2025_2026学年河南南阳市方城县第一高级中学高一下学期3月阶段检测物理试卷 [含解析]

这是一份2025_2026学年河南南阳市方城县第一高级中学高一下学期3月阶段检测物理试卷 [含解析]，共41页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每题4分，共28分）
1. 关于圆周运动的概念与规律，下列说法正确的是（ ）
A. 匀速圆周运动的物体所受合力完全提供向心力
B. 匀速圆周运动的线速度保持不变
C. 匀速圆周运动是一种匀变速运动
D. 做匀速圆周运动物体所受合力增大将做离心运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．匀速圆周运动切向力等于0，合力指向圆心完全提供向心力，故A正确；
B．匀速圆周运动的线速度大小不变，但方向时刻发生变化，故B错误；
C．匀速圆周运动的加速度大小不变，但方向时刻发生变化，是一种变加速曲线运动，故C错误；
D．做匀速圆周运动的物体所受合力增大，则合力大于所需的向心力，将做近心运动，故D错误。
故选A。
2. 生活中的很多现象往往都可从物理的角度进行解释。在下面的四幅图中，甲图展示的是正在跳伞的运动员，有风时，跳伞员在竖直方向的运动情况与无风时相同，乙图展示的是火车正在水平面内转弯，丙图展示的是儿童正在荡秋千，丁图展示的是摩托车骑手正在球形铁笼竖直面内沿内壁进行“飞车走壁”表演。下列对四幅图中有关现象的说法正确的是（ ）
A. 甲图中有风时比无风时跳伞员落地时间长
B. 乙图中外轨高于内轨，但是火车的轮缘可能对外轨产生侧向挤压
C. 丙图中秋千摆至最低点时，儿童处于失重状态
D. 丁图中在竖直面内做圆周运动的摩托车，在最高点时的速度可以为零
【答案】B
【解析】
【详解】A．跳伞的运动员，有风时，跳伞员在竖直方向的运动情况与无风时相同，根据分运动的等时性可知，有风时与无风时跳伞员落地时间相同，故A错误；
B．火车水平面内转弯，需要水平方向的向心力，因此需要轨道外高内低，让支持力在水平方向产生指向圆心的分力从而提供向心力，若火车速度超过规定速度，火车有做离心运动的趋势，此时火车的轮缘可能对外轨产生侧向挤压，故B正确；
C．秋千摆至最低点时，圆心在上方，加速度向上，因此儿童一定处于超重状态，故C错误；
D．在竖直面内做圆周运动的摩托车，在最高点时的最小速度满足
即
所以在最高点速度一定不为零，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，为某种自行车的大齿轮、链条、小齿轮、脚踏板、后轮示意图。在骑行过程中，脚踏板和大齿轮同轴转动，小齿轮和后轮同轴转动。已知大齿轮与小齿轮的半径之比为3：1，后轮与小齿轮半径之比为10：1，当使后轮离开地面，摇动脚踏板带动后轮一起转动时，大齿轮边缘的A点与后轮边缘的C点（ ）
A. 线速度之比为10：1
B. 角速度之比为3：1
C. 向心加速度之比为10：3
D. 周期之比为3：1
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知，A与B具有相同的线速度，根据
解得
B与C具有相同角速度，则A、C角速度之比为
根据
可得A、C线速度之比为
根据
解得
根据
解得
故选D。
4. 如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为，货物的质量为，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为，连接货车的绳与水平方向的夹角为，重力加速度为，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 货车的速度等于B. 货车的速度等于
C. 缆绳中的拉力大于D. 货箱对货物的支持力小于
【答案】C
【解析】
【详解】AB．将货车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向的分速度，沿绳子方向的速度等于货箱的速度，则
可得货车的速度为
故AB错误；
CD．货车向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角θ减小，增大，又因为不变，所以货箱的速度增大，货箱和货物向上做加速运动，加速度方向向上，处于超重状态，缆绳对货箱的拉力满足
货箱对货物的支持力满足
故C正确，D错误。
故选C。
5. 一艘小船在静水中的速度是5m/s，一条河宽为，河水流速是，下列说法正确的是（ ）
A. 小船渡过这条河的最短时间是20s
B. 小船在这条河中运动的最小速度是3m/s
C. 小船渡过这条河的最小位移是100m
D. 小船渡过这条河的最小位移是80m
【答案】D
【解析】
【详解】A．垂直渡河时，小船渡过这条河的时间最短则有
所以A错误；
B．小船在这条河中运动的合速度大小范围为1m/s~9m/s，所以B错误；
CD．因为船速大于水速，所以小船可以垂直河岸到达对面，则小船渡过这条河的最小位移是80m，所以C错误；D正确；
故选D。
6. 如图所示，一根细线下端拴一个小球P，细线的上端固定在物块Q上，Q放在带小孔（小孔光滑）的水平桌面上，第一次小球在某一水平面内做匀速圆周运动。第二次小球在一个更高的水平面内做匀速圆周运动，而物块Q始终静止在桌面上的同一位置，则第二次与第一次相比，下列说法中正确的是（ ）
A. Q受到桌面的摩擦力一定变小B. 小球P运动的线速度可能变小
C. 小球P运动的周期一定变小D. 小球P运动的向心加速度可能变小
【答案】C
【解析】
【详解】设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为T，细线的长度为L，所以小球受力如图：
由图可知，mgtanθ=mω2Lsinθ
解得
小球在更高的水平面上匀速圆周运动时，θ增大，所以csθ减小，拉力T变大，角速度ω变大。
A、对物块Q受力分析，受到水平向右的拉力，水平向左的摩擦力，竖直向下的重力和竖直向上的支持力，重力的大小等于支持力的大小，根据牛顿第三定律，物块与水平桌面之间的弹力不变，改变高度后，对物块Q，由受力平衡条件可知，拉力的大小等于摩擦力的大小，所以第二次与第一次相比，物块与水平桌面之间的摩擦力变大，故A错误；
B、小球P运动的线速度v=ωLsinθ
θ增大，则v增大，故B错误；
C、根据
可知，角速度ω变大，T减小，故C正确；
D、向心加速度为a=ω2Lsinθ
变大，故D错误。
故选C。
7. 近年来，国家大力开展冰雪运动进校园活动，目前已有多所冰雪特色学校，蹬冰踏雪深受学生喜爱。如图所示，现有两名滑雪运动员（均视为质点）从跳台a处先后沿水平方向向左飞出，其速度大小之比为，不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到斜坡（可视为斜面）上的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 他们飞行时间之比为
B. 他们飞行的水平位移之比为
C. 他们速度变化之比为
D. 他们在空中离坡面的最大距离之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A．运动员从跳台a处水平飞出，设初速度为，飞行时间为，斜坡的倾角为，运动员在空中做平抛运动，落到斜坡上时则有
解得
可得他们飞行时间之比为
A错误；
B．运动员飞行的水平位移为
他们飞行的水平位移之比为
B错误；
C．两运动员在水平方向的速度不变，在竖直方向的速度变化为
因为他们飞行时间之比为
则有他们速度变化之比为
C正确；
D．运动员在空中离坡面的最大距离为
他们在空中离坡面的最大距离之比为
D错误。
故选C。
二、多选题（每题6分，共18分）
8. 如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动，滚筒上有很多漏水孔，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的。某一阶段，如果认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，已知滚筒半径为R，取重力加速度为g，那么下列说法正确的是（ ）
A衣物通过最高点和最低点时线速度和加速度均相同
B. 脱水过程中滚筒对衣物作用力不始终指向圆心
C. 增大滚筒转动的周期，水更容易被甩出
D. 为了保证衣物在脱水过程中能做完整的圆周运动，滚筒转动的角速度至少为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，在最高点与最低点线速度大小相同方向不同，加速度大小相同方向不同，故A错误；
B．滚筒对衣物作用力有垂直于接触面的支持力和相切于接触面的摩擦力，该作用力与重力的合力大小不变且始终指向圆心，故脱水过程中滚筒对衣物作用力不一定指向圆心，故B正确；
C．当衣物做匀速圆周运动时，衣物上的水由于所受合外力不足以提供向心力而做离心运动，因此向心力越大，脱水效果越好
因此周期越小，水越容易被甩出，故C错误；
D．为了保证衣物在脱水过程中能做完整的圆周运动，则在最高点
可知滚筒转动的角速度至少为
故D正确。
故选BD。
9. 如图所示，杂技演员进行表演时，可以悬空靠在以角速度ω匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来。设圆筒半径为r，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则该演员（ ）
A. 受到4个力的作用
B. 所需的向心力由弹力提供
C. 角速度越大，人受到的摩擦力越大
D. 圆筒的角速度
【答案】BD
【解析】
【详解】A．杂技演员受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力的作用，共3个力作用，A错误；
BC．由于杂技演员在圆筒内壁上不掉下来，竖直方向根据平衡，有
筒壁的弹力提供向心力，水平方向，有
角速度越大，人受到的摩擦力不变，弹力变大，B正确，C错误；
D．要想不下滑，最大静摩擦力需要大于重力，所以
，
解得
D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示，“天鲲号”不仅是我国疏浚装备制造技术的巅峰之作，更是综合国力提升的重要象征。不计空气阻力，“天鲲号”在吹沙填海工程中喷出泥沙的运动可视为斜上抛运动，以排泥管口为坐标原点，建立图乙所示坐标系。排泥管口的仰角为，距海面的高度h，泥沙喷出的初速度大小为，在排泥过程中“天鲲号”始终保持静止，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 喷出的泥沙相对于海平面的最大高度为
B. 泥沙从排泥管口喷出到落至海平面所用的时间为
C. 喷出的泥沙在空中运动的轨迹方程为
D. 调整仰角，泥沙在海面落点坐标的最大值为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．喷出的泥沙做斜抛运动，抛出时在竖直方向的分速度为
竖直方向做竖直上抛，由运动学知识可知喷出的泥沙相对于海平面的最大高度为
A正确；
B．泥沙上升过程由运动学知识有
下落过程在竖直方向做自由落体运动，由运动学知识有
则泥沙从排泥管口喷出到落至海平面所用的时间为
联立解得泥沙从排泥管口喷出到落至海平面所用的时间为
B错误；
C．喷出的泥沙在水平方向做匀速直线运动，由运动学公式有
竖直方向做竖直上抛运动，由运动学知识有
联立解得喷出的泥沙在空中运动的轨迹方程为
C正确；
D．泥沙在水平方向做匀速直线运动，由运动学知识有
其中
联立解得落在海面上时的水平位移为
可知当时水平位移有最大值，最大位移为
D错误
故选AC。
三、实验题：本题共两小题，每空2分，共16分。
11. 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变速塔轮匀速转动，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，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出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钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右标出的刻度，此时可研究向心力的大小与_______的关系。
A．质量m B．角速度 C．半径r
（2）在（1）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出1个格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为_______；其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则左右两标尺示数的比值_______。（选填：变大、变小或不变）
【答案】 ①. B ②. 1：2 ③. 不变
【解析】
【详解】（1）[1]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，由于可知，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系。
故选B。
（2）[2]左边标尺露出4个格，右边标尺露出1个格，则向心力之比为4：1，由
，
可知，小球的角速度之比为2：1，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为1：2。
[3]由上一步的分析可知，其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则左右两标尺示数的比值不变。
12. 利用实验室的斜面小槽等器材研究平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，要想得到钢球在空中做平抛运动的轨迹就得设法用铅笔描出小球经过的位置（每次使用铅笔记下小球球心在木板上的水平投影点）。通过多次实验，把在竖直白纸上记录的钢球的多个位置用平滑曲线连起来就得到了钢球做平抛运动的轨迹。
（1）实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，建系坐标原点选择正确的是__________（填字母）。
A. B.
C. D.
（2）研究平抛运动，下面做法可以减小实验误差的是__________（填字母）。
A. 尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
B. 使用密度小、体积大的钢球
C. 调整斜槽使小球可在斜槽末端保持静止
D. 观察小球下落时，应通过俯视记录小球经过的位置
（3）若某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，如图，取A点为坐标原点，各点的位置坐标如图所示（），则可推算出：
①横坐标为30cm的点的纵坐标理论上应为__________cm；
②小球经过B点位置时的速度__________ m/s（结果保留根号）。
③小球从抛出点运动到A点的时间应为__________ s（结果保留两位有效数字）。
【答案】（1）D（2）C
（3） ①. 75 ②. ③. 0.10
【解析】
【小问1详解】
建立坐标系时，应将小球在斜槽末端时，球心在竖直面上的投影为坐标原点。
故选D。
【小问2详解】
A．该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于钢球与斜槽间的摩擦没有影响，故A错误；
B．使用密度大、体积小的钢球可以减小做平抛运动时的空气阻力，故B错误；
C．调整斜槽使小球可在斜槽末端保持静止，故C正确；
D．观察小球下落时，应通过平视记录小球经过的位置，故D错误。
故选C。
【小问3详解】
[1] 小球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，连续相等时间内下落高度差相等
故横坐标为30cm的点的纵坐标理论上应为
[2]小球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，由可得
平抛运动的初速度
B点竖直方向上的分速度
[3]小球运动到B点的时间
故从抛出点到A点时间为。
四、计算题：共38分
13. 歼20作为各种性能位居世界前列的新式五代隐身战斗机，其在高原山地的测试更加严苛。在某次山地测试中，战斗机以的速度沿水平方向投放了一枚炸弹，炸弹正好垂直击中山坡上的目标，山坡的倾角为37°，如图所示，不计空气阻力。，，g取，求：
（1）炸弹在空中飞行的时间；
（2）炸弹竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比。
【答案】（1）0.4s；（2）
【解析】
【详解】（1）炸弹正好垂直击中山坡上的目标，炸弹水平方向与竖直方向的速度之比为
又
联立，解得
（2）炸弹水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，则
14. 如图所示是场地自行车比赛的圆形赛道，路面与水平面的夹角为。某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径为。已知自行车和运动员的质量一共是，不考虑空气阻力，取。
（1）若使自行车不受摩擦力作用，求其速度的大小；
（2）若该运动员的骑行速度是，求此时自行车所受的摩擦力。
【答案】（1）；（2）；沿斜面向下
【解析】
【详解】（1）设人和自行车的总质量为，根据牛顿第二定律可得
解得
（2）当自行车速时，设斜面对人和自行的支持力为，对人和自行车施加沿斜面向下的静摩擦力，大小为。在竖直方向上
在水平方向上
联立，解得
方向沿斜面向下。
15. 如图，光滑的圆锥桶AOB固定在地面上，桶底中心为，AB为过底面的一条直径，已知，高，顶点O有一光滑的小孔。一根长为3L的细轻绳穿过O点处小孔，一端拴着静止在桶外表面质量为m的P球，另一端拴着静止在点、质量为2m的Q球。现让小球P在水平面内做匀速圆周运动。已知重力加速度为g，不计一切摩擦阻力。
（1）P球运动的角速度多大，P球恰对桶外表面无压力；
（2）P球运动的线速度多大，小球Q对地面恰无压力；
（3）当P球以大于（2）问的线速度运动且保持Q球在之间处于静止状态时，突然烧断细绳，求P球从飞出到落地过程中的最大水平位移。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）P对桶外表面无压力，对P受力分析得此时重力与绳子拉力提供向心力。即
故
（2）B对地面刚好无压力，对B受力分析得此时绳子的拉力
对A受力分析，如图所示
在竖直方向合力为零，故
解得
对A球，根据牛顿第二定律有
解得
（3）设拉A的绳长为，由第2问分析知A球做匀速圆周运动时始终不变，根据牛顿第二定律有
解得
A球做平抛下落的时间为t，则有
解得
水平位移为
当时，位移最大为