资源简介

2025-2026学年广西西宁二中教育集团高一（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.某新型隐身战机在飞行表演中展示动作。如图所示，该战机沿曲线向上爬升。整个飞行轨迹位于同一竖直平面内，且飞行速度大小保持不变。则在沿段曲线飞行过程中( )
A. 战机所受合力可能为图中的
B. 战机所受合力可能为图中的
C. 战机在竖直方向的分速度逐渐增大
D. 战机在水平方向的分速度逐渐增大
2.年第十二届全国民族运动会中，宁夏代表团获得个奖项个一等奖、个二等奖、个三等奖。如图所示，民族运动会上有一个骑射项目表演，运动员骑在奔驰的马背上沿着水平直跑道运动拉弓放箭射向他左侧的固定靶。假设运动员骑马奔驰的速度为，运动员静止时射出的箭速度为，跑道到固定靶的最近距离。若不计空气阻力和箭所受重力的影响，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则( )
A. 运动员骑马奔驰时应该瞄准靶心放箭 B. 运动员应该在距离点的地方放箭
C. 箭射到靶的最短时间为 D. 箭射到靶的最短时间为
3.如图，某学校为响应郑州“无废城市”建设，以游戏“抛射入洞”引导学生将空饮料瓶作为可回收垃圾放入对应回收箱中。已知某次学生水平抛射时，抛出点离地，距回收箱的独水平距离为。回收箱洞口离地。不计空气阻力，试估算饮料瓶出手时速度的大小( )
A. B. C. D.
4.某大型风力发电装置的叶片转动的圆面的直径超百米。如图所示，、为同一叶片上的两点，当叶片绕发电装置的中轴线以恒定转速旋转时，下列说法正确的是( )
A. 点的转动周期大于点的转动周期
B. 点的角速度大于点的角速度
C. 点的线速度大于点的线速度
D. 点的向心加速度等于点的向心加速度
5.“二十四节气”起源于黄河流域，是上古农耕文明的产物。地球围绕太阳公转的轨道是一个椭圆，将地球绕太阳一年转度分为份，每度为一个节气。立春、立夏、立秋、立冬分别作为春、夏、秋、冬四季的起始。如图所示为地球公转位置与节气的对照图，设地球公转轨道的半长轴为，公转周期为，下列说法中正确的是( )
A. 从节气划分来看，冬天的时间最短
B. 太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力
C. 地球的质量为
D. 地球每转过相同的角度，地球与太阳的连线扫过的面积相等
6.在万有引力定律建立的过程中，“月地检验”证明了维持月球绕地球运动的力与地球对苹果的力是同一种力。完成“月地检验”必须知道以下哪组物理量( )
A. 地球的质量、引力常量和月球公转周期
B. 地球的质量、月球公转周期和地球表面重力加速度
C. 地球半径和月球公转轨道半径、月球公转周期和地球表面重力加速度
D. 地球半径和月球公转轨道半径、引力常量和月球公转周期
7.如图所示，运动员将网球视为质点在边界处正上方点垂直球网水平向右击出，恰好过球网的上边沿落在点。已知，网高，边界到球网的距离为，重力加速度大小为，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 网球在点的速度大小为
B. 点到球网的距离为
C. 若击球高度低于仍大于，且减小击球速度，则网球可能落在球网右侧
D. 若网球的初速度变为原来的倍，则网球刚好落在右边的边界上
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是( )
A. 如图，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B. 如图所示是一圆锥摆，增大，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
C. 如图，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，则在位置小球所受筒壁的支持力要等于在位置时的支持力
D. 如图，火车转弯超过规定速度行驶时，车轮会对外轨有挤压作用
9.如图所示，套在竖直细杆上的环由路过定滑轮且不可伸长的轻绳与相连，在外力作用下环沿杆以速度匀速上升经过、，经过点时绳与竖直杆间的角度为，经过点时环与定滑轮的连线处于水平方向，则( )
A. 经过点时，的速度方向向下
B. 经过点时，的速度等于
C. 当环从至的过程中，处于超重状态
D. 当环从至的过程中，受到的拉力大于重力
10.某科技馆设计了一个“双人离心挑战”互动体验装置，其原理的简化示意图如图所示，水平圆形转台可绕中心竖直轴匀速转动。转台上放置着两个质量均为的“体验舱”和均可视为质点，、之间用一根不可伸长的水平轻质安全绳连接，安全绳经过转台的中心轴线。初始状态下，安全绳刚好伸直但无张力，“体验舱”、到转轴的距离分别为和。转台从静止开始缓慢加速转动，角速度逐渐增大，直到两“体验舱”相对台面发生滑动为止。已知“体验舱”与台面间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为，下列说法正确的是( )
A. 当转台的角速度为时，安全绳中有拉力
B. 当转台的角速度为时，安全绳中有拉力
C. 当转台的角速度为时，“体验舱”受到的摩擦力为零
D. 当转台的角速度为时，“体验舱”和相对转台向的一侧发生相对滑动
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的表达式，已知小球在挡板、、处做圆周运动的轨迹半径之比为：：。探究向心力大小与角速度的关系时，选择两个质量______选填“相同”或“不同”的小球，分别放在挡板______选填“”或“”和挡板处。
如图乙所示，一类似于实验装置的皮带传动装置，、、三点到各自转轴的距离分别为、、，已知，若在传动过程中，皮带不打滑。则点与点的角速度之比______，点与点的向心加速度大小之比______。
12.某学习小组利用如图甲、乙所示的装置探究平抛运动的特点。
如图甲所示，用小锤击打弹性金属片后，球沿水平方向飞出，同时球被松开并自由下落，实验现象是、球同时落地，该现象说明球在 。
A.水平方向上做匀速直线运动
B.竖直方向上做自由落体运动
如图乙所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。小钢球沿斜槽轨道滑下后从斜槽末端水平飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，小钢球落在挡板上时，小钢球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。下列说法正确的是 。
A.斜槽必须光滑
B.挡板高度应等间距变化
C.应调节硬板保持竖直
D.重复实验时，小钢球应从斜槽的同一位置由静止释放
利用图乙所示的装置得到如图丙所示的轨迹，在轨迹上取非抛出点、、三点，、两点和、两点的水平间距相等且均为，测得、两点和、两点的竖直间距分别是和。
已知当地重力加速度大小为，可得小钢球离开斜槽末端时的速度大小为 。
若在实验中，斜槽末端切线斜向上，仅从这一影响因素分析，第问中求得小钢球离开斜槽末端时的速度大小 填“偏大”“偏小”或“没有影响”。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.“天问一号”是中国首个火星探测器，其名称来源于我国著名爱国的长诗天问。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；
火星表面的重力加速度。
14.如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧管道，其半径为，一质量的小球从平台边缘的处水平射出，恰能沿圆弧管道上点的切线方向进入管道内侧，管道半径与竖直线的夹角为，已知管道最高点与点等高，，，取。试求：
小球从平台上的点射出时的速度大小；
小球从平台上的射出点到圆弧管道入射点之间的距离结果可用根式表示；
如果小球沿管道通过圆弧的最高点时的速度大小为，则小球运动到点时对轨道的压力。
15.某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施，如图所示，为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人人可看作质点运动，下方水面上漂浮着一个匀速转动的半径为铺有海绵垫的转盘，转盘轴心离平台的水平距离为、平台边缘与转盘平面的高度差。选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动的带动下从点沿轨道做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，起动后悬挂器脱落。已知人与转盘间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。
求人随悬挂器水平运动的位移大小和悬挂器脱落时人的速率；
若选手恰好落到转盘的圆心上，求的大小；
假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度应限制在什么范围？
答案解析
1.【答案】
【解析】解：、飞机从到的飞行过程中，飞机的速率保持不变，即飞机在竖直平面内做匀速圆周运动，所受合力方向指向圆心，方向时刻在变化，故AB错误；
、飞机从到的飞行过程中，飞机的速率保持不变，设飞机与水平方向的倾角为，如图所示：
增大，则增大，即竖直方向的分速度逐渐增大，
则减小，即水平方向的分速度减小，故C正确，D错误。
故选：。
飞机在竖直平面内做匀速圆周运动，所受合力方向指向圆心，时刻在变化；飞机做曲线运动，加速度不为零，则所受合力大小不等于；水平方向分速度减小，竖直方向速度增大。
本题主要是考查了物体做曲线运动的条件及匀速圆周运动的特点，要知道做匀速圆周运动物体所受的合外力指向圆心，时刻在变化。
2.【答案】
【解析】解：箭同时参与了沿马运行方向上的匀速直线运动和垂直于马运行方向上的匀速直线运动，如图所示：
要击中目标靶，运动员应瞄准靶心左侧放箭，故A错误；
B.放箭后，对于箭，沿方向有，平行于方向有
故放箭的位置到点的距离为，故B正确；
当放出的箭平行于方向垂直于马运行方向时发射时，所需运行时间最短，最短时间，故CD错误。
故选：。
将箭的运动分解为垂直跑道指向靶和沿跑道的分运动，要使飞行时间最短，需让箭的速度垂直于跑道以最大化垂直分速度，再结合沿跑道方向的位移关系，求出放箭位置和最短飞行时间，逐一验证选项。
本题以民族运动会骑射项目为背景，融合运动的合成与分解知识，通过分析分运动的独立性与等时性，考查对关联运动最短时间问题的建模与推导能力。
3.【答案】
【解析】解：空饮料瓶抛出点离到回收箱洞口的高度为
根据可得时间为
饮料瓶出手时速度的大小为
故ABC错误，D正确。
故选：。
空饮料瓶做平抛运动，我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，明确分运动的关系，结合运动学公式灵活处理。
4.【答案】
【解析】解：、、两点为同一叶片上的点，绕同一中轴线转动，属于同轴转动。根据同轴转动的特点，各点的角速度相等。由周期公式
可知，当相等时，周期与半径无关，因此、两点的周期相等，故A错误；
B、同轴转动的物体上各点的角速度相同，、两点均随叶片绕点转动，它们的角速度相等，故B错误；
C、线速度与角速度、转动半径的关系为
由于、两点角速度相等，且点离转动轴更远即点的转动半径大于点的转动半径，根据
点的线速度大于点的线速度，故C正确；
D、向心加速度与角速度、转动半径的关系为
因、两点角速度相等，且
由，点的向心加速度大于点的向心加速度，故D错误。
故选：。
同一叶片上的、两点同轴转动，角速度、周期相同，结合线速度、向心加速度与转动半径的关系分析选项。
本题考查同轴转动模型下圆周运动物理量的关系，侧重基础公式的理解与应用，难度较低。
5.【答案】
【解析】解：立冬到立春属于冬天，地球在近日点附近运动，速率较大，角度相同时，对应的时间最短，故A正确；
B.由牛顿第三定律，太阳对地球的万有引力等于地球对太阳的万有引力，故B错误；
C.开普勒第三定律中的值大小可以推导中心天体的质量，不可求解地球的质量，故C错误；
D.由于地球绕太阳运动的轨迹是椭圆，则地球每转过相同的角度，所需的时间不同，根据开普勒第二定律知地球与太阳的连线扫过的面积不相等，故D错误。
故选：。
根据图中给定的条件结合开普勒第二定律分析解答；根据牛顿第三定律分析解答；根据开普勒第三定律求出的是中心天体质量判断；根据开普勒第二定律分析解答。
考查万有引力与圆周运动的相关知识，重点在于理解开普勒的运动定律和牛顿第三定律，属于较低难度考题。
6.【答案】
【解析】解：对绕地球公转的月球，万有引力提供向心力
其中为月球公转轨道半径，为月球公转周期，对地球表面的物体，忽略自转影响有
其中为地球半径，为地球表面重力加速度，解得
若等式成立即可证明两力为同一种力，因此仅需要、、、四个物理量，故ABD，C正确。
故选：。
根据月地检验的原理，利用地球表面重力加速度推导出地面物体的向心加速度，再通过月球公转周期和轨道半径计算出月球的向心加速度，验证两者是否满足与地心距离平方成反比的关系，以此判断所需的物理量。
学生容易混淆月地检验的目的和所需物理量，误以为需要引力常量或地球质量，忽略了检验的核心是验证加速度的平方反比关系，不需要或地球质量的具体数值。
7.【答案】
【解析】解：、网球做平抛运动，竖直方向有，，水平方向有：和，联立解得，，则网球在中间网左、右两侧的水平距离之比为：：：，故AB错误；
C、若击球高度低于，则网球运动到与网等高位置的时间变短，减小击球速度，则网球可能落在球网左侧，故C错误；
D、若网球的初速度变为原来的倍，则网球落地时的水平位移为，则网球出界，则网球刚好落在右边的边界上，故D正确；
故选：。
网球做平抛运动，由平抛运动的规律可求初速度及水平位移的大小之比；保持击球高度不变，当网球速度变为原来的两倍时，由平抛运动的规律可求水平位移的大小判断是否出界；当降低击球的高度，减小击球速度时，网球可能不过网。
本题考查平抛运动的临界问题，关键掌握平抛运动的规律，抓住临界情况，运用运动学规律进行求解。
8.【答案】
【解析】解：、汽车通过拱桥的最高点时，合力向下，则汽车处于失重状态，故A错误；
B、结合牛顿第二定律得
所以
增大，但保持圆锥的高度不变，圆锥摆的角速度不变，故B正确；
C、小球所受支持力与竖直方向的夹角为，小球在竖直方向受力平衡即
所以
在不同高度不变，支持力不变，故C正确；
D、火车转弯超过规定速度行驶时，火车有离心运动的趋势，外轨对外轮缘会有挤压作用，以保证合力充当向心力，故D正确。
故选：。
对四个圆周运动模型分别受力分析，结合超重失重、圆锥摆、圆锥筒圆周运动、火车转弯的规律逐一判断选项。
本题考查四种典型圆周运动模型的受力与运动分析，是圆周运动基础应用的综合题，侧重模型规律的理解与应用。
9.【答案】
【解析】解：、环沿杆匀速上升，将环的速度沿绳子方向和垂直绳子方向正交分解，由不可伸长的轻绳各部分沿绳方向的速度大小相等可知，物体的速度等于环沿绳子方向的分速度。设绳与竖直杆的夹角为，则有。当环经过点时，，解得的速度为；
当环到达点时，绳子与杆垂直，即，解得的速度为，故AB错误；
、当环从运动到的过程中，由于环逐渐靠近点，绳与竖直杆的夹角从逐渐增大到，逐渐减小，则物体向下的速度逐渐减小。
由于物体向下做减速运动，其加速度方向竖直向上，因此物体处于超重状态；对物体根据牛顿第二定律有，可知绳子对的拉力大于其重力，故CD正确。
故选：。
环沿杆匀速上升，其速度可分解为沿绳和垂直绳两个方向的分量，物体的速度等于环沿绳方向的分速度。当环经过点时，绳与杆垂直，环沿绳方向分速度为零，因此的速度为零，不存在竖直向下的方向。经过点时，绳与杆夹角为，环沿绳方向分速度等于与余弦值的乘积，因此的速度为与余弦值的乘积。在环从运动到的过程中，绳与杆夹角逐渐增大，环沿绳方向分速度逐渐减小，即向下运动的速度逐渐减小，具有竖直向上的加速度，处于超重状态，绳对的拉力大于的重力。
本题综合考查运动的合成与分解、牛顿运动定律及超重失重等核心知识点。题目通过环沿竖直杆的匀速运动，巧妙关联了物体速度与环速度的几何关系，需要学生准确进行速度分解并理解沿绳方向速度相等的关键条件。在分析环从点运动到点的过程中，学生需动态分析夹角变化对速度大小及方向的影响，并进一步判断其加速度方向，从而推理出超重状态及拉力与重力的大小关系。本题计算量适中，但对物理过程的理解、动态分析能力及逻辑推理能力要求较高，是一道能有效检验学生力学综合应用能力的好题。
10.【答案】
【解析】解：、物块随圆盘转动，静摩擦力提供向心力。由于的半径大，根据
需要的向心力大，故B先达到最大静摩擦力，当的静摩擦力达到最大值时，绳子即将产生拉力，此时有
解得临界角速度
故时，绳中有拉力；时，绳中无拉力，故A正确，B错误；
C、当圆盘的角速度等于时，绳中有拉力。对分析，由牛顿第二定律得
解得
对分析，需要的向心力
此时绳子对的拉力，恰好提供所需的向心力，故A受到的摩擦力为零，故C正确；
D、当角速度继续增大，受到的摩擦力方向变为指向圆外背离圆心，当的摩擦力也达到最大值时，两物块即将相对滑动，对有
对有
联立解得
此时若角速度再增大
做离心运动向侧滑动，在绳子拉力作用下向圆心运动也是向侧滑动，故整体向的一侧发生相对滑动，故D错误。
故选：。
先求解外侧物体静摩擦力达最大值时绳刚出现拉力的临界角速度，再结合两物体受力与向心力公式，逐一分析各选项对应角速度下绳拉力、摩擦力及滑动临界情况。
本题为同轴连接体圆周运动临界经典题型，结合半径差异分析受力演变规律，综合性强，能全面考查向心力临界极值问题的分析推理能力。
11.【答案】相同；； ：；：
【解析】解：探究向心力大小与角速度的关系时，应控制质量和半径不变，选择两个质量相同的小球，并将两个小球分别放在挡板处和处。
皮带传动的两个塔轮的边缘的线速度大小相等，由可知，点与点的角速度之比：；
点与点的角速度相等，则点与点的角速度之比为：，根据向心加速度公式可知，点与点的向心加速度大小之比为：
故答案为：相同；；：；：
根据题意应用控制变量法分析答题。
根据线速度与角速度的关系，应用向心加速度公式分析答题。
知道实验采用的科学方法是控制变量法，根据题意应用控制变量法，向心力公式分析即可解题。
12.【答案】
偏小

【解析】解：甲装置实验中，球做平抛运动，球做自由落体运动，二者同时落地，说明平抛运动的竖直分运动和自由落体运动规律一致，证明球竖直方向做自由落体运动，故B正确，A错误。
故选：。
只要每次小球从斜槽同一位置释放，即可保证初速度一致，斜槽摩擦不影响实验结果，无需减小摩擦，故A错误；
B.只需要多次移动挡板记录落点，不需要挡板高度等间距变化，故B错误；
C.平抛运动在竖直平面内，必须保持硬板竖直，避免小球碰撞硬板，故C正确；
D.为了保证每次平抛初速度相同，轨迹一致，重复实验时，小球应从同一位置静止释放，故D正确。
故选：。
和水平间距相等，因此到、到的运动时间相等，设时间间隔为；
平抛初速度为，水平方向钢球做匀速直线运动有
竖直方向上做匀变速直线运动，根据匀变速直线运动推论
联立解得
若在实验中，斜槽末端切线斜向上，小球初速度不沿水平方向，上述推导得到的结果只是初速度的水平分量，实际初速度是合速度，因此第问中求得小钢球离开斜槽末端时的速度大小偏小。
故答案为：；；；偏小。
根据实验原理，结合实验现象分析作答；
根据实验原理、正确操作和注意事项分析作答；
根据斜抛运动的特点，结合运动的合成与分解分析作答。
本题关键掌握“探究平抛运动的运动规律”的实验原理、做平抛运动的条件、利用匀变速直线运动规律和匀速直线运动规律计算的方法。
13.【答案】“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得：，
解得火星的质量为：；
火星的密度为：，又有：，
解得：；
不考虑火星自转，在火星表面重力等于万有引力，则有：，
解得：。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】解：由于管道最高点与点等高，因此小球从到的高度差
小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，竖直高度
代入数据解得
小球在点的竖直分速度
小球恰能沿圆弧管道上点的切线方向进入管道内侧，根据数学知识
联立解得小球平抛运动初速度
小球平抛下降高度
水平射程
因此、间的距离
解得
小球到达时，，在点根据向心力公式
解得，表明方向向下。
所以由牛顿第三定律知，小球通过管道的最高点时对管道的压力，方向向上。
答：小球从平台上的点射出时的速度大小为；
小球从平台上的射出点到圆弧管道入射点之间的距离为；
小球运动到点时对轨道的压力为，方向向上。
【解析】恰好从光滑圆弧的点的切线方向进入圆弧，根据平抛运动规律和数学知识求解作答；
平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，根据平抛运动的基本规律求出点与点的水平距离和竖直距离，并进行合成求出位移大小；
根据机械能守恒定律求得点速度，再运用牛顿第二定律和圆周运动知识求解。
本题是平抛运动和圆周运动相结合的典型题目，要掌握平抛运动和圆周运动的基本规律，理解“恰能无碰撞地沿圆弧切线从点进入光滑竖直圆弧轨道”是解这道题的关键。
15.【答案】解：匀加速过程选手的位移：
代入数据解得：
悬挂器脱落时选手的速度
代入数据解得：
悬挂器脱落后选手做平抛运动，竖直方向有
水平方向有
代入数据联立解得：
故转盘轴心离平台的水平距离
临界情况下，人落在圆盘边缘处不至被甩下且最大静摩擦力提供向心力，有
代入数据解得：
则转盘的角速度必须满足
答：人随悬挂器水平运动的位移大小为，悬挂器脱落时人的速率为；
若选手恰好落到转盘的圆心上，的大小为；
为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度应满足。
【解析】由匀变速直线运动的位移时间公式即可求出位移，由速度时间公式即可求出悬挂器脱落时人的速率。
抓住平抛运动的水平位移和匀加速直线运动的位移之和等于，根据竖直方向位移时间公式求出平抛运动的时间，根据平抛运动的水平位移公式列式求解水平位移；
临界情况下，人落在圆盘边缘处不至被甩下且最大静摩擦力提供向心力，结合牛顿第二定律求出转盘角速度的范围。
解决本题的关键理清选手的运动过程，结合牛顿第二定律和运动学公式灵活求解。
第1页，共1页

展开更多......

收起↑