资源简介

安徽宿州市第二中学等校2025-2026学年第二学期期中考试
高一物理试题
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.以下关于万有引力的说法正确的是( )
A. 万有引力存在于自然界任意两个物体之间
B. 万有引力只存在于天体之间，地球上的物体之间不存在万有引力
C. 牛顿发现万有引力并推出万有引力定律与开普勒等科学家的研究无关
D. 行星绕太阳运行的向心力来源于太阳对行星的万有引力，而太阳是中心天体，行星对它无万有引力的作用
2.如图为一皮带传动装置，其中大轮半径是小轮半径的倍，是大轮边缘上一点，是小轮边缘上一点，是大轮上内部一点，到圆心的距离等于小轮半径，转动时皮带不打滑。、、三个质点都做匀速圆周运动。则下列有关说法正确的是( )
A. 、、三个质点的角速度大小之比为
B. 、、三个质点的线速度大小之比为
C. 、、三个质点的转速之比为
D. 、、三个质点的周期之比为
3.如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，上面放置质量为的小物块，物块与盘间的动摩擦因数为，小物块与中心轴距离，若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度，当圆盘的角速度缓慢增加的过程中，则下列说法正确的是( )
A. 当圆盘的角速度为时，小物块开始滑动
B. 当圆盘的角速度为时，小物块开始滑动
C. 当圆盘的角速度为时，小物块开始滑动
D. 当圆盘的角速度为时，小物块开始滑动
4.在空旷地带将飞镖水平抛出，飞镖在空中各点的指向就是它在该点的速度方向。如图所示，甲同学将飞镖从较高的点以水平速度抛出，乙同学将飞镖从较低的点以水平速度抛出，两飞镖落于盘面的同一点，不计空气阻力。下列说法正确的是
A. 飞镖在空中运动的时间一定比飞镖在空中运动的时间长
B. 飞镖在空中运动的时间一定比飞镖在空中运动的时间短
C. 一定大于
D. 一定小于
5.如图所示，建筑工人向房顶抛投建筑材料，初速度大小为，与水平方向的夹角为，抛出点和落点的连线与水平方向夹角为，重力加速度大小为，，忽略空气阻力。则点到点的时间是( )
A. B. C. D.
6.某高一男生一分钟内完成了个引体向上。若其质量为，每次重心升高的高度约为，。则该男生在此过程中克服重力做功的平均功率约为( )
A. B. C. D.
7.如图所示，地球绕太阳做匀速圆周运动，轨道半径为，周期为。彗星绕太阳运动的轨道为椭圆，近日点到太阳中心的距离为，远日点到太阳中心的距离为。已知引力常量为，下列说法正确的是( )
A. 地球的质量为
B. 彗星的周期为
C. 在近日点，地球的向心加速度小于彗星的向心加速度
D. 在近日点，地球的线速度小于彗星的线速度
8.汽车以恒定功率、初速度冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的图像不可能是选项图中的( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共2小题，共12分。
9.如图所示，长为的轻杆两端分别拴接小球、，其可以绕光滑水平转轴在竖直平面内转动，球到的距离为，、球的质量分别为和，重力加速度为。当球运动到最高点时，恰好不受杆的作用力，则此时，下列说法正确的是( )
A. 球的速度大小为 B. 球的速度大小为
C. 球对杆的作用力大小为 D. 水平转轴对杆的作用力大小为
10.有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是( )
A. 如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用
B. 如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力
C. 如图丙，两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的线速度大小相等
D. 如图丁，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的、位置先后分别做匀速圆周运动，则在、两位置小球所受筒壁的支持力大小相等
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.在做“探究平抛运动的特点”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置。先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹；将木板向远离槽口平移距离，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹；将木板再向远离槽口平移距离，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，得到痕迹。若测得木板每次移动距离，、间距离，、间距离。请回答以下问题：
为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？ 。
每次把木板移动相同的水平距离，原因是： 。
根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式为 。用题中所给字母表示
小球初速度的值为 。
12.用如图所示的装置来探究小球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，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢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，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态
该实验采用的实验方法为 填选项前的字母。
A.等效替代法 控制变量法 理想化模型法
在探究向心力的大小与质量关系时，要保持不变的是 填选项前的字母．
A.和 ．和 ．和 ．和
图中所示是在探究向心力的大小与 填选项前的字母．
A.质量的关系 半径的关系 角速度的关系
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之比为：：，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为 填选项前的字母．
A.： ： ： ：
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.质量的小球在长为的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力，转轴离地高度，。
若小球恰能通过最高点，求小球在最高点处的速度大小；
在某次运动中小球通过最低点时细绳恰好被拉断，求此时小球的速度大小；
绳断后小球做平抛运动，求小球落地时的水平距离。
14.嫦娥五号是我国首个实施无人月面取样返回的月球探测器。年月日，嫦娥五号从椭圆环月轨道变轨为圆形环月轨道，环月轨道对应的周期为，离月面高度为，如图所示。已知月球半径为，万有引力常量为。求：
嫦娥五号在环月轨道运动的线速度大小；
求月球的质量；
求月球表面的重力加速度大小。
15.质量为的物体置于水平面上，在运动方向上受到水平拉力的作用，沿水平方向做匀变速直线运动，后撤去，其运动的速度时间图像如图所示，取，求：
水平拉力的大小；
物体在时摩擦力的功率；
物体在内摩擦力做功多少。
答案和解析
1.【答案】
【解析】【详解】万有引力定律的普适性表明，自然界中任意两个有质量的物体之间都存在万有引力，故A正确；
B.万有引力是普遍存在的基本相互作用，地球上的物体之间同样存在万有引力，只是普通物体质量小，引力极其微弱不易观测，故B错误；
C.牛顿在开普勒行星运动定律等前人的天体运动研究成果基础上，结合牛顿运动定律才推导出万有引力定律，和开普勒等科学家的研究直接相关，故C错误；
D.根据牛顿第三定律，力的作用是相互的，太阳对行星施加万有引力的同时，行星对太阳也有大小相等的反作用力，故D错误。
故选A。
2.【答案】
【解析】根据题意，有
、同一传送带运动，线速度相等，即
根据 可得
、同轴转动，角速度相等，即 ，
所以、、三个质点的角速度大小之比为，线速度大小之比为，故AB错误；
C.根据 可知，、、三个质点的转速之比等于角速度之比，即转速之比为，故C正确；
D.根据 可知，、、三个质点的周期之比为，故D错误。
故选C。
3.【答案】
【解析】【详解】因静摩擦力提供小物块做圆周运动的向心力，则当小物块将要产生滑动时，小物块受到的静摩擦力达到最大，则此时
解得
故选B。
4.【答案】
【解析】解：平抛运动水平方向做的是匀速直线运动，竖直方向做的是自由落体运动，则由可知，因为飞镖下落的高度比飞镖大，所以飞镖在空中运动的时间一定比飞镖在空中运动的时间长，故A正确，B错误；
平抛运动的水平位移公式为，由于飞镖在空中运动的时间长，、两点间的水平距离比、两点间的水平距离大，所以无法判断、的大小关系，故CD错误。
5.【答案】
【解析】【详解】由几何关系可知，物体的水平位移与竖直位移相等，而 ，
解得
故选B。
6.【答案】
【解析】【分析】
根据男生的体重以及做引体向上时重心向上运动的位移，结合重力做功的大小求出平均功率大小。
本题考查了平均功率，要知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法。
【解答】
男生的体重大约为，做引体向上时重心向上运动的位移大约为，则克服重力做功的平均功率：，故C正确，ABD错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】解：地球绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有，可得太阳的质量。根据该公式，只能求出中心天体太阳的质量，无法求出环绕天体地球的质量，故A错误。
B.根据开普勒第三定律，所有绕太阳运动的天体，其轨道半长轴的三次方与周期的平方之比为常量，有
，可得彗星的周期，故B错误。
C.在近日点，根据牛顿第二定律有，可得向心加速度。地球与彗星在近日在近日点到太阳的距离均为，所以二者的向心加速度大小相等，故C错误。
D.彗星在近日点需要做离心运动才能脱离该圆轨道，所以其线速度必须大于同半径的圆轨道线速度，可知在近日点，地球的线速度小于彗星的线速度，故D正确。
故选：。
由万有引力公式明确无法求解环绕天体地球的质量；用开普勒第三定律推导彗星周期并验证；由向心加速度公式得出近日点处地球与彗星向心加速度大小相等；根据离心运动条件，判断彗星在近日点的线速度大于同半径圆轨道的地球线速度。
本题考查万有引力定律的应用、开普勒第三定律、天体向心加速度的计算、变轨问题的离心向心条件，重点考查对中心天体质量求解、开普勒定律、变轨规律的理解与应用能力。
8.【答案】
【解析】【详解】汽车冲上斜坡，受重力 、支持力 、牵引力 和阻力 ，设斜面的坡角为 ，根据牛顿第二定律，有 ，其中 ，故 ；
、若 ，则物体加速运动，加速度会减小，当加速度减为零时，速度达到最大，故选项C正确，A错误；
B、若 ，则物体速度不变，做匀速运动，故选项B正确；
D、若 ，即加速度沿斜面向下，物体减速，故加速度会减小，当加速度减为零时，速度达到最小，故选项D正确；
故不可能是选选项A．
9.【答案】
【解析】A.由题可知，球在最高点时，根据牛顿第二定律可得 ，解得球的速度大小为 ，故A正确；
B.由于、两球的角速度 相等，根据 ，可知 ，故B错误；
C.对球受力分析，根据牛顿第二定律可得 ，结合上述结论解得 ，故C正确；
D.根据上述分析可知球对杆没有作用力，球对杆作用力的大小为 ，根据牛顿第三定律可知，水平转轴对杆的作用力大小为 ，故D错误。
故选AC。
10.【答案】
【解析】【详解】火车刚好由重力和支持力的合力提供向心力时，受力分析可得
解得

当速度小于此速度时，重力和支持力的合力大于所需的向心力，则火车做近心运动的趋势，所以车轮的轮缘对内轨有挤压，故A正确；
B.汽车通过拱桥的最高点时，受力如图所示，其所受合力方向指向圆心，所以汽车有竖直向下的加速度，处于失重状态，汽车受到的支持力小于重力，故B错误；
C.设摆球所在的平面与悬点间的高度为，由几何关系可得摆球做圆周运动的半径为
摆球受力分析如图所示，摆球受到重力和细绳拉力作用，由其合力提供向心力，即
则圆锥摆的角速度为
两者角速度相同，根据
可知转动半径不同，则线速度不相同，故C错误；
D.小球在两位置做匀速圆周运动，由其合力提供向心力，受力分析如图所示，受筒壁的支持力为
为锥体顶角的一半，故支持力大小相等，故D正确。
故选AD。
11.【答案】为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同
确保相邻点间时间间隔相等

【解析】【详解】为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同，则每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放；
因平抛运动水平方向为匀速直线运动，则每次把木板移动相同的水平距离，确保相邻点间时间间隔相等；
竖直方向
水平方向
解得
小球初速度的值为
12.【答案】

【解析】【详解】探究小球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时，变量较多，需采用控制变量法。
故选B。
根据控制变量法的原理可知，在探究向心力的大小与质量关系时，要保持其他的物理量不变，其中包括角速度与半径，即保持角速度与半径相同。
故选A。
图中所示两球的质量相同，转动的半径相同，则探究的是向心力与角速度的关系。
故选C。
根据 ，两球的向心力之比为：，半径和质量相等，则转动的角速度之比为：，因为靠皮带传动，变速塔轮的线速度大小相等，根据 ，则与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为：。
故选B。
13.【答案】【详解】当小球恰好通过最高点时，小球只受重力，并由重力提供向心力。设此时速度为 ，根据牛顿第二定律得
所以
若细绳此时恰好被拉断小球在最低点时，由牛顿第二定律得
解得
绳断后，小球做平抛运动，设水平距离为 ，则由
竖直方向自由落体运动则有
解得

【解析】详细解答与解析过程见答案
14.【答案】【详解】由万有引力定律及向心力公式知
其中
解得
由万有引力定律得
解得
根据月球表面物体重力等于万有引力可得
所以，月球表面处的重力加速度
根据
可得

【解析】详细解答与解析过程见答案
15.【答案】【详解】设摩擦力大小为 ，在 内，
由牛顿第二定律得
在 内，
由牛顿第二定律得
联立可得
由图知时的速度 ，则物体在时摩擦力的功率
在 内的位移
在 内的位移
在 内摩擦力做功
代入数据解得

【解析】详细解答与解析过程见答案
第1页，共1页

展开更多......

收起↑