）
A. 火星与地球绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处于椭圆中心
B. 地球绕太阳运动的过程中，在近日点的速率大于在远日点的速率
C. 火星绕太阳运行一周的时间与地球绕太阳运行一周的时间相等
D. 在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等
3.黄河是中华民族的母亲河，她以奔腾不息的磅礴气势滋养着华夏大地，孕育了五千年灿烂的中华文明。某段黄河河道的示意图如图所示，若认为河水流动的速率始终不变，c位置的曲率半径最小，则关于河水对图中四个位置堤岸的侧向压力，下列说法正确的是（　　）
A. a位置最小 B. b位置最大 C. c位置最大 D. d位置最小
4.鹊桥二号成功发射后，在高空某处所受的引力为它在地球表面所受引力的四分之一，不考虑地球的自转，则其离地面的高度与地球半径之比为（　　）
A. 1：1 B. ：1 C. 2：1 D. 4：1
5.智能物流仓储系统中，自动导引运输车广泛应用于货物搬运。某运输车在水平测试直轨道上运动，控制系统先以水平恒力驱动运输车4s,使其从静止开始做匀加速运动至速度达到2m/s；随后改用较小恒力，使运输车维持了24s的匀速运动；最后关闭动力系统，运输车继续滑行了8s后静止，其v-t图像如图所示。已知运输车的质量为40kg,轨道阻力恒定，重力加速度大小为10m/s2。下列说法正确的是（　　）
A. 加速阶段的水平恒力大小为40N
B. 运输车受到的轨道阻力与受到的重力大小的比值为0.025
C. 整个过程中运输车运动的总距离为58m
D. 整个过程中动力系统对运输车做的功为1800J
6.2024年，我国“千帆星座”计划加速推进，该计划将构建由超万颗低轨卫星组成的巨型星座，为全球用户提供高速互联网服务。星座中的两颗工作卫星S1、S2的轨道示意图如图所示，两卫星在同一轨道平面内绕地球做匀速圆周运动，S1的轨道半径为r1，S2的轨道半径为r2，且r1＞r2。某时刻S1、S2与地心O三者恰好共线。下列说法正确的是（　　）
A. 当S1、S2与地心再次共线时，S1、S2均转过180°
B. S1所受地球的万有引力一定小于S2所受地球的万有引力
C. 通过调整轨道倾角，可使S1始终悬停在葫芦岛市的上空
D. 若要使卫星S1进入更高的轨道，则应在原轨道上加速
7.某品牌智能门锁采用指纹识别模块，安装时需将识别模块压入预留凹槽。已知模块受到的阻力与压入深度成正比，即f=kx。安装师傅第一次缓慢按压使模块进入3mm,第二次缓慢按压做的功与第一次相同，则第二次模块再次进入的深度约为（　　）
A. 1.2mm B. 1.5mm C. 2.1mm D. 3.0mm
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.2025年5月29日，我国天问二号探测器在西昌卫星发射中心成功发射，开启中国首次小行星采样返回之旅。假设探测器在接近目标小行星后，进入绕小行星的圆轨道进行伴飞探测。已知探测器运行周期T、线速度大小v、引力常量G，但小行星半径未知。下列物理量能被推算出来的是（　　）
A. 小行星的密度 B. 探测器的质量
C. 探测器的角速度大小 D. 探测器的向心加速度大小
9.“飞车走壁”是一种传统的杂技项目，杂技演员驾驶摩托车在倾角很大的“桶壁”内侧做圆周运动而不掉下来。一杂技演员驾驶摩托车沿半径为6m的圆周做匀速圆周运动，15s内运动的弧长为270m,则摩托车（　　）
A. 角速度大小为4rad/s B. 线速度大小为18m/s
C. 运动周期为s D. 转速为r/s
10.在某次高温超导高速磁浮列车性能测试中，质量为2.5×104kg的磁浮列车在水平轨道上启动，其v-t图像如图所示。列车先做匀加速运动，达到速度v1后转入额定功率运行，最终达到最大速度40m/s。已知匀加速阶段加速度大小为2m/s2，列车额定功率为2×106W，运动过程中阻力恒定。下列说法正确的是（　　）
A. 列车受到的阻力大小为5×104N
B. 图像中t1=8s
C. 在0～t1内，列车牵引力做的功为1×107J
D. t1～t2内列车牵引力做正功，t2后列车牵引力不做功
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某物理兴趣小组用向心力演示器验证向心力公式的实验示意图如图甲所示，图乙为其俯视图，图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，a、b两轮均不打滑。
（1）本实验采用的科学方法是 （填“控制变量法”或“等效替代法”）。
（2）若a轮半径大于b轮半径，则a轮的角速度ωA （填“大于”“等于”或“小于”）b轮的角速度ωB。
（3）若a、b两轮的半径相同，钢球1、2分别放在A、B槽的横臂挡板处，它们的质量之比为2：1，到各自转轴的距离之比为5：3，则钢球1、2的线速度大小之比为 ，当钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之比为 时，向心力公式F=mω2r得到验证。
12.在某校的物理学科文化节上，小明同学用如图甲所示的装置验证轻弹簧和小物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒并测量当地的重力加速度。弹簧的弹性势能Ep=kx2（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），具体实验操作如下：
a.将轻弹簧的一端固定在水平地面上，另一端A系上轻质细绳，细绳绕过光滑定滑轮，连接带有遮光条的物块B，测得物块B和遮光条的总质量为m,遮光条的宽度为d；
b.遮光条正下方安装可移动的光电门；
c.用手托着物块B并调节物块B的位置，使细绳恰好处于伸直状态，弹簧处于原长，此时A、B在同一水平线上；
d.由静止释放物块B，记录遮光条通过光电门的时间Δt以及释放物块B时遮光条到光电门的距离h（d h）；
e.改变光电门的位置，重复实验，每次物块B均从同一位置由静止释放，记录多组h和对应的时间Δt,作出-图像，若在误差允许的范围内，-图像为直线，则可验证轻弹簧和物块B组成的系统机械能守恒。
请回答下列问题：
（1）物块B经过光电门时的速度大小为 。
（2）该同学作出的-图像如图乙所示，则弹簧的劲度系数为 ，当地的重力加速度大小为 。
（3）该同学反复调节光电门的位置，发现释放物块B时，若遮光条到光电门的距离分别为h1和h2，遮光条通过光电门的时间相等，根据机械能守恒定律可知，h1+h2= 。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.游乐场中常见的“旋转魔碟”设施可简化为一个带有直立外缘、可绕中心轴高速旋转的巨型水平转台，如图所示，某参与者（看作质点）静坐在转台表面，转台半径R=3m。已知该参与者的质量m=60kg,其就座位置与转台中心O点的距离r=1m,参与者与台面间的动摩擦因数μ=0.5。已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，当地重力加速度大小g=10m/s2。
（1）当转台以角速度ω1=2rad/s匀速转动时，参与者相对转台静止，求参与者受到的摩擦力大小f；
（2）工作人员操控转台缓慢提速，求当参与者刚要相对转台滑动时，转台的角速度ω2；
（3）继续缓慢增大转台的角速度，若转台以角速度ω3=3rad/s匀速转动时，参与者与直立外壁接触并相对转台静止，求该参与者所受合力大小F。
14.假设银河系边缘有一组罕见的三星系统，三颗质量相同的致密星体在太空中构成完美的等边三角形，边长恒为L，并绕着系统的几何中心O匀速转动，如图所示。经光谱分析，这三颗星体均为半径为R0的中子星，引力常量为G，R0＜L，忽略星体自转及相对论效应，半径为R的球的体积V=。
（1）若每颗中子星的质量均为M，求中子星2、3对中子星1的万有引力的合力大小F；
（2）若每颗中子星转动的周期都为T，求中子星1的线速度大小v1；
（3）若每颗中子星转动的周期都为T，求中子星1的平均密度ρ。
15.某校物理实验小组设置了一套“力学综合测试平台”，其结构示意图如图所示。水平导轨右侧配备可调弹射器，左侧与固定在竖直平面内的光滑半圆轨道BCD相切于B点，BD为其竖直直径，半圆轨道的半径R=0.5m。水平导轨上有长度L=2m的粗糙测量段AB，其余轨道均光滑。滑块（视为质点）的质量m=0.4kg,滑块与AB段间的动摩擦因数μ=0.25，取重力加速度大小g=10m/s2。用滑块压缩弹射器后将滑块由静止释放，滑块从A点离开弹射器，不计空气阻力。
（1）若弹射器储存的弹性势能Ep1=4J，求滑块第一次运动至半圆轨道最低点B时对半圆轨道的压力大小F；
（2）若滑块从D点水平飞出后恰好落在AB的中点，求弹射器应提供的弹性势能Ep2；
（3）若滑块滑入半圆轨道后仍能沿原路返回至水平轨道，求弹簧弹性势能应该满足的条件。
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】A
5.【答案】B
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】CD
9.【答案】BD
10.【答案】AC
11.【答案】控制变量法
小于
5：3
10：3

12.【答案】
amd2

13.【答案】参与者受到的摩擦力大小为240N 参与者刚要相对转台滑动时，转台的角速度为 参与者所受合力大小为1620N
14.【答案】中子星2、3对中子星1的万有引力的合力大小为 中子星1的线速度大小为 中子星1的平均密度为
15.【答案】滑块第一次运动至半圆轨道最低点B时对半圆轨道的压力大小为12N 弹射器应提供的弹性势能为7J 弹簧弹性势能满足2J＜Ep≤4J
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