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高一物理
一、选择题：本题共10 小题，每小题4 分，共40 分。在每小题给出的四个选项中，第1~7 题只
有一项符合题目要求，第8~10 题有多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的
得2 分，有选错的得0 分。
1.
关于曲线运动、圆周运动的下列说法中，正确的是（
）
A．匀速圆周运动是加速度不变的匀变速运动
B．物体做圆周运动时，向心加速度一定指向圆心，且大小恒定不变
C．物体做变速圆周运动，所受合外力方向一定始终与速度方向垂直
D．物体做匀变速曲线运动时，所受合外力的大小和方向均保持不变
2.
图为小区道闸的车牌自动识别系统，当有车辆靠近时，闸杆在竖直平面内绕转轴O 逆时针转
动，闸杆上有A、B 两点，在杆抬起的过程中（
）
A．
A
B
B．
A
B
C．
A
B
v
v
D．
A
B
3.
如图所示，桌面高为h1，质量为m 的小球从高出桌面h2的A 点下落到地面上的B 点，在此
过程中下列说法正确的是（
）
A．以地面为参考平面，小球在B 点的重力势能为mgh1＋mgh2
B．以地面为参考平面，小球从A 点到B 点的过程中重力势能增加mgh1＋mgh2
C．以桌面为参考平面，小球在A 点的重力势能为mgh1＋mgh2
D．以桌面为参考平面，小球从A 点到B 点的过程中重力做功为mgh1＋mgh2
4.
如图所示，一个水平圆盘绕中心竖直轴匀速转动，角速度是4 rad/s，盘面上距圆盘中心0.2 m
的位置有一个质量为0.5 kg 的小物体，与圆盘相对静止随圆盘一起转动。小物体与圆盘间的
动摩擦因数为0.5，则小物体所受摩擦力大小是（
）
A．0.5N
B．1.0N
C．1.6N
D．2.5N
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5.
如图所示，某卫星绕行星沿椭圆轨道运动，bd 为其轨道长轴，半长轴为r，周期为T，图示
中S1、S2两个面积大小相等。则（
）
A．卫星从a 运动到b 的过程中加速度逐渐减小
B．卫星从a 运动到b 的速率逐渐减小
C．卫星从a 运动到b 的时间等于从c 运动到d 的时间
D．椭圆轨道半长轴立方与周期平方的比值只与卫星的质量有关
6.
在一次物理课外探究活动中，某实验小组利用轻质细绳、质量为m 的金属小球、速度传感器
和拉力传感器，在竖直平面内完成了“竖直平面内圆周运动”的探究实验。如图甲所示，实
验时，细绳一端固定在O 点上，另一端拴着可视为质点的小球，在竖直平面内做完整的圆周
运动，运动过程中不计空气阻力和一切摩擦损耗。实验中保持小球质量不变，多次实验，测
量小球经过圆周最高点时的速度大小v 以及此时细绳对小球的拉力FT，计算机根据实验数据
绘制出FT−v2关系图像，如图乙所示，则（
）
A．轻质绳长为mb
a
B．当地的重力加速度为m
a
C．数据a 与小球的质量无关
D．当v2＝2b 时，小球受到的拉力大于重力
7.
如图所示，a 为地球赤道上的物体，随地球表面一起转动，b 为近地轨道卫星，c 为同步轨道
卫星，d 为高空探测卫星。若a、b、c、d 绕地球转动的方向相同，且均可视为匀速圆周运动。
则（
）
A．a、b、c、d 中，a 的线速度最大
B．a、b、c、d 中，b 的向心加速度最大
C．a、b、c、d 中，c 的角速度最小
D．a、b、c、d 中，d 的周期最小
8.
近日，长春第一冰锅火爆出圈，吸引全国越野爱好者打卡挑战。冰锅为半径40 m 的用冰砖
打磨的球面，一质量为1000 kg，可视为质点的汽车从冰锅边缘驶下，到达锅底的速率为20 m/s，
重力加速度取10 m/s2，则（
）
A．汽车在锅底受到的支持力大小为10000 N
B．汽车在锅底受到的支持力大小为20000 N
C．汽车在锅底的向心加速度大小为20 m/s2
D．汽车在锅底的向心加速度大小为10 m/s2
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9.
2021 年2 月，“天问一号”探测器成功实施近火制动，进入环火椭圆轨道，并于5 月实施降
轨，软着陆火星表面。如图“天问一号”在P 点被火星捕获后，进入大椭圆环火轨道Ⅲ，一
段时间后，在近火点Q 变轨至中椭圆环火轨道Ⅱ运行，再次经过Q 点变轨至近火轨道Ⅰ运行。
下列说法正确的是（
）
A．“天问一号”在轨道Ⅲ上运行时，经过P 点的线速度小于Q 点的线速度
B．在地球上发射“天问一号”环火卫星速度必须小于11.2km/s
C．“天问一号”从轨道Ⅲ变轨至轨道Ⅱ需要在Q 点减速
D．“天问一号”从轨道Ⅱ变轨至轨道Ⅰ需要在Q 点加速
10. 小明每天骑电瓶车上下班，电瓶车的铭牌如下表所示。已知小明的体重为60kg，小明骑电瓶
车行驶时整体所受阻力的大小恒为160N，重力加速度g 取10 m/s2，sin 6° ≈0.1，小明和电
动车均可视为质点，小明在经过某段水平路面的直线行驶过程中，下列说法正确的是（
）
整车型号：TL800DOT-9A
额定电压：72V
品牌：××
电动机型号：10ZW7251315YA
车辆质量：100kg
电动机额定功率：0.8kW
生产日期：2026 年3月
续航里程：超过40km
A．电瓶车以匀加速和以额定功率两种模式启动最终达到的最大速度相同
B．若小明以额定功率启动电瓶车，电瓶车速度达到4 m/s 时其加速度大小为0.5m/s2
C．若小明达到匀速行驶后，遇到坡角为6°的上坡路段，上坡瞬间的加速度大小约为2m/s2
D．若小明在坡角为6°的上坡路段行驶，当电瓶车再次达到匀速运动时的速度大小约为2.5 m/s
二、实验题：本大题共2 小题，共18 分。
11. （8 分）
如图所示是“DIS 向心力实验器”，当质量为m 的砝码随旋转臂一起在水平面内做半径为r
的圆周运动时，所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，旋转臂另一端的挡光杆（挡光宽度
为d，旋转半径为R）每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力大小F 和
挡光时间t
的数据。该同学通过保持砝码质量和运动半径不变，来探究向心力F 与角速度的
关系。
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（1）本实验主要运用以下哪一种科学方法___________。
A．等效替代法
B．控制变量法
C．理想模型法
（2）某次旋转过程中挡光杆经过光电门时的遮光时间为Δt，则砝码的角速度ω=___________
（用d、R、Δt 表示）。
（3）以F 为纵坐标，以___________（填“Δt”“ 1
t
”“
2
(Δt) ”或“
2
1
(
)t
”）为横坐标，可
在坐标纸中描出数据点作一条直线，若该直线的斜率为k，由作出的图线可得砝码做圆周运动的
半径r=____________（用m、d、k、R 表示）。
12. （10 分）
在日常生活中，“自动抬升纸巾”装置因其取用便捷、节省空间的特点，广泛应用于家庭、
办公室、餐厅等场所。该装置的核心结构由底座、可上下移动的托板和一根始终处于压缩状态的
轻质弹簧组成，弹簧下端固定在底座内部，上端与托板连接，依靠弹簧的弹性弹力将纸巾托住，
随着纸巾被不断取用，纸巾总质量减小，弹簧逐渐伸长，托板随之上升，始终让最上层纸巾保持
在便于取用的高度，极大提升了使用体验。为研究该弹簧的特性，同学进行实验：在托板上依次
放置不同质量的配重块，测量弹簧长度并计算形变量。
科技实践小组设计如图所示，测量出数据记录于下表格：
实验次数
1
2
3
4
5
砝码质量m/g
10
20
30
40
50
弹簧长度l/cm
4.51
4.03
3.48
3.27
2.46
弹簧形变量
/ cm
l
0.99
1.47
2.02
2.23
3.04
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（1）依据测量数据画出m
l
图像如图所示，（纵坐标为砝码质量，横坐标为弹簧形变量），
观察图像可发现，其中第__________次数据误差较大，应该剔除；
（2）结合平衡条件，推导劲度系数K 的表达式为__________（用上托板的质量M、砝码质量
m、弹簧形变量Δl、重力加速度g 表示）。
（3）剔除误差数据后，根据剩余有效数据计算可得劲度系数K=__________N/m；上托板的质
量M=__________g。（结果均保留两位有效数字，g 取10N/kg）
（4）在实际使用过程中，盒子里的纸巾越来越少，纸巾总质量逐渐减小，弹簧的弹性势能
__________（选填“不变”“逐渐变大”或“逐渐变小”）。
三、计算题：本大题共3 小题，共42 分。
13. （12 分）
2024 年5 月28 日18 时58 分，经过约8.5 小时的出舱活动，神舟十八号乘组航天员叶光富、
李聪、李广苏密切协同，在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了空间站空间碎片
防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。如图所示，若空间站在半径为r 的轨道上做匀速圆周
运动。从空间站伸出长为d 的机械臂，微型卫星放置在机械臂的外端。在机械臂的作用下，微型
卫星、空间站、地球在同一直线上，微型卫星与空间站同步做匀速圆周运动。已知地球半径为R，
地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G，求：
（1）地球的质量M 地；
（2）空间站所在轨道处的重力加速度g'；
（3）微型卫星的向心加速度a（微型卫星对空间站的力和空间站的尺寸可以忽略不计）。
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14. （14 分）
2024 年，我国新能源汽车年产销量迈上千万辆级台阶，产品性能、产业体系、使用便利性
都得到了进一步提升。一辆质量为m 的小型新能源汽车在平直路面上启动，汽车在启动过程中
的v﹣t 图像如图所示，OA 段为直线。t1＝20s 时汽车的速度大小v1＝72km/h 且汽车达到额定功率
P 额＝90kW，此后保持额定功率不变，t2时汽车的速度达到最大值v2＝108km/h，整个过程中，汽
车受到的阻力不变。求：
（1）汽车所受的阻力f 大小；
（2）汽车的质量m；
（3）汽车在0～40s（t2<40s）的过程中做的总功W。
15. （16 分）
游乐场中有一种双层旋转摆锤游乐设施，可简化为圆锥摆模型研究。如图一所示，两根长度
均为L 的轻质细绳L1、L2下端各系一个质量均为m 的m1、m2两个摆球，上端共同固定在顶部悬
挂点O。启动后两摆球在不同水平面上做匀速圆周运动，稳定时绳L1与竖直方向夹角为60°，绳
L2与竖直方向夹角为30°。若将装置改为双层悬挂结构，如图二所示：绳L1上端仍固定于O，下
端连接第一个小球；绳L2上端改系在第一个小球下方，下端连接第二个小球。稳定后两球仍各自
在不同水平面内做匀速圆周运动且保持相对静止，绳L1、L2与竖直方向的夹角分别为β、θ。忽略
空气阻力与绳的质量，重力加速度为g。求：
（1）图一中m1、m2两小球做匀速圆周运动的线速度之比v1∶v2 （结果可保留根号）；
（2）图二中m1、m2两小球做匀速圆周运动的周期T；
（3）若图二中β、θ非常小，可以取tanθ=sinθ=θ、tanβ=sinβ=β，则图二中θ与β的比值为多大
（结果可保留根号）。
