甘肃省兰州市八校2025-2026学年高一下学期期中物理试卷（含解析）

这是一份甘肃省兰州市八校2025-2026学年高一下学期期中物理试卷（含解析），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每小题4分，共28分）
1. “昆明世博爱心步道”是市民休闲运动的热门选择。如图所示，步道旁的公路上一辆汽车正在向左减速转弯，汽车所受合力F的方向可能的情形是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】在曲线运动中，物体所受合外力的方向总指向曲线的内侧，汽车行驶过程中，速度逐渐减少，故合外力的方向与速度方向的夹角为钝角。
故选A。
2. “指尖篮球”是篮球爱好者喜欢的一种运动。如图所示，将篮球放在指尖上，轻轻一拨，篮球就在指尖上稳定旋转。关于图示中、两点的运动，下列说法正确的有（ ）
A. 点的线速度比点的大
B. 点的角速度比点的大
C. 点的周期比点的小
D. 转动一周点与点通过的路程相等
【答案】A
【解析】
【详解】B．P、Q两点随篮球绕同一竖直转轴同轴转动，同轴转动的所有点角速度相等，因此P、Q角速度相同，故B错误；
A．P、Q两点的半径，由，可知，故A正确；
C．周期，P、Q两点角速度相同，因此，故C错误；
D．转动一周的路程，、相同，因此Q点路程更大，两点路程不相等，故D错误。
故选A。
3. 关于生活中圆周运动的实例分析，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中汽车减速通过凹形桥最低点，此时汽车所受合外力指向圆心点
B. 图乙中汽车转弯时发生侧滑，是汽车所受离心力小于向心力的结果
C. 图丙中餐桌上的水平玻璃转盘匀速转动，使物品随着水平玻璃转盘一起转动，则放置位置距离圆心越远，越容易发生相对滑动
D. 丁图中同一小球在光滑固定的圆锥筒内、点所在平面先后做匀速圆周运动，在、两位置小球受筒壁的支持力大小相等，小球的周期大小也相等
【答案】C
【解析】
【详解】A．图甲中汽车减速通过凹形桥最低点，则汽车除受竖直方向的重力和支持力外，还受与运动方向相反（最低点切线方向）的阻力，合外力不指向圆心点，故A错误；
B．图乙中汽车转弯时发生侧滑，是汽车所受侧向最大静摩擦力不足以提供汽车做圆周运动的向心力的结果，故B错误；
C．图丙中物品随着水平玻璃转盘一起转动，静摩擦力提供向心力，放置位置距离圆心越远，所需要的向心力越大，则更容易到达最大静摩擦力，发生相对滑动，故C正确；
D．丁图中同一小球在A、B两点，支持力的竖直分量要与重力平衡，因在同一斜面上，故支持力大小相等，且其水平分量大小也相等。支持力的水平分量提供小球做圆周运动的向心力，因在A点圆周运动半径更大，由知周期越大，故D错误。
故选C 。
4. 如图所示，某摩天轮的直径达，转一圈用时。某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，从最高点经与圆心等高点运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 摩天轮转动的角速度为B. 该同学的平均速度大小为
C. 该同学的向心加速度一直不变D. 该同学在点对座舱的作用力方向竖直向下
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据题意，可知周期
则角速度，故A错误；
B．该同学的位移大小，从到的时间
则平均速度大小，故B正确；
C．该同学随摩天轮做匀速圆周运动，其向心加速度大小不变，但方向一直改变，故C错误；
D．在点，该同学受重力和座舱的作用力，其合力方向水平向左，根据力的合成法则，可知座舱对该同学的作用力方向斜向左上方，根据牛顿第三定律，可知该同学在点对座舱的作用力方向斜向右下方，故D错误。
故选B。
5. 有关生活中的圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中，附着在脱水桶内壁上随筒一起转动的衣服受到的摩擦力随角速度增大而增大
B. 图乙为汽车通过拱桥最高点时的情形，汽车受到的支持力小于重力
C. 图丙为水平圆盘转动时的示意图，物体离转盘中心越近，越容易做离心运动
D. 图丁两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的线速度相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲中衣服附着在脱水桶内壁上随桶一起转动，竖直方向由平衡条件可得
可知衣服受到的摩擦力不会随角速度增大而增大，故A错误；
B．图乙中汽车通过拱形桥的最高点时，加速度竖直向下，根据牛顿第二定律可知
可知汽车受到的支持力小于重力，故B正确；
C．图丙中水平圆盘转动时，圆盘对物体的摩擦力提供其做圆周运动的向心力，即
可知离圆盘中心越远，物体受到的摩擦力越大，越容易达到最大静摩擦力，越容易做离心运动，故C错误；
D．图丁中小球圆周运动的向心力由重力和绳拉力的合力提供，设绳与竖直方向的夹角为θ，对小球，由牛顿第二定律
小球圆周运动半径
联立可得
θ不同，线速度不同，故D错误。
故选B。
6. 如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面顶端P以速度v0平抛出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角α，若把初速度变为3v0，小球仍落在斜面上，则以下说法正确的是（ ）
A. 夹角α将变大B. 夹角α与初速度大小无关
C. 小球在空中的运动时间不变D. P、Q间距是原来间距的3倍
【答案】B
【解析】
【详解】AB．小球做平抛运动，位移与水平方向夹角的正切值
速度与水平方向夹角的正切值
可知平抛运动某时刻速度与水平方向夹角正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，位移方向相同，则速度方向相同，由于
夹角α相同，与初速度无关，故A错误，B正确；
C．根据可得，小球在空中的运动时间
初速度变为原来的3倍，则小球在空中运动时间变为原来的3倍，故C错误；
D．PQ的间距为
初速度变为原来的3倍，运动时间变为原来的3倍，则P、Q的间距变为原来的9倍，故D错误。
故选B。
7. 洗衣机是家庭中常用的家用电器。如图所示，常见的洗衣机有滚筒洗衣机（甲图）和波轮洗衣机（如乙图）。两种洗衣机都具有脱水功能。运行脱水程序时，受电机控制，可认为滚筒洗衣机的内筒在竖直平面内匀速转动，波轮洗衣机的脱水桶在水平面内匀速转动。在洗衣机脱水过程中，一段时间内湿衣服紧贴在筒的内壁上，随筒一起转动而未发生滑动。下列说法正确的是（ ）
A. 两种洗衣机的脱水原理都是水滴受到了离心力的作用
B. 波轮洗衣机中的衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力、向心力的作用
C. 波轮洗衣机的脱水桶以更大的角速度转动时，筒壁对衣服的摩擦力会变大
D. 滚筒洗衣机中湿衣服中的水滴在衣服随内筒运动到最低点时容易被甩出
【答案】D
【解析】
【详解】A．两种洗衣机的脱水原理都是水滴所受合力不足以提供圆周运动所需的向心力，因此水滴远离圆心，故A错误；
B．向心力由其它力合成，不是单独性质的力，故B错误；
C．波轮洗衣机的脱水桶以更大的角速度转动时，湿衣服紧贴在筒的内壁上匀速转动，相对静止，水平方向无相对运动趋势，水平方向无摩擦力，竖直方向所受摩擦力等于重力，不会改变，故C错误；
D．滚筒洗衣机中湿衣服在内筒运动到最低点时，对水滴而言指向圆心的合力最小，更不容易提供圆周运动所需要的向心力，所以湿衣服中的水滴在衣服随内筒运动到最低点时容易被甩出，故D正确；
故选D。
二、多选题（每小题5分，共15分。全选对得5分，选对不全得3分，选错或不选不得分。）
8. 如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是
A. 当时，A、B相对于转盘会滑动
B. 当时，绳子一定有弹力
C. ω在范围内增大时，B所受摩擦力变大
D. ω在范围内增大时，A所受摩擦力不变
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】开始角速度较小，两木块都靠静摩擦力提供向心力，B先到达最大静摩擦力，角速度继续增大，则绳子出现拉力，角速度继续增大，A的静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，开始发生相对滑动。
A．当A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，A、B相对于转盘会滑动，对A有
对B有
解得
当时，A、B相对于转盘会滑动，A正确；
B．当B达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力
解得
知时，绳子具有弹力，B正确；
C．角速度，B所受的摩擦力变大，在范围内增大时，B所受摩擦力不变，C错误；
D．当在范围内增大时，A所受摩擦力一直增大，D错误。
故选AB。
9. 如图所示为小明在篮球比赛中某次投篮命中的照片。已知篮球抛出时的速度大小为，方向与水平方向成角，篮球的投出点距离地面的高度为，篮筐距离地面的高度为3.05m。重力加速度取，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 篮球到达最高点时到篮筐的竖直高度差为1.8m
B. 篮球到达最高点时到篮筐的竖直高度差为0.8m
C. 篮球从抛出到进筐历时1.2s
D. 篮球从抛出到进筐历时1.0s
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．篮球竖直方向的初速度大小
篮球最高点距离地面的高度为
其中
篮球到达最高点时到篮筐的竖直高度差为
其中
联立可得，故B正确，A错误；
CD．篮球从抛出到最高点所用时间
篮球从最高点到进筐过程，根据
可得
篮球从抛出到进筐历时，故D正确，C错误。
故选BD。
10. 2024年央视春晚舞蹈节目《锦鲤》华丽登场，展现出别样的东方美，寓意鱼跃龙门好运连连，如图甲所示。图乙为简化示意图，工作人员A以的水平向左速度拉着绳子做匀速直线运动，表演者B在空中升起，绳与水平方向之间的夹角为θ，则（ ）
A. B将匀速上升B. B处于超重状态
C. 绳子对B的拉力保持不变D. 当时，B的速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC．A向左匀速运动，的速度为；在变小，变大，加速向上运动，超重，绳子拉力大于重力，由于B不是匀加速运动，则绳子的拉力是变化的，AC错误，B正确。
D．当时，B的速度大小为，D正确。
故选BD。
三、实验题（每空2分，共14分）
11. 如图所示是“探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系”的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左、右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。
（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的______。
A. 理想实验法B. 控制变量法C. 等效替代法D. 演绎法
（2）皮带与不同半径的塔轮相连是主要为了使两小球的______不同。
A. 转动半径rB. 质量mC. 角速度ωD. 线速度v
（3）当用两个质量相等的小球做实验，调整长槽中小球的轨道半径为短槽中小球半径的2倍，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1：2，则左、右两边塔轮的半径之比为______。
【答案】（1）B （2）C
（3）2：1
【解析】
【小问1详解】
实验目的是研究向心力的大小F与小球质量m、角速度和半径r多个物理量之间的关系，因此在这个实验中，采用了控制变量法。
故选B。
【小问2详解】
皮带与不同半径的塔轮相连，可知塔轮的线速度相同，根据v＝R（R为塔轮半径），可知两小球的角速度不同。
故选C。
【小问3详解】
由题可知
结合题意可知
联立解得
又因为，v＝R
联立可得左右两塔轮的半径之比为
12. 某小组在“研究平拋运动特点”的实验中，分别使用了图甲和图乙的实验装置。
（1）如图甲所示，小锤水平打击弹性金属片，A球水平拋出的同时B球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地，则实验表明________。
A. 平拋运动竖直方向是自由落体运动B. 平抛运动水平方向是匀速直线运动
（2）某同学利用如图乙所示的实验装置记录小球的运动轨迹，下列说法不正确的是________（多选）。
A. 需要调节装置的底座螺丝，使背板竖直
B. 上下移动倾斜挡板N时必须等间距下移
C. 斜槽M可以不光滑，但斜槽轨道末端必须保持水平
D. 为了得到小球的运动轨迹，需要用平滑的曲线把所有的点都连起来
（3）如图丙所示，实验小组记录了小球在运动过程中经过、、三个位置，每个正方形小格的边长为5.00cm，取，以点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，则该小球做平抛运动在点的速度大小________，小球抛出点的坐标为（____，____）。
【答案】（1）A （2）BD
（3） ①. 2.5 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地，说明A球竖直方向上的运动与B球相同，即平拋运动竖直方向是自由落体运动。
故选A。
【小问2详解】
A．平抛运动是在竖直平面内的运动，背板要竖直，否则小球在打到挡板前会撞到背板，故A正确；
B．上下移动倾斜挡板N时不需要等间距移动，故B错误；
C．实验需要保证小球飞出斜槽M的初速度方向为水平方向，大小一致，所以斜槽M可以不光滑，但斜槽轨道末端必须保持水平，故C正确；
D．由于打出的点存在偶然误差，有个别偏离轨迹太远的点要舍弃，其余的点尽量分布在光滑曲线的两侧，以减小误差，故D错误。
本题选不正确的，故选BD。
【小问3详解】
[1]根据题意，由图可知，和、和水平距离相等，则运动时间相等，设为，竖直方向上由逐差法有
代入数据解得
根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得，小球做平抛运动在点的竖直分速度为
水平方向上有
代入数据解得
则小球做平抛运动在点的速度为
[2][3]小球从抛出点运动的到点的时间为
则抛出点距点的水平距离为
抛出点距点的竖直距离为
根据题意，由图丙可知，点的坐标为，则抛出点坐标为。
四、解答题（第13题10分，第14题15分，第15题18分，共43分。）
13. 在土耳其地震救灾中无人机大显身手，2023年02月21日01时04分，在土耳其发生6.3级地震，震源深度10千米。在救灾过程中经常调用无人机抢运被困人员。如图甲所示，直升机放下绳索吊起被困人员，一边收缩绳索一边飞向安全地，前5s内被困人员水平方向的图像和竖直方向的图像分别如图乙、图丙所示。不计空气阻力，。以时刻被困人员所在位置为坐标原点，水平向右为x轴的正方向，竖直向上为y轴正方向，求被困人员：
（1）在5s末的速度v大小；
（2）在5s末的位置坐标（x，y）的值；
【答案】（1）5m/s
（2）（20m，7.5m）
【解析】
【小问1详解】
根据题意，由图乙可知在5s末的水平速度为，由图丙知5s末的竖直速度，则5s末的速度大小为
【小问2详解】
图像面积表示位移，由图像可知，5s末水平方向的位移和竖直方向的位移分别为，
故在5s末的位置坐标为（20m，7.5m）
14. 如图，用一根长的细线，一端系一质量的小球（可视为质点），另一端固定在一放置地面的光滑锥体顶端，圆锥体始终静止不动，锥面与竖直方向的夹角，O点距地面高度。小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动。（，，）求：
（1）小球与圆锥体处于静止状态时，小球所受细绳的拉力及圆锥体的弹力大小；
（2）小球与圆锥体向左匀加速运动的加速度多大时，小球与圆锥体之间恰好没有弹力；
（3）若细线与竖直方向的夹角为，则小球的角速度为多大；
【答案】（1），
（2）
（3）25rad/s
【解析】
【小问1详解】
小球静止时，受力平衡，设小球所受细绳的拉力为，圆锥体的弹力大小为，根据正交分解，在竖直方向上有Tcs37°+Nsin37°=mg
在水平方向上有Tsin37°=Ncs37°
代入数据解得，
【小问2详解】
当小球与圆锥体间恰好无弹力时，小球仍在圆锥体的表面上，但仅受重力和拉力，设加速度为，根据牛顿第二定律有mgtan37°=ma
解得
【小问3详解】
小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动，若细线与竖直方向的夹角为，且有60°>37°，说明此时小球离开圆锥表面，仅由重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有mgtan60°=mω02lsin60°
解得
15. 如图所示，水平轨道AB与竖直半圆形轨道BC在B点相切。质量的小物块（可视为质点）以一定的初速度从水平轨道的A点向左运动，进入圆轨道后，沿圆轨道内侧做圆周运动，恰好到达最高点C，之后离开圆轨道做平抛运动，落在圆轨道上的D点。已知小物块在B点进入圆轨道瞬间，速度，圆轨道半径，重力加速度，忽略空气阻力。求：
（1）小物块从B点进入圆轨道瞬间对轨道压力；
（2）小物块到达C点的瞬时速度的大小；
（3）小物块的落点D与B点的距离。
【答案】（1）116N，方向竖直向下 （2）3m/s （3）1.8m
【解析】
【小问1详解】
在B点，根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律，小物块对轨道的压力
方向竖直向下。
【小问2详解】
小物块恰好到达最高点C，重力完全提供向心力
解得
【小问3详解】
小物块从C点水平抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体
可得
水平方向匀速运动