广东省广州市2025-2026学年高一下学期期中模拟练习物理试卷（含解析）

广东广州市2025-2026学年高一下学期物理期中模拟练习卷（范围：圆周＋天体＋功前两节）一、选择题（题单选题，每小题4分，题多选题，每小题6分，共分）1L的悬线固定在OO点正下方处有一钉子C端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（）A．线速度突然增大B．角速度突然增大C．向心加速度不变D．以上说法均不对2．如图所示，月球探测器由地面发射后，进入地月转移轨道，经过P点时变轨进入圆形轨道1，在轨道1上经过Q点时变轨进入椭圆轨道2，轨道2与月球表面相切于M点，探测器在M点着陆月球。下列说法正确的是（）A．探测器在轨道1上的速度大于月球的第一宇宙速度B．探测器在轨道1上经过Q点时的加速度等于在轨道2上经过Q点时的加速度C．探测器在轨道1上的运动周期比在轨道2上的小D．探测器在轨道1上经过P点速度大于在地月转移轨道上经过P点的速度3．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2s2s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/hD．当速度时，其加速度为4P和QRr＝21Q匀速转动时，在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上，此时Q轮转动的角速度为ω，木块的向心加速度为aPQ轮转动的角速度为ω，木块的向心加速度为a，则（）A．B．C．D．5．如图所示，竖直放置的薄圆筒内壁光滑，在内表面距离底面高为h=5m的O量为m的小滑块沿水平切线方向的初速度v，小滑块将沿筒内表面旋转滑下。假设滑块下滑过g=10ꢀm/s2滑过O点正下方时，恰好经过O1点，且OO1的距离为0.2m。则下列说法正确的是（）A．小滑块的初速度v0为1ꢀm/sB．小滑块经过O1点的速度大小为2ꢀm/sC．小滑块最后刚好能从O点正下方的On点滑离圆筒D．小滑块运动过程中受到的筒壁的支持力不变6．光滑水平细杆和竖直细杆固接于O点构成了“”装置，如图所示。A是内径略大于杆直B是质量与AABAB系着长度相等的两根轻绳，轻绳上端分别系于O点和A环上。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力。当整个装置一起以角速度ω绕竖直杆匀速转动时，小球B到水平杆的距离为（）A．B．C．D．试卷第1页，共3页7．如图所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为R的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，绳能承受的最大拉力为2mg，重力加速度的大小为g，当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时，下列说法不正确的是（）A．圆环角速度ω等于时，小球受到2个力的作用B．圆环角速度ω等于时，小球受到3个力的作用C．圆环角速度ω等于2时，细绳将断裂D．圆环角速度ω大于时，小球受到2个力的作用8．有关圆周运动的基本模型，下列说法错误的是（）A．如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用B．如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力不可以为零C．如图丙，小球竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于D．如图丁，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A与B的角速度相等9O点相连，另一端固定质量为m的小球。现让小球在竖直平面内做圆周运动，小球运Fv图像如图乙所示。则（）A．小球做圆周运动的半径B．当地的重力加速度大小C．时，小球受到的弹力方向向上D．时，小球受到的弹力大小与重力大小相等10．行星A、B绕太阳运动的轨迹为椭圆，太阳在椭圆轨道的焦点上，A、B所受的引力随时间的变化如图所示，其中AB与太阳的距离分别记为rrAB）A．行星A、B轨道半长轴之比2：1B．rA的最大值与rB的最大值之比为4：9C．行星A与行星B的质量之比为81：32D．行星B与太阳的连线在任意时间内扫过的面积均为椭圆轨道面积的一半二、非选择题（题8分，题8分，题分，题分，题分，共分）试卷第1页，共3页Phyphox软件研究匀速圆周运动中向心加速度与角速度的关系。实验装置如图甲所Phyphox软件通过内置传感器实时测量手机所处位置的角速度（a、、a与的关系图像均为过原点的直线，且斜率k随手机位置不同而变化。(1)本实验采用的物理方法是______。A．等效替代法B．控制变量法C．理想实验法D(2)实验中，斜率k代表的物理量是______。A．车轮的转速B．手机的质量C．手机到圆心的距离D．车轮的半径(3)若某次实验测得k值偏小，可能的原因有______和______。A．手机固定不牢，实际转动半径小于测量值B．车轮转动过程中存在明显打滑C．传感器测量角速度时存在系统误差D．实验未保证匀速转动(4)根据实验原理，向心加速度的表达式应为______。(5)实验中要求“匀速转动车轮”，若转速波动较大，对实验结果的影响是______。A．图像变为曲线B．直线斜率k显著增大C．数据点分布离散度增加D．图像不再经过原点(6)若保持手机位置不变，改用质量更大的手机，k会______(7)若保持车轮转速恒定，将手机固定在车轮上不同位置（如半径分别为和a和验的图像斜率之比为：______。12．用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，两个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题：(1)在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相等，将皮带处于左、右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右标尺的刻度，此时可研究向心力的大小与______的关系。A．质量mB．半径rC．角速度(2)在（1）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出1个格，右边标尺露出4个格，则皮带连摆的左、右塔轮半径之比为____________值______（均选填“变大”“变小”或“不变”13火星和地球绕太阳公转半径之比为，火星与地球质量之比为，火星的半径与地球的半径之比为，求：(1)火星与地球表面重力加速度之比；(2)火星与地球公转周期之比；(3)火星与地球的第一宇宙速度之比。试卷第1页，共3页14．如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘处放着一质量为水平桌面间的动摩擦因数。现用方向水平向右的推力F作用于铁块到达水平桌面边缘A点时立即撤去F，小铁块从A点飞出，恰好从竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道做圆周运动，且铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点D。已知，A、B、C、D四点在同一竖直平面内，水平桌面离B端的竖直高度，圆弧轨道半径，C，，）（1）求铁块运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小；（2）若铁块以的速度经过圆弧轨道最低点C，求此时铁块对圆弧轨道的压力大小；（3）求铁块运动到B点时的速度大小；（4）求水平推力F。15．如图所示，为一段赛车训练赛道，赛道在水平面上，宽度为。可视为质点的赛车将在赛道起点线的任意位置由静止起步，沿长为的直道做一段匀加速直线运动，进入弯道后做匀速圆周运动通过半圆形弯道，最终到达终点。已知半圆形弯道内弯半径为，赛车的轮胎与赛道间的侧向最大静摩擦因数为，通过底板的空气动力学设计可使赛车在高速通过弯道时与地面之间的压力达到自身重力的4倍，重力加速度为，求：(1)为避免因速度过快在弯道上发生侧滑，赛车在直道上加速的最大加速度；(2)若赛车在直道的加速度为，求其通过整条赛道的最短时间。试卷第1页，共3页参考答案1ABOO点变成C小球的线速度不能突变，即线速度不变，根据可知角速度会突然增大，故A错误，B正确；CD．根据因半径减小，故向心加速度突然增大，故CD错误。故选B。2．B【详解】A．根据可得可知探测器在轨道1上的速度小于月球的第一宇宙速度，A错误；B．根据可得则探测器在轨道1上经过Q点时的加速度等于在轨道2上经过Q点时的加速度，B正确；C．根据开普勒第三定律可知，探测器在轨道1上的运动周期比在轨道2上的大，C错误；D．探测器从地月转移轨道到轨道1要在P点制动减速，可知在轨道1上经过P点速度小于在地月转移轨道上经过P点的速度，D错误。故选B。3．C【详解】A．赛车在2s内的加速度则牵引力2s时牵引力的瞬时功率，A错误；B2sP=FvB错误；C．当牵引力等于阻力时加速度为零，此时赛车的速度最大，则该赛车的最大速度是，C正确；D．当速度时，其加速度为，D错误。故选C。4．B【详解】AB．根据题述，小木块恰能相对静止在Q轮边缘上，向心加速度为设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，由最大静摩擦力提供向心力联立解得若小木块放在P轮边缘恰能静止，同理可得由最大静摩擦力提供向心力联立上式可得又由于两轮边缘线速度相同，即联立上式解得，故A错误，B正确；CD．由以上分析所知，最大静摩擦力提供向心力，物块质量相同，即所以故选B。5A．对小滑块的运动分解为竖直方向的自由落体运动和沿水平方向的匀速圆周运动，小滑块从O点运动到O1点的过程有，解得小滑块的初速度，故A错误；B．小滑块经过O1点的速度大小，故B错误；C，可知小滑块从O点下落到圆筒底部所需时间，所以小滑块最后刚好能从O点正下答案第1页，共2页方的On点滑离圆筒，故C正确；D．小滑块运动过程中受到的筒壁的支持力方向一直在改变，故D错误。故选C。6．D【详解】设小球B做匀速圆周运动的半径为，则圆环A做匀速圆周运动的半径为，左边绳的拉力为，右边绳的拉力为，两绳与水平杆的夹角均为，两物体的质量都为m。对A分析，根据牛顿第二定律有对B分析，在水平方向上根据牛顿第二定律有联立可得对B分析，在竖直方向根据平衡条件有联立可得根据几何关系可知小球B到水平杆的距离解得故选D。7【详解】A．当细绳拉直时，设细绳与水平方向的夹角为θ，如图所示，因细绳与两半径构成等边三角形，则θ＝90°－60°＝30°，球做圆周运动的半径为在水平方向上，由牛顿第二定律有F支cosθ＋F拉cosθ＝mω2r在竖直方向上，由平衡条件有F支sinθ＝mg＋F拉sinθ当F＝0时，解得当F＝2mg时，解得。圆环角速度ω等于时，ω＜ω，细绳处于松弛状态，小球仅受重力和圆环支持力的作用，A正确；B．圆环角速度ω等于时，ω＜ω＜ω，小球受到重力、圆环支持力和细绳拉力的作用，B正确；C．圆环角速度ω等于2时，ω＜ω，细绳没有断裂，C错误；D．圆环角速度ω大于时，细绳断开，小球受到重力和圆环支持力的作用，D正确。此题选择不正确的，故选C。8．ABC【详解】A．如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，火车有离心运动趋势，外轨和轮缘间会有挤压作用，故A错误，满足题意要求；B“水流星”为零，故B错误，满足题意要求；C．如图丙，小球竖直面内做圆周运动，过最高点时，如果杆对小球的支持力与重力平衡，则此时小球的速度为0，故C错误，满足题意要求；D可得可知A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动的角速度相等，故D正确，不满足题意要求。故选ABC。9．BD【详解】A．由图乙知，当时弹力大小与小球重力等大，即答案第1页，共2页当时，根据牛顿第二定律有，联立解得、，故A错误，故B正确；C．由图可知当时，杆对小球弹力方向向上；当时，杆对小球弹力方向向下，所以当时，杆对小球弹力方向向下，故C错误；D．当时，由牛顿第二定律有，整理得，联立以上各式可知小球受到的弹力大小等于mg，故D正确。故选BD。10．BD【详解】A．由图可知，A的周期，B的周期根据开普勒第三定律，得解得，故A错误；B．由万有引力，可知对同一行星，与成反比，则对A，有得又因此对B，有得又因此结合，得，故B正确；C．由万有引力，可得则有，代入，可得，故C错误；DB的周期，根据开普勒第二定律，任意一个行星与太阳的连线在相等时间扫过的面积相等，则行星B与太阳的连线在任意时间内扫过的面积为椭圆轨道面积的一半，故D正确。故选BD。．(1)B(2)C(3)AC(4)(5)C(6)不变(7)1）角速度（）和向心加速度（a）的关系会随手机到车轮中心的距离r变化而变化，故本实验采用的物理方法是控制变量法。故选B。（2）根据，得到a与的关系图像均为过原点的直线，斜率，为手机到车轮圆心的距离。故选C。（3BDa与的关系图像应为手机固定在同一半径位置得到多组数据，不需要保证匀速转动和不打滑，故BD错误；A．手机固定不牢，实际转动半径小于测量值会造成测得k值偏小，故A正确；C．传感器测量角速度时存在系统误差也可能会造成测得k值偏小，故C正确。故选AC。（4）根据实验原理，a与成正比，向心加速度的表达式应为。（5）匀速转动车轮时测量得到的角速度（a加速度也变化波动大，数据点分布离散度增加。故选C。（6）若保持手机位置不变，改用质量更大的手机，a与质量无关，k不变。（7）图像斜率，故。答案第1页，共2页12．(1)C(2)2:1变大不变1）依题意，两球质量m相等、转动半径r相等，塔轮皮带边缘线速度大小相等，根据可知，塔轮角速度不同，即小球角速度不同，此时可研究向心力的大小与角速度的关