资源简介

2025-2026学年黑龙江省哈尔滨市松雷中学高一（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。下列表述中正确的是( )
A. 第谷通过观察提出行星绕太阳运动的轨道是椭圆
B. “月地”检验，表明了地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，遵从相同的规律
C. 牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量的数值
D. 两个质点质量不变，距离变为原来的倍，则它们之间的万有引力将变为原来的倍
2.如图所示，小车以速度匀速向右运动，通过滑轮拖动物体上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为时，下面说法正确的是( )
A. 物体的速度大小为
B. 物体的速度大小为
C. 物体加速上升
D. 物体处于失重状态
3.在跨越河流表演中，一人骑车以的速度水平冲出平台，恰好跨过河流落在河对岸平台上，已知河流宽度，不计空气阻力，取，则两平台的高度差为( )
A. B. C. D.
4.如图，光滑的水平面上，小球在拉力作用下做匀速圆周运动，若小球到达点时突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是( )
A. 突然变大，小球可能沿轨迹逐渐远离圆心
B. 突然变小，小球可能沿轨迹逐渐靠近圆心
C. 突然变小，小球可能沿轨迹做匀速直线运动
D. 突然消失，小球可能沿轨迹做匀速直线运动
5.现代公路修路时过十字路口有两种方式，天桥和隧道。一辆质量为的汽车通过拱形天桥最高点的速率为桥面的圆弧半径为，重力加速度为，则汽车在拱形桥最高点时对桥面的压力大小为，同样的车同样的车速过凹形地下隧道最低点，圆弧半径也为，压力大小为；两力压力差的大小是( )
A. B. C. D.
6.如图所示，为地球赤道上的物体，为近地卫星，为地球同步卫星。关于、、做匀速圆周运动的说法正确的是( )
A. A、、三物体，都仅由万有引力提供向心力
B. 线速度大小关系为
C. 向心加速度大小关系为
D. 角速度大小关系为
7.如图所示，长度不同的两根轻绳与，一端分别连接质量为和的两个小球，另一端悬于天花板上的同一点，两小球质量之比：：，两小球在同一水平面内做匀速圆周运动，绳、与竖直方向的夹角分别为与，下列说法中正确的是( )
A. 绳、的拉力大小之比为
B. 小球、运动的向心力大小之比为：
C. 小球、运动的周期之比为
D. 小球、运动的线速度大小之比为：
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.足球在空中运动的轨迹如图，若以地面为参考平面，为足球距地面高度，不计空气阻力，下列表示足球在空中运动的加速度、重力势能随变化的图像正确的是( )
A. B. C. D.
9.如图所示，、、三个材质相同的小物体放在匀速转动的水平圆台上，始终与平台保持相对静止。已知的半径是，和半径均为，、、三个小物体质量之比为：：，则( )
A. 小物体的线速度最大，加速度也最大
B. A、、三个小物体加速度大小之比为：：
C. 小物体与所受摩擦力大小相同，所受摩擦力最大
D. 若三个物体位置不变，则无论三个物体的质量如何变化，当转台转速增大，总是小物体先发生相对滑动
10.近期有研究团队发现，银河系超大质量黑洞附近发现双星系统，这也是迄今为止在超大质量黑洞附近发现的第一对恒星，该发现为研究银河系恒星动力学和演化历程带来了新见解。如图所示，假设一个双星系统中的两颗恒星、绕点做匀速圆周运动，、中心到点的距离之比为：，则( )
A. 、的角速度之比为： B. 、的质量之比为：
C. 、的线速度大小之比为： D. 、的向心加速度大小之比为：
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.在“探究平抛运动的特点”的实验中，某组同学用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，让钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上，并挤压白纸留下痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
下列实验条件必须满足的有 。填选项前的字母
A.斜槽轨道末端水平
B.挡板高度等间距变化
C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
D.尽可能减小钢球与斜槽轨道之间的摩擦
同学甲用图的实验装置得到的痕迹点如图所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验 。填选项前的字母
A.钢球释放的高度偏低
B.钢球释放的高度偏高
C.钢球没有被静止释放
D.挡板未水平放置
同学乙用频闪照相机记录了钢球做平抛运动过程中的、、三点，于是就取点为坐标原点，建立了如图所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。
根据图中数据判断，点 填“是”或“不是”平抛运动的抛出点。钢球平抛的初速度为 取，计算结果保留两位有效数字。
12.如图，用向心力演示器探究向心力大小的表达式，已知小球在挡板、、处做圆周运动的轨迹半径之比为：：。
在利用该装置做探究向心力与角速度之间的关系时，应让质量相同的小球分别放在 处填“、”或“、”，同时选择半径 填“相等”或“不相等”的两个塔轮。
某同学把两个质量相等的钢球放在、位置，匀速转动手柄时，左边标尺露出格，右边标尺露出格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为 ；其他条件不变，若增大手柄转动的速度，两标尺示数的比值 选填“变大”“变小”或“不变”。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，质量的物体，在斜向下与水平方向夹角、大小为的力的作用下，从静止开始运动，通过的路程，已知物体与水平面间的动摩擦因数，，，，，求：
力对物体做多少功；
摩擦力对物体做多少功。
14.随着科技的进步，星际移民的可能性在不断提升。假设未来宇航员为测量某宜居星球的密度，采用了如下方案：如图所示，在星球表面某地，长为的细线一端拴着质量为的小球可视为质点，另一端固定于水平天花板上点，小球在水平面内做匀速圆周运动时细线与竖直方向的夹角为，小球的角速度为。已知引力常量为，该星球可视为质量分布均匀的球体且半径为，不计空气阻力和星球自转。求：
细线上的拉力大小；
该星球的质量。
15.一段倾斜角的斜面与光滑弧面相切于点。质量为的汽车从斜面底部点由静止开始沿着斜面起动，如图甲所示。已知汽车受到斜面的阻力与车对斜面的压力的比值为。汽车在斜面上运动的加速度随时间变化如图乙所示。时汽车达到额定功率，随后汽车保持额定功率继续运动，汽车到达点前已经达到最大速度。此后关闭发动机，汽车继续沿着圆弧向上滑行。不计空气阻力，已知取，，，汽车可视作质点。求：
汽车匀加速直线运动过程中的最大速度及牵引力；
汽车在斜面上能到达的最大速度；
若汽车在点不脱离弧面，圆弧半径的取值范围。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：第谷是著名的天文观测家，他积累了大量精确的行星运动观测数据，但提出行星绕太阳运动轨道是椭圆的是开普勒，故A错误；
B.“月一地”检验是牛顿为验证万有引力普适性开展的思想实验，该检验表明地面物体所受地球引力、月球所受地球引力，与太阳和行星间的引力遵循相同的平方反比规律，故B正确；
C.牛顿发现了万有引力定律，但引力常量是卡文迪许通过扭秤实验测出的，故C错误；
D.根据万有引力定律公式，
两个质点质量不变时，万有引力与距离的平方成反比，当距离变为原来的倍，万有引力将变为原来的倍，故D错误。
故选：。
结合行星运动规律、“月地”检验、万有引力定律发现及引力常量测量的物理学史，结合万有引力定律公式，逐一判断选项正误。
本题考查天体运动相关物理学史和万有引力定律基础，侧重对科学家贡献与公式应用的辨析，属于基础概念题。
2.【答案】
【解析】解：小车以速度匀速向右运动，该速度可分解为沿绳子方向的分速度和垂直绳子方向的分速度。其中，沿绳方向的分速度直接决定了绳子被拉动的快慢，也就是物体上升的速度。根据三角函数关系，物体的上升速度，故AB错误。
C.小车匀速向右运动时，绳子与水平面的夹角会逐渐减小，而的值会随角度减小而增大，可知物体的上升速度会持续增大，说明物体在做加速上升运动，故C正确。
D.物体加速上升时，其加速度方向竖直向上，根据牛顿运动定律，此时物体处于超重状态，故D错误。
故选：。
通过运动的合成与分解，将小车的速度分解为沿绳和垂直绳的分速度，得出物体的上升速度表达式；分析小车匀速运动时绳子夹角的变化，推导出物体的速度变化规律，判断其运动状态；结合牛顿运动定律，分析物体的超重、失重状态。
本题考查运动的合成与分解在绳牵连模型中的应用，核心涵盖了速度分解的方法、物体速度随角度变化的动态分析，以及超重状态的判断，检验了对牵连运动规律的理解与应用能力。
3.【答案】
【解析】解：竖直方向上车做自由落体运动，竖直方向的位移；
水平方向上车做匀速直线运动，水平位移，根据题意可知水平位移等于河流宽度；解得，即两平台的高度差为，故ACD错误，B正确。
故选：。
将运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动；利用水平位移公式求出运动时间，将时间代入竖直位移公式计算出两平台的高度差。
本题考查平抛运动的分解规律，核心是利用水平匀速直线运动和竖直自由落体运动的分运动规律，求解平抛运动的时间与竖直下落高度，检验了对平抛运动分解方法的理解与应用能力。
4.【答案】
【解析】解：突然增大，合外力大于小球做圆周运动需要的向心力，小球将沿轨迹做近心运动，故A错误；
突然变小，合外力不能满足做圆周运动所需要的向心力，小球将沿轨迹做离心运动，故BC错误；
D.突然消失，小球做匀速直线运动，则小球将沿轨迹做离心运动，故D正确。
故选：。
当小球受到的拉力等于向心力时，则小球做匀速圆周运动，当小球受到的拉力突然消失时，小球做匀速直线运动，当小球受到的拉力突然增大时，小球做近心运动，当小球受到的拉力减小但没有消失时，小球做离心运动，据此分析判断即可。
本题主要考查了圆周运动的相关应用，理解物体做离心运动或者近心运动时向心力与合外力的关系。
5.【答案】
【解析】解：设在拱形桥最高点时桥对汽车的支持力为，结合牛顿第二定律
根据牛顿第三定律，汽车对桥面的压力
解得
设隧道对汽车的支持力为，根据牛顿第二定律
根据牛顿第三定律，汽车对隧道的压力
解得
两力压力差，故A正确，BCD错误。
故选：。
分别对汽车在拱形桥最高点和凹形隧道最低点受力分析，用向心力公式求出支持力，再由牛顿第三定律得压力，最后计算压力差。
本题考查圆周运动向心力的应用，结合牛顿运动定律分析两种轨道的受力差异，侧重公式的综合运用，难度适中。
6.【答案】
【解析】A.结合题意可知，物体的向心力由万有引力和支持力的合力提供，、物体，由万有引力提供向心力，故A错误；
地球赤道上的物体与地球同步卫星的角速度相同，即、的角速度相同，且的半径大于，则根据可知，的线速度大于的线速度，
由万有引力提供向心力可得：
，
解得：
，，
因为的半径小于的半径，所以的线速度大于的线速度，的角速度大于的角速度，则有：
，，
故B正确，D错误；
C.结合前面分析可知，、的角速度相同，的半径大于，则根据可知，的向心加速度大于的向心加速度，
因为的半径小于的半径，则根据可知，的向心加速度大于的向心加速度，则有：
，故C错误。
故选：。
A.结合题意，由几个物体的受力特点，即可分析判断；
结合题意，由地球赤道上的物体与地球同步卫星角速度的关系，及线速度和角速度与轨道半径的关系，即可分析判断；
C.结合前面分析及题意，由向心加速度与角速度的关系、向心加速度与轨道半径的关系，即可分析判断。
本题考查不同轨道上的卫星或行星可能含赤道上物体运行参数的比较，解题时需注意，赤道上运行的物体与同步卫星处在同一个轨道平面，并且运行的角速度相等，所以比较赤道上物体与一般卫星的运行参数时，可以通过同步卫星建立联系。
7.【答案】
【解析】解：小球运动的轨迹圆在水平面内，运动形式为匀速圆周运动，在指向轨迹圆圆心方向列向心力表达式方程，在竖直方向列平衡方程，可得，拉力大小，，解得，故A错误；
B.向心力大小，，解得，故B正确；
C.周期，因连接两小球的绳的悬点距两小球运动平面的距离相等，所以周期相等，故C错误；
D.由可知，，故D错误。
故选：。
两个小球均做匀速圆周运动，对它们受力分析，找出向心力来源，可求出拉力、向心力、周期和线速度的表达式进行分析。
本题结合圆锥摆运动情境，考查学生对匀速圆周运动向心力大小、线速度大小、周期大小的计算能力；关键找出向心力来源，然后结合向心力公式、牛顿第二定律列式分析。
8.【答案】
【解析】解：、足球在空中运动时只受重力，加速度为，保持不变，故A正确，B错误；
、足球在某一高度具有的重力势能为
重力势能与高度成正比，故C正确，D错误。
故选：。
不计空气阻力，足球只受重力，加速度恒定不变，重力势能与高度成正比，据此判断图像。
本题考查抛体运动的加速度与重力势能变化规律，侧重基础概念的理解与应用，难度较低。
9.【答案】
【解析】解：三个小物体都始终与匀速转动的平台保持相对静止，角速度相等，到圆心的距离最大，由可知小物体的转动半径最大，线速度最大；由，可知的加速度最大，故A正确；
B.根据向心加速度的公式可知，小物体的加速度大小为
小物体的加速度大小为
小物体的加速度大小为
A、、三个小物体加速度大小之比为：：：：，故B错误；
C.三个小物体都始终与匀速转动的平台保持相对静止，静摩擦力提供向心力，设小物体、、的质量分别为、合，所受摩擦力
小物体的所受摩擦力大小
小物体的所受摩擦力大小，故C正确；
D.当小物体的角速度最大时，最大静摩擦力提供向心力，由，可得
由于的转动半径最大，所以最大角速度最小，当转台转速增大，总是小物体先发生相对滑动，故D正确。
故选：。
A、、三个物体放在匀速转动的水平转台上，随转台做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律分析物体受到的静摩擦力大小；当物体所受的静摩擦力达到最大值时开始滑动；根据产生离心运动的条件分析哪个物体先滑动。
本题比较静摩擦力和向心加速度时，关键要抓住三个物体的角速度相等，物体做匀速圆周运动时由合力充当向心力。
10.【答案】
【解析】解：、双星系统中的两颗恒星、绕点做圆周运动，两颗星体的角速度相等，故A错误；
B、双星系统中的两颗恒星之间相互作用的万有引力提供各自所需的向心力，则有：
可得：：：：，故B错误；
C、根据线速度与角速度的关系：，可得：：：：，故C正确；
D、根据向心加速度与角速度的关系：，可得：：：：，故D正确。
故选：。
根据双星系统中的两颗恒星的运动特点解答选项；根据双星系统中的两颗恒星之间相互作用的万有引力提供各自所需的向心力解答选项；、根据线速度与角速度的关系、向心加速度与角速度的关系解答选项。
本题考查了双星系统的运动特点，掌握双星系统中的两颗恒星之间相互作用的万有引力提供各自所需的向心力。
11.【答案】
是

【解析】解：斜槽轨道末端水平，能保证钢球做平抛运动，是必须满足的条件，故A正确；
B.挡板高度不需要等间距变化，只要能记录不同位置的痕迹点即可，不是必须条件，故B错误；
C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，这样才能保证钢球每次平抛的初速度相同，是必须满足的条件，故C正确；
D.钢球与斜槽轨道之间的摩擦不影响每次从同一位置释放时到达末端的速度，不是必须减小的，不是必须条件，故D错误。
故选：。
由图可知，下降相同的高度，误差点的水平位移更大，可知偏差较大的点产生原因是平抛运动初速度偏大，故可能原因是钢球没有被静止释放或钢球释放的高度偏高。故BC正确，AD错误。
故选：。
由图可知，钢球从到与到时间相等因为水平距离相等，且：：：
满足初速度为的匀变速直线运动特点，故A点是平抛运动的抛出点。
对钢球竖直方向有
因为
联立解得钢球初速度
故答案为：；；是，。
根据保证钢球做平抛运动判断；根据只要能记录不同位置的痕迹点判断；根据保证钢球每次平抛的初速度相同判断；
根据误差点的水平位移偏大判断；
根据匀变速直线运动和匀速直线运动规律计算。
本题考查研究平抛运动特点实验，关键掌握实验原理和数据处理方法。
12.【答案】A、
不相等
：
不变

【解析】解：探究向心力与角速度的关系，需用控制变量法，保持小球质量和转动半径不变，改变角速度，、处轨迹半径相同，故小球放在、处；塔轮通过皮带传动线速度相同，选半径不相等的塔轮，可改变角速度，故填、和不相等。
由向心力公式
A、处小球质量、半径相同，故F与成正比，标尺示数比为：
代入数据可得：：；塔轮线速度相同，与成反比，故塔轮半径比：：；
转速增大时，塔轮半径比不变，角速度的比值不变，故示数比值不变。
故答案为：、，不相等；：，不变。
探究向心力与角速度的关系，控制小球质量和转动半径不变，将质量相同的小球放在半径相同的、处，选择半径不相等的塔轮改变角速度；
由向心力公式结合、处小球质量和半径相同，由向心力比得角速度比，结合塔轮线速度相同推导半径比，分析手柄转速变化对标尺示数比的影响。
本题考查向心力演示器的实验原理与控制变量法，需结合向心力公式和塔轮传动特点分析变量关系。
13.【答案】解：根据功的公式可知，力对物体做功为：；
根据滑动摩擦力公式可得，摩擦力的大小为：
摩擦力对物体做功为：。
答：力对物体做功为；
摩擦力对物体做功为。
【解析】根据滑动摩擦力公式求出物体受到的摩擦力，根据力与位移方向的夹角判断功的正负，由功的公式求各个力做功。
对于恒力做功，常常根据功的计算公式求解，要注意正确判断力和位移的夹角。
14.【答案】细线上的拉力大小为；
该星球的质量为
【解析】对小球受力分析，水平方向上根据牛顿第二定律有，解得；
对小球受力分析，竖直方向上有，由黄金代换式，解得。
答：细线上的拉力大小为；
该星球的质量为。
根据牛顿第二定律进行分析解答；
根据平衡条件和黄金代换式进行分析解答。
考查牛顿第二定律和黄金代换式、平衡条件的应用，会根据题意进行准确分析解答。
15.【答案】汽车匀加速直线运动过程中的最大速度为，牵引力为 汽车在斜面上能到达的最大速度为 圆弧半径的取值范围为：
【解析】解：汽车匀加速直线运动过程中的最大速度
汽车受到的阻力为
根据牛顿第二定律
解得牵引力为
汽车额定功率为
汽车在斜面上能到达的最大速度
若汽车在点不脱离弧面，根据牛顿第二定律，在点应满足：
解得圆弧半径的取值范围为：
若汽车能够沿弧面通过最高点，根据动能定理有
在最高点，根据牛顿第二定律
且
解得圆弧半径的取值范围为
综上所述可得圆弧半径的取值范围为：
答：汽车匀加速直线运动过程中的最大速度为，牵引力为；
汽车在斜面上能到达的最大速度为；
圆弧半径的取值范围为。
汽车匀加速直线运动，根据，结合图像求出最大速度，根据牛顿第二定律求出牵引力；
汽车以最大速度行驶，牵引力大小等于阻力大小，由可得汽车的最大速度；
根据动能定理和牛顿第二定律求解。
本题考查了汽车恒加速度启动模型，能熟练掌握关系式，注意式中为牵引力，不是汽车的合力。当牵引力和阻力相等时，汽车速度达到最大，汽车做匀速直线运动，这是解题的关键。
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