重庆市南开中学2025-2026学年高一下学期3月阶段性测试物理试题（Word版附解析）

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一、单选题
1. 许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，也创造了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法等。以下关于物理学史和物理学方法叙述正确的是（ ）
A. 在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫假设法
B. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体整个运动过程的位移，这里采用了微元累积法
C. 在探究自由落体运动规律实验中，伽利略把斜面实验的结果推广到竖直情况，这种方法被称为“放大法”
D. 卡文迪许在研究万有引力时，利用控制变量思想，将微小的万有引力转变成可测量的角度变化
【答案】B
【解析】
【详解】A．在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故A错误。
B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体整个运动过程的位移，每一个小段可以看成一个“微元”，各小段的位移相加即“累积”，所以这里采用了微元累积法，故B正确；
C．在探究自由落体运动规律实验中，伽利略把斜面实验的结果推广到竖直情况，这种方法被称为合理外推法，故C错误。
D．卡文迪许在研究万有引力时，将微小的万有引力转变成可测量的角度变化，利用的是放大法，故D错误。
故选B。
2. 一辆汽车在水平路面上转弯，沿曲线由M向N减速行驶，下图分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】汽车沿曲线由M向N减速行驶，F应指向轨迹的凹侧并与速度方向夹角大于90°。
故选D
3. 如图所示，物体A在拉力F＝100N作用下沿地面向右运动，已知cs37°＝0.8，当物体速度等于1m/s时，拉力的瞬时功率为（ ）
A. 60WB. 80WC. 100WD. 120W
【答案】B
【解析】
【详解】拉力与速度的夹角为，则拉力的瞬时功率
故选B。
4. 一质量为2kg的物体，运动速度为4m/s，该物体的动能是（ ）
A. 32JB. 16JC. 4JD. 8J
【答案】B
【解析】
【详解】该物体的动能是
故ACD错误，B正确。
故选B。
5. 两颗人造地球卫星a和b，绕地球做匀速圆周运动。其线速度分别为、，周期为、，若它们的轨道半径，则下列关系正确的是（ ）
A. 、B. 、
C. 、D. 、
【答案】C
【解析】
【详解】由
得
又
得
可见轨道半径越大，线速度越小，周期越大，因为
所以
故选C。
6. 如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的小球，分别从相同的高度，沿不同的轨道运动到水平地面上，下列说法正确的是（ ）
A. 甲球落地时速度大小最大B. 乙球落地时速度大小最大
C. 丙球落地时速度大小最大D. 三个小球落地时速度大小一样大
【答案】D
【解析】
【详解】根据动能定理
可得
三个小球运动到水平地面的速度大小一样大，故ABC错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示倾角为的斜面足够长，从A点正上方处的B点，以的速率抛出一个小球，方向不定，且小球的轨迹与在同一竖直平面内，则小球落回斜面的最长时间为（取）（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】设小球从B点抛出时的速度方向与水平方向成角，则有
两式联立得
解得
当最大时，t最大。根据数学知识可知
故时，t最大，最大值为
故选B。
二、多选题
8. 在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从t＝0时刻起，由坐标原点（0，0）开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度－时间图像如图甲、乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 0~2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动
B. 2~4 s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向
C. 4 s末物体坐标为（4 m，4 m）
D. 4 s末物体坐标为（6 m，2 m）
【答案】AD
【解析】
【详解】A．0~2 s内，物体在y轴方向没有速度，由题图可知，物体沿x轴方向做匀加速直线运动，故A正确；
B．在2~4 s内，物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做匀加速直线运动，根据运动的合成可知，物体做匀加速曲线运动，加速度沿y轴方向，故B错误；
CD．在0~2s内，物体在x轴方向的位移为
在2~4s内，x轴方向的位移为
y轴方向位移为
则4s末物体的坐标为（6 m，2 m），故C错误，D正确。
故选AD。
9. 如图所示为家用撮箕的示意图，撮箕的、两面相互垂直，一玩具篮球放于撮箕内与、两面均接触（不计它们间的摩擦），表面对篮球的作用力为。当撮箕从图示位置开始绕轴旋转90°至面竖直的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 一直减小B. 先增大后减小
C. 玩具篮球的重力势能保持不变D. 玩具篮球的重力势能先增大后减小
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．设某时刻N面与水平面的夹角为θ，则
FN=mgcsθ
FM=mgsinθ
当撮箕从图示位置开始绕轴旋转90°至面竖直的过程中，θ变大，则FM增大，FN变小，A正确B错误。
CD．玩具篮球的重心距离地面的高度先增加后减小，则它的重力势能先增大后减小，C错误，D正确。
故选AD。
10. 2023年9月21日，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨桂、桂海潮在“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，已知空间站距地面高度约为地球半径的，这表明他们（ ）
A. 所受合力大小近似为零
B. 所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等
C. 绕地球飞行的速度大于地球第一宇宙速度
D. 绕地球运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的倍
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．航天员可以自由地漂浮，航天员所受万有引力提供向心力，故A错误，B正确；
C．根据万有引力提供向心力，有
所以
由于空间站运行的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，所以空间站绕地球飞行的速度小于地球第一宇宙速度，故C错误；
D．根据万有引力提供向心力，有
所以空间站绕地球运动的向心加速度大小为
故D正确。
故选BD。
三、实验题
11. 在“探究功与速度变化的关系”的实验中，备有若干相同的橡皮筋，第一次小车在一条橡皮筋的作用下从静止弹出，沿木板滑行，橡皮筋对小车做功为W，小车被弹出的速度为v，第二次将两条橡皮筋并在一起，并且与第一次拉伸的长度一样，小车在橡皮筋的作用下从静止弹出，沿木板滑行，橡皮筋对小车所做的功是W的______倍，小车被弹出的速度时v的______倍。
【答案】 ①. 2 ②.
【解析】
【详解】[1]橡皮筋对小车做的功我们没法直接测量，所以我们是通过改变橡皮筋的条数的方法来改变功，为了让橡皮筋的功有倍数关系就要求将橡皮筋拉到同一位置处。故第二次将两条橡皮筋并在一起，并且与第一次拉伸的长度一样，小车在橡皮筋的作用下从静止弹出，沿木板滑行，橡皮筋对小车所做的功是W的2倍；
[2]根据动能定理
解得
12. 利用如图甲所示的装置可以做多个力学实验。
（1）某同学用此装置测量小车做匀变速直线运动的加速度。用游标卡尺测量遮光条的宽度d，其示数如图乙所示，则____________________mm。测出小车静止时遮光条到光电门的距离x，从光电计时器上读出遮光条通过光电门的时间为t，则小车的加速度为__________。（用测量的物理量表示）
（2）若继续用此装置做“探究功与速度变化的关系”的实验，使小车释放点到光电门的距离成倍增加进行多次实验，每次实验时要求小车都由静止释放。
①如果实验时遮光条通过光电门的时间记为t，通过描点作出图像来反映合力做的功与t的关系，则下图中符合实验事实的是______________。
②下列实验操作中必要的是______________
A.调整长木板与水平方向的夹角，在未挂重物时使小车能在长木板上匀速运动
B.必须满足重物的质量远小于小车的质量
C.保持小车（包括遮光条）和重物的质量不变
【答案】 ①. 5.50 ②. ③. D ④. C
【解析】
【详解】（1）[1]由图乙可知，遮光条的宽度为
[2]小车通过光电门的速度为
由运动学公式有
联立解得
（2）①[3]根据题意，由动能定理有
可知
故选D。
②[4]AB。无论重物的质量如何，轨道是否水平，每次拉力大小一定相等，不必计算拉力大小，因此不必满足重物的质量远小于小车的质量，也不必调整轨道水平，故AB错误；
C．由于该实验是通过成倍增加位移的方法来进行验证的关系即可，则需要保证每次小车静止释放和保持小车（包括遮光条）和重物的质量不变，故C正确。
故选C。
四、解答题
13. 2021年5月15日，我国发射的“天问一号”着陆火星表面，假设天问一号着陆前绕火星做匀速圆周运动，其周期为T，轨道半径为r，已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星自转的影响。求：
（1）火星质量M；
（2）火星表面重力加速度大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【分析】
【详解】（1）由万有引力提供向心力
解得
（2）由重力等于万有引力
联立解得
14. 1991年春晚熊猫巴斯站在滚木上的木板上完成了转杆表演，如图甲所示，其憨态可掬的样子逗得大家笑得前仰后翻。转杆可简化为图乙的模型，质点A质量为m，固定在轻细直杆L的一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动。如果小球经过最高点时，杆对球的拉力大小等于球的重力。重力加速度为g，求：
（1）小球在最高点的速度大小：
（2）当小球经过最低点时速度为，求杆对球作用力大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）小球在最高点，受重力和杆的拉力，由牛顿第二定律得
杆对球的拉力大小等于球的重力
（2）小球在最低点时，受重力和杆的拉力，其合力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
将
代入
15. 如图所示，传送带始终以的速度水平传动，将质量的弹性小滑块（可视为质点）轻放到传送带A端，若滑块与传送带间的动摩擦因数，A、B间距离。传送带的右端B与竖直面内一半径的光滑四分之一圆弧轨道顶端平滑连接。C与水平面连接，且该水平面足够长。该滑块每次与水平面碰撞前、后，水平方向速度不变，竖直方向速度反向，且大小保持不变。已知重力加速度，该滑块在B处无动能损失，不考虑滑块的滚动，不计空气阻力。求：
（1）该滑块从A运动到B的时间；
（2）该滑块运动到四分之一圆弧顶端时对轨道的压力；
（3）该滑块第一次落到水平面的位置到C处的距离和第6次落到水平面的位置到C处的距离。
【答案】（1）
（2），方向竖直向下
（3），
【解析】
【小问1详解】
滑块在传送带上根据牛顿第二定律
解得，滑块的加速度大小为
假设滑块加速到最大速度还没有到达B，则位移为
所以假设成立，此后滑块做匀速直线运动，则匀速时间为
加速的时间为
所以，该滑块从A运动到B的时间为
小问2详解】
滑块运动到四分之一圆弧顶端时，设圆弧对滑块的支持力为，则根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律可知，滑块运动到四分之一圆弧顶端时对轨道压力大小等于圆弧对滑块的支持力大小，即
方向竖直向下；
【小问3详解】
设滑块脱离圆弧时，与水平方向的夹角为，速度大小为，如图所示
则，此时重力垂直接触面向下分力恰好提供向心力
根据动能定理
联立，解得
，
则，此时滑块在水平方向的分速度大小为
竖直方向的分速度大小为
此后，在竖直方向上，滑块做竖直下抛运动，则
其中
解得
在水平方向的位移大小为
则滑块第一次落到水平面的位置到C处的距离为
第一次落地时，滑块在竖直方向的速度大小为
则，从第一次落地到第六次落地，在空中运动时间为
则，在水平方向的总位移为
则，第六次落地到C点的距离为