湖南长沙市第一中学2025-2026学年高一下学期4月阶段检测物理试题

高一物理一 时量：75分钟 满分：100分 一、单项选择题（本大题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的选项中 只有一个选项符合题意) 1.关于相对论时空观与牛顿力学的局限性，下列说法正确的是 A.当物体的运动速度远小于光速时，经典力学是适用的 B.经典力学认为时间和空间与物体及其运动有关系 C.相对论时空观只适用于宏观物体、低速运动问题，不适用于高速运动 升 的问题 D.相对论时空观认为时间和空间是独立于物体及其运动而存在的 2.一个物体做曲线运动，若其所受合外力方向与速度方向的夹角始终为 锐角，则物体运动过程中关于其速度，下列说法正确的是 A.速度大小减小，方向改变 哉 B.速度大小增大，方向改变 C.速度大小不变，方向改变 D.速度大小和方向都不变 斯 3.在日常生活中有许多关于圆周运动的实例，如转笔、摩天轮，汽车通过拱 茶 形桥等。如图所示，一位同学转动手中的圆珠笔，假设这位同学能让笔 苗 绕其上的某一点O做匀速圆周运动，则下列说法正确的是 A.做匀速圆周运动的笔帽线速度方向沿着笔杆指 向O点 B.转笔的角速度一定时，笔帽线速度的大小和半径 成反比 C.笔杆上除了O点，其他点的角速度大小都一样 D.匀速圆周运动是一种匀加速运动 4.登月是一个艰巨的工程。宇宙飞船奔向月球 之前，会先在近地圆轨道上进行周期为T。的 地球 匀速圆周运动，然后变轨成周期为T的椭圆 运动。如图所示。A为椭圆轨道的近地点，C 飞船 为远地，点，B、D是椭圆短轴的两端点。下列说法正确的是 高一物理试题(Q)第1页（共8页） A.飞船沿顺时针方向从A点至第一次运动到D点的时间为3T B.飞船沿顺时针方向从A点至第一次运动到C点的时间小于0.5T C.若A、C两点间的距离是地球半径的10倍，则T:T。=5√5：1 D.若A、C两点间的距离是地球半径的10倍，则T:T。=8：1 5.中国天眼FAST在2023年发现了一个名为PSRJ1953+1844的双星系 统，该双星系统是目前发现运行周期最短的脉冲星双星系统。若该双星 系统的两颗天体质量之和为M,二者之间距离为L,绕连线上某点做匀 速圆周运动，引力常量为G。则下列说法正确的是 A.两颗天体运动的线速度相等 B.两颗天体中，质量大的天体运动半径大 C.若两颗天体的质量不等，则两者的周期不相等 L D.该双星系统的运行周期T=2π√GM 6.如图所示，水平地面足够长且光滑，一小球A05ms 从距地高0.8m的A点以5m/s的速度水 0.8m 平向右抛出。小球与地面发生碰撞后，水平 方向的速度不变，竖直方向的速度大小变为 A 碰前的)，碰撞时间不计。小球与地面碰撞的位置依次记为A,A2, A3,…。重力加速度取10m/s2,小球可视为质点，忽略空气阻力，则A 和An+1之间的距离为 A品m 2 m C是m D.22m 7.如图所示，转盘水平放置且可绕转盘中心的转轴O,O2转动。转盘上放 置两个物块A、B,物块A、B通过轻绳相连。开始时，绳恰好伸直但无弹 力，现让该装置从静止开始转动，使其角速度ω缓慢增大。整个过程中， 物块A、B都相对于盘面静止，物块A、B到转轴的距离分别为2r、3,A 物块的质量为2m,B物块的质量为m,与转盘间的动摩擦因数均为u,接 触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。下列说 法正确的是 高一物理试题(Q)第2页（共8页） A.当w= 时，物块B受到的摩擦力大小为mg N 4r <w< 8时，物块A受到的摩擦力先减小后逐渐增大 <w< g时，物块B受到的摩擦力逐渐减小 r D.为了确保物块A、B都相对于转盘静止，转盘的角速度不能超 过 2ug 二、多选题（共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项 中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选 错的得0分) 8.发射距地球较远的圆轨道卫星时需要进行多次变轨，变轨期间有如图所 示的一部分过程：卫星首先进入一个近地的圆轨道，然后在P点变轨， 进入椭圆转移轨道，到达远地点Q时再次变轨，使卫星在目标圆轨道上 稳定运动。设卫星在近地圆轨道上运行的速率为)，在转移轨道近地 点P点的速率为2，远地，点Q时的速率为v3,在目标圆轨道上的速率为 4,三个轨道上运动的周期分别为T1、T2、T3,三个轨道在P、Q两点的 加速度分别为a1、a2p、a2Q、ag,则下列说法正确的是 A.发射卫星时为了节约能源应该由东向西发射 B.a=azp>a2q-a3 C.T1>T2>T3,2>w1>v4>g D.若让卫星从目标轨道上返回近地圆轨道，则需要在Q、P点减速 9.如图所示，内部为竖直光滑圆轨道的铁块静置在粗糙的水平地面上，其 质量为M,有一质量为m的小球以水平速度o从圆轨道最低点A开始 向左运动，运动过程中始终不脱离轨道，在此过程中，铁块始终保持静 止，重力加速度大小为g,则下列说法正确的是 高一物理试题(Q)第3页（共8页） A.小球在由A到B的过程中，地面对铁块有向右的摩 擦力 B.小球到达与圆心等高的B点时小球对铁块一定有弹力 C.小球经过最低点A时地面受到的压力可能等于Mg十g D.小球在圆轨道最高点C点时，地面受到的压力可能为0 10.有一种设想，如图，设计一种贯通地球的弦线光滑真空列车隧道：质量 为m的列车不需要引擎，从入口的A点由静止开始依靠引力穿过隧道 到达另一端的B点。0为隧道的中点，0与地心0的距离为h-号R。 假设地球是半径为R的质量均匀分布的球体，地球表面的重力加速度 为g,不考虑地球自转影响。已知质量均匀分布的球壳对球内物体引 力为0，P点到O'的距离为x,下列说法正确的是 A.列车在AO段为匀加速直线运动 B列车在P点的加速度a=京s C.列车在P点的加速度a=R。 D.列车在O点的速度大小为g尽 三、实验题（本题一共有两个小题，每空2分，共16分） 11.如图1所示，在“探究平抛运动规律”的实验中，用小锤打击L形弹性金 属片，A球会沿水平方向抛出，同时B球由静止开始下落。 L形弹簧金属片 T 图1 图2 图3 (1)同学用如图2所示的频闪照相法记录了两球落地前在不同时刻的 位置，图中实线为正交的水平线和竖直线，且相邻竖直线间距相等。 分析该照片，可得出的实验结论是 A.仅可判断A球竖直方向做自由落体运动 B.仅可判断A球水平方向做匀速直线运动 C.可判断A球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线 运动 高一物理试题(Q)第4页（共8页） (2)另一位同学想通过该频闪照片来测量当地的重力加速度。 获得A球在某连续三个时刻的位置如图3所示，若照相机的闪光 频率为f,图3中a与b、b与c竖直方向的距离分别为y1和y2,则 当地的重力加速度g= (用题中所给的物理量表示)： (3)若因器材原因导致A球抛出时速度方向不水平，则仅从这一影响 因素分析，重力加速度的测量值 (选填“偏大”、“偏小”或 “没有影响”)。 12.在研究做匀速圆周运动的物体所受向心力大小与质量、角速度和半径 的关系实验中： 标尺 弹簧测力筒 挡板B 挡板A 挡板C 左变速塔轮长情 短槽 右变速塔纶 手柄 塔轮皮带 分 乙 (1)某同学用如图甲所示装置进行实验。在探究向心力大小与圆周运 动半径的关系时，将两个相同质量的小球，分别放在C挡板处与 (选填“A”或“B”)挡板处，同时将传动皮带套在半径 (选填“相同”或“不同”)的两个塔轮上。 (2)另一同学用如图乙所示装置验证向心力大小与角速度的关系。长 度为L的细线上端固定，下端悬挂质量为m的小球（视为质点），将 画有几个同心圆的白纸置于悬点下方的平台上，其圆心在细线悬挂 点的正下方。现给小球一初速度，使其恰沿纸面上半径为R的圆 做匀速圆周运动，此时小球对纸面无压力，用秒表记录小球转动 圈所用的总时间为t。不计空气阻力，重力加速度大小为g。 ①此时绳子的拉力为 (用m、R、L、g表示)； ②小球做匀速圆周运动的角速度为 (用t、n表示)； ③保持n的取值不变，改变L和R进行多次实验，可获取不同的t。 若以为纵坐标，作出的图像为一条直线，则横坐标可能为 (选填选项前的字母)。 A.L+R B.L-R C.√L2-R D.√L2十R 高一物理试题(Q)第5页（共8页） 四、解答题（共3小题，共41分） 13.(10分)中国北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统。 如图所示为其中一颗北斗卫星的轨道示意图。已知该卫星绕地球做匀 速圆周运动的周期为T,地球半径为R,地球表面附近的重力加速度为 g,引力常量为G,忽略地球自转。求： (1)地球的质量M; (2)该北斗卫星的轨道距离地面的高度h。 地球 北斗 卫星 高一物理试题(Q)第6页（共8页） 14.(14分)如图所示，一轻质光滑小圆环Q通过一竖直轻杆悬挂在可绕竖 直轴旋转的装置上，一条轻绳穿过小圆环Q,两端分别连接小物块B和 小球A,当小球A自然下垂时，小物块B静止在倾角0=30°的斜面上 恰好不下滑。己知Q在水平地面上的投影为O,Q到O点的高度H= m,Q与A间的轻绳长度为L,一名m,Q与B的连线平行于斜面，小 17 物块B和斜面间的动摩擦因数么一得小球A的质量m=0.9kg,重 力加速度g=10m/s2,轻绳始终不会伸缩或打结，最大静摩擦力等于 滑动摩擦力。 0 (1)求小物块B的质量B; (2)现使小球A在水平面内按图中所示做匀速圆周运动，要求小物块B 相对斜面不滑动，求轻绳的最大拉力以及小球A转动的最大角 速度； (3)在(2)的条件下，小球A以最大角速度转动至图示位置时，轻绳突 然断裂，求小球A落地时离()点的距离。 高一物理试题(Q)第7页（共8页） 15.(17分)如图，在粗糙水平台阶上Q点放置一质量m=4kg可视为质点 的小物块，在台阶右侧固定了一个圆弧挡板，圆弧半径R=1m,圆弧 的圆心在台阶边缘O点。小物块在与水平方向成0=37°、大小F 25N的拉力作用下，从静止开始沿粗糙水平面做加速度为a=2m/s 的匀加速直线运动，到O点时撤去拉力，小物块水平抛出并击中挡板。 不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8。 求： (1)小物块与台阶平面间的动摩擦因 数 10 x/m (2)若小物块击中挡板上的P点，OP与 水平方向夹角为α=53°，求小物块 由Q运动到O的时间； ↓y/m (3)以O点为原点、水平向右为x轴正 方向、竖直向下为y轴正方向建立平面直角坐标系。改变小物块 出发点的位置，可使其击中挡板上的不同，点，要使小物块击中挡板 时的速度最小，求击中挡板位置的纵坐标。 高一物理试题(Q)第8页（共8页） 高一物理一参考答案 一、单项选择题（本大题共7个小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的选项中只有一个选项符合题意） 题号 2 答案 A B D C 3.C【解析】A.笔帽绕O,点做匀速圆周运动，线速度方向垂直于笔杆，选项A错误；B.匀速圆周运动中，根据v=wr,当 角速度一定时，线速度大小和半径成正比，选项B错误；C.笔杆上除O点外其他点属于同轴转动，则所有点转动的角 速度相等，选项C正确；D.匀速圆周运动的加速度大小不变，方向时刻发生变化，所以匀速圆周运动是一种变加速运 动，选项D错误。故选C。 4.C【解析】A飞船的运动为变速椭圆运动，从A点至第一次运动到D点的时间不是子T,A错误：B飞船沿顺时针 方向从A点至第一次运动到C点的时间为t=0.5T,B错误；CD.设地球的半径为R,椭圆轨道的半长轴为5R,由开 普粉第三定律有是-器解得TT-511,C正确：D错说。故选心 5.D【解析】两颗天体中质量大的天体运动半径小，两者运动角速度相等，运动周期相等，所以线速度大小不一定相 等，A、B、C错误；设双星系统中两个星球的质量分别为m、2,其圆周运动半径分别为n、r,由万有引力提供向心力 得 对星球m有：G”m=m,·实， L 对星球m有：G=m·答 L 又m+m,=M,n+n=L,联立可得T=2x√GM故选D 6.D【解析】小球第一次落地时竖直方向的速度大小为v,=√2gh=√2X10×0.8m/s=4m/s,由题可知在第n次落 地后反弹起来竖直方向的分速度大小为=（分）”·，从第n次落地到第（十1）次落地的时间间隔为y,-2丝，所 g 以A,和A+1之间的距离为x,=△。，其中=5m/s,代入数据解得，一2m,故D正确，ABC错误。故选D。 7,C【解析】A假设轻绳无张力，对A由牛顿第二定律可得X2mg=2mwX2r,解得=√受 同理对B有mg=mu呢X3r,解得=√3 g 由此可知B先达到最大静摩擦力，绳子开始出现张力，设角速度w时，A达到最大静摩擦力，则有2g十T=2mw品 g X2r,mg十T=mwX3r,联立解得w=√ 当转盒的角速度大小为o=√华时，物块B所需向心力大小为F=mX3r=umg 3 由于F<=umg,则此时物块B安到的摩擦力大小为子mg,故A错送： B当√票<a<V唇时，则有f十T=2mwX2rmg十T=X3r联立解得人=m心r+nmg 由此可知A受到摩擦力增大，故B错误； C当√<<√2时，则有2mg+T=2m×2r.T+=mX3r 联立解得f=2mg一wr,由此可知B受到的摩擦力逐渐减小，故C正确； 高一物理参考答案(Q)一1 D.由C分析知，B摩擦力最终反向至最大静摩擦力，设当角速度为、轻绳弹力为F时，物块A、B与盘面间的摩擦力 均达到最大静摩擦力，则有F-mmg=muX3r,F+24mg=2mw×2r联立解得，=√ 3ug 由此可知为了确保物块A,B都相对于转盒静止，转盒的角速度不能超过√，故错误，故选C。 二、多选题（共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分， 选对但不全的得3分，有选错的得0分) 题号 6 9 10 答案 BD AD BD 8.BD【解析】A.发射卫星时为了节约能源，可以充分利用地球自转，卫星要由西向东发射，故A错误； BC,设近地圆轨道半径为1，目标圆轨道半径为r2。 根据牛颜第二定律得G0=,可得a,可知在同一位置卫星的加造度相等，Q点比P点更高片>，则有 r2 a=azp>a2q=as 卫星在P点点火加速做离心运动才能由圆轨道变轨到椭圆轨道上，则>。同理，卫星在Q点，点火加速做离心运 动才能变轨到目标圆轨道上，则)>。 卫星在同个国轨道上运行时根据万有引方提供向心力得G=加二解得。一√ r2 目标圆轨道半径更高，则>心，可知线速度关系是2>>>贴。椭圆轨道半长轴大小处于两个圆轨道半径之 间，根据开普勒第三定律知周期关系是T<T2<T,故BC错误； D.结合上边分析可知，在P、Q点变轨时，如要想让在目标轨道上运动的卫星返回近地圆轨道，则需要在Q、P点减 速，故D正确。故选BD。 9.AD【解析】A.小球在由A到B的过程中，对铁块有压力，铁块始终静止，所以地面会对铁块有向右的摩擦力。A 正确； D.如果小球能在上半圆运动，则小球会对铁块有向上的弹力，这样铁块对地面的压力就小于自身重力，如果小球在 圆轨道最高点C点时，对铁块的弹力等于铁块重力时，铁块就会对地面无压力。D正确； B.如果小球只能在下半圆运动，那么小球到达与圆心等高的B点时速度为零，此时对铁块无作用力。B错误； C.小球经过最低，点A时，因为需要向心力，所以铁块对小球的支持力大于小球重力，根据牛顿第三定律，小球对铁块 的压力大于自身重力，所以，铁块对地面的压力不可能等于Mg十mg。C错误。故选AD。 10.BD【解析】列车在隧道中A点受到地球指向地心的万有引力与垂直于隧道的支持力，如图所示。N 剥有r=Gm0.G=mg R 由几何关系有：0=R。左，联立解得列车在隧道中A点的合力大小为：下。=mg VR2- R R R 2g,此时列车的加速度a=2g,在隧道中不同的位置，夹角不同，加速度的大小改变，所以列 车不是匀加速运动。A错误； 由于质量均匀分布的球壳对球内物体引力为0， a 则在P点有：GMm (+)2=mkn 0.5g 由于质量均匀分布，则有 Mp M 3π(V+)4 h 0.5R 高一物理参考答案(Q)一2