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内蒙古包头市第九十五中2025-2026学年高一下学期4月月考物理试卷
一、单选题
1．如图所示，下列说法正确的是（所有情况均不计摩擦、空气阻力以及滑轮质量）（　　）
A．甲图中，火箭升空的过程中，若匀速升空则机械能守恒，若加速升空则机械能不守恒
B．乙图中，物块在外力的作用下匀速上滑，物块的机械能守恒
C．丙图中，物块A以一定的初速度将弹簧压缩的过程中，物块A的机械能守恒
D．丁图中，物块A加速下落、物块B加速上升的过程中，A、B系统机械能守恒
2．如图是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，那么下面选项正确的是（　　）
A．A、B、C、D点角速度之比为2∶1∶2∶1
B．A、B、C、D点的线速度之比为2∶1∶2∶4
C．A、B、C、D点向心加速度之比为2∶1∶2∶4
D．A、B、C、D点向心加速度之比为2∶1∶2∶1
3．如图所示为发射同步卫星的三个轨道，轨道Ⅰ为近地轨道，轨道Ⅱ为转移轨道，轨道Ⅲ为同步轨道，P、Q分别是转移轨道的近地点和远地点。假设卫星在各轨道运行时质量不变，关于卫星在这三个轨道上的运动，下列说法正确的是（　　）
A．卫星在各个轨道上的运行速度一定都小于7.9km/s
B．卫星在轨道Ⅲ上Q点的运行速度小于在轨道Ⅱ上Q点的运行速度
C．卫星在轨道Ⅱ上从P点运动到Q点的过程中，运行时间一定小于12h
D．卫星在轨道Ⅲ上Q点的运行加速度大于在轨道Ⅱ上Q点的运行加速度
4．如图甲，质量为1kg的物体静止在光滑水平面上，受到水平向右的力F作用后开始运动。力F随物体运动的位移x变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．前5m内物体做匀加速运动
B．前5m内力F对物体所做的功为50J
C．位移为5m时物体的速度为m/s
D．位移为5m时力F的功率为100W
5．从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，在上升过程中，该物体的和随它离地面的高度的变化关系如图所示。重力加速度取。由图中数据可得（　　）
A．物体的质量为
B．时，物体的速率为
C．时，物体的动能
D．从地面至离地面高处的过程中，物体的动能减少
6．电动方程式（FormulaE）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2s内做匀加速直线运动，2s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2s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288km/h
D．当速度时，其加速度为
7．如图，半径为的餐桌中心有一个可以匀速转动、半径为1m的圆盘。圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。置于圆盘边缘质量的物体（可视为质点）与圆盘之间的动摩擦因数，与餐桌之间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度取。则（　　）
A．当圆盘的角速度恒为1时，物体受到的摩擦力大小为
B．为使物体不滑到餐桌上，圆盘角速度的最大值为
C．若物体从圆盘上滑下，则一定能离开餐桌
D．若物体从圆盘上滑下，则刚好停在餐桌边缘
二、多选题
8．如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（　　）
A．图甲中汽车减速通过凹形桥最低点，此时汽车处于失重状态
B．图乙中汽车转弯时发生侧滑，此时汽车所需要的向心力小于地面提供的合外力
C．图丙中杂技演员表演“水流星”，匀速转动通过最低点时水对桶底压力最大
D．图丁中脱水桶甩出的水滴在做离心运动
9．2025年1月16日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”，火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为3∶2，地球和火星的周期分别为T1、T2，如图所示。根据以上信息可以得出（　　）
A．火星与地球绕太阳运动的周期之比约为
B．火星与地球表面的自由落体加速度大小之比约为9∶4
C．当火星与地球相距最远时，两者的相对速度最大
D．下一次“火星冲日”还需要的时间
10．如图所示，倾角为的固定斜面体顶端固定一光滑定滑轮，质量为的物块A与物块B（质量未知）通过轻绳连接后跨过定滑轮，轻绳与斜面体平行，物块A放在斜面体上的a点，物块A刚好不下滑。已知ab段粗糙，b点下侧光滑，轻弹簧固定在斜面体的底端，原长时上端位于b点，某时刻剪断轻绳，物块A运动到b点的速度大小为，最终物块A把轻弹簧压缩到最低点c，随后物块A能沿斜面上滑到最高点d点（d未画出），物块A在c点的加速度大小为（ac=1.8 g，ab=1 m），弹性势能表达式为，为形变量，轻弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度为g=10 m/s2，sin37=0.6.下列说法正确的是（　　）
A．物块A与ab段的动摩擦因数为0.5
B．轻弹簧的劲度系数为144 N/m
C．物块A下滑的最大速度为
D．物块B的质量为0.4 kg
三、实验题
11．如图甲所示，实验小组用向心力演示仪探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的半径之比为1∶2∶1.
(1)本实验采取的主要研究方法是___________
A．微元法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．理想实验法
(2)某次实验时，选择两个质量相等的球分别放置于甲图中A、C位置，选用的变速塔轮如图中所示，该实验是探究哪两个物理量之间的关系___________
A．探究向心力与角速度之间的关系
B．探究向心力与质量之间的关系
C．探究向心力与半径之间的关系
D．探究向心力与半径的倒数之间的关系
(3)某次实验时，将两个球分别放置于甲图中B、C位置，所用两个球的质量之比为2∶5，左右变速塔轮的半径之比为2∶1，则左右两球做圆周运动的向心力之比为___________。
12．实验小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。光电门安装在铁架台上，物块A与B由绕过定滑轮的细绳相连，物块A上装有宽度为的遮光条，总质量为，物块B的质量为。初始时A处于地面上，细线竖直，遮光条到光电门的高度为，现将物块A由静止释放，记录遮光条通过光电门的时间，重力加速度为。
(1)遮光条经过光电门时物块A的速度___________（用d、t表示）
(2)从物块A释放至遮光条经过光电门的过程中，A、B组成的系统动能的增加量为__________，系统重力势能的减少量为___________。在误差允许的范围内，若，则系统的机械能守恒；（结果用题目所给字母表示）
(3)改变光电门的位置，重复上述实验操作，得到多组v、h的值，绘制出图像，如图乙所示，若测得，则重力加速度___________（结果保留2位有效数字）。
四、解答题
13．宇航员到了某星球表面后做了如下实验：如图所示，用长为L的细线悬挂一质量为m的小球在水平面内做匀速圆周运动，当细线与竖直方向夹角为时小球做匀速圆周运动的周期为T。已知星球的半径为R，万有引力常量为G，忽略星球自转，求：
(1)该星球表面重力加速度的大小；
(2)该星球的密度
14．滑板运动是一项刺激的运动，深受青少年的喜欢，某次比赛中部分赛道如图所示。现将赛道简化为如图所示的模型：平台和平台高度相距，粗糙水平轨道与光滑圆弧形轨道、相切于、点。若运动员与滑板一起（可看作质点）从平台以速度水平飞出，恰好从点无能量损失地沿着圆弧切线进入轨道，滑过冲上轨道，然后返回，恰好到点速度为零。已知人和滑板总质量，光滑圆弧对应的圆心角，圆弧形轨道半径均为，滑板与水平轨道间的摩擦可视为滑动摩擦，动摩擦因数，不计空气阻力，取求：
（1）运动员的初速度的大小；
（2）运动员第一次经过点时对圆弧轨道的压力的大小；
（3）水平轨道的长度。

15．某同学设计了一个如图所示的游戏装置，水平轨道右侧有一固定的弹射装置，左侧与固定在竖直平面内圆心角为的圆弧轨道BD平滑连接，之后再与圆心角为的竖直圆弧管道DE平滑连接。圆弧半径均为R，管道DE内径远小于R，点为轨道最高点，其中水平轨道上有一段长为4R、表面粗糙的AB段。将质量为m的滑块（视为质点）挤压弹簧后由静止释放，滑块将沿轨道运动，滑块与AB段间的动摩擦因数，其余轨道均光滑，重力加速度为g。
(1)若弹簧弹性势能，求滑块第一次运动到圆轨道最低点B的速度；
(2)若滑块飞出E点后恰好落到A点，求弹簧弹性势能多大；
(3)若滑块滑入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。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B C C B C D CD CD AC
11．(1)B
(2)A
(3)
12．(1)
(2)
(3)9.6
13．(1)
(2)
【详解】（1）对小球进行受力分析，小球受到重力和细线的拉力。小球做匀速圆周运动的向心力由重力和拉力的合力提供，则有
解得该星球表面重力加速度的大小
（2）在星球表面，物体的重力等于万有引力，即
因为密度
联立解得
14．（1）；（2）2580N；（3）
【详解】（1）运动员与滑板一起从平台以速度水平飞出后做平抛运动，竖直方向有
运动员到达点时，对速度进行分解，如图所示，则有
联立解得

（2）运动员经过点时的速度
运动员从点到点的过程，根据动能定理得
运动员在点时，根据牛顿第二定律得
联立解得
根据牛顿第三定律可知运动员第一次经过点时对圆弧轨道的压力为2580N；
（3）运动员从点滑下到再次返回点的过程，由动能定理得：
解得
15．(1)
(2)
(3)或
【详解】（1）滑块从释放到第一次运动到B点的过程中，弹簧弹性势能转化为滑块的动能，同时AB段摩擦力做负功。
由动能定理有：
代入、，得：
解得滑块第一次到B点的速度
（2）滑块从E点飞出后做平抛运动，E点距离水平轨道的高度为，竖直方向做自由落体运动：
解得平抛运动时间
水平方向位移为AB段长度，因此E点的水平速度满足：
代入解得
从滑块释放到运动至E点的过程，由动能定理：
代入、，得：
解得弹簧弹性势能
（3）滑块滑入圆轨道后能沿原路返回，需满足两种情况：
情况1：滑块在BD轨道O点下方区域返回
BD轨道为单轨道，仅能提供指向圆心的支持力。当滑块上升的最大高度不超过O点高度（，O点距离水平轨道高度为）时，运动过程中轨道支持力始终非负，不会脱离轨道，速度减为0后可原路返回
由动能定理：
代入解得。
情况2：滑块进入DE管道后返回
若滑块上升高度超过O点高度，需到达D点且不脱离BD轨道，同时不能从E点飞出
D点距离水平轨道高度，在D点刚好不脱离BD轨道的临界条件为轨道支持力
向心力仅由重力沿半径方向的分力提供：
解得D点最小速度。
从释放到D点的过程，由动能定理：
代入数据解得
滑块不能从E点飞出，即到达E点时速度小于等于0，由动能定理：
代入数据解得
综上，弹簧弹性势能满足的条件为： 或

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