精品解析：四川省雅安市名山区第三中学2025-2026学年高一下学期4月阶段检测物理试题

名山三中2026年3月高一物理月考试题 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 航天员若在轨道舱内长时间停留，需要每天进行锻炼，在轨道舱内，下列运动最能有效锻炼肌肉的力量的是 (　 　) A. 上下举哑铃 B. 拉弹簧拉力器 C. 做引体向上 D. 跳绳 2. 若金星和地球绕太阳公转的轨道半径之比为n2，将它们绕太阳的公转视为匀速圆周运动，则金星绕太阳公转的周期为 A. 24n天 B. 365n天 C. 24n3天 D. 365n3天 3. 如图所示，“南大仙林星”绕太阳依次从a→b→c→d→a运动。在轨道上、、、四个位置中，该行星受太阳引力最大的是（　　） A. B. C. D. 4. 关于物体的运动，以下说法正确的是（　　） A. 物体做平抛运动时，加速度大小不变，方向改变 B. 物体做匀速圆周运动时，加速度大小和方向都不变 C. 物体做曲钱运动时，加速度大小和方向都改变 D. 物体做曲线运动时，加速度大小和方向可能不变 5. 我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。对比在“天宫”和在地面进行此实验，则（ ） A. 天宫中小球速度不变 B. 地面上小球速度不变 C. 天宫中细绳拉力大小不断变化 D. 地面上细绳拉力大小不断变化 6. 如图所示，质量为m的小物块随圆盘在水平面内一起匀速转动。已知角速度为，物块到转轴的距离为r，则物块所受摩擦力大小为（　　） A. B. C. D. 7. 2025年10月6日，国家航天局和国家原子能机构联合发布了嫦娥六号月球背面样品研究最新成果。如图所示，嫦娥六号无动力绕月运行时，近月点M与远月点N距月球中心的距离之比约为1:5。假设嫦娥六号只受到来自月球的万有引力，则嫦娥六号（　　） A. 通过M点与N点时加速度大小之比约为1:25 B. 通过M点与N点时加速度大小之比约为25:1 C. 通过M点与N点时加速度大小之比约为1:5 D. 通过M点与N点时加速度大小之比约为5:1 二、多选题（每小题6分，共18分） 8. “飞车走壁”是一种传统的杂技项目，杂技演员驾驶摩托车在倾角很大的“桶壁”内侧做圆周运动而不掉下来。如图所示，一杂技演员驾驶摩托车沿半径为5m的圆周做匀速圆周运动，10s内运动的弧长为200m，则（　　） A. 摩托车的线速度大小为20m/s B. 摩托车的角速度大小为4rad/s C. 摩托车运动的周期为s D. 摩托车运动的转速为r/s 9. 铁道转弯处内、外铁轨间设计有高度差,可以使火车顺利转弯,下列说法中正确的是(　 　) A. 主要是为了减少车轮与铁轨间的摩擦 B. 主要是为了减少轮缘与铁轨间的挤压 C. 内轨应略高于外轨 D. 重力和支持力的合力为火车转弯提供了向心力 10. 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接小球C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B角速度相等 B. 小球A、B线速度大小相同 C. 小球C、D线速度大小相同 D. 小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小相等 三、实验题（每空2分，共16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。 （1）在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持 ___________ 相同。 （2）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9，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 （3）若要研究向心力的大小F与半径r的关系，应改变皮带在变速轮塔上的位置，使两边轮塔转速比为 ________ ，并把两个质量相等的钢球分别放在图中位置 _____________ 处（写编号）。 12. 用如图甲所示的实验装置来探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球做匀速圆周运动。挡板对球的支持力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力计下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为，图甲中左右两侧的变速轮塔从上到下都有三层，每层左右半径之比分别为、和，传送带从上到下一共有三种放置方式，分别是第一层、第二层、第三层。 （1）为了研究向心力大小与质量之间的关系，选用体积相同质量不相等的钢球和铝球对照研究，将选好的铝球放到短槽C处，钢球应该放在长槽______（选填“A”或“B”）处；这时应该调整皮带，将其放置在第______层组装变速轮塔； （2）为验证做匀速圆周运动物体的向心力的定量表达式，实验组内某同学设计了如图乙所示的实验装置，电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。 实验步骤： ①测出挡光片与转轴的距离为； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为； ③启动电动机，使凹槽绕转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器示数和挡光时间。 （a）小钢球转动的角速度______（用、、表示）； （b）该同学为了探究向心力大小与角速度的关系，多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，作出图像如图丙所示，若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与转轴的距离为，则小钢球的质量______（结果保留2位有效数字）。 四、解答题（13题10分；14题12分；15题16分，共38分） 13. 一个质量均匀分布的球体，半径为，在其内部挖去一个半径为的球形空穴，其表面与球面相切，如图所示。已知挖去小球的质量为，在球心和空穴中心连线上，距球心处有一质量为的质点。已知万有引力常量为，球的体积与半径关系为，求： （1）被挖去的小球对的万有引力为多大？ （2）剩余部分对的万有引力为多大？ 14. 在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h．汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.5倍，取g=10m/s2． （1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？ （2）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？ 15. 如图所示，将半径为r的光滑圆弧轨道AB固定在竖直平面内，轨道末端与水平地面相切．质量为m的小球从A点静止释放，小球通过水平面BC滑上固定曲面CD恰能到达最高点D，D到地面的高度为，求： （1）小球滑到最低点B时的速度大小； （2）小球在B点对水平面的压力是多大； （3）小球在整个过程中克服摩擦力所做的功． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 名山三中2026年3月高一物理月考试题 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 航天员若在轨道舱内长时间停留，需要每天进行锻炼，在轨道舱内，下列运动最能有效锻炼肌肉的力量的是 (　 　) A. 上下举哑铃 B. 拉弹簧拉力器 C. 做引体向上 D. 跳绳 【答案】B 【解析】 【详解】在轨道舱内的物体都处于完全失重状态，举哑铃时哑铃对人的压力为零，做引体向上时杆对人的拉力为零，所以举哑铃、做引体向上和跳绳都不能有效锻炼身体；弹簧拉力器遵循胡克定律，拉力的大小与弹簧伸长量成正比，与重力无关，故选项B正确，A、C、D错误． 2. 若金星和地球绕太阳公转的轨道半径之比为n2，将它们绕太阳的公转视为匀速圆周运动，则金星绕太阳公转的周期为 A. 24n天 B. 365n天 C. 24n3天 D. 365n3天 【答案】D 【解析】 【详解】根据开普勒第三定律知：，解得：，故选D． 3. 如图所示，“南大仙林星”绕太阳依次从a→b→c→d→a运动。在轨道上、、、四个位置中，该行星受太阳引力最大的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据万有引力定律可知 相同条件下，两个物体间的距离越小，它们之间的万有引力就越大，由于“南大仙林星”在a点离太阳最近，故该行星在a点受到太阳的引力最大。 故选A。 4. 关于物体的运动，以下说法正确的是（　　） A. 物体做平抛运动时，加速度大小不变，方向改变 B. 物体做匀速圆周运动时，加速度大小和方向都不变 C. 物体做曲钱运动时，加速度大小和方向都改变 D. 物体做曲线运动时，加速度大小和方向可能不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体做平抛运动时，加速度为重力加速度，大小和方向都不改变，故A错误； B．物体做匀速圆周运动时，加速度大小不变，速度方向不断改变，加速度始终与速度方向垂直，方向发生改变，故B错误； CD．物体做曲钱运动时，加速度可能不变，比如平抛运动，故D正确，C错误。 故选D。 5. 我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。对比在“天宫”和在地面进行此实验，则（ ） A. 天宫中小球速度不变 B. 地面上小球速度不变 C. 天宫中细绳拉力大小不断变化 D. 地面上细绳拉力大小不断变化 【答案】D 【解析】 【详解】AC．在天宫中由于完全失重，且绳子拉力总是与速度方向垂直，所以小球做匀速圆周运动，绳子拉力提供向心力，则小球的速度大小不变，方向时刻发生变化，细绳拉力大小不变，故AC错误； BD．在地面上，小球受到重力和绳子拉力的作用，小球的速度大小和方向均时刻发生变化，设绳子拉力与竖直方向的夹角为，当小球在下半圆周时，根据牛顿第二定律可得 当小球在上半圆周时，根据牛顿第二定律可得 可知细绳拉力大小不断变化，故B错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，质量为m的小物块随圆盘在水平面内一起匀速转动。已知角速度为，物块到转轴的距离为r，则物块所受摩擦力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】物块所受摩擦力提供所需的向心力，则有 故选B。 7. 2025年10月6日，国家航天局和国家原子能机构联合发布了嫦娥六号月球背面样品研究最新成果。如图所示，嫦娥六号无动力绕月运行时，近月点M与远月点N距月球中心的距离之比约为1:5。假设嫦娥六号只受到来自月球的万有引力，则嫦娥六号（　　） A. 通过M点与N点时加速度大小之比约为1:25 B. 通过M点与N点时加速度大小之比约为25:1 C. 通过M点与N点时加速度大小之比约为1:5 D. 通过M点与N点时加速度大小之比约为5:1 【答案】B 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律有， 解得 故选B。 二、多选题（每小题6分，共18分） 8. “飞车走壁”是一种传统的杂技项目，杂技演员驾驶摩托车在倾角很大的“桶壁”内侧做圆周运动而不掉下来。如图所示，一杂技演员驾驶摩托车沿半径为5m的圆周做匀速圆周运动，10s内运动的弧长为200m，则（　　） A. 摩托车的线速度大小为20m/s B. 摩托车的角速度大小为4rad/s C. 摩托车运动的周期为s D. 摩托车运动的转速为r/s 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．杂技演员驾驶摩托车沿半径为5m的圆周做匀速圆周运动，10s内运动的弧长为200m，根据可得线速度大小为，故A正确； B．根据可得角速度为，故B正确； C．根据可得摩托车运动的周期为，故C正确； D．根据可得摩托车运动的转速为，故D错误。 故选ABC。 9. 铁道转弯处内、外铁轨间设计有高度差,可以使火车顺利转弯,下列说法中正确的是(　 　) A. 主要是为了减少车轮与铁轨间的摩擦 B. 主要是为了减少轮缘与铁轨间的挤压 C. 内轨应略高于外轨 D. 重力和支持力的合力为火车转弯提供了向心力 【答案】BD 【解析】 【详解】ABD、设计时使外轨高于内轨时，轨道给火车的支持力斜向弯道内侧，它与重力的合力指向圆心，为火车转弯提供了向心力，减轻了轮缘和铁轨间的挤压，不是为了减少车轮与铁轨间的摩擦，故A错误，BD正确． C. 为使重力和支持力的合力为火车转弯提供了向心力，应使外轨略高于内轨．故C错误． 故选BD 【点睛】火车轨道外高内低的设计是为了减轻轮缘与轨道之间的挤压，这样火车转弯时，轨道给火车的支持力和其重力的合力提供向心力． 10. 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接小球C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（　　） A. 小球A、B角速度相等 B. 小球A、B线速度大小相同 C. 小球C、D线速度大小相同 D. 小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小相等 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．对题图甲，A、B两小球分析，设绳与竖直方向的夹角为θ，绳长为l，小球的质量为m，小球A、B到悬点的竖直高度为h，如图所示，则有 解得 可知小球A、B的角速度相同，由可知，小球A、B的线速度大小不同，A正确，B错误； C．对题图乙，C、D两小球分析，设绳与竖直方向的夹角为α，小球的质量为m，绳长为L， 又 由可知 小球C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同，绳长不同，因此小球C、D线速度大小不同，C错误； D．设绳上的拉力为T，水平方向则有 竖直方向则有 联立解得 则有 可知小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小相等，D正确。 故选AD。 三、实验题（每空2分，共16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。 （1）在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持 ___________ 相同。 （2）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9，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 （3）若要研究向心力的大小F与半径r的关系，应改变皮带在变速轮塔上的位置，使两边轮塔转速比为 ________ ，并把两个质量相等的钢球分别放在图中位置 _____________ 处（写编号）。 【答案】（1）角速度和半径 （2）B （3） ①. ②. ②③ 【解析】 【小问1详解】 探究向心力大小与质量、角速度和半径之间的关系时采用控制变量法，根据向心力公式有 可知在研究向心力的大小与质量关系时，要保持小球的角速度和转动半径相同。 【小问2详解】 由图可知，两边均为质量相等的钢球，且放置在①和③处转动半径相同，根据向心力公式有 已知两小球所受向心力的比值为1:9，解得左、右两变速轮塔的角速度之比为 由于皮带传动时边缘的线速度大小相等，设变速轮塔的半径为，根据线速度与角速度的关系有 解得与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为 故选B。 【小问3详解】 [1]若要研究向心力的大小与半径的关系，根据控制变量法，应保证两个小球的质量和角速度均相等，故应改变皮带在变速轮塔上的位置，使两边轮塔转速比为1:1。 [2]实验中需要控制两个小球的转动半径不同，为了分别通过左、右两边的标尺比较向心力大小，应把两个质量相等的钢球分别放在图中位置②和③处。 12. 用如图甲所示的实验装置来探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球做匀速圆周运动。挡板对球的支持力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力计下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为，图甲中左右两侧的变速轮塔从上到下都有三层，每层左右半径之比分别为、和，传送带从上到下一共有三种放置方式，分别是第一层、第二层、第三层。 （1）为了研究向心力大小与质量之间的关系，选用体积相同质量不相等的钢球和铝球对照研究，将选好的铝球放到短槽C处，钢球应该放在长槽______（选填“A”或“B”）处；这时应该调整皮带，将其放置在第______层组装变速轮塔； （2）为验证做匀速圆周运动物体的向心力的定量表达式，实验组内某同学设计了如图乙所示的实验装置，电动机带动转轴匀速转动，改变电动机的电压可以改变转轴的转速；其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。 实验步骤： ①测出挡光片与转轴的距离为； ②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为； ③启动电动机，使凹槽绕转轴匀速转动； ④记录下此时压力传感器示数和挡光时间。 （a）小钢球转动的角速度______（用、、表示）； （b）该同学为了探究向心力大小与角速度的关系，多次改变转速后，记录了一系列力与对应角速度的数据，作出图像如图丙所示，若忽略小钢球所受摩擦且小钢球球心与转轴的距离为，则小钢球的质量______（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. A ②. 一 （2） ①. ②. 0.30 【解析】 【小问1详解】 [1]为了研究向心力大小与质量之间的关系，需要控制两球的角速度和转动半径相同，根据题意，长槽的、处和短槽的处到各自转轴中心距离之比为1:2:1，故应将选好的铝球放到短槽C处，钢球放到长槽A处，此时两球的转动半径相同。 [2]为了控制两槽的角速度相同，左右两侧变速轮塔的半径之比应为1:1，由题意可知图甲中左右两侧的变速轮塔每层左右半径之比分别为1:1、2:1和3:1，故应调节皮带，将其放置在第一层组装变速轮塔。 【小问2详解】 [1]根据小钢球转动的线速度与挡光时间的关系有 根据线速度与角速度的关系有 联立解得小钢球转动的角速度为 [2]根据向心力公式有 可知图像的斜率表示 由图丙可知图像的斜率为 由于，代入数据解得小钢球的质量为 四、解答题（13题10分；14题12分；15题16分，共38分） 13. 一个质量均匀分布的球体，半径为，在其内部挖去一个半径为的球形空穴，其表面与球面相切，如图所示。已知挖去小球的质量为，在球心和空穴中心连线上，距球心处有一质量为的质点。已知万有引力常量为，球的体积与半径关系为，求： （1）被挖去的小球对的万有引力为多大？ （2）剩余部分对的万有引力为多大？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据万有引力定律，被挖去的小球对的万有引力为 【小问2详解】 根据 可知挖去之前球的质量为8m，对质点的引力为 剩余部分对的万有引力为多大 14. 在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h．汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.5倍，取g=10m/s2． （1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？ （2）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？ 【答案】（1）180m（2）90m 【解析】 【分析】(1) 汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，写出运动学方程，即可求得结果； (2) 汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，重力与支持力的合力提供向心力；为了保证安全，车对路面间的弹力FN必须大于等于零． 【详解】(1) 汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有： Fm=0.5mg 由速度v=30m/s，解得弯道半径为：r≥180m； (2) 汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有： 为了保证安全，车对路面间的弹力FN必须大于等于零，有： 代入数据解得：R≥90m． 15. 如图所示，将半径为r的光滑圆弧轨道AB固定在竖直平面内，轨道末端与水平地面相切．质量为m的小球从A点静止释放，小球通过水平面BC滑上固定曲面CD恰能到达最高点D，D到地面的高度为，求： （1）小球滑到最低点B时的速度大小； （2）小球在B点对水平面的压力是多大； （3）小球在整个过程中克服摩擦力所做的功． 【答案】（1）（2）（3） 【解析】 【详解】（1）从A到B由动能定理得：，则，即小球滑到最低点B时，小球速度v的大小为； （2）在B点由牛顿第二定律得：，则： 即小球刚到达最低点B时，轨道对小球支持力的大小为； （3）对于小球从A运动到D的整个过程，由动能定理，得则 ，即小球在曲面上克服摩擦力所做的功为． 点睛：本题关键在于灵活地选择运动过程运用动能定理列式，动能定理不涉及运动过程的加速度和时间，对于曲线运动同样适用． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $