2025_2026学年湖北省十堰市郧阳中学高一下学期3月阶段检测物理试卷 [含解析]

这是一份2025_2026学年湖北省十堰市郧阳中学高一下学期3月阶段检测物理试卷 [含解析]，共41页。试卷主要包含了选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
本试题卷共8页，15题，全卷满分100分。考试用时75分钟
★祝考试顺利★
一、选择题：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. 某物体运动的图像如图所示，则该物体（ ）
A. 做往复运动B. 做匀速直线运动
C. 朝某一方向做直线运动D. 以上说法都不正确
【答案】A
【解析】
【详解】物体运动图像如图所示，可知物体运动一段时间后反向运动回到原点，可知做往复运动。
故选A。
2. 一钢球由静止释放，从上向下依次通过四个光电门，光电门记录钢球遮光的时间分别为t1、t2、t3、t4，则四个光电门到释放点的距离之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设钢球的直径为d，则钢球经过光电门的速度为
钢球释放点到光电门的距离为
所以各个光电门到释放点的距离之比为
故选D。
3. 广阔的草原上，一只羚羊发现潜伏在附近的猎豹后开始全速奔跑，猎豹随即追赶，某段时间内它们依次经过水平面内A、B、C、D四点，其运动轨迹为如图所示的虚线，此过程中羚羊的速度大小不变，猎豹紧跟其后。下列说法正确的是（ ）
A. 羚羊处于平衡状态B. 猎豹做匀变速运动
C. 羚羊经过D点时的加速度最大D. 猎豹经过C点时受到的合外力最大
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由题意知羚羊做曲线运动，所受合外力指向轨迹凹侧，合外力的方向不断发生变化，猎豹的加速度不断变化，不是匀变速运动，故AB错误；
CD．羚羊、猎豹的速度大小不变，D点的弯曲程度最大，C点的弯曲程度比D的小，根据
可知D点向心加速度最大，根据
可知猎豹经过D点时受到的合外力最大，故D错误，C正确。
故选C。
4. 如图，一物体静置在轻质弹簧上，物体与弹簧间不连接，弹簧下端固定在水平面上。不计空气阻力，给物体施加一竖直向上的恒定拉力F，直到物体与弹簧分离后继续上升一段距离，物体运动的速度v、位移x、加速度a与时间t四者之间的关系图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AD．物体在向上运动过程中弹簧弹力逐渐变小，有
可得合外力减小，加速度减小，不是匀变速运动，可得速度随时间变化不是均匀的，故AD错误；
B．物体先做加速度减小的加速运动，脱离弹簧后有可能做匀速运动，故B正确；
C．物体先做加速度减小的加速运动，根据
其中，有
可得加速度a与时间t图像的斜率减小，脱离弹簧后加速度不变，故C错误。
故选B。
5. 如图所示，从匀速运动的水平传送带边缘，垂直弹入一底面涂有墨汁的棋子，棋子在传送带表面滑行一段时间后随传送带一起运动。以传送带的运动方向为x轴，棋子初速度方向为y轴，以出发点为坐标原点，棋子在传送带上留下的墨迹为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】分析可知，在传送带这个参考系中，合速度的方向和摩擦力的方向在一条直线上，所以运动轨迹应该是一条直线，又因为棋子相对于传送带往后运动，故A正确，BCD错误。
故选A
6. 如图所示，乒乓球的发球器安装在水平桌面上，发射器出口距桌面的高度为h，发射器长度也为h，打开开关后，可将乒乓球从A点以初速度水平发射出去，其中（g为重力加速度大小），设发球器发射出的所有乒乓球都能落到桌面上，乒乓球可视为质点，空气阻力不计，若使该发球器绕转轴在角的范围内来回缓慢水平转动，持续发射足够长时间后，乒乓球第一次与桌面相碰的区域的最大面积为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】竖直方向
水平位移为
则当以最大速度射出时，落点区域的最大半径为
则当以最小速度射出时，落点区域的最小半径为
则乒乓球第一次与桌面相碰的区域的最大面积为
故选B。
7. 如图，两根轻绳一端连接一个小物块，另一端分别绕过定滑轮连接小车，两小车分别以速度、沿水平方向匀速运动，当拴接物块的两绳夹角为时，下列说法正确的是（ ）
A. 物块速度沿两绳角平分线方向B. 物块速度为
C. 物块速度为D. 物块速度为
【答案】C
【解析】
【详解】设物块的速度为v，方向与右侧细绳的夹角为θ，则，
解得，
故选C。
8. 我国“鹊桥二号”通导技术试验卫星发射升空，卫星主要用于地月空间通导技术验证。“鹊桥二号”采用周期为24h的环月椭圆冻结轨道（如图），A点为近月点，B点为远月点，CD为椭圆轨道的短轴，下列有关“鹊桥二号”的说法正确的是（ ）
A. 从A经C到B的运动时间为12h
B. 从A经C到B的运动过程中加速度逐渐增大
C. 从A经C到B的运动过程中速度逐渐减小
D. 在C、D两点的加速度方向指向
【答案】AC
【解析】
【详解】A．“鹊桥二号”采用周期为24h，根据运动特点可知从A经C到B的运动时间为12h，故A正确；
B．从A经C到B的运动过程中“鹊桥二号”受到的万有引力逐渐减小，所以“鹊桥二号”加速度逐渐减小，故B错误；
C．“鹊桥二号”从A经C到B的运动过程中，引力做负功，速度逐渐减小，故C正确；
D．“鹊桥二号”在C、D点受到月亮的万有引力，加速度方向指向月球球心，故D错误。
故选AC。
9. 如图所示，在地面上Q点正上方P点处以大小为的初速度斜向下抛出一个小球甲，与竖直方向夹角为，同时在Q点以大小为的初速度斜向上抛出一个小球乙，与水平方向的夹角，且。若两球速度大小相等时相遇，不计空气阻力，则P点离地面的高度h及夹角满足的条件正确的是（重力加速度为g）（ ）
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．甲球做斜下抛运动，乙球做斜上抛运动，要使两球在空中相遇，则水平方向速度相同，即
其中，得，故A错误，B正确；
CD．两球速度大小相等时相遇，两球水平方向速度相同，根据速度合成可知两球的竖直方向速度大小相等，则有
距离关系为
联立解得，故C错误，D正确。
故选BD。
10. 理论证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零，如图所示，有一半径为R、密度均匀的大球体，现从球中挖去半径为的小球体，O、分别为大球、小球球心，点A、B、C在大球表面，，一个质量一定的小物体处在不同位置时，下列关于小物体受到剩余部分万有引力的说法正确的是（ ）
A. 在处受到的万有引力为零
B. 在D处受到万有引力是C处的
C. A处和B处受到万有引力大小相等，方向不同
D. 在O处和C处受到万有引力大小相等，方向相同
【答案】BD
【解析】
【详解】A．若将挖去部分用原材料补回，可知小物体放在处时球体对小物体的吸引力等于实心球对小物体的吸引力与挖去部分对小物体的吸引力之差；由题可知挖去部分的球心与小物体重合，对小物体的引力为零；则剩余部分对小物体的万有引力等于半径为的球对小物体的万有引力。即在处受到的万有引力不为零，A错误；
B．设大球质量为m，则由数学知识可知，挖去部分的球的质量，设小物体质量m0，可知小物体放到D点时受到的引力
小物体放到C点时受到的引力
可得，B正确；
C．小物体放在AB两点时，将挖去的部分用原材料补回，小物体受到的引力等于大球的引力减去挖掉的小球的引力，大球对AB两点的小物体的引力大小相同，方向指向球心；而挖去的小球对AB两点的小物体的引力大小方向都不同，可知在A处和B处受到万有引力大小不相等，方向不同，C错误；
D．小物体放在O点时，将挖去的部分用原材料补回，受到大球的引力为零，则引力大小等于挖去小球的引力，大小为
方向向左，与放到C点时受的引力方向相同，D正确。
故选BD。
二、实验题：每空2分，共16分。
11. 为了测量滑块与桌面间的动摩擦因数，一同学设计了如图所示的实验装置，A为带滑轮的滑块，B为盛有砂的砂桶。
（1）实验时，必须要进行的操作是________
A. 用天平测量出砂和砂桶的质量
B. 将桌面右侧垫高，平衡摩擦力
C. 要保证砂和砂桶的质量远小于滑块的质量
D. 滑块靠近打点计时器，先接通电源，再释放滑块
（2）该同学实验中得到如图2所示的一条纸带，打点计时器的交流电源频率为50Hz，根据纸带可以求出滑块的加速度________（保留两位有效数字）。
（3）通过改变砂的质量，可以得到滑块加速度a和力传感器示数F的多组数据，为了处理数据，做出了的图像，如图3所示，直线的斜率为k，纵轴截距为b，已知当地的重力加速度为g，则滑块的质量________，滑块和桌面间的动摩擦因数________（均选用字母k、b、g表示）。
【答案】（1）D （2）0.88
（3） ①. 2k ②.
【解析】
【小问1详解】
AC．滑块A受到绳的拉力可由力传感器读出，故砂和砂桶的质量可以不用测量，也不需要保证砂和砂桶的质量远小于滑块的质量，故AC错误；
B．本实验是测量动摩擦因数，需要考虑摩擦力，不能平衡摩擦力，故B错误；
D．滑块靠近打点计时器，先接通电源，使打点计时器稳定工作后，再释放滑块，故D正确。
故选D。
【小问2详解】
依题意可知，相邻计数点时间间隔为
根据逐差法，可得滑块的加速度。
【小问3详解】
[1][2]对滑块受力分析，根据牛顿第二定律有
变形得
则图像的斜率为
解得
纵截距为
解得。
12. 如图（a）所示是某兴趣小组设计的验证向心力大小表达式的实验装置原理图。用一刚性细绳悬挂一质量为的小球，小球的下方连接一轻质的遮光片，细绳上方的悬挂点处安装有一个力传感器，悬挂点的正下方固定一个光电门，两装置连接到同一数据采集器上，可以采集小球经过光电门的遮光时间和此时细绳拉力的大小，重力加速度为。实验过程如下：
①用刻度尺测量出悬挂点到球心的距离；
②将小球拉升到一定高度（细绳始终伸直）后释放，记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间和力传感器示数；
③改变小球拉升的高度，重复步骤②，测6~10组数据；
④根据测量得到的数据在坐标纸上绘制图像；
⑤改变悬挂点到球心的距离，重复上述步骤，绘制得到的图像如图（b）、、所示。
（1）图（b）中图像横坐标表示的物理量为_____（选填“”、“”或“”）。
（2）理想情况下，图（b）中各图像的延长线是否交于纵轴上的同一点：_____（选填“是”或“否”）。
（3）图（b）中组实验所用细绳的长度与组实验所用细绳长度之比为_____。
（4）将图（b）的纵坐标改为_____则可以得到结论：向心力的大小与线速度的平方成正比。
A. B. C. D.
【答案】（1）
（2）是 （3） （4）D
【解析】
【小问1详解】
小球经过光电门时，遮光片的宽度设为，可认为通过光电门的平均速度等于瞬时速度，则小球通过光电门的速度
根据向心力公式，小球在最低点时，由牛顿第二定律
将
代入可得
整理得
可见与成线性关系，所以图像横坐标表示的物理量为。
【小问2详解】
判断图像延长线是否交于纵轴同一点由
当
即速度，
理想情况下，无论如何变化，当横坐标为时，纵坐标都为，所以各图像的延长线是交于纵轴上的同一点
【小问3详解】
由
图像的斜率
设组斜率为，对应细绳长度；组斜率为，对应细绳长度。因为小球质量、遮光片宽度相同，所以
即
从图像看，在横坐标相同时，即相同，组的变化量与组的变化量之比等于斜率之比，且由图像可知
通过图像斜率对比，假设单位刻度对应的斜率关系，则
即组实验所用细绳的长度与组实验所用细绳长度之比为。
【小问4详解】
小球在最低点的向心力
若要得到“向心力的大小与线速度的平方成正比”，需让纵坐标表示向心力，即把纵坐标改为，此时
当、一定时，与成正比。
三、解答题：12分+14分+18分。
13. 图甲为一小朋友正在放风筝，此时风筝平面与水平面的夹角为，细线与风筝的夹角为（如图乙所示）。已知风筝的质量，该小朋友的质量，风对风筝的作用力与风筝平面垂直，重力加速度。若小朋友和风筝均保持静止状态，求：
（1）风对风筝的作用力大小。
（2）地面对小朋友的摩擦力和支持力的大小。
【答案】（1）
（2） 395N
【解析】
【小问1详解】
如图，分析风筝的受力，有，
解得风对风筝的作用力
【小问2详解】
由（1）得，分析小朋友的受力，有，
地面对小朋友摩擦力，支持力。
14. 游乐场中的圆锥体形“魔盘”，正视纵截面可简化为图乙的等腰三角形。质量的小孩（可视为质点）坐在魔盘斜面上的某一位置，当魔盘绕其中心竖直轴转动时，随着角速度的缓慢增大，小孩受到的静摩擦力f与的关系如图丙所示，取重力加速度。求：
（1）魔盘斜面与水平面间的夹角；
（2）小孩做圆周运动的半径R；
（3）已知小孩与魔盘问的动摩擦因数，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则小孩能随魔盘一起转动而不相对滑动的最大角速度。
【答案】（1）30° （2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
由图丙可知：魔盘不转时，小孩受到的静摩擦力大小为
根据
解得
【小问2详解】
小孩做圆周运动的半径为R，出图丙可知，魔盘转动时，小孩受到的摩擦力大小为，则，
解得
【小问3详解】
小孩刚好不相对魔盘滑动时，则，，
解得
15. 某同学正在参与一种游戏，下图中甲为俯视图，乙为侧视图，图乙中A为可视作质点的煤块，B为一块长为的工程泡沫板（煤块能够在板上留下划痕，且若板上的划痕有重叠时，会出现颜色更深的痕迹），将A置于B表面，一起放在一足够长的台面上，现对B施加一水平向右、大小变化的力，该力满足（随时间均匀改变），已知A、B之间的动摩擦因数为，B与台面的动摩擦因数为，质量，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。求：
（1）从开始施加力到泡沫板刚开始运动所经历的时间；
（2）当泡沫板上即将出现划痕时煤块的速度大小；
（3）该游戏获胜的依据是：煤块初始位置可在图甲中虚线上任意摆放，全程不能掉落出泡沫板，在泡沫板上留下的痕迹越长越好，颜色越深越好，某同学对泡沫板重新施加一个水平向右大小为的恒力，该力作用一段时间后可撤去，为了帮助他成为超级大赢家，请分析求出该力应作用的最佳时间和煤块初始位置距左端的最佳距离。
【答案】（1）10s （2）
（3），3m
【解析】
小问1详解】
设经过时间泡沫板开始运动，则此时泡沫板与地面间的静摩擦力恰好达到最大值，则有
又因为
联立解得
【小问2详解】
设经过时间煤块与泡沫板恰好发生相对运动，则此时煤块与泡沫板间的静摩擦力应恰好达到最大值，因此对煤块根据牛顿第二定律有
解得此时煤块的加速度为
同理此时对泡沫板列牛顿第二定律方程有
解得，
所以煤块和泡沫板整体一起运动的时间为
此时煤块的速度大小为
【小问3详解】
假设如下情景：煤块初始摆在泡沫板的右端，且相对运动过程中煤块刚好能到达泡沫板的左端，最终又恰好停到泡沫板的右端，则划痕又长又深。设煤块放置的初始位置与泡沫板左端的距离为x，外力作用的时间为，设撤去外力前，泡沫板的加速度大小为，而煤块的加速度大小仍为，则该过程对泡沫板列牛顿第二定律方程有
解得
撤去外力后，在煤块和泡沫板速度达到相等之前，泡沫板将匀减速运动，设其加速度大小为，而煤块的加速度大小仍为，则该过程对泡沫板列牛顿第二定律方程有
解得
速度相等之后，二者将各自做匀减速运动，设该过程泡沫板的加速度大小为，煤块的加速度大小仍为a，则有
解得
设煤块与泡沫板速度相等时的速度为，因煤块恰不从左端滑出，也恰好不从右端滑出，则有
解得
设煤块从启动到与泡沫板速度相等经历的时间为，则有
解得
在煤块和泡沫板速度相等之前，对泡沫板有
解得
即力应作用的最佳时间为；煤块与泡沫板左端的距离为
假设的情景成立，所以煤块初始应摆在泡沫板的右端，即煤块初始位置距左端的最佳距离为。