2025--2026学年河南驻马店市新蔡县第一高级中学下册4月阶段检测高一精英部物理试题 [含答案]

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一、单选题（每题4分，共28分）
1. 下列关于圆周运动的说法正确的是（ ）
A. 做圆周运动的物体受到的合力方向一定指向圆心
B. 做匀速圆周运动的物体线速度保持不变
C. 做匀速圆周运动的物体加速度大小保持不变
D. 物体只受恒力时可能做圆周运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．只有匀速圆周运动的合力才指向圆心，变速圆周运动的合力会分解为法向的向心力和切线方向改变线速度大小的力，合力不指向圆心，故A错误；
B．线速度是矢量，匀速圆周运动线速度的大小不变，但方向沿圆周切线时刻变化，因此线速度是变化的，故B错误；
C．匀速圆周运动的加速度为向心加速度，大小满足
匀速圆周运动的、、大小都不变，因此加速度大小保持不变，仅方向时刻改变，故C正确；
D．圆周运动需要向心力方向始终指向圆心，方向时刻发生变化，而恒力的大小和方向都不变，因此物体只受恒力时不可能做圆周运动，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，将小球以大小为的初速度水平抛出，小球从抛出到落在斜面上的过程，刚好位移最小。已知重力加速度取，不计空气阻力，则小球从抛出到落在斜面上经历的时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】小球从抛出到落在斜面上的过程，刚好位移最小，可知位移方向垂直于斜面，根据几何关系可知，位移方向与水平方向的夹角为，则有
可得小球从抛出到落在斜面上经历的时间为
故选C。
3. 如图所示，某颗小行星绕太阳依次从a→b→c→d→a运动，在轨道上这四个位置中，该行星运动速率最大的是（ ）
A. aB. bC. cD. d
【答案】A
【解析】
【详解】根据开普勒第二定律可知，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等，a点离太阳最近，相等的时间内扫过的弧长最长，由可知a点的线速度最大。
故选A。
4. 如图所示，为固定的四分之一粗糙圆弧轨道，O为圆心，水平，竖直，轨道半径为R，将质量为m的小球（可视为质点）从A点由静止释放，沿轨道运动到B点时末速度为v，小球与轨道间的动摩擦因数为，不计空气阻力，则（ ）
A. 沿轨道运动的过程中，小球的速度一直在增大
B. 在圆弧轨道A点刚被释放时，小球加速度的大小为g
C. 小球运动到圆弧轨道中点时，所受的支持力大小为
D. 小球运动到圆弧轨道上B点时，所受的摩擦力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】B．当小球运动到圆弧轨道上某C点时，取O点与小球的连线与的夹角为，此时小球的速度为v，对小球在半径方向进行受力分析有
故当小球在A点时，，由牛顿第二定律得，故，故B正确；
C．当小球在圆弧轨道中点时，故C错误；
AD．当小球在B点时，可得
故B点的滑动摩擦力
且此时小球切向加速度方向与速度方向相反，说明小球已经进入了减速阶段，故AD错误。
故选B。
5. 牛顿根据行星运动规律得出“天体间引力遵循平方反比规律”后，进一步设想“使苹果落向地面的力”与天体间的引力是同一性质的力。为此，他进行了著名的“月－地检验”加以证实。设地球、月球、苹果质量分别为、、，地球中心与月球中心的距离为r，地球中心与苹果的距离为R，引力常量为G，地表重力加速度为g。下面表述正确的是（ ）
A. 月球绕地球做匀速圆周运动的过程中，向心加速度保持不变
B. 假设地球与月球间的作用力和太阳与行星间的作用力是同一性质的力，则地球与月球间的作用力F的表达式为
C. 假设地球与树上苹果的作用力和地球与月球间的作用力也是同一性质的力，则月球绕地球做圆周运动的向心加速度和苹果的自由落体加速度之间的大小关系应该满足
D. 假设地球与树上苹果的作用力和地球与月球间的作用力也是同一性质的力，则月球表面的重力加速度和苹果的自由落体加速度之间的大小关系应该满足
【答案】C
【解析】
【详解】A．月球绕地球做匀速圆周运动的过程中，向心加速度大小不变，但方向时刻发生变化，故A错误；
B．地球与月球间的作用力F的表达式为
故B错误；
C．月球绕地球做圆周运动，根据牛顿第二定律有
对苹果有
可得
故C正确；
D．在月球表面有
对苹果有
可得
故D错误。
故选C。
6. 在滑雪比赛中，某运动员从跳台上的点以速度，与水平方向成角斜向上起跳，经过空中点时，速度与水平方向夹角为，如图所示。重力加速度大小，不计空气阻力，则运动员从到飞行时间约为（ ）
A. 0.7sB. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由水平方向速度不变可知
解得
则竖直方向
解得
故选C。
7. 速端曲线是英国数学家哈密顿于1835年提出的，从同一个原点画出质点在各个时刻的速度矢量，速度矢量的端点连成的曲线，叫作质点运动的速端曲线。它能直观地反映出质点速度大小和方向的变化情况，其本质是对速度矢量的几何抽象，在空气动力学、流体力学及天体物理学中有着广泛的应用。下列对速端曲线的描述正确的是（ ）
A. 图1中质点静止
B. 图2中质点做匀变速直线运动
C. 图3中质点做匀速直线运动
D. 图4中质点做匀速圆周运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．由图1可知，，，，合速度始终为0，故质点静止，A正确；
B．由图2可知，合速度方向与轴的夹角不变，故质点做直线运动。
由图2看出增大，增大，根据有，合速度增大，但不一定是均匀增大，故不能确定质点是否做匀变速直线运动，B错误；
C．由图3看出增大，不变，根据有，合速度增大，故质点的运动不是匀速直线运动，C错误；
D．由图4看出，曲线上的点到圆心的距离不变，合速度的大小不变，合速度方向在变化，质点的运动一定是匀速率运动，可能是匀速圆周运动，也可能是匀速率椭圆运动等，故不能确定质点做匀速圆周运动，故D错误。
故选A。
二、多选题（每题6分，共18分，选对不全得3分，选错不得分）
8. 如图所示，A、B是绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星，两卫星运动轨道在同一平面内，且绕地球做圆周运动的绕行方向相同，A、B绕行的周期分别为和T，A、B在运动过程中的最近距离为d，地球半径为R，引力常量为G，忽略地球的自转，下列说法正确的是（ ）
A. 卫星B的轨道半径为dB. 卫星B的轨道半径为2d
C. 地球表面的重力加速度为D. 地球表面的重力加速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．设B的轨道半径为r，则A的轨道半径为，根据万有引力提供向心力有，
所以，故A正确，B错误；
CD．根据万有引力与重力的关系
联立可得，故C错误，D正确。
故选AD。
9. 公园中常有小朋友用发光转转球进行健身娱乐活动，如图（a）所示。情境可简化如下：不可伸长的轻绳一端系着质量的小球，另一端系在固定竖直轴上。某次锻炼时，小球绕轴做角速度的匀速圆周运动，此时轻绳与地面平行，拉力大小，如图（b）所示。适当调整小球系在轴上的位置，使绳与竖直方向的夹角为，也可以使小球做匀速圆周运动，如图（c）。不计小球的一切阻力，小球可视为质点，，，重力加速度取。则下列说法正确的是（ ）
A. 这段轻绳的长度
B. 若小球绕轴转动的角速度，轻绳与轴的夹角，则此时地面的支持力
C. 当轻绳与轴的夹角，小球刚好脱离地面，此时绕轴转动的角速度
D. 当小球脱离地面后，小球绕轴转动的角速度，此时绳子拉力
【答案】AC
【解析】
【详解】A．小球在水平面内做匀速圆周运动时，轻绳拉力充当向心力，有
代入数据可得，轻绳的长度，故A正确；
B．当小球绕轴转动的角速度，轻绳与轴的夹角，此时小球做圆周运动的半径
绳拉力的水平分力充当向心力
竖直方向上受力平衡，有
可求得，故B错误；
C．当小球绕轴转动的角速度，轻绳与轴的夹角，此时小球做圆周运动的半径
绳拉力的水平分力充当向心力
竖直方向上受力平衡，有
由得，故C错误；
D．当小球脱离地面后，小球绕轴转动的角速度，此时绳子拉力大小满足，故D错误；
故选AC。
10. 扣杀在羽毛球中是一种有效的得分手段，扣杀时球速的快慢往往是得分的关键。一羽毛球场地长13m，宽6m，网高1.5m。某同学在AB边线距离球网1.5m处垂直起跳练习扣杀，扣杀时羽毛球距离地面的高度为2m，并且羽毛球在空中的运动可视为平抛运动（），则下列说法正确的是（ ）
A. 若想要过网，则球速不能低于
B. 若正对着底线扣杀，要想不出界，则球速不能高于
C. 当球速为时，一定不可能得分
D. 当球速为时，仍然可能得分
【答案】AD
【解析】
【详解】A．扣杀时羽毛球贴网下落时
由，可得运动时间
由，解得
则若想要过网，则球速不能低于，故A正确；
B．若正对着底线扣杀，球恰不出界，则，
由，
解得
则若正对着底线扣杀，要想不出界，则球速不能高于，故B错误；
CD．若向D点扣杀，球恰不出界，则，
由，
解得
当时仍然可能得分，故C错误，D正确。
故选AC。
三、实验题（每空2分，共16分）
11. 假设未来在某星球表面，宇航员利用图示装置测该星球表面的重力加速度，铁架台放在水平台面上，上端固定电磁铁M，接通电磁铁M的开关后能吸住小球，在电磁铁正下方安装一个位置可上下调节的光电门A。实验中测出小球的直径为d、小球球心与光电门中心的高度差为h，断开开关，小球自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间t，调整光电门的位置，得出多组h，t数据。
（1）某次实验时，测得，，，则小球经过光电门时的瞬时速度大小__________，该星球表面的重力加速度大小__________。（计算结果均保留两位有效数字）
（2）实验中，多次实验得到多组h、t数据后，绘制出图像（题中未画出），得出的图像斜率为k，则该星球的重力加速度大小__________（用d、k表示），若已知该星球的半径为R，引力常量为G，则该星球的质量__________（用d、k、G、R表示）。
【答案】（1） ①. 2.0 ②. 1.6
（2） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，小球经过光电门时的瞬时速度大小
[2]小球做自由落体运动，则
解得星球表面的重力加速度大小
【小问2详解】
[1]根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，小球经过光电门时的瞬时速度大小
小球做自由落体运动，则
整理得
图像斜率为
解得星球的重力加速度大小为
[2]根据万有引力与重力的关系
星球的质量
12. 某同学采用如图甲所示的实验装置研究平抛运动规律，实验装置放置在水平桌面上，底板上的标尺可以测得水平位移x。
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有__________。
A. 安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 应选择质量较大，体积较小的小球
D. 每次小球应从同一高度由静止释放
E. 每次释放小球时的位置越高，实验效果越好
（2）若某次实验时，小球抛出点距底板的高度为h，水平位移为x，重力加速度为g，则小球的平抛初速度为__________（用h、x、g表示）。
（3）如图乙所示，用一张印有小方格的纸记录轨迹，以O点为坐标原点，当地重力加速度g取，小方格的边长。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度__________m/s，小球抛出点的坐标为__________。
【答案】（1）ACD （2）
（3） ①. 2 ②. （10cm，18.75cm）
【解析】
【小问1详解】
A．保证斜槽轨道末端应水平，以便于小球初速度沿水平方向，故A正确；
B．小球在轨道上运动时摩擦力不会影响其速度方向，不必光滑，故B错误；
C．应选择质量较大，体积较小的小球，减少空气阻力影响，故C正确；
D．小球从斜槽末端飞出时速度相等，小球应从同一高度释放，故D正确；
E．小球飞出时速度大小适当，释放位置不能太高或太低，故E错误。
故选ACD。
【小问2详解】
竖直方向有
水平方向有
联立解得小球的平抛初速度为
【小问3详解】
[1]由竖直方向相等时间内位移差
解得
则小球平抛的初速度
[2]由匀变速直线运动规律可知b点竖直方向速度大小
小球平抛到b点的运动时间为
则b点距离抛出点的竖直方向距离
则O点的横坐标为
纵坐标为
故抛出点坐标为（10cm，18.75cm）。
四、解答题（10分+13分+15分）
13. 已知某滑雪场比赛雪道由两段倾斜雪道和一段水平雪道组成。如图所示，滑雪运动员从雪道上的点由静止开始下滑，经过一段时间后从点沿水平方向飞出，落在倾斜雪道上的点。已知雪道的倾角为，雪道的倾角为的长度，不考虑雪道摩擦和空气阻力，不计滑雪运动员经过点时的机械能损失，，。求：
（1）运动员在间运动的时间；
（2）雪道的长度是多少。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
滑雪者在雪道做匀加速运动，沿着斜面方向有
根据动力学公式
联立解得
【小问2详解】
因
滑雪者从点沿水平方向飞出，在空中做平抛运动
竖直方向有
水平方向
解得
14. 如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角θ=60°，一条长度为L的绳（质量不计），一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小球（可看成质点），小球以角速度ω绕圆锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g。求：
（1）小球静止时所受拉力和支持力的大小；
（2）小球刚要离开锥面时的角速度。
【答案】（1），
（2）
【解析】
【小问1详解】
由小球受力分析可知，
【小问2详解】
当小球FN=0时，小球即将离开锥面，则，
解得
15. 我国天文学家通过FAST，在武仙座球状星团中发现一个脉冲双星系统。如图所示，假设在太空中有恒星A、B双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动，运动周期为，它们的轨道半径分别为、，，C为B的卫星，绕B做逆时针匀速圆周运动，周期为。忽略A与C之间的引力，A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。万有引力常量为G，求：
（1）恒星A、B的质量；
（2）A、B、C三星由图示位置到再次共线所用时间t；
（3）若A也有一颗周期为的卫星D，求卫星C、D的轨道半径之比。
【答案】（1），
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
恒星A、B双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动，角速度和周期相同，由相互间的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
联立可得，
【小问2详解】
由于A、B双星系统顺时针匀速圆周运动，C做逆时针匀速圆周运动，三个天体再次共线时，即C在B的外侧，根据
解得
【小问3详解】
C为B的卫星，绕B做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有
同理
联立解得