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1
树德中学高 2025 级高一下期 4 月阶段性测试物理试题 6.如图为某太阳能汽车测试行驶时的加速度a和车速倒数 的关系图像。若汽车质量为2.5103kg,汽
v
车静止开始沿平直公路行驶,假设行驶中阻力恒定,则
本试卷满分100分,考试用时75分钟
A.汽车匀加速的时间为5s
一、单项选择题(每小题4分,共28分,每个小题只有一个选项符合题目要求)
B.若测试中汽车从20m/s加速到40m/s用时为30s,则该段过程中汽车
1.下面说法中正确的是
行驶的距离为1000m
A.行星绕太阳由远日点向近日点运动时,万有引力对行星做负功
B.牛顿总结出了万有引力定律,开普勒用扭秤实验测出了引力常量
C.汽车所受阻力为2.5103N
C.物体做匀速率曲线运动时,其所受合外力的方向总是与速度方向垂直
D.汽车发动机的额定功率为2.5105W
D.若两个不共线的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动,则合运动可能是直线运动
7.现将等宽双线在水平面内绕制成如图所示轨道,AB、A′B′为两段直轨道,两段半圆形轨道的半径均为
2.图甲为某款可折叠晾衣架,图乙为其结构简图,等长的细杆AB、CD中部通过铰链O连接,可绕铰链
R。在轨道上放置一个质量m的小圆柱体,如图所示,圆柱体与轨道两侧相切处和圆柱截面圆心O连线
O转动。晾衣架展开时,两细杆和竖直方向的夹角相等,若将晾衣架折叠起来,
的夹角2θ,如图所示。两轨道与小圆柱体的动摩擦因数均为μ,小圆柱尺寸和轨道间距相对轨道长度可忽
让端点B、D沿着地面以相等的速率向中间匀速靠拢,则铰链O上移的速率
略不计。初始时小圆柱位于B点处,并获得切线方向的初速度v
0
沿顺时针转动,并能经过点B′,已知重
A.一直减小
力加速度g。下列说法正确的是
B.一直增大
C.先减小后增大
D.先增大后减小
3.如图所示,木块B上表面是水平的,当木块A置于B上时,给AB整体一个初速度,使AB一起沿粗糙
斜面匀速下滑。下滑过程中A与B保持相对静止,且斜面体相对地面静止。A和B在下滑过程中
A.地面对斜面体的摩擦力方向向左
B.木块B对A的摩擦力做负功 mgR
A.从B点到B′点的过程中,克服摩擦力做的功为
C.木块B对A的支持力做正功 cos
D.木块A对B做正功 B.从B点到B′点的过程中,v 0 越大克服摩擦力做的功越多
4.2023年10月30日神舟十六号载人飞船成功撤离空间站组合体,标志着中国空间站建设又迈入新阶段。 C.为了让小圆柱不脱离内侧轨道,v
0
的最大值 gRsin
空间站与神舟十六号飞船分离前在椭圆轨道3上运动,空间站与飞船在Q点分离,随后飞船进入椭圆轨
gR
D.为了让小圆柱不脱离内侧轨道,v 的最大值
道2,逐步转移到近地圆轨道1,再寻找合适的时机进入大气层。不考 0
tan
虑飞船、空间站在太空中受到的阻力,下列说法正确的是 二、多项选择题(每小题6分,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错或不答的得0分,共18分)
A.神舟十六号飞船在Q点分离时需要启动自身推进系统,朝与运行方 8.如图所示,斜面ABC放置在水平地面上,AB=2BC,O为AC的中点,现将小球从A点正上方、A与
向相反的方向喷火 F连线上某一位置以某一速度水平抛出,落在斜面上.已知D、E为AF连线上的点,且AD=DE=EF,D
B.神舟十六号飞船在轨道1上P点速度可能小于在轨道3上M点速度 点与C点等高.下列说法正确的是
C.神舟十六号飞船在轨道2、轨道3上分别经过Q点时的向心加速度相同
D.神舟十六号飞船在轨道2上经过P点的时运行速度小于地球的第一宇宙速度
5. 如图所示,两等长轻绳一端打结,记为O点,并系在小球上。两轻绳的另一端分别系在同一水平杆上
的A、B两点,两轻绳与固定的水平杆夹角均为53°。给小球垂直纸面的速度,
使小球在垂直纸面的竖直面内做往复运动。某次小球运动到最低点时,轻绳OB
从O点断开,小球恰好做匀速圆周运动。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,则轻绳
OB断开前后瞬间,轻绳OA的张力比为
A.若小球落在斜面上的速度与斜面垂直,则小球的飞行时间由初速度大小决定
A.1:1 B.25:32 C.25:24 D.3:4
B.若小球从D点抛出,有可能垂直击中O点
C.若小球从E点抛出,有可能垂直击中O点
D.若小球从F点抛出,有可能垂直击中C点
高一物理阶考 2026-04 第1页 共3页9.图1是北京卫星测控中心对某卫星的监控画面,图中左侧数值表示纬度,下方数值表示经度,曲线是 实验步骤:
运行过程中卫星和地心的连线与地球表面的交点(即星下点)的轨迹展开图。该卫星运行的轨道可视为 ①将小球在右侧轨道某处由静止释放,记录该处的角度;
圆轨道,高度低于地球同步卫星轨道,绕行方向如图2所示。已知地球半径为R,地球同步卫星轨道半径 ②小球到达轨道最低点时,记录力传感器的示数F ;
N
约为6.6R。关于该卫星,下列说法正确的是
③改变小球释放的位置,重复以上操作,记录多组F 、的数值;
N
数据处理:
F 1 1
(1)以 N 为纵坐标,以______(选填“sin”“cos”“ ”或“ ”)为横坐标,作出的图
mg sin cos
像如图2所示。
(2)若该图像斜率的绝对值k______,纵截距b______,则可验证向心力表达式。
(3)某同学认为小球运动时的轨道半径为圆轨道半径与小球半径的差值,即小球球心到轨道圆心的距离
才为圆周运动的半径,因此图2斜率绝对值k的测量值与真实值相比______(选填“偏大”、“偏小”或
“相等”)。
12.(8分)学习平抛运动后,小赵同学想对抛体运动的特点进行研究。他把桌子搬到墙附近,墙上附有
A.轨道平面与赤道平面夹角为60
白纸和复写纸。在水平桌面上固定一个用硬纸板做成的斜劈,使小钢球始终从斜面上某一固定位置滚下,
B.连续两次到达同一经度均要运动2圈
钢球沿桌面飞出后做平抛运动,最终打在墙上,如图甲所示。
C.轨道半径约为3.2R
(1)小赵在墙面白纸上记下小球离开桌面的水平高度线,改变桌子右边缘和墙壁的距离x,使小球打在
D.运行速度小于地球同步卫星的运行速度
竖直墙面的不同位置。若某两次实验,桌子右边缘到墙壁距离之比为2:1,可测得小球落点位置到水平高
10.“飞椅”是游乐场常见的游乐项目,结构示意图如图所示,长为l的钢绳一端系着“飞椅”的座椅,
度线的距离之比为________。
另一端固定在长为r的水平横臂上,横臂可以沿竖直轴上下移动,还可以绕
(2)若小赵利用手机摄像功能对钢球在空中的运动过程进行拍摄,逐帧记录钢球位置,在得到的图片上,
轴转动。开始时,座椅静止在地面附近,横臂位于P处,人坐上座椅后,横
以竖直方向为y轴,水平方向为x轴建立如图乙所示的坐标系。已知录像中每秒有30帧,实验中g取10m/s2,
臂一边转动一边上升,到Q处时人和座椅稳定地绕竖直轴做匀速圆周运动,
图片中一小格对应的实际长度为________m(用分数表示),小球从桌面离开时的速度为________m/s(保
此时钢绳与竖直方向的夹角为。已知PQ间的高度差为h,人与座椅的总质
留2位有效数字)。
量为m。忽略竖直轴自身的半径,不计空气阻力,已知重力加速度g。则
gtan
A.横臂在Q处,人和座椅的角速度为
lsinr
g
B.横臂在Q处,人和座椅的角速度为
lcos
1
C.横臂从P到Q的过程中,钢绳对人和座椅做功mgh mgtanlsinr
2
1
D.横臂从P到Q的过程中,钢绳对人和座椅做功mghllcos mgtanlsinr
2 (3)若小赵在做(2)中实验时,仅逐帧记录了钢球的位置(录像中仍每秒有30帧),没有记录水平方
三、实验题(每空2分,共16分) 向和竖直方向,如图丙所示。能否根据记录的图片得到小球的初速度大小( )
11.(8分)树德中学物理兴趣小组想验证向心力公式,实验装置如图1所示,一个半圆形光滑轨道,右 A.不能,图中无法确定水平和竖直方向
侧所标记的刻度为该点与圆心连线和竖直方向的夹角,圆弧轨道最低点固定一个力传感器,可显示小球 B.不能,不知道图中的比例尺
达到该处时小球对轨道的压力大小F ,小球质量为m,重力加速度为g。 C.能,可以连接AC的中点和B点,确立竖直方向,建立坐标系后即可求出初速度
N
高一物理阶考 2026-04 第2页 共3页四、解答题(本题3个小题,共38分) 15.(16分)如图所示,P、Q两颗钉子固定于同一竖直线上,初始相距d=0.1m。P的正下方有长度为l
13.(10分)石墨烯是一种具有超轻超高强度的新型材料。有人设想:用石墨烯制作超级缆绳连接地球赤 =2m的不可伸长轻质细绳,细绳一端固定在P上,另一端连接位于P正下方的小物块A,A与下方水平
道上的固定基地与同步空间站,利用超级缆绳承载太空电梯从地球基地向空间站运送物资。已知地球半 面间的距离h=3.2m,质量m=1kg。在小物块A的正下方水平地面上放置着另一小物块B,B与水平面
径R,自转周期T,地球北极表面重力加速度g,万有引力常量G。
2 3
间的动摩擦因数μ= 。开始时给小物块A一个水平初速度v =10m/s,忽略空气阻力和钉子直径,设
(1)求地球的质量M;(4分)
5
0
(2)太空电梯停在距地面3R的站点,求该站点处质量 细绳在与钉子碰撞前后瞬间小物体线速度不变,重力加速度g=10m/s2。
为m的货物对太空电梯的压力大小。(6分) (1)求小物块A刚开始运动时对细绳的拉力;(3分)
(2)若改变A的初速度v ,同时给B一个与A相同的初速度,B物体运
0
动到M点停止;A物体在竖直面内旋转9圈后,经过P正下方时绳子断裂,
之后A做平抛运动恰好落到M点,求v ;(6分)
0
(3)若拉力达到90N绳子会断,上下移动Q改变P、Q的间距d,保持Q
在P的正上方,使A旋转n圈经过P正下方,绳子与P碰撞后绳子才断裂。
求d的范围(用n表示)。(7分)
14.(12分)泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流。泥
石流流动的全过程虽然只有很短时间,但由于其高速前进,具有强大的能量,因而破坏性极大。某课题
小组对泥石流的威力进行了模拟研究,他们设计了如图甲所示的模型:在水平地面上放置一个质量为
m4kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移变化如图乙所示,已知物
体与地面间的动摩擦因数为0.5,g 10m/s2。则:
(1)物体在运动过程中的最大加速度为多少?(3分)
(2)在物体在水平面上运动的最大位移是多少?(4分)
(3)距出发点多远处,物体的速度达到最大?最大速
度是多少?(5分)
高一物理阶考 2026-04 第3页 共3页树德中学高 2025 级高一下期 4 月阶段性测试物理试题参考答案 联立解得s8m
(3)由图像可知,当F、x的单位分别是N、m时,F 随x变化的数值关系为F 8020x
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
物体速度最大时,所受合力为0,则有F mg
答案 C A D C B B A AD AC AD
联立解得x3m,F20N
11.(8分,每空2分)(1)cos (2) 2 3 (3)相等
1
1 对此过程由动能定理可得Wmgx mv2 0
【详解】(1)小球从出发点到达最低点,由动能定理得mgR1cos mv2 F 2 m
2
8020
由牛顿第三定律可知,最低点轨道对小球的支持力大小等于F 。小球在最低点,由受力分析可得 又W 3J150J
N F 2
mv2 F
F mg ,联立上述二式可得F 3mg2mgcos,整理可得 N 32cos 联立解得v 3 5m/s
N R N mg m
15.(1)60N,竖直向下 (2)12m s (3)见解析
F
所以,以 N 为纵坐标,以cos为横坐标,作出的图像如图2所示。
v2
mg 【详解】(1)刚开始运动时,重力mg与绳子拉力F 的合为提供物体A的向心力,可得F mg m 0
T T l
F
(2)[1][2]根据 N 32cos,可知,若斜率的绝对值k 2,纵截距b3,则可验证向心力表达式。
代入数据解得F =60N……1分
mg T
(3)通过上述方程发现,表达式与轨道半径无关,故图像斜率的绝对值k不变。
由牛顿第三定律可得,……1分
1
物体A对细绳的拉力为60N,方向竖直向下……1分。
12.(8分,每空2分) (1)4:1 (2) 0.67 (3)C
180 (2)记物体在旋转9圈后到P点正下方的速度为v ,由动能定理可得mg18d 1 mv2 1 mv2
1 1 2 0 2 1
【详解】(2)[2]录像中每秒有30帧,则间隔时间T s
30 1
之后A做平抛运动,设经过t时间A落地,则可得h18d gt2
1 2
设图片中一小格对应的实际长度为l,在竖直方向上ygT2由图知y2l解得l m
180 A的水平位移xvt
1
(3)[4]由于水平方向做匀速运动,AC的中点一定与B点在同一竖直线上,则连接AC的中点和B点, B物体做加速度大小为g的匀减速直线运动,因此可得B的水平位移满足v2 2gx
0
确立竖直方向,建立坐标系,测量两点间的水平距离,即可求出初速度,故C正确.
联立两式可得v 0 =12m/s……2分 或 4 3m/s……2分
13.(1) gR2 ;(2) mg 16mR2 根据竖直面内圆周运动特点,为了使物体能够通过最高点,应当满足
G 16 T2
最低点速度v ≥ =10m/s ……2分
0
Mm gR2
【详解】(1)设质量为m
0
的物体在北极地面处于静止状态,则有m
0
g G
R2
0 ,解得M
G
可知只有v
0
=12m/
5
s
满
足条件。
(3)假设经过n圈后经过P点正下方时物体的速度为v ,第n圈经过P点正下方时与钉子P碰前细绳的
Mm 2
(2)货物质量为m,在距地面高3R站点受到的万有引力为F G
4R2
拉力为F
1
,与钉子碰后细绳的拉力为F
2
;第n-1圈经过P点正下方时速度为v
3
与钉子P碰后细绳的拉力
v2 v2 v2
2 2 为F ,则有F mg m 2 、F mg m 2 、F mg m 3
货物绕地球做匀速圆周运动,设太空电梯对货物的支持力为N 1 ,则有FN 1 m T 4R 3 1 l(2n1)d 2 l2nd 3 l2(n1)d
根据题意有v2 v22g2nd、v2 v22g2(n1)d
mg 16mR2 2 0 3 0
根据牛顿第三定律有N
2
N
1
,解得N
2
16
T2
记F
0
=90N为了使得钉子在旋转n圈与钉子碰后断裂,碰前不断裂;钉子在旋转n-1圈与钉子碰后不断裂,
需要分别满足F F、F F 、F F
14.(1)a 15m/s2;(2)s8m;(3)x3m,v 3 5m/s 0 1 0 2 0 3
m m
1 3
【详解】(1)情况一:当推力F最大时,物体的加速度最大,由牛顿第二定律可得F mg ma 联立以上各式解得 d
m m 2n 6n4
由图乙可知F
m
80N,可解得a
m
15m/s2……2分
注意到物体在旋转n圈后能够经过P点下方的条件是2nd l
情况二:当推力F最小时,物体的加速度最大,由牛顿第二定律可得f-F=ma
1
由数学知识可知:当n=1时, md 1m
由图乙可知F min =0,可解得a=5m/s2 不符合题意,舍……1分 2
(2)物体位移最大时,速度一定为0,对全过程由动能定理可得W mgs00 1 3
F 当n≥2时, (m)d (m)
1 1 2n 6n4
由图像可知,位移为x 4m时,力F 做的功为W F x 804J160J
m F 2 m m 2
高一物理阶考 2026-04 第4页 共3页