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河北雄安新区部分高中2025-2026学年高一下学期5月期中物理试题
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
B．做圆周运动的物体受到的合力不一定指向圆心
C．一对摩擦力做功的代数和为零
D．物体竖直向上运动，其机械能一定增加
2．在光滑水平桌面上建立直角坐标系xOy，滑块位于坐标原点O处，现给滑块以一沿y方向的初速度v0，同时在x方向施加一恒力F，经过一段时间后撤去F，则滑块的运动轨迹可能为（ ）
A． B．
C． D．
3．2022年6月5日，神舟十四号载人飞船发射升空。“神舟十四”号采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口，与“天舟三号”“天舟四号”一起构成四舱（船）组合体，如图甲所示。如图乙所示，轨道Ⅰ为空间站运行圆轨道，轨道Ⅱ为载人飞船运行椭圆轨道，两轨道相切于A点，载人飞船在A点与空间站组合体完成对接，航天员与载人飞船始终相对静止，则下列说法正确的是（ ）
A．地球位于圆形轨道Ⅰ的圆心和椭圆轨道Ⅱ的焦点上，两轨道运行周期相等
B．对接前，载人飞船与地心的连线和空间站组合体与地心的连线在相同时间内扫过的面积相同
C．三位航天员随空间站组合体做圆周运动过程中处于失重状态，所受向心力大小相等
D．载人飞船在轨道Ⅰ、Ⅱ上运行经过A点时加速度相等，速度不相等
4．如图所示，a为地球赤道上随地球自转的未发射的卫星，b、c、d均为绕地球做匀速圆周运动的卫星，其中b为近地卫星（轨道半径近似等于地球半径），c为极地同步卫星（轨道平面过地球两极，轨道半径与d相等），d为地球赤道同步卫星。已知地球半径为R，c、d轨道半径为r，地球两极处的重力加速度为g，则下列说法不正确的是（ ）
A．卫星d与卫星a转动方向一致且相对静止
B．各卫星周期：Ta＝Tc＝Td＝24h＞Tb
C．vb＝7.9km/s，是地球第一宇宙速度，也是地面发射卫星时的最小发射速度
D．各卫星线速度、加速度和向心力大小满足：＝，＝，＝
5．如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量为、的球A和球B，光滑水平转轴穿过轻杆上距球A为L处的O点，给系统一定初速度后，杆和球在竖直平面内转动，球A运动到最高点时，速度，此时转轴对轻杆恰好无作用力。若忽略空气阻力，重力加速度为g，则关于此时的说法不正确的是（ ）
A．两球速度与加速度满足：
B．A小球失重，受到轻杆的作用力大小为，方向竖直向下
C．B小球超重，受到轻杆的作用力大小为，方向竖直向上
D．两小球向心力
6．用竖直向上大小为30 N的力F，将质量为2 kg的物体由沙坑表面静止抬升1 m时撤去力F，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20 cm.若忽略空气阻力，g取10 m/s2.则物体克服沙坑的阻力所做的功为(　　)
A．20 J B．24 J C．34 J D．54 J
7．如图所示为可视为质点的排球从O点水平抛出后，只在重力作用下运动的轨迹示意图。已知排球从O点到a点与从a点到b点的时间相等，则（　　）
A．排球从O点到a点和从a点到b点重力做功之比为1∶1
B．排球从O点到a点和从a点到b点重力做功的平均功率之比为1∶3
C．排球运动到a点和b点时重力的瞬时功率之比为1∶3
D．排球运动到a点和b点时的速度大小之比为1∶2
二、多选题
8．如图所示，在粗糙固定斜面顶端系一弹簧，其下端挂一物体，物体在A点处于静止状态。现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点，弹簧始终在弹性限度内，则这两次过程中（ ）
A．重力势能改变量不相等
B．弹簧的弹性势能改变量相等
C．摩擦力对物体做的功相等
D．斜面弹力对物体均不做功
9．如图所示，一半径为R=1m的半圆形管状轨道竖直固定在水平面上，一直径略小于管内径的小球由轨道的最低点M冲入半圆形管状轨道，小球由轨道的最高点N离开轨道，经t=0.3s的时间垂直地撞在左侧倾角为θ=45°的固定斜面上的O点，已知小球的质量为m=1kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力．则下列说法正确的是（　　）
A．N、O两点之间的水平距离为0.9m
B．N、O两点之间的水平距离为1.9m
C．小球在N点受到轨道向上的作用力且大小为1N
D．小球在N点受到轨道向下的作用力且大小为1N
10．如图所示，两小滑块P、Q的质量分别为2m、m，P、Q用长为L的轻杆通过铰链连接，P套在固定的竖直光滑杆上，Q放在光滑水平地面上，原长为的轻弹簧水平放置，右端与Q相连，左端固定在竖直杆O点上，轻杆与竖直方向夹角α＝30°，P由静止释放，下降到最低点时α变为60°，整个运动过程中，P、Q始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g，则P下降过程中（ ）
A．P、Q组成的系统机械能不守恒
B．下降过程中P的速度始终比Q的速度大
C．弹簧弹性势能最大值为（－1）mgL
D．P速度最大时，Q受到的支持力大小为3mg
三、实验题
11．航天员登陆某星球后做了一个平抛运动实验，并用频闪照相机记录小球做平抛运动的部分轨迹，如图所示，a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶3。
(1)根据以上信息，下列说法正确的是 。
A．a点不是小球的抛出点
B．小球的平抛初速度为6m/s
C．该星球表面的重力加速度为8.0m/s2
D．小球在b点时的速度是
(2)若已知该星球的半径与地球半径之比为R星∶R地＝1∶4，则该星球的密度与地球密度之比ρ星∶ρ地＝__________，第一宇宙速度之比v星∶v地＝__________。（g地取10m/s2）
12．用如图装置可验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量相等的相同物块A、B，物块B上放置一金属薄片C，轻绳穿过C中心的小孔。铁架台上固定一金属圆环，圆环处于物块B的正下方。系统静止时，金属薄片C与圆环间的高度差为h。系统由静止释放，当物块B穿过圆环时，金属海片C被搁置在圆环上。两光电门固定在铁架台的P1、P2两点处，可以测出物块B通过P1、P2这段高度的时间。（测时原理：光电门P1被挡光时开始计时，光电门P2被挡光时停止计时）。
（1）若测得P1、P2之间的距离为d。光电门记录物块B通过这段距离的时间为t，则物块B刚穿过圆环后的速度表示为v=_____；
（2）若物块A、B的质量均为M，金属薄片C的质量为m，在不计滑轮大小、质量、摩擦及空气阻力等次要因素的情况下，该实验应验证机械能守恒定律的表达式为：_________（用M、m、重力加速度g、h及v表示）
（3）改变物块B的初始位臂，使物块B由不同的高度落下穿过圆环，记录各次高度差h以及物块B通过P1、P2这段距离d的时间为t，以h为纵轴，以_______（填“”或“”）为横轴，通过描点作出的图线是一条这坐标原点的直线，若此直线的斜率为k，且M=2m，则重力加速度g=_______（用k、d表示）。
四、解答题
13．如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度 v0抛出 一个小球，经时间 t 落地，落地时速度与水平地面间的夹角为α，已知该星球半径为 R，万有引力常量为 G，求：
(1)该星球表面的重力加速度 g′；
(2)该星球的第一宇宙速度 v；
(3)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期 T。
14．一种餐桌的构造如图所示，已知圆形玻璃转盘的半径r＝0.6m，圆形桌面的半径R＝1.2m，轻绳一端固定在转盘边缘，另一端连着小球，小球被轻绳带动沿桌面边缘一起旋转，达到稳定状态后，二者角速度相同为ω0，俯视图如图所示。若小球与桌面之间的动摩擦因数μ＝，转盘的厚度不计。
(1)求稳定时小球的角速度ω0；
(2)某时刻绳子突然断裂，求小球落地速度大小及落地点到桌面和转盘共同圆心O点的距离s。（已知桌面到地面的高度h＝0.8m，重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力）
15．如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点E分别与水平轨道和相连）、高度h可调的斜轨道组成。游戏时滑块从O点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨道。全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功。已知圆轨道半径，长，长，圆轨道和光滑，滑块与、之间的动摩擦因数。滑块质量m=2g且可视为质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能。忽略空气阻力，各部分平滑连接。求
（1）滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度大小；
（2）当且游戏成功时，滑块经过E点对圆轨道的压力大小及弹簧的弹性势能；
（3）要使游戏成功，弹簧的弹性势能与高度h之间满足的关系。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C D D C C B BD AC ACD
11．(1)D
(2) 12∶5 ∶10
12． 2mgh=（2M+m）v2
13．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设该星球表现的重力加速度为g′，根据平抛运动规律得
水平方向
竖直方向
速度偏转角的正切值
所以
（2）第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，则
解得
（3）近地卫星的周期最小，故有
解得
14．(1)
(2)，
【详解】（1）小球状态稳定时做匀速圆周运动，由几何关系得，则
将拉力分解如图所示，沿半径方向
沿切线方向
联立解得
（2）绳子突然断裂，小球沿桌面边缘飞出做平抛运动，
由公式
得
故
落地速度
小球做平抛运动的水平位移
由几何关系有
解得
15．（1）；（2） ，；（3），其中
【详解】（1）滑块恰过F点的条件：
解得
（2）滑块在斜面上摩擦受重力、支持力和摩擦力，其中仅重力和摩擦力做功从E到B，动能定理
代入数据可得
在E点做圆周运动，根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律可知压力大小为0.14N，方向竖直向下
从O到E点，根据能量守恒定律：
解得
（3）要使游戏成功，首先滑块不能脱离轨道，其次滑块需要恰好停留在B点，设滑块恰能过F点，从O点到F点，此情况由能量守恒定律可得
滑块恰能过F点，恰好能停留在B点，设此时B点离地高度为h1，从O点到B点能量守恒有
解得
由于滑块需要停留在B点，则需要
解得
即B点离地高度最高为
从O到B点
其中

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