吉林省吉林市第十二中学2025-2026学年高一下学期阶段考试物理试题

2025-2026学年度下学期阶段考试 高一物理试题 一、选择题（共46分，1-7题为单选题每题4分，8-10题为多选题每题6分，选不全得3分） 1．如图所示，机器狗在泰山进行负重测试，从泰山山脚到目的地用时2 h，爬升高度为1200 m，已知机器狗及重物总质量为100 kg，重力加速度g取，则机器狗在本次测试中(   ) A.位移大小一定为1200 m B.克服重力做功为 C.克服重力做功的平均功率为 D.重力势能减少了 2．如图所示，A、B、C分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点，三点到各自转动轴的距离分别为4r、r和10r。支起自行车后轮，在匀速转动踏板的过程中，链条不打滑，则A、B、C三点(      ) A.转速大小之比是 B.角速度大小之比是 C.线速度大小之比是 D.向心加速度大小之比是 3．如图所示，竖直墙面上的M点到地面有Ⅰ、Ⅱ两条固定光滑轨道，从M点由静止释放的物块沿不同轨道滑到地面，下列说法正确的是(   ) A.物块滑到地面时，沿Ⅰ下滑重力的瞬时功率等于沿Ⅱ下滑重力的瞬时功率 B.物块滑到地面时，沿Ⅰ下滑重力的瞬时功率大于沿Ⅱ下滑重力的瞬时功率 C.物块运动过程中，沿Ⅰ下滑重力的平均功率等于沿Ⅱ下滑重力的平均功率 D.物块运动过程中，沿Ⅰ下滑重力的平均功率小于沿Ⅱ下滑重力的平均功率 4．如图甲所示，轻杆一端固定一小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做圆周运动。规定竖直向下为杆受力的正方向，在最高点时，杆的受力与小球速度平方的关系图像如图乙所示。重力加速度g取。则下列说法正确的是(      ) A.小球的质量为1kg B.小球的质量为0.5kg C.轻杆的长度为1m D.轻杆的长度为0.5m 5．我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，下列说法正确的是( ) A.火星探测器降落到火星表面的过程中，处于失重状态 B.火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间 C.火星车在火星表面所受重力约为其在地球表面所受重力的 D.火星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比约为 6．宇宙中有两颗恒星，半径均为R。如图分别是两颗恒星周围行星的公转周期与公转半径的关系图像，则(      ) A.恒星与恒星的质量之比为2：1 B.恒星与恒星的质量之比为4：1 C.恒星与恒星的密度之比为1：2 D.恒星与恒星的密度之比为2：1 7．力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是(      ) A.甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中（AC间距离）力F做的功为 B.乙图中，全过程中F做的总功为108J C.丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功 D.图丁中，F始终保持水平缓慢将小球从P拉到Q，小球质量m，重力加速度g，则F做的功是 8．下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析，其中说法正确的是(      ) A.汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎 B.如果行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压外轨，会使外轨受损 C.图中所示是圆锥摆，减小θ，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度变大 D.图中杂技演员表演“水流星”，在最高点处，水对桶底一定有压力 9．如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球静止卫星。下列关于做匀速圆周运动的说法中，正确的是(      ) A.角速度的大小关系为 B.线速度的大小关系为 C.周期关系为 D.向心加速度的大小关系为 10．如图所示，质量均为m的木块A、B叠放在一起，B通过轻绳与质量为2m的木块C相连。三木块放置在可绕固定转轴OO′转动的水平转台上。木块A、B与转轴的距离为2L，木块C与转轴的距离为L.A与B间的动摩擦因数为5μ，B、C与转台间的动摩擦因数为μ。（取最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，直到有木块即将发生相对滑动为止。用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是(      ) A.当时，轻绳的拉力为零 B.B木块与转台间摩擦力一直增大 C.当时，C木块与转台间摩擦力为零 D.ω的最大值为 三、实验题（共8分，每空2分） 11．用如图所示的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ω和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使槽内的钢球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间等分格的数量之比等于两个球所受向心力的比值。装置中有大小相同的3个金属球可供选择使用，其中有2个钢球和1个铝球，如图是某次实验时装置的状态，图中两个球到标尺距离相等。 (1)物理学中此种实验的原理方法叫____________； A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 (2)在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持____________相同； A.ω和r B.ω和m C.m和r D.m和F (3)图中所示是在研究向心力的大小F与____________的关系； A.质量m B.半径r C.角速度ω (4)若图中标尺上红白相间的格显示出两个小球所受向心力比值为1：9，那么与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为____________。 A.1：3 B.3：1 C.1：9 D.9：1 四、计算题（共46分，12题8分，13题10分，14题14分，15题14分） 12．—根铁桩长5,用图所示的打桩机将其打入地面之下.设打桩机重锤的质量为250,打桩机顶端到地面的高度是20.打桩机工作时,重锤反复被钢丝绳提到空中再落下,一次又一次地打击铁桩.试问重锤对铁桩做功最多的一次做了多少功?做功最少的一次又做了多少功?( ). 13．我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动，科学家对月球的探索会越来越深入。 （1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径。 （2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面高度为h的某处以速度水平抛出一个小球，小球飞出的水平距离为x。已知月球半径为，引力常量为G，试求出月球的质量。 14．在检测某种汽车性能的实验中，质量为的汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到最大的速度为40m/s，利用传感器测得此过程中，测得此过程中不同时刻起汽车的牵引力F与对应速度v，并描绘出如图所示的图像（图线ABC为汽车由静止到达到最大速度的全过程，AB、BO均为直线）。假设汽车行驶中所受的阻力恒定，根据图线ABC，求： （1）汽车的额定功率； （2）汽车能保持匀加速运动的最长时间； （3）汽车的加速为时的速度v； （4）在匀加速运动的过程中发动机做的功W。 15．粗糙程度处处相同的细杆一端固定在竖直转轴上的O点，并可随竖直轴一起转动。杆上套有一轻质弹簧，弹簧一端固定于O点，另一端与套在杆上的圆环相连。杆未转动时，弹簧处于原长状态，此时圆环恰好静止在粗糙细杆上。当杆缓慢加速转动时，弹簧会逐渐被拉长。已知杆与竖直转轴的夹角α始终为53°，弹簧原长，弹簧劲度系数，圆环质量；弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小取，求： （1）圆环与粗糙细杆之间的动摩擦因数； （2）某时圆环与粗糙细杆之间恰好没有摩擦力，此时角速度的大小； （3）当角速度时，此时弹簧的长度。 参考答案 1．答案：B 解析：由于山坡是倾斜的，机器狗爬升高度为1200 m，则位移大小大于1200 m，故A错误；机器狗克服重力做功为，则机器狗和货物的重力势能增加了，故B正确，D错误；机器狗克服重力做功的平均功率为，故C错误. 2．答案：C 解析： 3．答案：B 解析：设轨道的倾角为θ，物块下滑的高度为h，物块下滑的加速度为，下滑的位移为，由速度—位移公式可知，物块下滑到底端时速度大小均为，即两次物块到达地面时的速度大小相等，又因为重力的瞬时功率为，可知物块滑到地面时，沿Ⅰ下滑重力的瞬时功率大于沿Ⅱ下滑重力的瞬时功率，A错误，B正确；物块沿轨道下滑，根据运动学规律有，则物块重力的平均功率为，则物块运动过程中，沿Ⅰ下滑重力的平均功率大于沿Ⅱ下滑重力的平均功率，C、D错误. 4．答案：D 解析：在最高点时，由牛顿第二定律有 变形有 结合图像可得 ， 解得 ， 故选D。 5．答案：C 解析：A.火星探测器降落到火星表面的过程中做减速运动，加速度向上，处于超重状态，故A错误； B.当发射速度大于第二宇宙速度时，探测器将脱离地球的引力在太阳系的范围内运动，火星在太阳系内，所以火星探测器的发射速度应大于第 二宇宙速度，故B错误； C.万有引力近似等于重力，则有解得火星表面的重力加速度 故C正确； D.万有引力提供向心力，则有 解得第一宇宙速度为 所以火星的第一宇宙速度为故D错误。 故选C。 6．答案：C 解析：AB.根据万有引力提供向心力有解得可知公转周期与公转半径的关系图像斜率为由图像可得 则故AB错误；CD.星球的密度为恒星与恒星的密度之比为故C正确，D错误。故选C。 7．答案：D 解析：A.F大小不变，根据功的定义可得物块从A到C过程中，力F做的功为故A错误； B.乙图的面积代表功，则全过程中F做的总功为故B错误； C.丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，可用微元法得小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为故C错误； D.图丁中，F始终保持水平缓慢将小球从P拉到Q，可知F做的功等于克服重力做的功，则有故D正确。故选D。 8．答案：AB 解析：汽车通过凹形桥的最低点时，由牛顿第二定律 解得 故在最低点车速越快，凹形桥对汽车的支持力越大，越容易爆胎，故A正确； B.如果行驶速度超过设计速度，火车转弯时需要更大的向心力，有离心的趋势，故轮缘会挤压外轨，故B正确； C.由于重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得 故减小θ，但保持圆锥的高不变时，角速度不变，故C错误； D.“水流星”通过最高点时，桶中水的加速度向下，处于失重状态，在完全失重时，水对桶底无压力，故D错误。 故选AB。 9．答案：AD 解析：ABC.对b.c，根据万有引力提供向心力有 解得 因为c的轨道半径大于b，则 对a,c角速度相等，即，根据知，；根据知，c的半径大，则；根据知，c的半径大，，所以角速度的大小关系为，线速度大小关系为，周期的关系为，故A正确，BC错误； D.向心加速度的大小关系为，故D正确. 故选AD。 10．答案：CD 解析：A.A开始滑动的角速度为 解得 假设没有绳，B开始滑动时的角速度为 解得 假设没有绳，C开始滑动时的角速度为 解得 A所以当，绳开始有拉力，当时，轻绳已经有拉力，A错误； B.当时，再增大加速转动，绳开始有拉力，至C滑动前，B的摩擦力不变，B错误； C.当C木块与转台间摩擦力为零时 解得 所以，当，C木块与转台间摩擦力为零，C正确； D.当最大角速度时 解得 所以，ω的最大值为，D正确。 故选CD。 11．答案：(1)C (2)A (3)C (4)B 解析：（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，先控制其中两个物理量不变，研究向心力与另一个物理量的关系，采用的实验方法为控制变量法。 故选C。 （2）在研究向心力的大小F与质量m关系时，依据，则要保持ω和r相同。 故选A。 （3）图中两个钢球质量和做圆周运动半径相等，根据，则是在研究向心力的大小F与角速度关系。 故选C。 （4）若图中标尺上红白相间的格显示出两个小球所受向心力比值为，由于两个钢球质量和做圆周运动半径相等，根据，可知角速度之比为；因为靠皮带传动，变速轮塔边缘处的线速度大小相等，根据可知，与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为。 故选B。 12．答案：打桩机重锤对铁桩所做的功等于重锤的重力势能减少量.选地面为零势能参考平面.每次打击时,铁桩顶部的高度是不同的,因而重锤势能的变化量也是不同的.重锤下落距离越大,势能的减少量越大,对铁桩做的功也就越多.由此可见,重锤第一次打击铁桩时,做功最少;最后一次打击铁桩时,做功最多.重锤做功最多的一次,做功最少的一次. 解析： 13．答案：（1） （2） 解析：（1）设地球质量为M，根据万有引力定律及向心力公式得： 万有引力等于重力： 联立解得： （2）设月球表面处的重力加速度为，小球飞行时间为t 根据题意得： 下落高度： 万有引力等于重力： 联立解得： 14．答案：（1）；（2）5s；（2）16m/s；（4） 解析：（1）汽车速度最大时，速度的倒数最小，对应的牵引力等于阻力，汽车做匀速运动，如题图可知 ， 汽车额定功率为 （2）汽车以恒定加速度启动，满足，， 汽车匀加速运动时间为 （3）汽车的加速为时，由牛顿第二定律可知 此时汽车速度为 （4）汽车匀加速过程位移为 该过程中牵引力做功为 15．答案：（1）（2）（3） 解析：（1）杆未转动时，弹簧处于原长状态，此时圆环恰好静止在粗糙细杆上，有 解得 （2）当杆开始缓慢加速转动时，先是斜向上的摩擦力逐渐减小，当摩擦力减为零时，圆环只受重力和支持力，合力沿径向提供向心力，有 解得 （3）当杆继续加速转动时，圆环所受摩擦力沿杆向下达到最大，此后弹簧开始拉长，设长度为，有 联立解得 学科网（北京）股份有限公司 $