精品解析：江苏省无锡市梁溪区（第六高级中学）2024-2025学年高一下学期3月阶段测试物理试题（春卷）

无锡市第六高级中学2025年春学期教学质量检测 高一物理试卷 一、单选题：本大题共10小题，共40分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 开普勒发现了行星的运动规律并据此推广出了万有引力定律 B. 卡文迪许第一次在实验室测出了万有引力常量，因此被誉为称量地球质量第一人 C. 牛顿借助万有引力定律发现了海王星 D. 据万有引力公式，当两物体间距离趋近于时，万有引力趋近于无穷大 【答案】B 【解析】 【详解】A．开普勒发现了行星的运动规律，牛顿发现了万有引力定律，故A错误； B．卡文迪许第一次在实验室测出了万有引力常量，因此被誉为称量地球质量第一人，故B正确； C．英国科学家亚当斯和法国科学家勒威耶借助万有引力定律发现了海王星，故C错误； D．万有引力公式，适用于两质点间的引力计算，当两物体间距离趋近于时，万有引力公式不再适用，不能得到万有引力趋近于无穷大，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，是自行车部分结构示意图，下面说法中正确的是（　　） A. B、A两点的角速度相等 B. C、B两点的线速度大小相等 C. B、C两点角速度相等 D. A、C两点的线速度大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．A、B两点可看作是皮带传动，B、A两点的线速度大小相等，但半径不相同，根据 知，角速度不相等，故A错误； D．B、A两点的线速度大小相等，设为，B、C两点的角速度，但半径不相同，根据 知，C点的线速度大于B，故C点的线速度大于A，故D错误； BC．B、C两点是共轴转动，故B、C两点的角速度大小相等，由于B、C两点半径大小不相等，根据 知，所以B、C两点的线速度大小不相等，故B错误，C正确。 故选C。 3. 如图所示，一个质量为M的匀质实心球，半径为R，如果从球中挖去一个直径为R的小球放在相距为的地方，则挖去部分与剩余部分的万有引力为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据公式 可知挖去小球质量等于原小球的，则有 设没挖去前，对小球的引力为 挖去部分对小球的引力 则挖去部分与剩余部分的万有引力为 联立解得 故选D。 4. 如图所示，两卫星A、B绕地球做匀速圆周运动（不考虑卫星间的相互作用），假设两卫星的质量相等。下列分析正确的有（　　） A. 两卫星的运动周期关系 B. 两卫星的线速度关系vA>vB C. 两卫星的加速度关系 D. 两卫星所受的地球引力大小关系 【答案】A 【解析】 详解】ABC．根据 可得 因，可知两卫星的运动周期关系 两卫星的线速度关系 vA<vB 两卫星的加速度关系 选项A正确，BC错误。 D．根据 两卫星质量相等，因，可知两卫星所受的地球引力大小关系 故选项D错误。 故选A。 5. 如图所示，一同学表演荡秋千，已知秋千的两根绳长均为10m，该同学的质量为50kg，秋千踏板的质量约为，绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为，此时每根绳子平均承受的拉力约为（　　）（g=10m/s2） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律 解得 T=600N 故选C。 6. 某同学为感受向心力的大小与哪些因素有关，做了一个小实验：绳的一端拴一小球，手牵着在空中甩动，使小球在水平面内做圆周运动(如图所示)，则下列说法中正确的是(　　) A. 保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将不变 B. 保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将增大 C. 保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变 D. 保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB、由可得，增大角速度，绳对手的拉力将增大；B正确 CD、由可得增大绳长，绳对手的拉力将增大；错误 故选B 【点睛】做匀速圆周运动的物体需要的向心力和半径、角速度、线速度、周期等都有关系，关系式为：． 7. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，汽车通过凹形桥的最低点处于失重状态 B. 如图乙，小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，小球的过最高点的速度至少等于 C. 如图丙，用相同材料做成的A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，，，转台转速缓慢加快时，物体A最先开始滑动 D. 如图丁，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对外轮缘会有挤压作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．汽车过凹桥最低点时，加速度的方向向上，处于超重状态，故A错误； B．小球在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，杆不仅提供拉力也可以提供支持力，所以小球的过最高点的速度只要大于零即可，故B错误； C．物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做圆周运动，摩擦力充当向心力，最大角速度对应最大静摩擦力：，即： 所以A最先开始滑动，故C正确； D．火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，外轨对外轮缘会有向内侧的挤压作用，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平足够大圆盘，上面放置劲度系数为k的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量为m的小物块A（可视为质点），物块与圆盘间的动摩擦因数为μ，开始时弹簧未发生形变，长度为L，若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，物块A始终与圆盘一起转动。则（　　） A 当圆盘开始旋转时，弹簧就会伸长 B. 当圆盘角速度缓慢地增加，物块受到摩擦力有可能背离圆心 C. 当圆盘角速度为，物块开始滑动 D. 当弹簧的伸长量为时，圆盘的角速度为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．开始时弹簧未发生形变，物块受到指向圆心的静摩擦力提供圆周运动的向心力；随着圆盘角速度缓慢地增加，当角速度增加到足够大时，物块将做离心运动，受到摩擦力为指向圆心的滑动摩擦力，弹簧将伸长。在物块与圆盘没有发生滑动的过程中，物块只能有背离圆心的趋势，摩擦力不可能背离圆心，故AB错误； C．设圆盘的角速度为ω0时，物块将开始滑动，此时由最大静摩擦力提供物体所需要的向心力，有 解得 故C正确； D．当弹簧的伸长量为时，物块受到的摩擦力和弹簧的弹力的合力提供向心力，则有 解得 故D错误。 故选C。 9. 人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球静止卫星的过程中，卫星从圆形轨道Ⅰ的A点先变轨到椭圆轨道Ⅱ，然后在B点变轨进入地球静止轨道Ⅲ。下列说法正确的是（　　） A. 该卫星在轨道Ⅱ上过A点的速率比卫星在轨道Ⅱ上过B点的速率小 B. 若卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期分别为T1、T2、T3，则T1 = T2> T3 C. 该卫星在B点通过加速实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ D. 该卫星在静止轨道Ⅲ上的运行速度大于7.9km/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律可知，该卫星在轨道Ⅱ上过A点的速率比卫星在轨道Ⅱ上过B点的速率大，故A错误； B．若卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期分别为T1、T2、T3，根据开普勒第三定律 因卫星在轨道Ⅲ的运动半径大于轨道Ⅱ的半长轴，轨道Ⅱ的半长轴大于轨道Ⅰ的半径，即可知T1 < T2< T3 故B错误； C．该卫星在B点通过加速做离心运动，可实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ，故C正确； D．第一宇宙速度7.9km/s是最大的环绕速度，可知该卫星在静止轨道Ⅲ上的运行速度小于7.9km/s，故D错误。 故选C。 10. 宇航员在月球表面附近自高处以初速度水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为。已知月球半径为，万有引力常量为。则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度 B. 月球的质量 C. 月球的第一宇宙速度 D. 月球的平均密度 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据平抛运动规律 联立解得 故A错误； B．由 得 故B错误； C．由 故C错误； D．月球的平均密度 故D正确。 故选D。 二、实验题：本大题共1小题，共12分。 11. 如图所示是探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。当皮带分别处于1、2、3层时，左、右塔轮的角速度之比分别为1:1、1:2和1:3。皮带分别套在左右两轮塔上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是___________。 A.探究两个互成角度的力的合成规律 B.探究加速度与力、质量关系 C.伽利略对自由落体的研究 D.探究平抛运动的特点 （2）若探究向心力的大小F与半径r的关系时，两侧变速塔轮应该同时选择第___________层（选填“1”“2”或“3”），长短槽放置质量___________（选填“相等”或“不相等”）的小球，小球应分别放在___________两处。（选填“A、C”或“B、C”）。 （3）小明利用传感器来进行研究向心力与角速度关系，物块放在平台卡槽内，平台绕轴转动，物块做匀速圆周运动，平台转速可以控制，光电计时器可以记录转动快慢。 小明按上述实验将测算得的结果用作图法来处理数据，如图所示纵轴F为力传感器读数，横轴为，图线不过坐标原点的原因是___________，用电子天平测得物块质量为，直尺测得半径为，图线斜率大小为___________（结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. B ②. 1 ③. 相等 ④. B、C ⑤. 物体与平台之间存在摩擦力的影响 ⑥. 0.75 【解析】 【详解】（1）[1]本实验所用的研究方法是控制变量法，与“验证牛顿第二定律”的实验方法相同，故选B； （2）[2]若探究向心力的大小F与半径r的关系时，应保证角速度相同，则两侧变速塔轮应该同时选择第1层； [3]需要保证质量相同，则长短槽放置质量相等的小球； [4]探究向心力的大小F与半径r的关系，要保持运动的半径不同，即要将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处。 （3）[5]图像不过坐标原点，此时拉力的实际表达式为 即原因是物体与平台之间存在摩擦力的影响； [6]图像的斜率为 三、计算题：本大题共4小题，共48分。 12. 如图所示，弯道半径R=50m，汽车的质量m=1000kg。重力加速度g取10m/s2。求： （1）当汽车以v1=10m/s的速率行驶时，其所需的向心力； （2）若路面是水平的，已知雨天汽车轮胎与路面间的动摩擦因数最大值为μ=0.4，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力问汽车转弯时不发生径向滑动（离心现象）所允许的最大速率vm。 【答案】（1）2000N；（2）10m/s 【解析】 【详解】（1）由题意得 （2）当以最大速率转弯时，最大静摩擦力提供向心力，此时有 由此解得最大速率为 vm＝10m/s 13. 2021年4月29日上午，天和核心舱的成功发射标志着中国空间站建设拉开了帷幕，预计2022年底之前正式建成。若地球质量为M，空间站质量为m，空间站距地面高度为h，地球半径为R，万有引力常量为G。求： （1）空间站受地球引力大小； （2）空间站环绕地球运行的周期； （3）空间站环绕地球运行的向心加速度大小。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【分析】 【详解】(1)空间站受地球引力大小为 (2)由万有引力提供向心力得 解得 (3)由万有引力提供向心力得 解得 14. 如图所示，“嫦娥三号”探测器在月球上着陆的最后阶段为：当探测器下降到距离月球表面高度为h时悬停一会儿，之后探测器由静止自由下落，在重力（月球对探测器的重力）作用下经过t时间落在月球表面上。已知月球半径为R且h≪R，引力常量为G，忽略月球自转影响，求： (1)月球表面附近重力加速度g大小； (2)月球的质量M； (3)月球的第一宇宙速度v1是多大。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)探测器在月球表面附近做自由落体运动，在下落的过程中则有 解得月球表面附近的重力加速度为 (2)不考虑自转，万有引力等于重力，对探测器则有 解得月球的质量 (3)对贴近月球表面附近的卫星，万有引力提供向心力，则有 解得月球的第一宇宙速度 15. 如图所示，长为L的绳子下端连着质量为m的小球，上端悬于天花板上，把绳子拉直，绳子与竖直线夹角，此时小球静止于光滑的水平桌面上。求： （1）当小球刚好离开水平桌面时，小球匀速转动的角速度为多大； （2）当小球以作圆锥摆运动时，绳子张力F1多大？桌面对小球支持力FN1为多大； （3）当小球以作圆锥摆运动时，绳子张力F2及桌面对小球的支持力FN2各为多大。 【答案】(1)；(2)，；(3)， 【解析】 【分析】 【详解】(1)当小球刚好离开水平桌面做匀速圆周运动时，由向心力公式可得 解得小球的角速度为 (2)当小球以作圆锥摆运动时，由于，桌面对小球存在支持力，竖直方向小球处于平衡，满足 水平方向由向心力公式可得 联立解得 ， (3)当小球以作圆锥摆运动时，由于，小球离开桌面，故桌面对小球的支持力 FN2=0 设此时绳子与竖直方向夹角为，由向心力公式可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 无锡市第六高级中学2025年春学期教学质量检测 高一物理试卷 一、单选题：本大题共10小题，共40分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 开普勒发现了行星的运动规律并据此推广出了万有引力定律 B. 卡文迪许第一次在实验室测出了万有引力常量，因此被誉为称量地球质量第一人 C. 牛顿借助万有引力定律发现了海王星 D. 据万有引力公式，当两物体间距离趋近于时，万有引力趋近于无穷大 2. 如图所示，是自行车部分结构示意图，下面说法中正确的是（　　） A. B、A两点的角速度相等 B. C、B两点的线速度大小相等 C. B、C两点的角速度相等 D. A、C两点的线速度大小相等 3. 如图所示，一个质量为M的匀质实心球，半径为R，如果从球中挖去一个直径为R的小球放在相距为的地方，则挖去部分与剩余部分的万有引力为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，两卫星A、B绕地球做匀速圆周运动（不考虑卫星间相互作用），假设两卫星的质量相等。下列分析正确的有（　　） A. 两卫星的运动周期关系 B. 两卫星的线速度关系vA>vB C. 两卫星的加速度关系 D. 两卫星所受的地球引力大小关系 5. 如图所示，一同学表演荡秋千，已知秋千的两根绳长均为10m，该同学的质量为50kg，秋千踏板的质量约为，绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为，此时每根绳子平均承受的拉力约为（　　）（g=10m/s2） A. B. C. D. 6. 某同学为感受向心力的大小与哪些因素有关，做了一个小实验：绳的一端拴一小球，手牵着在空中甩动，使小球在水平面内做圆周运动(如图所示)，则下列说法中正确的是(　　) A. 保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将不变 B. 保持绳长不变，增大角速度，绳对手的拉力将增大 C. 保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变 D. 保持角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将减小 7. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，汽车通过凹形桥的最低点处于失重状态 B. 如图乙，小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，小球的过最高点的速度至少等于 C. 如图丙，用相同材料做成的A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，，，转台转速缓慢加快时，物体A最先开始滑动 D. 如图丁，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对外轮缘会有挤压作用 8. 如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平足够大圆盘，上面放置劲度系数为k的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量为m的小物块A（可视为质点），物块与圆盘间的动摩擦因数为μ，开始时弹簧未发生形变，长度为L，若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，物块A始终与圆盘一起转动。则（　　） A. 当圆盘开始旋转时，弹簧就会伸长 B. 当圆盘角速度缓慢地增加，物块受到摩擦力有可能背离圆心 C. 当圆盘角速度为，物块开始滑动 D. 当弹簧的伸长量为时，圆盘的角速度为 9. 人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，在发射地球静止卫星的过程中，卫星从圆形轨道Ⅰ的A点先变轨到椭圆轨道Ⅱ，然后在B点变轨进入地球静止轨道Ⅲ。下列说法正确的是（　　） A. 该卫星在轨道Ⅱ上过A点的速率比卫星在轨道Ⅱ上过B点的速率小 B. 若卫星在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道上运行的周期分别为T1、T2、T3，则T1 = T2> T3 C. 该卫星在B点通过加速实现由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ D. 该卫星在静止轨道Ⅲ上的运行速度大于7.9km/s 10. 宇航员在月球表面附近自高处以初速度水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为。已知月球半径为，万有引力常量为。则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度 B. 月球的质量 C. 月球的第一宇宙速度 D. 月球的平均密度 二、实验题：本大题共1小题，共12分。 11. 如图所示是探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。当皮带分别处于1、2、3层时，左、右塔轮的角速度之比分别为1:1、1:2和1:3。皮带分别套在左右两轮塔上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： （1）下列实验实验方法与本实验相同的是___________。 A.探究两个互成角度的力的合成规律 B.探究加速度与力、质量关系 C.伽利略对自由落体的研究 D.探究平抛运动的特点 （2）若探究向心力的大小F与半径r的关系时，两侧变速塔轮应该同时选择第___________层（选填“1”“2”或“3”），长短槽放置质量___________（选填“相等”或“不相等”）的小球，小球应分别放在___________两处。（选填“A、C”或“B、C”）。 （3）小明利用传感器来进行研究向心力与角速度关系，物块放在平台卡槽内，平台绕轴转动，物块做匀速圆周运动，平台转速可以控制，光电计时器可以记录转动快慢。 小明按上述实验将测算得的结果用作图法来处理数据，如图所示纵轴F为力传感器读数，横轴为，图线不过坐标原点的原因是___________，用电子天平测得物块质量为，直尺测得半径为，图线斜率大小为___________（结果保留两位有效数字）。 三、计算题：本大题共4小题，共48分。 12. 如图所示，弯道半径R=50m，汽车质量m=1000kg。重力加速度g取10m/s2。求： （1）当汽车以v1=10m/s的速率行驶时，其所需的向心力； （2）若路面是水平的，已知雨天汽车轮胎与路面间的动摩擦因数最大值为μ=0.4，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力问汽车转弯时不发生径向滑动（离心现象）所允许的最大速率vm。 13. 2021年4月29日上午，天和核心舱的成功发射标志着中国空间站建设拉开了帷幕，预计2022年底之前正式建成。若地球质量为M，空间站质量为m，空间站距地面高度为h，地球半径为R，万有引力常量为G。求： （1）空间站受地球引力大小； （2）空间站环绕地球运行周期； （3）空间站环绕地球运行的向心加速度大小。 14. 如图所示，“嫦娥三号”探测器在月球上着陆的最后阶段为：当探测器下降到距离月球表面高度为h时悬停一会儿，之后探测器由静止自由下落，在重力（月球对探测器的重力）作用下经过t时间落在月球表面上。已知月球半径为R且h≪R，引力常量为G，忽略月球自转影响，求： (1)月球表面附近重力加速度g的大小； (2)月球的质量M； (3)月球第一宇宙速度v1是多大。 15. 如图所示，长为L的绳子下端连着质量为m的小球，上端悬于天花板上，把绳子拉直，绳子与竖直线夹角，此时小球静止于光滑的水平桌面上。求： （1）当小球刚好离开水平桌面时，小球匀速转动的角速度为多大； （2）当小球以作圆锥摆运动时，绳子张力F1为多大？桌面对小球支持力FN1为多大； （3）当小球以作圆锥摆运动时，绳子张力F2及桌面对小球的支持力FN2各为多大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$