资源简介

2025-2026学年广东省深圳市罗湖高级中学高一（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图所示，下列关于书本插图表述正确的是( )
A. 甲图中，卡文迪许测定引力常量的实验运用了等效法
B. 乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了理想模型
C. 丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法
D. 丁图中，汽车在水平路面转弯时发生侧滑是因为向心力小于最大静摩擦力
2.关于曲线运动，下列说法正确的是( )
A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B. 平抛运动是一种匀变速曲线运动
C. 做匀速圆周运动的物体，所受合力是恒定的 D. 做圆周运动的物体，所受合力总是指向圆心的
3.如图所示，在一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个用红蜡做成的小圆柱体小圆柱体恰能在管中匀速上浮，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将玻璃管竖直倒置，在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面水平向右匀加速移动，你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是下面的( )
A. B. C. D.
4.小刘和小李在篮筐前方进行投篮练习，某次练习中，小刘将篮球刚好垂直打到篮板上，小李在其正后方几步同一高度处继续投篮，篮球也刚好垂直打到篮板上同一位置，忽略空气阻力，假设二人身高相同。下列说法正确的是( )
A. 两篮球垂直击中篮板的速度大小相同
B. 小李投篮时，篮球出手速度方向与竖直方向夹角更大
C. 小刘投篮时，篮球在空中运动的时间更长
D. 小李投篮时，篮球的速度变化率更大
5.如图所示，、是绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星，两卫星运动轨道在同一平面内，且绕地球做圆周运动的绕行方向相同，、绕行的周期分别为和，已知、卫星最近距离为，地球半径为，引力常量为，忽略地球的自转，下列说法正确的是( )
A. 、两卫星的半径之比为：：
B. 、两卫星的线速度之比为
C. 、两卫星的角速度之比为
D. 、两卫星的万有引力之比为：
6.电动方程式是目前世界上新能源汽车运动中级别最高的赛事，赛车在专业赛道水平路面上由静止启动，在前内做匀加速直线运动，末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的，取，下列说法正确的是( )
A. 赛车在时的瞬时功率
B. 赛车在加速过程中牵引力保持不变
C. 该赛车的最大速度是
D. 当速度时，其加速度为
7.如图甲所示，一艘正在进行顺时针急转弯训练的航母，运动轨迹可视作半径为的水平方向的圆周。航母在圆周运动中，船身向内侧倾斜，甲板法线与竖直方向夹角为，船体简图如图乙所示。一质量为的货物放在甲板上，两者之间的动摩擦因数为，已知，重力加速度为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若要保证货物不和甲板发生相对滑动，下列说法正确的是( )
A. 货物与甲板间一定存在摩擦力
B. 货物受到甲板的支持力等于
C. 航母的航速的最大值为
D. 航母的航速越小，货物受摩擦力一定越小
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，一小球在时以一定的初速度斜向上抛出，时刻到达最高点，最高点与抛出点的高度差为，不计小球受到的空气阻力。以表示小球重力的功率，表示小球的动能，表示小球运动的时间，表示小球距抛出点的高度。下列图像中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9.年月日，神舟二十号载人飞船成功对接天和空间站核心舱。已知地球半径为，空间站绕地球做圆周运动的轨道半径为，周期为，引力常量为。下列说法正确的是( )
A. 地球的质量为 B. 地球的平均密度为
C. 空间站的线速度大小为 D. 空间站所在高度处的重力加速度为
10.某机场利用如图所示的传送带将行李箱从飞机上运送到地面，传送带以恒定速率沿逆时针方向运行。在时，将质量的小行李箱轻放在传送带上点，时小行李箱从点离开传送带，其图像如图乙所示，重力加速度取，则( )
A. 传送带的倾角为
B. 内的摩擦力大小为
C. 内合力对小行李箱做功为
D. 内摩擦力对小行李箱做功为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.探究向心力大小与小球质量、角速度和半径之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。
单选开始时皮带在两个变速塔轮、的最上面一层，若要探究小球受到的向心力大小和角速度大小的关系，下列做法正确的是 。
A.用体积相同的钢球和铝球做实验
B.将变速塔轮、上的皮带往下移动
C.用秒表记录时间、计算两个小球的角速度
D.将两个小球都放在长槽上
探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量 选填“相同”或“不同”的小球，分别放在短槽的挡板处与长槽的 选填“处”或“处”处，同时选择半径 选填“相同”或“不同”的两个塔轮；
若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上红白相间的等分格显示出位于处挡板的钢球和位于处挡板的钢球所受向心力的比值为：，则与皮带连接的变速轮塔和变速轮塔的半径之比为 。
12.为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，球就水平飞出，同时球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球落到水平木板上击中球，这两个实验说明 。
A.甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动
B.乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.甲、乙两个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质
关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是 。
A.小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差
B.安装斜槽时其末端切线应水平
C.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放
如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，、、三点的位置在运动轨迹上已标出。则：取，结果均保留三位有效数字
小球平抛运动的初速度为 。
抛出点坐标 ， 。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，一长不可伸长的轻绳上端悬挂于点，下端系一质量的小球。是一竖直固定的圆弧形轨道，半径，与竖直方向的夹角，现将小球拉到点保持绳绷直且水平由静止释放，当它经过点时绳恰好被拉断，小球平抛后，从圆弧轨道的点沿切线方向进入轨道，刚好能到达圆弧轨道的最高点重力加速度取，求：
小球到点时的速度大小；
小球在圆弧轨道上运动时阻力做的功。
14.女子跳台滑雪如图所示，运动员踏着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上未画出获得一速度后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动非常惊险。设一位运动员由斜坡顶的点沿水平方向飞出的速度，落点在斜坡上的点，斜坡倾角，斜坡可以看成一斜面。取，，求：
运动员在空中飞行的时间；
、间的距离和落到点速度。结果可以用根号表示
15.如图所示，竖直平面内有一半径的光滑圆弧轨道，一质量的物块可视为质点，从点由静止滑下，无能量损失地滑上静止的长木板的左端紧靠点，此后两者沿光滑水平向右运动，木板与弹性挡板碰撞后立即以原速率反向弹回，最终物块和木板均静止。已知木板质量，板长，初始时刻木板右端到挡板的距离为，物块与木板间的动摩擦因数为，设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取求：
物块滑至点时对轨道的压力大小；
木板第一次速度为零时，物块的速度大小；
物块最终距挡板的距离。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：卡文迪许测定引力常量的实验运用了放大法将微小的扭转角度放大，而非等效法，故A错误；
B.乙图中，研究小船渡河问题时，主要运用了等效法，故B错误；
C.丙图中，探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，保持其他变量不变，每次只研究向心力与某一个变量之间的关系，这运用了控制变量法，故C正确；
D.丁图中，汽车在水平路面转弯时发生侧滑是最大静摩擦力不足以提供所需向心力，故D错误。
故选：。
依据各物理实验的研究方法和力学现象的物理原理，逐一判断选项表述的正确性。
该题考查物理学研究方法与力学现象的原理分析，需准确区分不同研究方法的应用场景，理解物理现象的本质。
2.【答案】
【解析】解：、物体在恒力作用下有可能做曲线运动，如平抛运动，故A错误；
B、做平抛运动的物体只受重力，加速度恒定，所以平抛运动是一种匀变速曲线运动，故B正确；
C、做匀速圆周运动的物体，所受合力的大小不变，方向时刻指向圆心，所受合力是变化的，故C错误；
D、对于做变速圆周运动的物体，同时存在改变物体运动速率的切向力和改变物体运动方向的向心力，这两个力的合力方向不指向圆心，只有做匀速圆周运动的物体所受合力才总是指向圆心，故D错误。
故选：。
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，与是否恒力无关；做曲线运动的物体其速度的方向一定是变化的，而大小不一定变化。
本题考查物体做曲线运动的条件和曲线运动的特点，要牢记“物体做曲线运动的条件是合力与速度方向不共线”，同时明确平抛运动和匀速圆周运动的性质可以更好的理解曲线运动。
3.【答案】
【解析】解：蜡块参与了竖直方向上的匀速直线运动和水平方向上的匀加速直线运动，合力的方向，水平向右，而轨迹的弯曲大致指向合力的方向，故ABD错误，C正确．
故选：．
轨迹切线方向为初速度的方向，且轨迹弯曲大致指向合力的方向．
解决本题的关键了解曲线运动的特点，轨迹上每一点切线方向为速度的方向，且轨迹弯曲大致指向合力的方向．
4.【答案】
【解析】解：将篮球的运动逆向视为从篮板处开始的平抛运动，两次投篮的竖直下落高度相同，可知运动时间相等。由于小李投篮时的水平位移更远，由可知其水平速度更大，即击中篮板的速度更大，故AC错误。
B.两次投篮的竖直速度分量是相同的，但小李投篮时的水平速度分量更大。设出手速度方向与竖直方向的夹角为，可得，可知小李投篮时篮球出手速度向与竖直方向夹角更大，故B正确。
D.速度变化率就是加速度，两次投篮过程中篮球均只受重力，加速度均为重力加速度，所以速度变化率相同，故D错误。
故选：。
将篮球运动逆向视为从篮板处开始的平抛运动，根据竖直下落高度相同判断运动时间相等，结合水平位移分析水平速度大小，通过速度分量分析出手速度与竖直方向的夹角，根据加速度的定义判断速度变化率。
本题考查抛体运动的逆向思维分析，核心是将斜抛运动转化为平抛运动，利用分运动规律分析速度分量、夹角及加速度，检验了对抛体运动的逆向分析与应用能力。
5.【答案】
【解析】解：绕同一中心天体运动，由开普勒第三定律，得
变形得
代入、，得
解得：：，故A正确；
B.卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，得
解得线速度
因此线速度之比，故B错误；
C.根据角速度与周期的关系，因此
即角速度之比为，故C错误；
D.根据万有引力，题目未给出两颗卫星的质量关系，无法计算万有引力之比，故D错误。
故选：。
根据开普勒第三定律，结合卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，综合角速度与周期的关系分析求解。
本题考查了万有引力相关知识，理解万有引力与向心力、重力之间的相互关系是解决此类问题的关键。
6.【答案】
【解析】解：、赛车在内的加速度
则牵引力
代入数据可得
时牵引力的瞬时功率，故A错误；
B、后功率不变，则根据可知，随速度的增加，牵引力减小，则赛车在加速过程中牵引力不是保持不变，故B错误；
C、当牵引力等于阻力时加速度为零，此时赛车的速度最大，则该赛车的最大速度是，故C正确；
D、当速度时，加速度为，故D错误。
故选：。
先根据匀加速阶段的图像求加速度，用牛顿第二定律求牵引力，结合速度求额定功率；再分析不同阶段牵引力变化，由额定功率和阻力求最大速度，最后用功率公式和牛顿第二定律求指定速度下的加速度，逐一判断选项。
本题是汽车匀加速启动模型的典型考查，结合图像、牛顿第二定律与功率公式，检验对变加速过程中功率、牵引力和速度关系的理解。
7.【答案】
【解析】解：、根据题意分析可知，物体做水平方向的圆周运动，受力分析如图所示
竖直方向受力平衡
水平方向根据牛顿第二定律
解得，
可以看出当航母的速度较小时，摩擦力越大，航速越大，摩擦力越小，即速度增大到某值时，货物可能不受摩擦力，即只受重力和支持力，故ABD错误；
C、根据题意分析可知，当静摩擦力方向沿甲板向下且达到最大静摩擦力时，货物受力分析如图所示
竖直方向
水平方向
最大静摩擦力等于滑动摩擦力
解得最大速度，故C正确。
故选：。
货物随航母做水平圆周运动，需分析其受力重力、支持力、摩擦力，利用竖直方向平衡与水平方向向心力公式列方程，结合最大静摩擦力条件判断各选项。
本题核心是圆周运动的受力分析与临界条件最大静摩擦力的应用。通过正交分解建立平衡与向心力方程，结合临界状态最大静摩擦力推导航速极值，需注意摩擦力方向随运动趋势的变化及方程联立的严谨性。
8.【答案】
【解析】解：由瞬时功率公式可知
小球重力的功率：
根据匀变速直线运动的规律有
当时，，故A正确、B错误；
根据动能定理，有
当时，小球具有水平方向的速度，此时动能不为零，故C错误、D正确。
故选：。
根据瞬时功率的表达式和速度公式求出时的功率，以此分析；
根据动能定理分析判断。
本题主要是考查了斜抛运动的问题，运用动能定理解题时，首先要选取研究过程，然后分析在这个运动过程中哪些力做正功、哪些力做负功，初末动能为多少，根据动能定理列方程解答；动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动；一个题目可能需要选择不同的过程多次运用动能定理研究，也可以全过程根据动能定理解答。
9.【答案】
【解析】解：设地球的质量为，空间站的质量为，对空间站而言，万有引力提供其圆周运动的向心力，则有
解得地球的质量，故A错误；
B.地球的平均密度，故B正确；
C.空间站线速度的大小为，故C正确；
D.结合上述结论可得地球的质量
在空间站圆轨道运行时，则有
联立解得空间站所在高度处的重力加速度为，故D错误。
故选：。
根据万有引力提供向心力结合向心力的计算公式分析；密度等于质量除以体积；圆周周长除以周期等于线速度；根据万有引力等于重力求解重力加速度。
解决天体卫星运动问题的基本思路：在地面附近万有引力近似等于物体的重力，；天体运动都可近似地看成匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供，即，根据相应的向心力表达式进行分析。
10.【答案】
【解析】解：、由图乙可知∽内行李的加速度，∽内行李的加速度
∽内，行李相对传送带向上运动，摩擦力沿着传送带向下，∽内，行李相对传送带向下运动，摩擦力沿着传送带向上，设传送带与水平方向的夹角为，两个过程分别由牛顿第二定律有：，
代入数据可得：，，则
内的摩擦力大小，故A错误，B正确；
C、内由动能定理有：，故C正确；
D、图像图线与横轴所夹的面积表示位移，由图乙可知内行李下滑的位移
由动能定理有：，其中
代入数据可得：，故D错误。
故选：。
、由图乙可知两个过程加速度大小，两个过程分别利用牛顿第二定律可得动摩擦因数和斜面的倾角，则可得摩擦力的大小；
C、由动能定理可得合力做功；
D、由图像图线与横轴所夹的面积可得行李下滑的位移大小，利用动能定理可得摩擦力做功。
本题考查了牛顿第二定律和动能定理，解题的关键是知道两个过程摩擦力的方向不同，注意求摩擦力做功除了利用动能定理也可以用，摩擦力做正功，∽摩擦力做负功。
11.【答案】
相同
处
相同
：

【解析】解：探究小球受到的向心力大小和角速度大小关系时，应控制两球的质量与两球做圆周运动的轨道半径相等，使塔轮半径不同，从而可分析向心力与角速度的关系，故B正确，ACD错误。
故选：。
探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，采用控制变量法，故应选择两小球质量相同，角速度相同，就需选择半径相同的塔轮，但小球做圆周运动的半径不同，故另一球应放在长槽的处才能使两球做圆周运动的半径不同。
处挡板的钢球和位于处挡板的钢球所受向心力的比值为：，根据向心力表达式
得
皮带上线速度相同，则
解得
故答案为：；相同；处；相同；：。
利用控制变量法，明确探究不同物理量关系时需控制其他量不变；
探究向心力与角速度的关系时，控制质量和半径不变，改变；探究与半径的关系时，控制和不变，改变；
结合皮带传动线速度相等的特点，进行公式推导。
本题考查探究向心力影响因素的实验，核心是控制变量法的应用，注意区分皮带传动的线速度相等、共轴转动的角速度相等的特点，结合向心力公式进行比例推导。
12.【答案】

【解析】解：根据题意可知，用小锤打击弹性金属片，球就水平飞出，同时球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，则知球竖直方向上的运动规律与球相同，所以甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动，故A正确；
把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球落到水平木板上击中球，知球在水平方向上的运动规律与球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，故B正确，CD错误。
故选：。
小球与斜槽之间虽然有摩擦，但不会影响小球水平飞出，小球依然做平抛运动，故A错误；
B.研究平抛运动实验的关键是要保证小球能够水平飞出，则安装实验装置时，安装斜槽时其末端切线应水平，故B正确；
C.小球每次从同一位置释放，才能保证初速度相同，得到同一轨迹，方便实验描点，故C正确；
故选：。
由于、间水平位移相等，而平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动，故小球在、间运动时间相等，设为，根据竖直方向自由落体运动规律
可得
解得
水平方向上
可得
点竖直分速度等于竖直方向平均速度
从抛出点到点的时间
抛出点到点的水平位移：
因此抛出点横坐标
抛出点到点的竖直位移
因此抛出点纵坐标
故答案为：；；；；。
球竖直方向上的运动规律与球相同；球在水平方向上的运动规律与球相同；
小球与斜槽之间的摩擦不会影响小球做平抛运动；安装斜槽时要保证其末端切线水平；保证初速度相同；小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度不能太低；
先根据逐差公式计算出小球在间的运动时间，然后根据小球在水平方向上做匀速直线运动计算；
先计算出小球运动到点的时间，然后根据运动学公式计算出从抛出点到点的水平和竖直距离，然后结合点的坐标得到抛出点的坐标。
掌握“研究平抛物体的运动”的实验注意事项，掌握平抛运动规律是解题的基础。
13.【答案】小球到点时的速度大小为 小球在圆弧轨道运动时，阻力做的功为
【解析】解：小球从到，根据动能定理，可得：，解得小球到点时的速度大小为：；
根据小球可沿切线从点进入轨道，可知小球在时的速度如图：
由图可知，在的速度大小满足：；
由小球能刚好到达，可得小球在的速度满足：；
小球从到的过程，应用动能定理，可得：，解得阻力做的功为：。
答：小球到点时的速度大小为；
小球在圆弧轨道运动时，阻力做的功为。
小球从到，根据动能定理，可得到小球到点时的速度大小；
根据小球可沿切线从点进入轨道，可得到小球在时的速度大小；由小球能刚好到达，可得到小球在的速度；小球从到的过程，应用动能定理，即可得到阻力做的功。
本题考查曲线运动的分析，关键是掌握圆周运动的临界条件，能把“恰好”“刚好”与速度、受力关系联系起来。
14.【答案】运动员在空中飞行的时间为 、间的距离为，落到点速度大小为，速度斜向下，与水平方向成角，且
【解析】解：运动员做平抛运动，分位移公式为：水平方向
竖直方向
由于落点在斜面上，位移偏角等于斜坡倾角，因此满足几何关系
其中
将分位移代入得
代入、
代入数据解得
求、间距：水平位移
由几何关系
得：
代入数据解得
求点速度：落到点时，竖直分速度
水平分速度保持不变
合速度大小为：
代入数据解得
方向：速度斜向下，与水平方向成角，且
答：运动员在空中飞行的时间为；
、间的距离为，落到点速度大小为，速度斜向下，与水平方向成角，且。
将平抛运动分解为水平匀速直线运动和竖直自由落体运动，结合斜面倾角的位移偏角关系，联立水平、竖直位移公式，求出运动员在空中的飞行时间。
根据水平分运动规律求出水平位移，利用斜面的几何关系，由水平位移求出、两点间的斜面距离。分别求出水平分速度和竖直分速度，通过勾股定理合成运动员落到点时的合速度大小。
本题考查平抛运动的分解规律与斜面几何关系的应用，核心知识点包括平抛运动的水平匀速直线运动和竖直自由落体运动的分解，位移偏角与斜面倾角的几何关系，分速度的合成。
15.【答案】解：设物块滑到圆弧轨道最低点的速度为。
由动能定理得

物块在点时，根据牛顿第二定律得

解得
由牛顿第三定律可知，物块滑至点时对轨道的压力大小
物块滑到水平板上受到向左的摩擦力
对物块，由牛顿第二定律得
对木板，由牛顿第二定律得
设物块和木板第一次共速时的速度为。
则有

解得，
因为在时间内，木板的位移为
之后物块和木板一起撞向挡板
木板撞向挡板到速度为零用时
则物块此时的速度
解得
设物块最终相对于木板相对位移为
根据能量守恒有

解得
所以物块最终距挡板的距离为
答：
物块滑至点时对轨道的压力大小是。
木板第一次速度为零时，物块的速度大小是。
物块最终距挡板的距离是。
【解析】物块下滑的过程，由动能定理求出物块滑至点时的速度。物块在点时，由重力和轨道支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求出轨道的支持力，从而得到物块对轨道的压力。
物块滑上木板后，由牛顿第二定律求出两者的加速度，由速度时间公式求出两者共速时的速度，再求出木板撞向挡板到速度为零所用时间，即可求出物块的速度大小；
对物块在木板上运动的整个过程，运用能量守恒定律求物块最终距挡板的距离。
理清物块与木板的运动过程，把握每个过程的物理规律是解题的关键。本题第一题的结论在理解的基础上记牢，经常用到。对于物块在木板上滑动类型，常常根据动量守恒定律和能量守恒定律进行研究。
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