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桐城中学2025-2026学年下学期第三次学情调研
高一物理试题
一、单选题
1．下列描述正确的是（　　）
A．开普勒通过长期观察行星的运动，总结出了行星运动定律
B．第谷通过天文观测发现了行星绕着太阳运行的轨道是椭圆
C．卡文迪什通过实验测出了地球表面的重力加速度g
D．牛顿推算出地面物体所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从相同的规律
2．如图所示，汽车在平直路面上匀速行驶，通过O点后进入足够长的斜坡。若始终保持油门不变（即发动机的输出功率不变），且全程所受摩擦和空气阻力大小不变，不计通过O点前后能量的损失，则下列关于汽车通过O点后运动情况的表述，正确的是（　 　）
A．先做加速度越来越小的减速运动，之后匀速运动
B．先做加速度越来越大的减速运动，之后匀速运动
C．速度突然减小，之后做加速度减小的加速运动直到匀速运动
D．速度突然减小，之后保持匀速运动
3．弹簧在社会生活中得到广泛的应用，如控制机械的运动、内燃机中的阀门弹簧、离合器中的控制弹簧等。如图所示为一竖直放置的劲度系数足够大的轻质弹簧，其下端固定在水平地面上，一定质量的小球从轻质弹簧正上方某一高处自由落下，并将弹簧压缩，直到小球的速度减为零。对于小球和轻质弹簧组成的系统，在小球开始与弹簧接触至弹簧压缩到最短的过程中，下列正确的是（　　）
A．小球的机械能守恒
B．小球的动能不断减小
C．小球的动能与重力势能之和逐渐增大
D．小球的动能与弹簧的弹性势能之和逐渐增大
4．宇航员在空间站测量物体质量。如图所示，滑块放在水平桌面上，细线穿过桌面上的光滑小孔连接滑块与下端竖直固定的弹簧测力计。若在空间站里让滑块做周期为、半径为的匀速圆周运动时，弹簧测力计示数为。已知滑块与桌面的动摩擦因数为，重力加速度为，则滑块质量为（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示，有一条柔软的质量为、长为的均匀链条，开始时链条的置于水平桌面上，垂于桌外，并使链条处于静止状态。若不计一切摩擦，桌子足够高，以地面为零势能面。下列说法正确的是（　　）
A．垂于桌面外的链条的重力势能为负值
B．若缓慢把链条全部拉回桌面上，在该过程中链条的机械能守恒
C．若把链条全部拉回桌面上，垂于桌面外的链条的重心将上升
D．若自由释放链条，则链条刚离开桌面时的动能大小等于
6．如图为农业喷灌器械，已知喷口贴地，喷口横截面积为，喷出的水柱最高点离地高度约5 m，最大水平喷射距离为20 m。已知水的密度为，重力加速度取，忽略空气阻力的影响，该喷灌器的功率约为（　　）
A．50 W B．100 W C．500 W D．1000 W
7．如图所示，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功，则（　　）
A．，质点恰好可以到达Q点
B．，质点不能到达Q点
C．，质点到达Q点后，继续上升一段距离
D．，质点到达Q点后，继续上升一段距离
8．如图甲所示，倾角为的传送带在电动机带动下沿顺时针方向匀速转动，将一质量的货物（可视为质点）轻放到传送带底端，货物运动的速度随时间变化的图像如图乙所示，时刻货物到达传送带顶端，重力加速度取，，，货物从端运动到端的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．货物受到的摩擦力做的功为
B．整个过程货物克服重力做功的平均功率是
C．货物与传送带间因摩擦产生的热量为
D．因传输货物电动机多做的功为
二、多选题
9．2024年8月1日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将“互联网高轨卫星02星”发射升空，卫星顺利进入预定轨道。如图所示，发射过程中卫星先被送至近地停泊轨道I，在点点火进入转移轨道II，再在点点火加速进入轨道III。已知地球半径为，地球表面重力加速度为，轨道III的半径是停泊轨道I的半径的3倍，下列说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道III上运动的速率一定大于在轨道I上运动的速率
B．卫星在轨道III上运动的机械能一定大于在轨道I上运动的机械能
C．卫星在转移轨道II上运动时，在点的加速度比在点的加速度大
D．卫星在转移轨道II上运动的周期小于卫星在轨道I上运动的周期
10．如图甲所示，倾角的圆盘绕过圆心且垂直于盘面的轴以的角速度匀速转动，盘面上距离转轴0.1 m处的小物块a恰好随圆盘一起匀速转动。现将圆盘水平放置，如图乙所示，置于圆盘上的小物块a、b通过长度为0.5 m的轻绳连接，a到圆盘中心的距离为0.2 m。已知a、b材料相同，质量均为2 kg，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。水平圆盘绕过圆心的竖直轴以角速度匀速转动，a、b位于圆盘的同一直径上且相对圆盘静止，下列说法正确的是（　　）
A．小物块与圆盘之间的动摩擦因数为0.7
B．乙图中，若，则a受到的摩擦力为零
C．乙图中，若b受到的摩擦力为零，则a受到的摩擦力为8 N
D．乙图中，的最大值为
三、实验题
11．某实验小组通过如图甲所示的装置进行实验。滑块套在水平杆上，可随水平杆一起以竖直杆为轴做匀速圆周运动，转动的角速度可以通过电动机来调节，力传感器通过细绳连接滑块，可测绳上拉力大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过光电门的时间。实验过程中细绳水平且始终被拉直，开始时拉力传感器的示数是零，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)小陈同学实验时，测出滑块中心到竖直杆的距离为L，让滑块随杆以某一角速度做匀速圆周运动时，力传感器的读数为F，光电门记录的遮光时间t，则滑块的角速度ω=______（用t、L、d表示）；
(2)为探究向心力大小与角速度的关系，小陈同学调整水平杆转动的角速度，得到多组实验数据后，应做出F与______（填“t”“”“t2”或“”）的关系图像；
(3)已知图乙中的斜率为k，横截距为a，滑块质量为m，当地重力加速度为g，则滑块中心到竖直杆的距离为______，滑块与水平杆之间的动摩擦因数为______。（均用所给字母表示）
12．某同学用重锤做“验证机械能守恒定律”的实验。让重锤从高处由静止开始下落，打点计时器就在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。
(1)下面是本实验的几个操作步骤，请在横线上填写合适的文字。

A．图________（填“甲”或“乙”）所示安装方案更好一些，按此示意图组装实验器材；
B．将打点计时器接到________（填“直流”或“交流”）电源上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．释放纸带，然后接通电源开关打出一条纸带；
E.重复步骤D多次，得到多条纸带。
在以上实验步骤中，操作不当的是________（填步骤前的字母）。
(2)从打出的纸带中选择一条点迹清晰的纸带如图丙所示，把第一个点记作O，在便于测量的地方另选连续的4个点A、B、C、D，测量出A、B、C、D各点到O点的距离分别为、、、。已知当地重力加速度为，打点计时器的打点周期为s，从打O点到打C点的过程中，重锤减少的重力势能________，增加的动能________。（结果均保留三位有效数字）
(3)该同学重复分析多条纸带，发现重锤减少的重力势能总是比它增加的动能略大一些，你认为造成此结果的原因是________________________。
四、解答题
13．如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与陶罐球心O的对径轴OO'重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块，在陶罐内随陶罐一起转动且相对罐壁静止，物块和O点的连线与OO'之间的夹角θ=60°。已知小物块与陶罐间的动摩擦因数，可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，R=0.25 m，重力加速度为g取10 m/s2。求：
(1)若小物块受到的摩擦力恰好为零，求物块的线速度v；
(2)小物块与转台不发生滑动时转台转动的最大角速度。
14．某宇航员到达一星球表面，将一质量为m的物体从地面某高度处（高度远小于星球半径）沿水平方向以初速度抛出，经过时间t落地，此时速度方向与水平方向夹角为，已知万有引力常量为G，星球的半径R。忽略该星球自转的影响，，求：
(1)该星球的第一宇宙速度；
(2)该星球的平均密度；
(3)若利用三颗同步卫星全覆盖该星球赤道周围，该星球自转的最小周期。
15．如图所示，半径为的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向夹角。另一个端点C为轨道的最低点。C点右侧的水平地面上紧挨着C静止放置一足够长的木板，木板质量，上表面与C点等高。质量为的物块（可视为质点）从空中A点以的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块和木板间的动摩擦因数，木板与水平地面之间的动摩擦因数，求：
（1）物块从A点到B点的运动时间和物块在B点时重力的功率；
（2）物块在经过C点时，圆弧轨道对物块的支持力大小；
（3）经过足够长时间，物块与木板之间摩擦产生的热能，木板与水平地面之间摩擦过程中产生的热能各为多大
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A D B D D C B BC BD
11．(1)
(2)
(3)
12．(1) 乙 交流 D
(2) 7.62J 7.57J
(3)存在空气阻力，纸带和打点计时器之间有摩擦阻力
13．(1)
(2)20 rad/s
【详解】（1）当摩擦力为零时，重力与支持力的合力提供向心力
解得
由几何关系得
线速度
（2）角速度较大（上滑趋势，摩擦力向下）
竖直方向
水平方向
且f2=μFN2
联立解得ω2=20 rad/s
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）物体落地时竖直方向的速度
又根据
解得
忽略星球自转的影响
方程联立解得该星球的第一宇宙速度
（2）忽略星球自转
解得
又因为，
解得该星球的平均密度
（3）若利用三颗同步卫星全覆盖该星球赤道周围，星球自转周期临界时如图所示
由几何关系可知，
同步卫星公转的周期等于星球自转的周期
解得该星球自转的最小周期
15．（1），；（2）；（3），
【详解】（1）由题意得，物块在B点的速度与竖直方向夹角为，则
物块从A点到B点的运动时间为
物块在B点时重力的功率为
（2）物块在B点的速度为
根据机械能守恒
根据牛顿第二定律
得
（3）根据牛顿第二定律
对物块
对木板
得
，
物块与木板共速时
得
物块与木板的位移分别为
，
则物块与木板之间摩擦产生的热能为
板块共速后一起匀减速运动的加速度为
匀减速的位移为
木板与水平地面之间摩擦过程中产生的热能为

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