精品解析：江苏省南京市第十三中学2025-2026学年高一下学期4月阶段检测物理试题

高一物理 （满分：100分 时间：75分钟） 一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 炎炎夏日，电风扇为我们带来了凉爽。扇叶匀速转动时，扇叶上某两质点的物理量一定相同的是（　　） A. 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 向心力 【答案】B 【解析】 【详解】B．扇叶上某两质点同轴转动，角速度相等，故B正确； A．扇叶上某两质点圆周运动半径不一定相等，根据 线速度不一定相等，故A错误； CD．向心加速度 不一定相等，向心力不一定相等，故CD错误。 故选B。 2. 蹦床运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，蹦床对运动员做功和蹦床弹性势能的变化情况分别是（　　） A. 蹦床对运动员做正功，蹦床的弹性势能增大 B. 蹦床对运动员做正功，蹦床的弹性势能减小 C. 蹦床对运动员做负功，蹦床的弹性势能增大 D. 蹦床对运动员做负功，蹦床的弹性势能减小 【答案】B 【解析】 【详解】蹦床对运动员的作用力向上，与位移方向相同，所以蹦床对运动员做正功，根据功能关系可知，蹦床对运动员做正功，蹦床的弹性势能减小。 故选B。 3. 如图所示，将甲、乙两个小球分别从图示位置以初速度、水平抛出，结果同时落到点。不计空气阻力，下列对甲、乙的判断中正确的是（　　） A. 可能是同时抛出 B. 初速度可能相等 C. 到的速度方向可能相同 D. 到的速度大小可能相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲乙两个小球都做平抛运动，竖直方向上是自由落体，有 根据图像可知 所以，故A错误； B．甲乙在水平方向上做匀速直线运动，有 由于且 可求得初速度，故B错误； C．两球落地时竖直方向的速度为 根据计算可知 设落地时小球的速度方向与水平面的夹角为，则有 由于， 经过比较可知，故C错误； D．甲球到达P点时的速度为 乙球到达P点时的速度为 由于且，和是有可能相等的，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，一小球在最低点获得一初速度，沿着竖直平面内的光滑圆轨道做完整的圆周运动，则小球（　　） A. 做匀速圆周运动 B. 在最高点可能不受轨道弹力 C. 在圆心等高点时的向心力由所受的合力提供 D. 在A点时的向心力由所受的合力提供 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球在竖直平面内光滑的圆弧轨道上做圆周运动，只有重力做功，机械能守恒，由于重力势能不断变化，动能也随之改变，因此小球的速度大小一定会发生改变，不可能做匀速圆周运动，故A错误； B．小球在最高点时，受力分析可知 当时，只有重力提供向心力，此时小球的速度为，故B正确； C．小球在圆心等高点时，受到竖直向下的重力和沿水平方向指向圆心的弹力，二者的合力并不指向圆心，因此此时为小球圆周运动提供向心力的只有弹力，故C错误； D．小球在A点时，对小球受力分析可知，圆弧轨道的弹力与重力沿圆弧轨道半径的分力的合力为小球圆周运动提供向心力，重力沿A点切线方向的分力提供小球切向加速度，故D错误。 故选B。 5. 近地卫星绕地球做匀速圆周运动，经观测发现，卫星经过时间，转过的角度为。已知引力常量为，则地球的平均密度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】近地卫星做匀速圆周运动的角速度为 万有引力提供向心力有 地球的密度为 联立解得地球的平均密度为 A正确。 故选A。 6. 如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为在地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球静止卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是（　　） A. b卫星的线速度大于7.9km/s B. c卫星的向心加速度最小 C. a、b做匀速圆周运动的周期相同 D. 在b、c中，b的线速度大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由 解得 故b卫星转动线速度等于7.9km/s，故A错误； B．对a、c由 其中， 可得 对b、c由万有引力提供向心力 解得 因为，所以 故a卫星的向心加速度最小，故B错误； C．由万有引力提供向心力 因c的半径更大，可知 故 故C错误； D．对b、c由万有引力提供向心力 可得 因为，所以 故在b、c中，b的线速度大，故D正确。 故选D。 7. 列车在平直轨道上由静止开始启动，启动过程受到的合外力F随时间变化的关系图像如图所示，列车达到额定功率后保持该功率不变，若列车所受阻力恒定，则（ ） A. 时刻，列车刚达到额定功率 B. 时间内，列车的功率随时间增大得越来越慢 C. 时间内，列车的合力的功率随速率均匀减小 D. 时间内，列车先后做匀加速直线运动和匀速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 时间内，列车的功率在随速度均匀增大，在时刻速度达到最大，即达到额定功率，故A错误； B．根据牛顿第二定律 即在时间内，列车的加速度不变，则列车的功率为 所以，列车的功率随时间均匀增大，故B错误； C．根据 因为在时间内，列车的功率为额定功率且不变，则 在时间内，列车的合力的功率随速率均匀减小，故C正确； D．根据 可知，列车的加速度变化与合外力的变化相同，即在时间内，列车先做匀加速直线运动，再做加速度减小的变加速直线运动，最后做匀速直线运动，故D错误。 故选C。 8. 2023年10月26日，我国自主研发的神舟十七号载人飞船圆满地完成了发射，与天和核心舱成功对接。飞船变轨前稳定运行在半径为的圆形轨道Ⅰ上，椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道。空间站沿逆时针方向运行在半径为的圆形轨道Ⅲ上，轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于、两点，飞船在点变轨，与空间站刚好在点进行对接，下列说法正确的是（　　） A. 神舟十七号在轨道Ⅱ上由向运动时，速度变大 B. 神舟十七号在轨道Ⅱ上的点和点的速度的大小之比为 C. 神舟十七号在Ⅱ轨道经过点的速度大于在Ⅲ轨道经过B点的速度 D. 神舟十七号在Ⅱ轨道经过点的加速度小于在Ⅲ轨道经过点的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．轨道II为椭圆轨道，其中为近日点，为远日点。近日点速度最大，远日点速度最小，从近日点到远日点的过程中速度逐渐减小，故A错误； B．由开普勒第二定律知，卫星在两个位置经过相同的一小段时间内，扫过的面积相同。此过程中速度大小可视为不变，扫过的形状为扇形，由扇形面积公式得 整理得，故B正确； C．卫星在轨道Ⅱ上做近心运动，在轨道III上做圆周运动。在圆周运动中万有引力恰好提供向心力，在近心运动中万有引力大于向心力，一部分万有引力提供向心力。卫星在两轨道上经过点受到的万有引力大小相同，因此卫星在轨道III上所需向心力更大。根据向心力公式可知卫星在轨道III上受力更大，故C错误； D．卫星只受到万有引力作用，由牛顿第二定律得 即 因此运动加速度的大小仅与到地心的距离有关，两者位置相同，加速度相同，故D错误。 故选B。 9. 某大型游乐园安全滑梯可以等效为如图的物理模型，斜面倾角为。图中AB段的动摩擦因数，BC段的动摩擦因数，一个小朋友从A点由静止开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态，已知，则下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】一个小朋友从A点由静止开始下滑，滑到C点恰好静止，已知，由动能定理有 解得 故选C。 10. 某同学在离篮球场地面一定高度处静止释放一个充气充足的篮球，篮球与地面碰撞时间极短，空气阻力恒定，不可忽略，则篮球的动能与时间t的关系图像，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设空气阻力为f，篮球质量为m，设下落阶段篮球加速度为，由牛顿第二定律得 则动能 知图像斜率为，可知随着时间增大斜率变大，图像变陡；设篮球落地是速度大小为，篮球与地面碰撞时间极短，篮球速度大小不变、方向反向，此后上升过程设加速度大小为，由牛顿第二定律得 则动能 则可知图像斜率为，由于可知斜率随着时间增大而减小，图像变缓直至动能减为0，由于，所以下落时间大于上升时间，综合可知，B选项符合题意。 故选B。 二、非选择题：共5题，共60分，其中第12题~15题解答时请写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 如图甲所示是小齐同学设计的验证向心力大小表达式的实验装置图。用一刚性细绳悬挂一质量为 的小球，小球的下方连接一轻质的遮光片，遮光片的宽度为 ，细绳上方的悬挂点处安装一个力传感器，悬挂点的正下方固定一个光电门，重力加速度为 。实验过程如下: （1）安装好实验器材，当小球静止时，悬点与毫米刻度尺的零刻度线对齐，小球位置如图乙所示，则悬点到球心的距离 _____cm； （2）将小球拉升到一定高度(细绳始终伸直)后释放，用光电门记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间 ，则小球经过最低点的速度大小表达式为 _____(用题目中物理量符号表示)。用力传感器和计算机， 测得小球运动过程中细绳拉力大小随时间变化的图线如图丙所示，则第一次过最低点时拉力示数为 _____(填“ ”或“ ”)； 改变小球拉升的高度，重复步骤(2)，测得多组数据，根据测量得到的数据在坐标纸上绘制 的图像如图丁所示，图线与纵轴的截距为，斜率为 。若满足 _____, _____，则能验证向心力表达式成立 (选用 表示)。 【答案】（1）86.30##86.31##85.29 （2） ①. ②. ③. ④. 【解析】 【小问1详解】 刻度尺的最小刻度为1mm，则悬点到球心的距离 L=86.30cm 【小问2详解】 [1]小球经过最低点的速度大小表达式为 [2]小球第一次过最低点时拉力最大，则示数为 [3][4]在最低点时根据牛顿第二定律 可得 由题意可知， 12. 如图所示，、两颗卫星和赤道平面共面，沿相同方向环绕地球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径是卫星的4倍，已知卫星运动的周期为。求： （1）求卫星、环绕地球运动的周期之比； （2）从该位置开始，至少经过多长时间、两颗卫星相距最远。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据开普勒第三定律，绕同一中心天体做匀速圆周运动的卫星，满足（为常量） 设B卫星轨道半径为，由题意得A卫星轨道半径 代入开普勒第三定律 整理得周期比 即 【小问2详解】 已知 ，由（1）得 匀速圆周运动的角速度 因此 初始时A、B在地球同侧共线，当B比A多转半圈（角度差为）时，A、B分居地球两侧，相距最远，且此时时间最短，满足 代入角速度得 解得​ 13. 如图1所示，一质量的小物体静止在光滑水平台面上，在水平推力的作用下从坐标原点开始沿轴运动，与物体坐标x的关系如图2所示。在时撤去推力，同时物体从平台飞出。重力加速度取。求： （1）从坐标原点到处，水平推力所做的功； （2）物体离开平台时推力的功率； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 F−x图像中，图线与轴围成的面积表示变力做的功，结合图2数据 【小问2详解】 水平面光滑，只有推力做功，根据动能定理 代入 、，解得物体离开平台时速度 时推力大小，推力功率为 14. 如图所示为在某一水平面内进行的小游戏装置简化示意图，装置由固定平面、光滑圆弧挡板（垂直于平面固定，为圆心，半径为）和轻弹簧组成。弹簧一端固定在点，另一端与质量为的小物块（可视为质点）接触（不拴接）。水平面区域光滑，区域粗糙，弹簧中心轴线恰好在点与圆弧挡板相切。先用外力缓慢推小物块将弹簧沿轴线方向压缩一段距离后由静止释放，小物块被弹出后正好从点以速度沿切线方向进入圆弧挡板沿着挡板运动，设小物块与平面间动摩擦因数为（未知），已知重力加速度大小为，点、、、在同一直线上。求： （1）释放物块的瞬间弹簧弹性势能； （2）物块沿挡板运动时整个装置对它的作用力大小； （3）为使得小物块能停在、之间，动摩擦因数满足的条件。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块进入圆弧挡板的速度大小为，根据动能定理得弹力做功 再由弹性势能与弹力做功关系可得 【小问2详解】 物块在段做匀速圆周运动，挡板对物块的弹力提供向心力，故 平面的支持力大小为 所以整个装置对物块的作用力大小为 解得 【小问3详解】 物块在段受到平面的滑动摩擦力大小始终为，方向始终与速度方向相反。 临界条件：若停在点，由动能定理得 解得 若停在点，由动能定理得 解得 综上可得 15. 如左图所示，半径为的水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为、、，物块A叠放在B上，B、C到转盘中心的距离分别为、，已知C与圆盘间的动摩擦因数为，B与圆盘间的动摩擦因数为，A、B间动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。A、B、C均可视为质点，现让圆盘从静止开始逐渐缓慢加速，求： （1）C相对于圆盘恰好滑动时，圆盘的角速度为多少？ （2）如右图所示，若B、C间用一轻质细线相连（细线承受张力足够大），圆盘静止时，细线刚好伸直且无拉力。 ①当增加到某一数值时，B所受圆盘的摩擦力为零，求此时细线拉力大小？ ②当增加到某一数值时，B所受圆盘的摩擦力恰好是其最大静摩擦力的一半，求从静止开始到此过程中B对A的摩擦力对A所做的功？ 【答案】（1） （2）①；② 或或 【解析】 【小问1详解】 随圆盘转动时摩擦力提供向心力，设圆盘角速度为，静摩擦力达到最大时，由牛顿第二定律可知 解得 【小问2详解】 [1] 所受的摩擦力和绳子拉力共同提供向心力， 不受圆盘摩擦力作用。此时假设没有发生相对滑动，则绳拉力为整体提供向心力，设此时圆盘角速度为对由牛顿第二定律可得 对整体，由牛顿第二定律 联立解得圆盘的角速度大小，。 此时受到的摩擦力为 的滑动摩擦力为 因此没有发生相对滑动，该解成立。 [2] 相对B发生相对滑动时， 解得临界角速度 接着分三种情况讨论，第一种情况是，细线无张力，此时和AB整体只由摩擦力提供向心力。AB整体此时受到的摩擦力为 由牛顿第二定律得 解得 而，未达到的临界角速度，故假设成立。由动能定理得对的摩擦力对所做的功 第二种情况是，随着角速度逐渐增大，细线中出现张力，并且圆盘给的摩擦力指向内侧。此时由绳拉力和滑动摩擦力的合力提供向心力，且两者同向，对列出牛顿第二定律可得 假设和未相对滑动，对AB整体由牛顿第二定律得 联立解得 ，未达到的临界角速度，故假设成立。 由动能定理得对的摩擦力对所做的功 第三种情况是，随着角速度进一步增大，的摩擦力先达到滑动摩擦力，之后再反向变为指向圆盘外侧，此时细线中仍有张力。对列牛顿第二定律得 假设和未相对滑动，对AB整体由牛顿第二定律得 联立解得 ，未达到的临界角速度，故假设成立。 由动能定理得对的摩擦力对所做的功 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理 （满分：100分 时间：75分钟） 一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 炎炎夏日，电风扇为我们带来了凉爽。扇叶匀速转动时，扇叶上某两质点的物理量一定相同的是（　　） A. 线速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 向心力 2. 蹦床运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，蹦床对运动员做功和蹦床弹性势能的变化情况分别是（　　） A. 蹦床对运动员做正功，蹦床的弹性势能增大 B. 蹦床对运动员做正功，蹦床的弹性势能减小 C. 蹦床对运动员做负功，蹦床的弹性势能增大 D. 蹦床对运动员做负功，蹦床的弹性势能减小 3. 如图所示，将甲、乙两个小球分别从图示位置以初速度、水平抛出，结果同时落到点。不计空气阻力，下列对甲、乙的判断中正确的是（　　） A. 可能是同时抛出 B. 初速度可能相等 C. 到的速度方向可能相同 D. 到的速度大小可能相等 4. 如图所示，一小球在最低点获得一初速度，沿着竖直平面内的光滑圆轨道做完整的圆周运动，则小球（　　） A. 做匀速圆周运动 B. 在最高点可能不受轨道弹力 C. 在圆心等高点时的向心力由所受的合力提供 D. 在A点时的向心力由所受的合力提供 5. 近地卫星绕地球做匀速圆周运动，经观测发现，卫星经过时间，转过的角度为。已知引力常量为，则地球的平均密度为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为在地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球静止卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是（　　） A. b卫星的线速度大于7.9km/s B. c卫星的向心加速度最小 C. a、b做匀速圆周运动的周期相同 D. 在b、c中，b的线速度大 7. 列车在平直轨道上由静止开始启动，启动过程受到的合外力F随时间变化的关系图像如图所示，列车达到额定功率后保持该功率不变，若列车所受阻力恒定，则（ ） A. 时刻，列车刚达到额定功率 B. 时间内，列车的功率随时间增大得越来越慢 C. 时间内，列车的合力的功率随速率均匀减小 D. 时间内，列车先后做匀加速直线运动和匀速直线运动 8. 2023年10月26日，我国自主研发的神舟十七号载人飞船圆满地完成了发射，与天和核心舱成功对接。飞船变轨前稳定运行在半径为的圆形轨道Ⅰ上，椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道。空间站沿逆时针方向运行在半径为的圆形轨道Ⅲ上，轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于、两点，飞船在点变轨，与空间站刚好在点进行对接，下列说法正确的是（　　） A. 神舟十七号在轨道Ⅱ上由向运动时，速度变大 B. 神舟十七号在轨道Ⅱ上的点和点的速度的大小之比为 C. 神舟十七号在Ⅱ轨道经过点的速度大于在Ⅲ轨道经过B点的速度 D. 神舟十七号在Ⅱ轨道经过点的加速度小于在Ⅲ轨道经过点的加速度 9. 某大型游乐园安全滑梯可以等效为如图的物理模型，斜面倾角为。图中AB段的动摩擦因数，BC段的动摩擦因数，一个小朋友从A点由静止开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态，已知，则下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 某同学在离篮球场地面一定高度处静止释放一个充气充足的篮球，篮球与地面碰撞时间极短，空气阻力恒定，不可忽略，则篮球的动能与时间t的关系图像，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 二、非选择题：共5题，共60分，其中第12题~15题解答时请写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 如图甲所示是小齐同学设计的验证向心力大小表达式的实验装置图。用一刚性细绳悬挂一质量为 的小球，小球的下方连接一轻质的遮光片，遮光片的宽度为 ，细绳上方的悬挂点处安装一个力传感器，悬挂点的正下方固定一个光电门，重力加速度为 。实验过程如下: （1）安装好实验器材，当小球静止时，悬点与毫米刻度尺的零刻度线对齐，小球位置如图乙所示，则悬点到球心的距离 _____cm； （2）将小球拉升到一定高度(细绳始终伸直)后释放，用光电门记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间 ，则小球经过最低点的速度大小表达式为 _____(用题目中物理量符号表示)。用力传感器和计算机， 测得小球运动过程中细绳拉力大小随时间变化的图线如图丙所示，则第一次过最低点时拉力示数为 _____(填“ ”或“ ”)； 改变小球拉升的高度，重复步骤(2)，测得多组数据，根据测量得到的数据在坐标纸上绘制 的图像如图丁所示，图线与纵轴的截距为，斜率为 。若满足 _____, _____，则能验证向心力表达式成立 (选用 表示)。 12. 如图所示，、两颗卫星和赤道平面共面，沿相同方向环绕地球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径是卫星的4倍，已知卫星运动的周期为。求： （1）求卫星、环绕地球运动的周期之比； （2）从该位置开始，至少经过多长时间、两颗卫星相距最远。 13. 如图1所示，一质量的小物体静止在光滑水平台面上，在水平推力的作用下从坐标原点开始沿轴运动，与物体坐标x的关系如图2所示。在时撤去推力，同时物体从平台飞出。重力加速度取。求： （1）从坐标原点到处，水平推力所做的功； （2）物体离开平台时推力的功率； 14. 如图所示为在某一水平面内进行的小游戏装置简化示意图，装置由固定平面、光滑圆弧挡板（垂直于平面固定，为圆心，半径为）和轻弹簧组成。弹簧一端固定在点，另一端与质量为的小物块（可视为质点）接触（不拴接）。水平面区域光滑，区域粗糙，弹簧中心轴线恰好在点与圆弧挡板相切。先用外力缓慢推小物块将弹簧沿轴线方向压缩一段距离后由静止释放，小物块被弹出后正好从点以速度沿切线方向进入圆弧挡板沿着挡板运动，设小物块与平面间动摩擦因数为（未知），已知重力加速度大小为，点、、、在同一直线上。求： （1）释放物块的瞬间弹簧弹性势能； （2）物块沿挡板运动时整个装置对它的作用力大小； （3）为使得小物块能停在、之间，动摩擦因数满足的条件。 15. 如左图所示，半径为的水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为、、，物块A叠放在B上，B、C到转盘中心的距离分别为、，已知C与圆盘间的动摩擦因数为，B与圆盘间的动摩擦因数为，A、B间动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。A、B、C均可视为质点，现让圆盘从静止开始逐渐缓慢加速，求： （1）C相对于圆盘恰好滑动时，圆盘的角速度为多少？ （2）如右图所示，若B、C间用一轻质细线相连（细线承受张力足够大），圆盘静止时，细线刚好伸直且无拉力。 ①当增加到某一数值时，B所受圆盘的摩擦力为零，求此时细线拉力大小？ ②当增加到某一数值时，B所受圆盘的摩擦力恰好是其最大静摩擦力的一半，求从静止开始到此过程中B对A的摩擦力对A所做的功？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $