山东滨州市阳信县第一中学等校2025-2026学年高一下学期5月阶段检测物理试题（含解析）

这是一份山东滨州市阳信县第一中学等校2025-2026学年高一下学期5月阶段检测物理试题（含解析），共6页。试卷主要包含了答卷前，考生务必将自己的姓名等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为90分钟，满分100分
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 小球在水平面内做匀速圆周运动，以下描述小球运动的物理量有发生变化的是（ ）
A. 转速B. 线速度C. 周期D. 角速度
【答案】B
【解析】
【详解】B．小球在水平面内做匀速圆周运动，速度的大小不变，方向时刻在变，则线速度变化，故B正确；
ACD．转速和周期是标量，小球的速度大小不变，则小球的转速、周期没有发生变化，角速度虽然是矢量，但角速度方向不变，则角速度不变，故ACD错误；
故选B。
2. 卡文迪什利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是（ ）
A. 增大石英丝的直径B. 减小T型架横梁的长度
C. 利用平面镜对光线的反射D. 减小刻度尺与平面镜的距离
【答案】C
【解析】
【详解】A．增大石英丝直径会让石英丝抗扭转能力变强，相同引力下扭转角更小，无法放大微小量，A错误；
B．T型架横梁长度越小，引力产生的力矩越小，扭转角越小，无法放大微小量，B错误；
C．利用平面镜的光线反射，石英丝极微小的扭转，会让反射光线在刻度尺上产生很大的光斑位移，成功将微小扭转角放大，是该实验微小量放大的核心措施，C正确；
D．根据几何关系，增大刻度尺到平面镜的距离才能放大光斑位移，提升放大效果，减小距离会减弱放大作用，D错误。
故选 C。
3. 火星的两颗卫星分别为“火卫一”和“火卫二”，它们的轨道近似为圆，已知“火卫一”的轨道半径小于“火卫二”，它们的周期分别为和，线速度大小分别为和，则下列关系正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据
解得
“火卫一”的轨道半径小于“火卫二”，则有，AB错误；
CD．根据
解得
“火卫一”的轨道半径小于“火卫二”，则有，C错误，D正确。
故选D。
4. 游乐场中的“旋转飞椅”用钢绳悬挂在水平转盘边缘的同一圆周上，转盘绕穿过其中心的竖直轴转动。甲、乙两人同时乘坐“旋转飞椅”时可简化为如图所示的模型，甲对应的钢绳长度大于乙对应的钢绳长度，当转动稳定后，甲、乙对应的钢绳与竖直方向的夹角分别为、，钢绳的质量不计，忽略空气阻力，则转动稳定时（ ）
A. 甲、乙两人所处的高度可能相同
B. 甲、乙两人到转轴的距离可能相等
C. 与可能相等
D. 甲、乙两人做圆周运动时所需的向心力大小可能相等
【答案】D
【解析】
【详解】AC．设圆盘的半径为，甲、乙同轴转动，角速度相等，重力与拉力的合力为，且其合力提供向心力，即
推得
（k为常数）
解得
，
又
推得
，，
根据题意甲对应的钢绳长度大于乙对应的钢绳长度，故甲所处的高度大于乙所处的高度，同时
故A错误，C错误；
B．人到转轴的距离
又
解得
故B错误；
D．因两人的质量未知，甲、乙两人做圆周运动时所需的向心力大小可能相等，故D正确。
故选D。
5. 如题图甲所示，竖直弹簧固定在水平地面上，一质量为的铁球由弹簧的正上方静止下落，与弹簧接触后压缩弹簧。从点（即坐标原点）开始计时，小球所受的弹力的大小随小球下落的位置坐标的变化关系如题图乙所示，不计空气阻力，重力加速度取，以下判断正确的是（ ）
A. 当时小球与弹簧组成系统的势能之和最小
B. 当小球接触弹簧后继续向下运动，小球所受合力始终做负功
C. 弹簧弹性势能的最大值为
D. 小球运动过程中的最大动能为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意可知，小球下落过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，由图乙可知，当时，小球的重力跟弹簧弹力平衡，此时小球速度最大，动能最多，所以系统的势能最少，故A错误；
B．小球刚接触弹簧的一段时间内，重力大于弹簧弹力，小球加速下降，合力做正功，重力与弹簧弹力平衡后，继续向下运动，弹簧弹力大于重力，则合力做负功，故B错误；
C．由图乙可知，为平衡位置，此时弹簧的压缩量为。假如小球刚接触弹簧时没有速度，根据简谐运动的对称性可知，弹簧的最大压缩量为，而实际上小球刚接触弹簧时有向下的速度，可知，弹簧的最大压缩量大于，小球到达最低点的坐标大于，由机械能守恒定律可知，弹簧弹性势能的最大值大于，故C错误；
D．根据动能定理
可得
故D正确。
故选D。
6. 如图所示，轮2和轮3靠皮带传动，轮1和轮2同轴，A、B、C分别是三个轮边缘上的质点，且，则三个质点的向心加速度大小之比为（ ）
A. 4∶2∶1B. 2∶1∶2C. 1∶2∶4D. 4∶1∶4
【答案】A
【解析】
【详解】轮1和轮2同轴，则角速度
根据
可得
轮2和轮3靠皮带传动，则B、C的线速度大小相等，根据
可得
因此三个质点的向心加速度大小之比
故选A。
7. 如图所示，A、B为两个轨道共面的地球的人造卫星，运行方向相同，A为地球同步卫星，A、B两卫星的轨道半径的比值为k，地球自转周期为。某时刻A、B两卫星距离达到最近，从该时刻起到A、B之间距离最远所经历的最短时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由开普勒第三定律得
设两卫星至少经过时间t距离最远，即B比A多转半圈，
由A是地球同步卫星知
联立解得
故选C。
8. 科学家在地球上用望远镜观测一个双星系统，可观测到一个亮度周期性变化的光点，这是因为其中一个天体挡住另一个天体时，光点亮度会减弱。现科学家用一航天器去撞击双星系统中的一颗小行星，撞击后，科学家观测到系统光点明暗变化的时间间隔变短。若不考虑撞击引起的小行星质量变化，且撞击后该双星系统仍能稳定运行，则被航天器撞击后（ ）
A. 该双星系统的运动周期不变B. 两颗小行星中心连线的距离不变
C. 两颗小行星的向心加速度均变大D. 两颗小行星做圆周运动的半径之比变大
【答案】C
【解析】
【详解】A．撞击后，科学家观测到系统光点明暗变化的时间间隔变短，可知该双星系统的运动周期变小，故A错误；
BD．设双星之间的距离为，根据万有引力提供向心力可得
其中
联立解得
可知两颗小行星中心连线的距离减小，两颗小行星做圆周运动的半径之比不变，故BD错误；
C．根据牛顿第二定律
两颗小行星中心连线的距离减小，两颗小行星的向心加速度均变大，故C正确。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道Ⅰ，椭圆轨道Ⅱ为神舟载人飞船与空间站对接前的运行轨道，已知地球半径为R，两轨道相切于P点，地球表面重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 空间站在轨道Ⅰ上的运行速度小于
B. 神舟载人飞船在P点的加速度小于空间站在P点的加速度
C. 神舟载人飞船在P点经点火加速才能从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ
D. 轨道Ⅰ上的神舟载人飞船若与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可
【答案】AC
【解析】
【详解】A．空间站在轨道Ⅰ上万有引力提供向心力有：，又地球表面重力等于万有引力，联立得。空间站轨道半径，因此运行速度，故A正确；
B．根据万有引力定律和牛顿第二定律有
解得
则P点到地心距离相同，因此神舟飞船和空间站在P点加速度相等，故B错误；
C．卫星由低轨道变轨到更高的轨道时需加速，则神舟载人飞船在P点经点火加速才能从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ，故C正确；
D．若在轨道Ⅰ沿运动方向加速，飞船会做离心运动，进入更高轨道，无法和原轨道Ⅰ的空间站对接。正确对接方法需要先减速进入低轨道，利用低轨道周期更小、角速度更大的特点追上空间站后，再加速升轨对接，故D错误。
故选 AC。
10. 如图所示是汽车牵引力F和车速倒数的关系图像，若汽车由静止开始沿平直公路行驶，其质量为2×103kg，所受阻力恒定，且最大车速为30m/s，则以下说法正确的是（ ）
A. 汽车的额定功率为6×104W
B. 汽车运动过程中受到的阻力为6×103N
C. 汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动
D. 汽车做匀加速运动的时间是5s
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】AB．当速度为30m/s时，牵引车的速度达到最大，做匀速直线运动，此时F=f，所以f=2×103N．牵引车的额定功率
P=fv=2×103×30W=6×104W
故A正确，B错误。
CD．匀加速直线运动的加速度

匀加速直线运动的末速度

则匀加速运动的时间

所以汽车速度为10m/s时，功率已达到额定功率，后面通过减小牵引力来增加速度，所以以后做加速度越来越小的加速运动，故C错误，D正确。
故选AD。
11. 如图所示，“火星”探测飞行器M绕火星做匀速圆周运动，若“火星”探测飞行器某时刻的轨道半径为r，探测飞行器M观测火星的最大张角为β，下列说法正确的是（ ）
A. 探测飞行器M的轨道半径r越大，其周期越长
B. 探测飞行器M的轨道半径r越大，其速度越大
C. 若测得周期和张角，可得到“火星”的平均密度
D. 若测得周期和轨道半径，可得到“火星”的平均密度
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A．根据
可得
因此轨道半径r越大，周期越长，A正确；
B．根据
可得
轨道半径r越大，速度越小，B错误；
C．若测得张角为，如图
则可求出火星的半径
若测出飞行器M运行的周期T，根据
可得火星的质量
因此火星的密度
C正确；
D．若只测得周期和轨道半径，无法求出“火星”的半径，因此无法求得“火星”的平均密度，D错误。
故选AC。
12. 如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，一轻绳绕过两个轻质滑轮连接着固定点P和物体B，两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体A与动滑轮连接。已知A、B的质量均为1kg，A与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为10m/s2，将A、B由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A. 物体A、B释放瞬间，轻绳对P点的拉力大小为4N
B. 物体B下降过程中，轻绳的拉力对A和B做的总功为零
C. 物体B下降过程中，B减少的机械能等于A增加的机械能
D. 物体B下降2m时（此时B未落地）的速度大小为4m/s
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由于相同时间内物体B通过的位移是物体A通过的位移的两倍，则物体B的加速度是物体A的加速度的两倍；物体A、B释放瞬间，设轻绳的拉力为，物体A的加速度为，则有
代入数据，联立解得
A错误；
B．物体B下降过程中，轻绳是A、B组成的系统的内力，故轻绳的拉力对A和B做的总功为零，B正确；
C．物体B下降过程中，B减少的机械能一部分转化为A增加的机械能，还有一部分转化为克服摩擦力做的功，C错误；
D．设物体B下降2m时的速度为，则A的速度为，由能量守恒可得
代入数据，解得
D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13. 某实验小组用如图甲所示的装置探究影响向心力大小的因素，回答以下问题：
（1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪个实验是相同的________。
A. 探究小车速度随时间变化的规律
B. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
C. 探究两个互成角度的力的合成规律
（2）如图乙所示，向心力演示仪的挡板A、C到转轴距离均为R，挡板B到转轴距离为2R，塔轮①④半径相同，①②③半径之比为，④⑤⑥半径之比为。
①当质量和运动半径一定时，探究向心力的大小与角速度的关系，将传动皮带套在②④塔轮上，应将质量相同的小球分别放在挡板________（填“A”“B”或“C”中的两个）处。
②将大小相同的铁球和橡胶球分别放置在A、C挡板处，传动皮带套在①④两个塔轮上，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球向心力大小的比值为，则铁球与橡胶球的质量之比为________。
③将质量相同的钢球1、2分别放在挡板B、C处，传动皮带套在①⑤两个塔轮上，当在同一皮带带动下匀速转动时，钢球1、2受到的向心力大小之比为________。
【答案】（1）B （2） ①. A、C ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
探究影响向心力大小的因素，采用的实验方法是控制变量法。
A．探究小车速度随时间变化的规律没有采用控制变量法，故A错误；
B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用了控制变量法，故B正确；
C．探究两个互成角度的力的合成规律，采用了等效替代法，故C错误。
故选B。
【小问2详解】
①[1]当质量和运动半径一定时，探究向心力的大小与角速度的关系，将传动皮带套在②④塔轮上，应将质量相同的小球分别放在挡板A、C处。
②[2]将大小相同的铁球和橡胶球分别放置在A、C挡板处，传动皮带套在①④两个塔轮上，可知两个塔轮的半径相同，由于两个塔轮边缘处的线速度大小相等，所以两个塔轮的角速度相等，根据可知，铁球与橡胶球的质量之比等于向心力大小之比，即为。
③[3]将质量相同的钢球1、2分别放在挡板B、C处，可知两球做圆周运动的半径之比为；传动皮带套在①⑤两个塔轮上，可知两个塔轮的半径之比为，由于两个塔轮边缘处的线速度大小相等，根据可知，两个塔轮的角速度之比为；根据可知，钢球1、2受到的向心力大小之比为
14. 某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下：
A．将桌面上的气垫导轨调至水平；
B．测出遮光条的宽度d
C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l
D．由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t
E．秤出托盘和砝码总质量，滑块（含遮光条）的质量
已知当地重力加速度为g，回答以下问题（用题中所给的字母表示）
（1）遮光条通过光电门时的速度大小为_________；
（2）遮光条由静止运动至光电门的过程，系统重力势能减少了_________，遮光条经过光电门时，滑块、托盘和砝码的总动能为_________；
（3）通过改变滑块的释放位置，测出多组、数据﹐利用实验数据绘制图像如图。若图中直线的斜率近似等于________，可认为该系统机械能守恒。
【答案】 ①. ②. ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]小车通过光电门时的速度为
（2）[2]从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统重力势能减少量为
[3]从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统动能增加量为
（3）[4]改变l，做多组实验，做出如图以l为横坐标。以为纵坐标的图像，若机械能守恒成立有
整理有
可知，若图中直线的斜率近似等于，可认为该系统机械能守恒。
15. 如图所示，一水平圆盘可绕过圆心O的中心轴转动，沿着直径方向分别放置两个物块A和B，它们与圆心O的距离分别为，，两者之间通过轻绳连接，初始时轻绳刚好伸直但不绷紧，现让圆盘从静止开始缓慢加速转动，A、B始终与圆盘保持相对静止。已知，，A、B与圆盘间的动摩擦因数均为，重力加速度大小取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
（1）当圆盘转动角速度多大时，绳中开始出现拉力；
（2）圆盘转动角速度的最大值。
【答案】（1）；
（2）
【解析】
【小问1详解】
由题分析，可知AB相对转盘静止时，B所需要的向心力大于A所需要的向心力，即当角速度增大时，B先达到最大静摩擦力，当绳上恰好出现拉力时，此时B与转盘之间的静摩擦力达到最大静摩擦力，则有
解得
【小问2详解】
当A、B摩擦力均为最大静摩擦力时，角速度达到最大值，对B有
对A有
联立解得
16. 如图所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块（可视为质点），弹簧质量不计。物块的质量为m，在平桌面上沿x轴运动。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小F=kx，k为常量。
（1）请画出F随x变化的图像，并根据F-x图像求物块沿x轴从点O运动到位置x的过程中弹力所的功。
（2）物块由x1向右运动到x3，然后由x3返回到x2。求在这个过程中弹力所做的功及弹性势能的变化量。
【答案】（1），；（2），
【解析】
【分析】
【详解】（1）图像如下图所示
物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中，弹力做负功，F~x图线与x轴所围成的面积等于弹力做功大小，则弹力做的功为
（2）物块由x1向右运动到x3的过程中，弹力做功为
物块由x3向左运动到x2的过程中，弹力做功为
则整个过程中，弹力做功为
弹性势能的变化量为
17. 如图甲所示，质量分布均匀的大球质量为M、球心为O、半径为R，从大球中挖去一个半径为的小球，大、小球表面相切于A点，B点为小球球心。将质量为m的小物体（可视为质点）置于A点，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。如图乙所示，P、Q为某地区水平地面上的两点，在P点正下方有一半径为R的球形“防空掩体”空腔区域。假定区域周围岩石均匀分布，密度为。如果没有这一空腔，则该地区重力加速度（正常值）沿竖直方向；当存在空腔时，该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏离。重力加速度在原竖直方向（即PO方向）上的投影相对于正常值的偏离叫作重力加速度反常。已知球形“防空掩体”空腔的体积为V，球心深度为d（远小于地球半径），，引力常量为G。
（1）①求图甲大球剩余部分对质量为m的小物体的引力大小；
②图甲，将质量为m的小物体移动到B点时，求大球剩余部分对小物体的引力大小；
（2）求图乙“防空掩体”空腔引起的Q点的重力加速度反常的大小。
【答案】（1）①；②
（2）
【解析】
【小问1详解】
①大球的质量为M，设挖去小球的质量为，则，M'=ρ球⋅43πR23
则
大球对A点小物体的引力
小球单独存在时对A点小物体的引力FA2=GM'mR22
则挖去小球后，大球剩余部分对A点小物体的引力
解得
②质量分布均匀的球壳对内部物体的引力为零；大球对B点小物体的引力相当于球心在O、半径为的球体对B点小物体的引力，即FB1=GM'mR22
由①可知
又因为小物体位于挖去小球的球心处，质量分布均匀的小球对其球心处小物体的引力为零，即
则
【小问2详解】
如果将球形“防空掩体”空腔区域填满相同密度的岩石，则Q点重力加速度将回归正常值，因此该处重力加速度反常可通过填充后的球形区域附加引力计算，若在Q点放置一质量为的质点，则该附加引力
根据牛顿第二定律，“防空掩体”空腔引起的重力加速度变化满足
其中
则，方向沿OQ连线指向地面外侧；
因此Q处重力加速度反常大小为
其中
解得Δg=4πR3Gρd3d2+L232
方向竖直向上。
18. 如图所示，粗糙水平地面与半径的粗糙半圆轨道BCD（固定）相连接，且在同一竖直平面内，O点是半圆轨道的圆心，B、O、D在同一竖直线上。质量的物块视为质点在大小的水平恒力的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动，当物块通过B点时撤去水平恒力，物块沿半圆轨道运动并恰好能通过D点。已知A、B两点间的距离，物块与地面间的动摩擦因素，重力加速度大小，不计空气阻力。
（1）求物块通过B点时所受半圆轨道的支持力大小；
（2）求物块从B点运动到D点的过程中克服阻力做的功W；
（3）若半圆轨道光滑，通过改变半圆轨道的半径，使物块通过D点后落到地面上的位置到B点的距离最大，求此种情况下半圆轨道的半径以及该最大距离。
【答案】（1）82N （2）
（3），
【解析】
【小问1详解】
设物块通过B点时的速度大小为，对物块在地面上从A点运动到B点的过程，根据动能定理可得
解得
物块在圆弧上B点时，根据牛顿第二定律得
解得
【小问2详解】
设物块通过D点时的速度大小为。物块沿半圆轨道运动并恰好能通过D点时，由重力充当向心力，根据牛顿第二定律有
解得
对物块从B点运动到D点的过程，根据动能定理有
解得
【小问3详解】
设当半圆轨道的半径为时，物块能通过D点，且物块通过D点时的速度大小为，对物块从B点运动到D点的过程，根据机械能守恒定律有
设物块通过D点后在空中运动的时间为t，有
物块通过D点后落到地面上的位置到B点的距离
则得
当时，物块通过D点后落到地面上的位置到B点的距离最大，则有
可得