资源简介

湖北武汉部分重点中学（六校）2025-2026学年高一下学期期中
物理试题
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.风云四号星在西昌卫星发射中心于北京时间年月日由长征三号乙运载火箭发射升空，卫星准确进入预定轨道，成为我国第二代静止轨道气象卫星风云四号系列的最新成员。关于风云四号星，下列说法中正确的是( )
A. 运行速度大于第一宇宙速度 B. 发射速度大于第一宇宙速度
C. 星质量越大，加速度越大 D. 地球自转角速度越大，星轨道半径越大
2.如图所示，将轻质弹簧放置在内壁光滑的一端封闭、一端开口的细直管内，弹簧的一端固定在管封闭端的点，另一端连接小球小球直径略小于管内径。这一装置从水平位置开始绕点缓慢地转到竖直位置。假设弹簧的形变总在弹性限度内。在小球转动过程中，下列说法正确的是( )
A. 弹簧弹力和小球重力对小球做功代数和为
B. 小球与弹簧组成的系统机械能不守恒
C. 弹簧的弹性势能先增大后减小
D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能总和可能先增大后减小
3.年月我国成功发射通信技术试验卫星十九号，若该系列试验卫星中、两颗卫星均可视为绕地球做匀速圆周运动，轨道半径，则关于卫星与的相关物理量说法正确的是( )
A. 角速度之比一定为
B. 动能之比一定为
C. 周期之比一定为
D. 卫星与地球的连线单位时间扫过的面积之比一定为
4.如图所示，某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为的圆面。某段时间内该地区的风速是，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，若此风力发电机发电的功率为，则此风力发电机将空气动能转化为电能的效率为( )
A. B. C. D.
5.科学家观测密近双星时发现了一种双星轨道变化的新模式：密近双星的运动周期会突变。这可能是两子星间的物质相互交流造成的，即小质量子星的物质被吸引而转移至大质量子星上不考虑质量的损失。若双星的运动周期变小，则( )
A. 两子星的间距增大
B. 小质量子星与大质量子星的动能之比变小
C. 小质量子星与大质量子星的线速度之比变大
D. 小质量子星与大质量子星的角速度之比变大
6.我国航天科学家在进行深空探索的过程中发现有颗星球具有和地球一样的自转特征。如图所示，假设该星球绕轴自转，所在的赤道平面将星球分为南北半球，连线与赤道平面的夹角为，经测定，位置的重力加速度为，位置的向心加速度为，则位置的重力加速度为( )
A. B. C. D.
7.如图所示，两个半圆柱、紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱，三者半径均为。的质量为，固定，的质量为，与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为。现用水平向右的力拉，使缓慢移动，直至恰好降到地面的过程中，拉力做的功为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图是某一家用体育锻炼的发球机，从点沿不同方向发出质量相同的、两球，两球均经过点，、两点在同一水平线上，两球运动轨迹如图所示，忽略空气阻力，关于两球的运动，下列说法正确的是( )
A. 两球运动至最高点时，球动能大
B. 两球运动至点时，球重力的功率大
C. 在运动过程中，小球动量的变化率大于小球动量的变化率
D. 两球从点到点的过程中，小球重力的冲量大于小球重力的冲量
9.年月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器在圆形轨道上绕月球飞行，在点变轨后进入椭圆轨道变轨前后卫星质量不变、为远月点。其中轨道的半径为月球半径，未知，、的距离为，把月球视为密度为的匀质球体，引力常量为。下列关于卫星的说法正确的是( )
A. 在轨道上从到的过程中，加速度逐渐变大
B. 在轨道上的速度大于在轨道上的速度
C. 卫星在轨道上的周期为
D. 在轨道上点速度与轨道上点速度之比为
10.如图所示，水平面上固定半径为的半圆形槽，为圆心，在同一水平线上，点是圆弧最低点。将质量为的光滑小球可视为质点从点静止释放，经过时间运动到点。已知重力加速度为，忽略空气阻力，则关于小球从到的过程中，下列说法正确的是( )
A. 小球合力的功率先变大后变小
B. 小球重力的功率最大时，圆弧对小球弹力的竖直分力为
C. 圆弧对小球弹力的冲量为
D. 圆弧对小球弹力的冲量为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学用图甲所示的装置测量一玩具电动机在额定电压工作时匀速带动重锤上升状态下的输出功率。实验中正确操作，得到的一条打点清晰的纸带后半段的一段，如图乙所示。已知交流电源的频率为，当地重力加速度，重锤的质量。
请完成下列任务：
由纸带上打下的点可得，重锤做匀速运动的速度 ；保留位小数
由已知量和测得量求得玩具电动机的输出功率 ；保留位小数
查阅玩具电动机说明书，该电动机的额定功率大于计算值的可能原因是 。
A.重锤的质量测量偏大
B.交流电的频率实际小于
C.重锤上升过程受到一定的空气阻力
D.纸带与限位孔间有摩擦阻力
12.某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮，轻绳两端分别连接物块与较长感光细钢柱，两者质量均为。钢柱下端与质量为的物块相连。铁架台下部固定一个电动机，电动机竖直转轴上装一支激光笔，电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动，每转一周激光照射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹。初始时、、系统在外力作用下保持静止，轻绳与细钢柱均竖直重力加速度取。
开启电动机，待电动机以角速度匀速转动后，将、、系统由静止释放，落地前，激光在细钢柱上留下感光痕迹，取下，测出感光痕迹间的距离如图所示：，，。感光痕迹间的时间间隔 ，激光束照射到点时，细钢柱速度大小为 。经判断系统由静止释放时激光笔光束恰好经过点，在段，系统动能的增加量 ，重力势能的减少量 ，比较两者关系可判断系统机械能是否守恒。该小问除第一空外，其余计算结果均保留位有效数字
选取相同的另一感光细钢柱，若初始时激光笔对准上某点，开启电动机的同时系统由静止释放，电动机的角速度按如图所示的规律变化，图像斜率为，记录下如图所示的感光痕迹，其中两相邻感光痕迹间距均为。当满足 即可证明系统在运动过程中机械能守恒。用含字母、、、的表达式表示
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.年月日，“天问二号”探测器踏上新征程，前往小行星开展探测任务。若“天问二号”绕小行星做匀速圆周运动的周期为，轨道半径为，小行星的半径为，引力常量为，求：
小行星的密度；
若小行星自转的角速度为，则要使静止在小行星上一质量为的物体发射成为一个绕该小行星的卫星，至少对该物体做功多少？
14.如图所示，足够长的细杆两端固定，与水平面的夹角。质量为的物块穿在细杆上。现以水平向左的力作用在物块上，随时间的变化如图所示，从开始静止释放物块。已知物块与杆之间的动摩擦因数为，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，，。求：
内的冲量大小；
若，物块在时的速度大小；
若，物块在时的速度大小保留位小数。
15.如图所示的传送装置由同一竖直面内的轨道和传送带组成，包括固定在水平地面上倾角的直轨道、半径的圆弧轨道、倾角的传送带。装置除传送带外均光滑，且各处平滑连接。质量的小物块从上高为处由静止释放。由特殊材料制成的传送带长，相对传送带上行时动摩擦因数为，相对传送带下行时动摩擦因数为。与传送带间最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等。若不计的大小和空气阻力。已知重力加速度取，，。
若传送带保持静止：
若沿传送带上滑的最远距离，求第次到点时对轨道的压力；
若从处释放，经过足够长时间，求在传送带上经过的总路程；
当时，若传送带保持顺时针匀速转动，以最小速度传送到点，求和传送带间由于摩擦产生的热量。
参考答案
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13.【详解】对天问二号，万有引力提供向心力
对小行星
解得
要使物体成为绕小行星的卫星，其在近地轨道半径为 上运行的速度 满足万有引力提供向心力，即
在小行星赤道上静止的物体初始速度最大
由动能定理可得，最少的功
解得

14.【详解】由图可知随时间线性变化，根据数学知识可知
时，
内的冲量为
解得
在 时间内，由动量定理有
解得
当 时，
解得
在 内，杆对物块的弹力垂直杆向上
又因为
解得
在 内，杆对物块的弹力垂直杆向下
又因为
解得
在 时间内，由动量定理有
其中 ， ，
解得

15.【详解】小物块由沿传送带上滑的最远距离，根据功能关系
解得
由牛顿第二定律可得
解得
由牛顿第三定律，物块对轨道的压力为 ，方向竖直向下
经过足够长的时间，由运动到点时速度为零，在传送带上经过的总路程为，根据功能关系
解得
当时，物块到达点速度设为，由到的过程，由动能定理
解得
根据题意，要以最小速度传送到点，则传送带速度需满足，减速滑行到与传送带速度共速之前，加速度大小为，继续减速滑行到点的过程，加速度大小为。
由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第二定律得
解得
由运动学公式得
可解得
滑行到与传送带速度共速之前，运动时间
解得
相对位移
解得
继续减速滑行到点的过程，运动时间
解得
相对位移
解得
故和传送带间由于摩擦产生的热量
解得

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