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石嘴山市第一中学2025-2026学年高一下学期期中考试物理试卷
一、单选题
1．关于下列各图，说法正确的是( )
A.图甲中，传动装置转动过程中，分别在两齿轮上的a、b两点的角速度相等
B.图乙中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用
C.图丙中，小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，所受的合外力不变
D.图丁中，洗衣机的脱水筒以更大的频率转动时，脱水效果会更好
2．平抛物体的运动可以看成( )
A.水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成
B.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成
C.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动的合成
D.水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成
3．质量的物块沿水平方向运动，其位移x随时间t的变化规律如图所示，图中0~2s是以坐标原点为顶点的抛物线，2~4s图像是直线，则该物块( )
A.在0~2s内，做匀加速曲线运动
B.在2~4s内，做匀加速直线运动
C.在0~2s内，所受合力大小为3N
D.在0~4s内，所受合力做功为2J
4．如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是( )
A.图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于失重状态
B.图b中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压外轨
C.图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它所受到的向心力从而被甩出
D.图d中在光滑而固定的圆锥筒内，有完全相同的A、B两个小球在图中所示的平面内分别做匀速圆周运动，则A、B两小球的角速度大小相等
5．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球静止卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示.则( )
A.在相同时间内a转过的弧长最长
B.b的向心加速度近似等于重力加速度g
C.c在内转过的圆心角是
D.d的运动周期有可能是
6．如图所示是一种台阶式的自动扶梯，一人站在水平台阶上，随着扶梯一起以速度v斜向下做匀速运动，则一段时间内( )
A.摩擦力对人做正功 B.摩擦力对人做负功
C.支持力对人不做功 D.支持力对人做负功
7．排球比赛中，某次运动员将飞来的排球从a点水平击出，球击中b点；另一次将飞来的排球从a点的正下方c点斜向上击出，也击中b点，且b点与c点等高。第二次排球运动的最高点d与a点等高，且两轨迹交点恰好为排球网上边缘某点e。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A.两个过程中，排球运动到b点的速度大小可能相等
B.b点与c点到球网平面的水平距离之比为3:1
C.a、c两点高度差与e、c两点高度差之比为9:8
D.运动员两次击球后，排球获得的速度不可能相等
二、多选题
8．如图，民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，人沿气囊加速下滑过程中，下列说法正确的是( )
A.人所受到的支持力对人做负功
B.人受到的重力对人做正功
C.人受到的摩擦力对人做负功
D.人所受合力对人不做功
9．设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为r，土星绕太阳运动的周期为T，引力常量为G，则根据以上数据可解得的物理量有( )
A.土星线速度的大小 B.土星加速度的大小
C.土星的质量 D.太阳的质量
10．如图所示，水平地面上有一边长为a的正方形地砖，砖上有以C为圆心过BD两点的圆弧。从距离A点正上方a处的点，沿不同方向水平抛出若干相同的可视为质点的小球。已知O点为连线的中点，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.轨迹过O点的小球与轨迹过C点的小球初速度之比为
B.轨迹过O点的小球与轨迹过C点的小球从抛出到下落到地砖上所用时间不相同
C.能落到地砖上的小球刚要落到地砖上时重力的瞬时功率均相同
D.落在圆弧上的小球，初速度最大值与最小值之比为
三、实验题
11．一同学设计了一个有关圆周运动的实验，如图所示，质量为0.2kg的小滑块的中心固定一个遮光片，遮光片宽度为1cm，滑块套在水平杆上，滑块用细线与力传感器相连，杆和滑块在外力驱动下一起绕竖直轴做匀速圆周运动，滑块每经过光电门一次，通过光电门和力传感器就同时获得一组挡光时间和拉力F的数据。
(1)若滑块（质量分布均匀）中心到转轴的距离为50cm，光电门测得挡光时间为0.02s，则滑块转动的角速度是____________。
(2)按上述实验测得拉力F和计算得到的向心力不相等的原因可能是____________。
(3)本实验若不用光电门，可用秒表测得滑块转n圈所用的时间t，则角速度为____________。
12．小高同学用如图所示的实验装置来验证平抛运动的特征：两个完全相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与水平板相切。两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能同时分别从轨道M、N的顶端滑下。
(1)符合上述实验条件后，仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明平抛运动的水平分运动是______________直线运动。
(2)某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他们的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开下落。现将A、B球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，A球落地点变远，则在空中运动的时间________________________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
(3)图丙是图乙实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，图线②所对应的小球在斜槽上释放的位置__________________（选填“较低”或“较高”）。
(4)某小组用图乙实验装置研究平抛运动时，通过研究得出钢球在竖直方向为自由落体运动之后，为进一步研究钢球在水平方向的运动规律，选抛出点为坐标原点O，水平竖直建立直角坐标系，在轨迹上测出A、B、C三点的坐标分别为（）、（）和（）。下列说法中正确的有( )
A.每次应在斜槽上的同一点静止释放钢球
B.坐标原点O在水平轨道末端端点处
C.斜槽必须光滑，末端切线必须水平
D.若满足时，满足，则说明钢球在水平方向的运动是匀速直线运动
四、计算题
13．如图甲所示的旋转飞椅在水平面内做匀速圆周运动，可拓展为如图乙所示的模型，轻质细线1、2分别悬挂A、B两小球（视为质点）在不同高度的水平面内做匀速圆周运动。A、B的质量均为m，细线1的长度为，细线2的长度未知，细线1与竖直方向的夹角为37°，细线2与竖直方向的夹角为53°。细线1、2始终在同一竖直平面内，重力加速度为g，，不计空气阻力，求：
(1)细线2中拉力大小；
(2)细线1中拉力大小和小球转动的角速度ω；
(3)细线2的长度L。
14．在汽车测试场测试某型号电动轿车的性能。已知该电动轿车的额定功率为160kW，车身质量为，行驶过程中所受空气和地面的总阻力为车重的0.2倍。若电动轿车以额定功率由静止开始运动，经时间30s速度达到最大，g取。求：
(1)电动轿车所能达到的最大速度；
(2)电动轿车速度为20m/s时的加速度；
(3)电动轿车在加速运动过程中通过的位移大小。
15．如图所示为某同学设计的轨道模型，1和2为竖直平面内圆形轨道，其半径分别为，，C、、D、均为轨道最低点且略微错开，倾角的足够长的倾斜直轨道与圆轨道1相切于B点，、为水平直轨道，其长度分别为，，EF为半圆形水平弯道，其半径，所能承受最大的侧向压力为。先将一小球从倾斜轨道上距B点L处的A点静止释放，已知小球的质量，小球与所有直轨道上的动摩擦因数，所有圆轨道对小球的阻力可忽略不计，重力加速度g取，，。
(1)若，求小球从A点运动到C点时对轨道的压力；
(2)若小球能通过两个竖直圆轨道，求L的最小值；
(3)若要求小球在运动过程中始终不脱离轨道，求L的取值范围。
参考答案
1．答案：D
解析：A.两齿轮上的a、b两点的线速度相等，根据，且两者半径不一样，可知角速度不相等，故A错误；
B.火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用，故B错误；
C.小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，所受的合外力方向始终指向圆心，时刻发生改变，故C错误；
D.由向心力公式可知，洗衣机的脱水筒转动的频率越大，水分子所需向心力越大，越容易做离心运动，脱水效果会越好，故D正确。
故选D。
2．答案：D
解析：平抛运动是指水平抛出的物体只在重力作用下的运动，所以平抛运动可以分解成水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动。故选D。
3．答案：D
解析：A.0~2s是以坐标原点为顶点的抛物线，说明物块做初速度为零的匀加速直线运动，故A错误；
B.2~4s图像是直线，则斜率不变，速度不变，说明物块做匀速直线运动，故B错误；
C.在0~2s内，有
代入数据解得
所以所受合力大小为，故C错误；
D.2~4s内物块的速度大小为
根据动能定理可得，故D正确。
故选D。
4．答案：B
解析：A.当汽车通过最低点时，需要向上的向心力，则有，故汽车处于超重状态，故A错误；
B.超速时重力与支持力的合力不足以提供向心力，会挤压外轨产生向里的力，故B正确；
C.物体所受合外力不足以提供向心力才会做离心运动，故C错误；
D.根据牛顿第二定律
解得
由图可知可得，故D错误。
故选B。
5．答案：B
解析：设地球质量为M，质量为m的卫星绕地球做半径为r、线速度为v、周期为T的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有解得
AB.根据式可知
a和c的周期相同，所以角速度相同，根据可知故可得
所以四颗地球卫星中b的线速度最大，相同时间内b转过的弧长最长。由于b是近地轨道卫星，所以其轨道半径近似等于地球半径，因此向心加速度近似等于重力加速度g，故A错误，B正确；
C.c的周期为24小时，所以它在12小时内转过的圆心角是
故C错误；
D.根据可知故D错误。
故选B。
6．答案：D
解析：AB.题意知人随着扶梯一起以速度v斜向下做匀速运动，则人的合力为零，人不受静摩擦力，人受到的支持力与重力等大方向（即支持力竖直向上），所以摩擦力对人不做功，故AB错误；
CD.由于人受到的支持力竖直向上，其方向与人的位移方向成钝角，根据
可知支持力对人做负功，故C错误，D正确。
故选D。
7．答案：C
解析：A.第二次排球运动的最高点d与a点等高，故比较第一次排球从a到b的过程和第二次排球从d到b的过程，这两个过程都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，下落高度相同，则排球从a到b的时间与从到b的时间相等，根据可知，排球从a到b的水平位移等于从到b的水平位移的2倍，所以第一次水平速度等于第二次水平速度的2倍，但由于时间相等，竖直速度相等，根据可知，排球第一次运动到b点的速度较大，故A错误；
B.比较第一次排球从a到e过程和第二次排球从e到d过程，根据可逆性，把第二次排球从e到d过程看成是从d到e过程的平抛运动，这两个过程竖直方向做自由落体运动，下落高度相同，则运动时间相等，第一次水平速度等于第二次水平速度的2倍，则a到e的水平位移等于d到e的水平位移的2倍，即b点与c点到球网平面的水平距离之比为2:1，故B错误；
C.根据以上分析可知
所以
所以
根据可得
所以，故C正确；
D.运动员两次击球后，排球获得的速度大小为
由此可知，和可能相等，故D错误。
故选C。
8．答案：BC
解析：A.人所受到的支持力与位移方向垂直，对人不做功，故A错误；
B.人受到的重力对人做正功，故B正确；
C.人受到的摩擦力与位移方向相反，对人做负功，故C正确；
D.根据动能定理，人所受合力对人做正功，故D错误。
故选：B、C。
9．答案：ABD
解析：AB.土星线速度的大小为土星加速度的大小故AB正确;CD.设土星的质量为m，太阳的质量为M，有万有引力提供向心力得，可得由于土星的质量被约去，所以无法求出土星的质量，故C错误，D正确。故选ABD.
10．答案：CD
解析：A.根据平抛运动规律可得，，解得，轨迹过O点的小球与轨迹过C点的小球初速度之比为，故A错误；B.根据，解得，轨迹过O点的小球与轨迹过C点的小球从抛出到下落到地砖上的高度h相同，所以所用时间相同，故B错误；C.根据，，解得，能落到地砖上的小球的高度h相同，刚要落到地砖上时重力的瞬时功率均相同，故C正确；D.落在圆弧上的小球，下落的高度h相同，水平射程x不同，x的最小值和最大值分别为，，初速度最大值与最小值之比为，故D正确。故选CD。
11．答案：(1)1
(2)滑块与水平杆之间存在摩擦力，因此向心力不一定等于拉力传感器的示数F
(3)
解析：（1）遮光片通过光电门时，遮光片宽度l就是这一小段时间内滑块沿切线方向通过的距离。因此先由路程除以时间求出滑块线速度，再由线速度和半径求角速度。
根据题意有线速度
角速度
（2）向心力不是一种新的力，而是物体沿半径方向所受合力的名称。对滑块进行受力分析，滑块在竖直方向上，受到重力与支持力N,二力平衡；水平沿杆的方向上，除了细线拉力F外，滑块和杆之间还可能存在摩擦力f。这样，真正提供向心力的是沿半径方向的合力，而不是单独的拉力F。如果摩擦力不能忽略，那么传感器测得的拉力F就不会恰好等于计算出的向心力。因此其中一个合理的原因是：滑块与水平杆之间存在摩擦力。
（3）若滑块转n圈所用时间为t，则转1圈所用的周期为
角速度与周期的关系为
代入解得
12．答案：(1)匀速
(2)不变
(3)较低
(4)AD
解析：（1）平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。
（2）由于小球做平抛运动的竖直高度不变，根据可知，小球下落时间不变。
（3）由图可知，若小球下落高度相等，则时间相同，（2）的水平位移较小，则（2）的水平速度较小，释放点位置较低。
（4）A.实验中，为了保证小球平抛运动的初速度不变，则每次应在斜槽上的同一点静止释放钢球，故A正确；
B.坐标原点O在水平轨道末端端点小球球心的投影点，故B错误；
C.斜槽不必光滑，但末端切线必须水平，故C错误；
D.根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可知，若满足时，则时间间隔相等，水平方向满足，则说明钢球在水平方向的运动是匀速直线运动，故D正确。故选AD。
13．答案：(1)
(2)，
(3)
解析：（1）对B进行受力分析，在竖直方向由力的平衡可得解得
（2）对A进行受力分析，竖直方向上有
水平方向有
解得
（3）对B进行受力分析，水平方向有
综合
解得
14．答案：(1)40m/s
(2)
(3)800m
解析：（1）当牵引力等于阻力时，电动轿车速度达到最大；则有
其中
解得电动轿车所能达到的最大速度为
（2）电动轿车速度为时，此时牵引力大小为
根据牛顿第二定律可得
代入数据解得加速度为
（3）电动轿车以额定功率由静止开始运动，经时间30s速度达到最大，电动轿车在加速运动过程中，根据动能定理可得
代入数据解得
15．答案：(1)，方向竖直向下(2)3.3m(3)或或
解析：(1)由动能定理
解得
由牛顿第二定律
得
由牛顿第三定律
得小球对轨道的压力，方向竖直向下
(2)若小球恰好过轨道1最高点，由牛顿第二定律
得
由动能定理
得
若小球恰好过轨道2最高点，由牛顿第二定律
得
由动能定理
得
所以L的最小值为3.3m
(3)①若小球恰好过轨道1圆心等高点，由动能定理
得
②若小球过轨道1最高点，且恰好到轨道2圆心等高点，由动能定理
解得
所以
③若小球能过轨道EF，由得，最大速度
由动能定理
解得
综上得或或

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