精品解析：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. 随着科技的发展，机器狗的应用为生活带来了便利。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2h，爬升高度为1200m，已知机器狗及重物总质量为100kg，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1200m 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 【答案】B 【解析】 【详解】A．始末位置的带箭头的线段的长度指位移大小，由于爬升高度为1200m，则位移大小大于或等于1200m，故A错误； BD．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； C．克服重力做功的平均功率为，故C错误。 故选B。 2. 如图所示，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和。支起自行车后轮，在匀速转动踏板的过程中，链条不打滑，则三点（　　） 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 【答案】C 【解析】 【详解】B．两点是链条传动，相等时间内通过弧长相等，即线速度相等，有 由 得 两点绕共同的轴转动，相等时间内转过角度相等，即角速度相等，由，得 综知 B错误； C．根据以上分析可得 C正确； A．由 得 A错误； D．由向心加速度 得 D错误。 故选C。 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 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设斜面的倾角为，根据机械能守恒定律可知两次物块到达底端的速度相等，则重力的瞬时功率为 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，故A错误，B正确； CD．根据牛顿第二定律可知 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，故CD错误； 故选B。 4. 如图甲所示，轻杆一端固定一小球，以另一端为圆心，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。重力加速度取。则下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 小球的质量为 C. 轻杆的长度为 D. 轻杆的长度为 【答案】D 【解析】 【详解】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. 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 【答案】C 【解析】 【详解】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. 宇宙中有两颗恒星 S1、S2，半径均为 R0。如图分别是两颗恒星周围行星的公转周期 与公转半径r3的关系图像，则（　　） A. 恒星 S1 与恒星S2的质量之比为2∶1 B. 恒星 S1 与恒星S2的质量之比为4∶1 C. 恒星S1与恒星S2的密度之比为1：2 D. 恒星S1与恒星S2的密度之比为2：1 【答案】C 【解析】 【详解】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r3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S1与恒星S2的密度之比为 故C正确，D错误。 故选C。 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 【答案】D 【解析】 【详解】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. 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，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 【答案】AB 【解析】 【详解】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，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. 如图所示，为地球赤道上的物体，为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，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 【答案】AD 【解析】 【详解】ABC．对、，根据万有引力提供向心力有 解得，，， 因为的轨道半径大于，则，，， 对，角速度相等，即，根据知，；根据知，的半径大，则；根据知，的半径大，则，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，故正确。 故选AD。 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OO′的距离为2L，木块C与转轴OO′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 【答案】CD 【解析】 【详解】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。 二、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 【答案】（1）C （2）A （3）C （4）B 【解析】 【小问1详解】 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。 【小问2详解】 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。 【小问3详解】 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。 【小问4详解】 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。 三、计算题（共46分，12题8分，13题10分，14题14分，15题14分） 12. 一根铁桩长5，用如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？（）。 【答案】， 【解析】 【详解】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 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，地球表面的重力加速度为，月球绕地球运动的周期为，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，在月球表面高度为的某处以速度水平抛出一个小球，小球飞出的水平距离为。已知月球半径为，引力常量为，试求出月球的质量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】(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 根据题意得： 下落高度： 万有引力等于重力： 联立解得： 14. 在检测某种汽车性能的实验中，质量为3×103kg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，并描绘出如图所示的F-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1m/s2时的速度； （4）在匀加速运动的过程中发动机做的功W。 【答案】（1）；（2）5s；（2）16m/s；（4） 【解析】 【分析】 【详解】（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1m/s2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. 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。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 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 【小问2详解】 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 【小问3详解】 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 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 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. 随着科技的发展，机器狗的应用为生活带来了便利。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2h，爬升高度为1200m，已知机器狗及重物总质量为100kg，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1200m 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，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和。支起自行车后轮，在匀速转动踏板的过程中，链条不打滑，则三点（　　） 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。重力加速度取。则下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 小球的质量为 C. 轻杆的长度为 D. 轻杆的长度为 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 S1、S2，半径均为 R0。如图分别是两颗恒星周围行星的公转周期 与公转半径r3的关系图像，则（　　） A. 恒星 S1 与恒星S2的质量之比为2∶1 B. 恒星 S1 与恒星S2的质量之比为4∶1 C. 恒星S1与恒星S2的密度之比为1：2 D. 恒星S1与恒星S2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，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，为地球赤道上的物体，为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，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OO′的距离为2L，木块C与转轴OO′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 二、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 三、计算题（共46分，12题8分，13题10分，14题14分，15题14分） 12. 一根铁桩长5，用如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，地球表面的重力加速度为，月球绕地球运动的周期为，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，在月球表面高度为的某处以速度水平抛出一个小球，小球飞出的水平距离为。已知月球半径为，引力常量为，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3×103kg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，并描绘出如图所示的F-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1m/s2时的速度； （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。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $