精品解析：北京市顺义牛栏山第一中学2026-2027学年高一上学期阶段检测物理试卷

2026—2027学年度高一第一学期牛栏山一中创新25 第一次阶段小结 物理 （满分100分，时间90分钟） 一、单选题（每题3分，共30分） 1. 美国物理学家于1995年在国家实验室观察到了顶夸克．这是近二十几年粒子物理研究最重要的实验进展之一．正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为，式中r是正、反顶夸克之间的距离，是强相互作用耦合常数，无单位，K是与单位制有关的常数，则在国际单位制中常数K的单位是（ ） A. J B. N C. D. J/m 【答案】C 【解析】 【详解】由题意知，，aS无单位，r的单位为m，EP的单位为J，则K的单位为，故A、B、D错误，C正确． 故选C 【点睛】本题看似比较难，但是仔细阅读以后会发现只是考查了单位制，难度不大，属于基础题． 2. 下列关于动量和动能的说法正确的是（　　） A. 物体的质量和速率均不变，则动能和动量均不变 B. 做匀变速运动的物体，其动量变化率不变 C. 静止在地面上的物体不受到地面的冲量 D. 人从某一高度跳下时弯曲双腿是为了减小动量变化量 【答案】B 【解析】 【详解】A．动能是标量，速率不变则动能不变，但动量是矢量，若速率不变、速度方向改变，动量就会变化，故A错误； B．根据动量定理 可得动量变化率 做匀变速运动的物体，加速度不变，由牛顿第二定律可知，合外力不变，因此动量变化率不变，故B正确； C．冲量，静止在地面的物体，在任意一段时间内，地面对其施加的支持力会产生一个向上的冲量。虽然在竖直方向上，支持力的冲量与重力的冲量相互抵消，使得合冲量为0，但这并不意味着物体不受到地面的冲量，故C错误； D．人接触地面到停下的过程中，动量变化量是固定值，弯曲双腿是通过延长作用时间，减小地面对人的冲击力，并没有改变动量变化量，故D错误。 故选B。 3. 质量为m的均匀链条长为L，开始放在光滑的水平桌面上时，有的长度悬在桌边缘，如图所示，松手后链条滑离桌面，从开始到链条刚好滑离桌面过程中链条的重力所做的功为（重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设桌面为零势能面，开始时链条的重力势能为 当链条刚脱离桌面时的重力势能 根据重力做功与重力势能变化量的关系可得 故选C。 4. 物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t的变化的图像如图所示，下列选项正确的是（ ） A. 力F在前2秒内的冲量为 B. 物体在2s时动量的大小为 C. 力F在前4s内的冲量大小为 D. 物体在4s时的动量大小为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．取物体初始运动方向为正方向。由冲量的定义得前内合力的冲量为 由动量定理得 物体由静止开始运动，故，故AB错误； CD．由图像中图线与时间轴所围的面积得前内合力的冲量为 由动量定理得 故，故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示光滑的水平面上静止着质量为M的三角形物块，一质量为m的小球从物块顶端由静止释放，小球滑至底端的过程中物块水平移动了一段距离，下列说法正确的是（　　） A. 小球的重力对小球做负功 B. 物块对小球的支持力不做功 C. 物块对小球的支持力做负功 D. 小球对物块的压力做负功 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．小球滑至底端的过程中，小球的重力对小球做正功，选项A错误； BC．物块对小球的支持力与位移夹角大于90°，所以支持力做负功，选项B错误，C正确； D．由系统机械能守恒可知，小球对物块的压力做正功，选项D错误。 故选C。 6. 质量m=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动过程可简化为图甲和图乙所示的情况，图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是（ ） A. 汽车受到的阻力200N B. 汽车在8～18s时间内的位移大小为95.5m C. 汽车的最大牵引力为800N D. 8s-18s过程中汽车牵引力做的功为6. 【答案】B 【解析】 【详解】A．当汽车的速度达到最大时，加速度为零，汽车做匀速直线运动，此时牵引力等于阻力，即，根据功率的计算式有 代入数据解得汽车受到的阻力，故A错误； B．在内汽车做匀加速直线运动，设末汽车的速度为，牵引力为，根据牛顿第二定律有 该过程汽车的加速度为 在时汽车功率达到额定功率，有 代入数据联立解得 在时间内，汽车功率保持不变，牵引力做功为 设汽车的位移大小为，根据动能定理有 代入数据解得，故B正确； C．在内汽车做匀加速直线运动，牵引力恒定且为最大值，由B选项的分析可知该过程汽车的牵引力为，即最大牵引力，故C错误； D．在过程中，汽车在额定功率下做变加速直线运动，经历的时间为，牵引力做的功为，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（　　） A. 圆环的机械能守恒 B. 弹簧弹性势能变化了mgL C. 圆环下滑到最大距离时，所受合力为零 D. 圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．圆环在下滑过程中，弹簧对其做负功，故圆环机械能减小，故A错误； B．圆环下滑到最大的距离时，由几何关系可知，圆环下滑的距离为 圆环的速度为零，根据能量守恒，可得 即弹簧的弹性势能增加量等于圆环重力势能的减小量，为，故B正确； C．圆环下滑过程中，所受合力为零时，加速度为零，速度最大，而下滑至最大距离时，物体速度为零，加速度不为零，所受合力不为零，故C错误； D．在下滑过程中，圆环的机械能与弹簧弹性势能之和保持不变，即系统机械能守恒，故D错误。 故选B。 考点：系统机械能守恒 8. 如图所示，将质量为3m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处。现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，杆足够长，下列说法正确的是（　　） A. 环到达B处时，重物上升的高度 B. 环到达B处时，环与重物的速度大小相等 C. 环从A到B，环减少的机械能大于重物增加的机械能 D. 环能下降的最大高度为 【答案】D 【解析】 【详解】环下滑到最大高度为h时环和重物的速度均为0，此时重物上升的最大高度为，根据机械能守恒有 得 所以环无法到达B处，故ABC错误D正确。 故选D。 9. 如图，一光滑大圆环固定在竖直平面内，质量为m的小环套在大圆环上，小环从静止开始由大圆环顶端经Q点自由下滑至其底部，Q为竖直线与大圆环的切点。则小环下滑过程中对大圆环的作用力大小（　　） A. 在Q点最大 B. 在Q点最小 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】方法一（分析法）：设大圆环半径为，小环在大圆环上某处（点）与圆环的作用力恰好为零，如图所示 设图中夹角为，从大圆环顶端到点过程，根据机械能守恒定律 在点，根据牛顿第二定律 联立解得 从大圆环顶端到点过程，小环速度较小，小环重力沿着大圆环圆心方向的分力大于小环所需的向心力，所以大圆环对小环的弹力背离圆心，不断减小，从点到最低点过程，小环速度变大，小环重力和大圆环对小环的弹力合力提供向心力，所以大圆环对小环的弹力逐渐变大，根据牛顿第三定律可知小环下滑过程中对大圆环的作用力大小先减小后增大。 方法二（数学法）：设大圆环半径为，小环在大圆环上某处时，设该处与圆心的连线与竖直向上的夹角为，根据机械能守恒定律 在该处根据牛顿第二定律 联立可得 则大圆环对小环作用力的大小 根据数学知识可知的大小在时最小，结合牛顿第三定律可知小环下滑过程中对大圆环的作用力大小先减小后增大。 故选C。 10. 如图所示，一足够长的传送带倾角为，以恒定速率顺时针方向转动，皮带始终处于绷紧状态。时刻物块从顶端以初速度向下冲上传送带，且，物块与传送带之间的动摩擦因数。从放上物块开始计时，物块的动能与位移的关系图像、电动机由于传送物块多消粍的电能与时间的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由于，物块向下做匀减速直线运动时的加速度大小为 当物块向下减速为0后，物块反向做加速度也为的匀加速直线运动，由于，则物块加速到速度与初速度共速后，与传送带保持相对静止运动运动到顶端；根据对称性可知，图像中动能减小过程和动能增加过程，图像的斜率绝对值相等，最后物块的动能小于初动能，故AB错误； CD．电动机由于传送物块多消粍的电能等于传送带克服摩擦力做的功，在物块与传送带共速前，有 物块与传送带共速后，有 可得 可知图像中，共速前图像的斜率大于共速后图像的斜率，故C错误，D正确。 故选D。 二、多选题（每题3分，共12分，漏选得2分，错选得0分） 11. 一台起重机沿竖直方向以0.2g的加速度吊起地面上一质量为M的重物，已知重力加速度为g，在上升h高度的过程中（　　） A. 物体的重力势能增加了Mgh B. 物体的动能增加了0.2Mgh C. 物体的动能增加了1.2Mgh D. 物体的机械能增加了1.2Mgh 【答案】ABD 【解析】 【详解】BC．物体所受的合外力为 由动能定理得 解得 即物体的动能增加了0.2Mgh，故B正确，C错误； AD．物体上升的过程中，克服重力做功Mgh，物体重力势能增加了Mgh，所以物体的机械能增加了，故AD正确。 故选ABD。 12. 一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，则在此过程中(　　) A. 地面对他的冲量为mv＋mgΔt B. 地面对他的冲量为mv－mgΔt C. 地面对他做的功为mv2 D. 地面对他做的功为零 【答案】AD 【解析】 【详解】AB.取运动员为研究对象，由动量定理得: (F－mg)Δt＝mv－0 则 I＝FΔt＝mv＋mgΔt 选项A正确，B错误； CD.运动员没有离开地面，地面对运动员做的功为零，所以C错误，D项正确． 13. 如图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，再在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，A、B发生相对滑动，A、B都向前移动一段距离，在此过程中（　　） A. 外力F做的功等于A和B动能的增加 B. B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量 C. A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功 D. 外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和 【答案】BD 【解析】 【详解】A．选择A和B作为研究对象，由动能定理可知：B受外力F做功，A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不等，根据功能关系有 其中为A、B的相对位移，所以外力F做的功不等于A和B的动能的增量，故A错误。 B．对A运用动能定理，可知B对A的摩擦力所做的功，等于A的动能的增量，故B正确。 C．A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不等，故C错误。 D．对B物体应用动能定理，有 为B克服摩擦力所做的功，即 就是外力F对B做的功等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，故D正确。 故选BD。 14. 如图所示，轻杆两端分别固定质量mA=1 kg、mB=2 kg的小球A、B，O为光滑的水平固定转轴，与A、B两球心的距离分别为AO=0.6m、BO=1.2m。现从水平位置由静止释放轻杆，直至轻杆转到竖直位置。重力加速度g取10 m/s2，则下列判断正确的为（　　） A. 轻杆竖直时，A、B两球的瞬时速度大小之比为1∶2 B. 轻杆转动过程中，杆对B球的作用力始终沿着杆的方向 C. 轻杆竖直时，杆对A球的作用力方向竖直向下 D. 轻杆竖直时，转轴O对杆的作用力大小为50 N 【答案】AD 【解析】 【详解】A．A、B两球的角速度相等，运动的半径之比为1：2，因此瞬时速度之比为1：2，A正确； B．在转动的过程中，杆对A做正功，对B一定做负功，因此杆对B的作用力一定不会始终沿着杆，B错误； C．AB在转动过中满足机械能守恒，转动到竖直位置时 代入数据整理得 ， 设杆对A的作用力竖直向下，大小为T1，则 整理得 因此杆对A球的作用力方向竖直向上，C错误； D．转到竖直位置时，对B小球 整理得 根据牛顿第三定律，A球对O点向下的压力为，B球对O点向下的拉力，因此轴对O点的作用力大小为50N，D正确。 故选AD。 三、实验题（15题8分，16题10分） 15. 某实验小组利用如图所示的装置来验证动量守恒定律，滑块P、Q上都固定有遮光条，已知滑块P、Q的质量分别为、（均包括遮光条），两遮光条宽度相同。请回答下列问题： （1）接通气源后，轻推滑块Q使其从轨道最左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为使导轨水平，可旋转调节旋钮使轨道左端适当______（选填“升高”或“降低”）； （2）本实验______（选填“需要”或“不需要”）测量遮光条宽度；为减小测量误差，遮光条的宽度应尽量______（选填“大”或“小”）一些； （3）将滑块Q静止放在两光电门之间，然后将滑块P在圆弧轨道上由静止释放，若滑块P与滑块Q发生碰撞后向光电门1方向运动，滑块P先后两次经过光电门1时遮光条的挡光时间分别为t1、t2，滑块Q经过光电门2时遮光条的挡光时间为t3。若关系式______成立，则碰撞过程系统动量守恒。 【答案】（1）降低 （2） ①. 不需要 ②. 小 （3） 【解析】 【小问1详解】 轻推滑块Q使其从轨道最左端向右运动，滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，表明滑块通过光电门1的速度小于通过光电门2的速度，轨道左侧高右侧低，为使导轨水平，可旋转调节旋钮使轨道左端适当降低。 【小问2详解】 [1]若滑块P与滑块Q发生碰撞后向光电门1方向运动，滑块P先后两次经过光电门1时遮光条的挡光时间分别为t1、t2，滑块Q经过光电门2时遮光条的挡光时间为t3，设遮光条的宽度为，则滑块P的初速度大小为 碰撞后，滑块P的速度大小为 滑块Q的速度大小为 若动量守恒，则 即 则在验证上式时，遮光条的宽度可以直接约掉，故不需要测量遮光条宽度； [2]用平均速度近似瞬时速度，遮光条越窄，平均速度越接近瞬时速度，误差越小，因此宽度尽量小。 【小问3详解】 由（2）分析可知，若碰撞过程中动量守恒，则 即 16. 利用图1所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有______。（选填器材前的字母） A．大小合适的铁质重锤 B．体积较大的木质重锤 C．刻度尺 D．天平 E．秒表 （2）图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取五个连续打出的点A、B、C、D、E，测得A、B、C三点到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量ΔEp＝______，动能的增加量ΔEk＝______。 （3）在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是______。 A．释放重锤前，手捏住纸带上端并使纸带保持竖直 B．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放连结重锤的纸带 C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，需要先测量该点到O点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度 D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度 （4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，然后利用正确的方法测量并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。若忽略阻力因素，那么本实验的v2-h图像应该是下图中的______。 A、 B、 C、 D、 （5）对于上述的实验探究方法，有的同学认为：探究机械能守恒过程的起点必须选定在纸带开始运动时的起点，即O点。你同意这种看法吗？如果不同意，请根据图2所示的纸带，给出验证机械能守恒的方法。要求：①说明需要测量的物理量；②给出物理量应该满足的关系式______。 【答案】 ①. AC ②. mghB ③. ④. ABD ⑤. A ⑥. 不同意；见详解 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1] AB．为了减小空气阻力的影响，选用大小合适的铁质重锤，故A正确，B错误； C．需要用刻度尺测量重锤下落的高度，故C正确； D．实验中不需要测量重锤的质量，不需要天平，故D错误； E．打点计时器就是计时仪器，不需要秒表，故E错误。 故选AC； (2)[2]从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量 [3]打下B点时，重锤的速度为 动能的增加量 (3)[4] A．释放重锤前，手捏住纸带上端并使纸带保持竖直，尽量减小纸带跟打点计时器的摩擦，故A正确； B．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放连结重锤的纸带，以保证打第一个点时，重锤速度为零，故B正确； C．不能用公式计算，否则就默认了机械能守恒，失去了验证的意义，故C错误； D．重力势能的减少量跟下降的高度有关，所以利用公式mgh计算重力势能的减少量时，需用刻度尺测量某点到O点的距离h，且g应取当地的重力加速度，故D正确。 故选ABD； (4)[5] 若忽略阻力因素，则机械能守恒，有 则可得 即v2与h成正比，故A正确，BCD错误； 故选A； (5)[6]不同意这位同学的说法；可以测量AB、BC、CD、DE的距离hAB、hBC、hCD、hDE，求出打B、D两点时，重锤的速度 如果在误差允许的范围内，重力势能减少量等于动能的增加量 也可以验证机械能守恒。 四、解答题（17题9分，18题9分，19题9分，20题13分） 17. 如图所示某人将一个质量为的物体以初速度从的高处水平抛出，落地时物体的水平位移为，不计空气阻力，重力加速度g取，求： （1）物体被抛出至落地的过程经过的时间t； （2）物体被抛出时的初速度大小； （3）抛出过程人对物体做的功W。 【答案】（1）2s （2） （3）5J 【解析】 【小问1详解】 物体做平抛运动，竖直方向有 解得 【小问2详解】 水平方向有 解得 【小问3详解】 根据动能定理有 18. 在物理学中，把做功和路径无关的力称为保守力，做功与路径有关的力称为非保守力或耗散力。保守力做功会引起相应势能发生变化。 （1）如图所示，物体从A点以一定的速度冲上固定的粗糙斜面，到达B点后又滑回到A点。 a.请在这个过程中分析物体的受力情况、说明各个力做功情况，并指出一个耗散力。 b.已知，物体质量为m，重力加速度为g，A、B两点距地面的高度分别为h1、h2。若以位置A所在平面为零势能参考面，求小球在位置B时的重力势能Ep。 （2）万有引力为保守力，其做功与路径无关。取距地心无穷远处的引力势能为0，质量为m的物体由于受到地球引力具有的引力势能为，其中M为地球质量，G为万有引力常量。一质量为m0的人造地球卫星在半径为r1的轨道上做圆周运动，如图所示，若该卫星受到稀薄空气阻力的作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为r2，求此过程中因空气阻力而产生的热量Q。 【答案】（1）a.在这个过程中，物体受到重力、支持力和摩擦力的作用。物体所受重力在从A到B过程中做负功，B到A过程中做正功（整个过程中重力做功为0）；物体所受支持力不做功；物体所受摩擦力做负功。摩擦力为耗散力；b.；（2） 【解析】 【详解】（1）a.略。 b.物体从A到B过程中重力做功为 若以位置A所在平面为零势能参考面，小球在位置B时的重力势能为 （2）卫星在r1轨道做圆周运动，万有引力提供向心力，则 卫星在r1轨道的动能 解得 卫星在r1轨道的机械能 卫星在r2轨道的机械能 卫星变轨产生的热量为卫星机械能减少量，即 19. 城市广场喷泉喷出的水柱很有观赏性。如图是喷泉喷出水柱的简化图，喷管竖直安装，工作稳定后，喷泉喷出的水柱高达，已知喷管的直径为，水的密度为。若不计空气阻力，喷水口高出水面部分的高度忽略不计，重力加速度为。求： （1）水离开喷管口时速度为多大； （2）喷管在单位时间内喷出水的体积以及空中的水的体积分别为多少； （3）用于给喷管喷水的电动机输出功率及空中水的机械能约为多大（取地面处的重力势能为零）。 【答案】（1） （2）， （3）， 【解析】 【小问1详解】 设喷射速度为，从离开喷口至最高点的过程中，由机械能守恒定律得 解得 【小问2详解】 在喷管喷水口处，经过一小段时间喷出水的体积为 单位时间内喷出水的体积 设水从喷出到落地所用时间为，则 空中水的体积为 解得 【小问3详解】 在喷管喷水口处，设经过的时间喷出水的质量为 时间电动机做功转化为水的动能 化简得 根据功能关系，空中水的机械能E等于t时间内电动机对水做的功 得 20. 篮球运动是中学生喜爱的运动之一，其技术动作蕴含着丰富的物理学原理。已知篮球质量为m，重力加速度为g，篮球可视为质点，不计空气阻力。 （1）空中投篮：如图1所示，运动员在空中一个漂亮的投篮，篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐。已知投球点和篮筐正好在同一水平面上，设投球点到篮筐的距离为x，求篮球出手时的速度大小v。 （2）原地拍球：如图2所示，实际拍球过程中，为使篮球每次都达到相同的最大高度h，运动员通常在篮球上升到某高度时，手就会接触篮球并对球施加一个向下的阻力F1，球和手一起上升距离s后到达最高点，紧接着手对球施加向下的动力F2，下降距离s后，手与篮球分开。手对球的两次作用力均视为恒力。球与地面碰撞时存在机械能损失，请通过计算推证F2 >F1。 （3）转身运球：如图3甲所示，为运动员拉球转身的一瞬间。可将转身运球的过程理想化为如图3乙所示的模型，薄长方体代表手掌，转身时球紧贴竖立的手掌，篮球绕着转轴（左脚所在竖直线）在水平面内做圆周运动。在转身快要结束时，篮球有一段速率随时间均匀减小的运动过程，直到篮球刚好滑离手掌。已知篮球刚开始减速时的初速度为v0，减速过程中沿圆周轨迹切线方向的加速度大小为。假设手掌和球之间的动摩擦因数为μ，手掌到转轴的距离为r。最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力。求： a．篮球减速过程中手掌对篮球的摩擦力大小f； b．篮球从开始减速到刚好滑离手掌的过程中所运动的路程L。 【答案】（1） （2）对篮球一个完整运动过程（从本次最高点h，速度为0，到下一次最高点h，速度为0）应用动能定理​做功 ​做功 重力总做功，整个过程初末高度相同，重力总做功为，碰撞地面损失机械能 ，总动能变化  动能定理 整理得 因此 得证。 （3）a．；b． 【解析】 【小问1详解】 将斜抛运动分解为水平方向匀速直线运动、竖直方向竖直上抛运动： 初速度分解， 总飞行时间 水平射程 利用 化简得 因此 【小问2详解】 略 【小问3详解】 a. 对篮球做受力分析。 篮球竖直方向受力平衡，摩擦力竖直分量平衡重力 切线方向摩擦力分量提供切向加速度 总摩擦力为两个垂直分量的合力 b. 刚好滑离时摩擦力达到最大静摩擦力 其中径向弹力提供向心力（为滑离时的速率） 代入 得 即 减速过程切向加速度恒定，为匀减速运动，满足 代入 得​ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026—2027学年度高一第一学期牛栏山一中创新25 第一次阶段小结 物理 （满分100分，时间90分钟） 一、单选题（每题3分，共30分） 1. 美国物理学家于1995年在国家实验室观察到了顶夸克．这是近二十几年粒子物理研究最重要的实验进展之一．正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为，式中r是正、反顶夸克之间的距离，是强相互作用耦合常数，无单位，K是与单位制有关的常数，则在国际单位制中常数K的单位是（ ） A. J B. N C. D. J/m 2. 下列关于动量和动能的说法正确的是（　　） A. 物体的质量和速率均不变，则动能和动量均不变 B. 做匀变速运动的物体，其动量变化率不变 C. 静止在地面上的物体不受到地面的冲量 D. 人从某一高度跳下时弯曲双腿是为了减小动量变化量 3. 质量为m的均匀链条长为L，开始放在光滑的水平桌面上时，有的长度悬在桌边缘，如图所示，松手后链条滑离桌面，从开始到链条刚好滑离桌面过程中链条的重力所做的功为（重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 4. 物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t的变化的图像如图所示，下列选项正确的是（ ） A. 力F在前2秒内的冲量为 B. 物体在2s时动量的大小为 C. 力F在前4s内的冲量大小为 D. 物体在4s时的动量大小为 5. 如图所示光滑的水平面上静止着质量为M的三角形物块，一质量为m的小球从物块顶端由静止释放，小球滑至底端的过程中物块水平移动了一段距离，下列说法正确的是（　　） A. 小球的重力对小球做负功 B. 物块对小球的支持力不做功 C. 物块对小球的支持力做负功 D. 小球对物块的压力做负功 6. 质量m=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动过程可简化为图甲和图乙所示的情况，图像甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是（ ） A. 汽车受到的阻力200N B. 汽车在8～18s时间内的位移大小为95.5m C. 汽车的最大牵引力为800N D. 8s-18s过程中汽车牵引力做的功为6. 7. 如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（　　） A. 圆环的机械能守恒 B. 弹簧弹性势能变化了mgL C. 圆环下滑到最大距离时，所受合力为零 D. 圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变 8. 如图所示，将质量为3m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处。现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，杆足够长，下列说法正确的是（　　） A. 环到达B处时，重物上升的高度 B. 环到达B处时，环与重物的速度大小相等 C. 环从A到B，环减少的机械能大于重物增加的机械能 D. 环能下降的最大高度为 9. 如图，一光滑大圆环固定在竖直平面内，质量为m的小环套在大圆环上，小环从静止开始由大圆环顶端经Q点自由下滑至其底部，Q为竖直线与大圆环的切点。则小环下滑过程中对大圆环的作用力大小（　　） A. 在Q点最大 B. 在Q点最小 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 10. 如图所示，一足够长的传送带倾角为，以恒定速率顺时针方向转动，皮带始终处于绷紧状态。时刻物块从顶端以初速度向下冲上传送带，且，物块与传送带之间的动摩擦因数。从放上物块开始计时，物块的动能与位移的关系图像、电动机由于传送物块多消粍的电能与时间的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多选题（每题3分，共12分，漏选得2分，错选得0分） 11. 一台起重机沿竖直方向以0.2g的加速度吊起地面上一质量为M的重物，已知重力加速度为g，在上升h高度的过程中（　　） A. 物体的重力势能增加了Mgh B. 物体的动能增加了0.2Mgh C. 物体的动能增加了1.2Mgh D. 物体的机械能增加了1.2Mgh 12. 一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，则在此过程中(　　) A. 地面对他的冲量为mv＋mgΔt B. 地面对他的冲量为mv－mgΔt C. 地面对他做的功为mv2 D. 地面对他做的功为零 13. 如图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，再在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，A、B发生相对滑动，A、B都向前移动一段距离，在此过程中（　　） A. 外力F做的功等于A和B动能的增加 B. B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量 C. A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功 D. 外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和 14. 如图所示，轻杆两端分别固定质量mA=1 kg、mB=2 kg的小球A、B，O为光滑的水平固定转轴，与A、B两球心的距离分别为AO=0.6m、BO=1.2m。现从水平位置由静止释放轻杆，直至轻杆转到竖直位置。重力加速度g取10 m/s2，则下列判断正确的为（　　） A. 轻杆竖直时，A、B两球的瞬时速度大小之比为1∶2 B. 轻杆转动过程中，杆对B球的作用力始终沿着杆的方向 C. 轻杆竖直时，杆对A球的作用力方向竖直向下 D. 轻杆竖直时，转轴O对杆的作用力大小为50 N 三、实验题（15题8分，16题10分） 15. 某实验小组利用如图所示的装置来验证动量守恒定律，滑块P、Q上都固定有遮光条，已知滑块P、Q的质量分别为、（均包括遮光条），两遮光条宽度相同。请回答下列问题： （1）接通气源后，轻推滑块Q使其从轨道最左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为使导轨水平，可旋转调节旋钮使轨道左端适当______（选填“升高”或“降低”）； （2）本实验______（选填“需要”或“不需要”）测量遮光条宽度；为减小测量误差，遮光条的宽度应尽量______（选填“大”或“小”）一些； （3）将滑块Q静止放在两光电门之间，然后将滑块P在圆弧轨道上由静止释放，若滑块P与滑块Q发生碰撞后向光电门1方向运动，滑块P先后两次经过光电门1时遮光条的挡光时间分别为t1、t2，滑块Q经过光电门2时遮光条的挡光时间为t3。若关系式______成立，则碰撞过程系统动量守恒。 16. 利用图1所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有______。（选填器材前的字母） A．大小合适的铁质重锤 B．体积较大的木质重锤 C．刻度尺 D．天平 E．秒表 （2）图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取五个连续打出的点A、B、C、D、E，测得A、B、C三点到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量ΔEp＝______，动能的增加量ΔEk＝______。 （3）在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是______。 A．释放重锤前，手捏住纸带上端并使纸带保持竖直 B．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放连结重锤的纸带 C．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，需要先测量该点到O点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度 D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度 （4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，然后利用正确的方法测量并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。若忽略阻力因素，那么本实验的v2-h图像应该是下图中的______。 A、 B、 C、 D、 （5）对于上述的实验探究方法，有的同学认为：探究机械能守恒过程的起点必须选定在纸带开始运动时的起点，即O点。你同意这种看法吗？如果不同意，请根据图2所示的纸带，给出验证机械能守恒的方法。要求：①说明需要测量的物理量；②给出物理量应该满足的关系式______。 四、解答题（17题9分，18题9分，19题9分，20题13分） 17. 如图所示某人将一个质量为的物体以初速度从的高处水平抛出，落地时物体的水平位移为，不计空气阻力，重力加速度g取，求： （1）物体被抛出至落地的过程经过的时间t； （2）物体被抛出时的初速度大小； （3）抛出过程人对物体做的功W。 18. 在物理学中，把做功和路径无关的力称为保守力，做功与路径有关的力称为非保守力或耗散力。保守力做功会引起相应势能发生变化。 （1）如图所示，物体从A点以一定的速度冲上固定的粗糙斜面，到达B点后又滑回到A点。 a.请在这个过程中分析物体的受力情况、说明各个力做功情况，并指出一个耗散力。 b.已知，物体质量为m，重力加速度为g，A、B两点距地面的高度分别为h1、h2。若以位置A所在平面为零势能参考面，求小球在位置B时的重力势能Ep。 （2）万有引力为保守力，其做功与路径无关。取距地心无穷远处的引力势能为0，质量为m的物体由于受到地球引力具有的引力势能为，其中M为地球质量，G为万有引力常量。一质量为m0的人造地球卫星在半径为r1的轨道上做圆周运动，如图所示，若该卫星受到稀薄空气阻力的作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为r2，求此过程中因空气阻力而产生的热量Q。 19. 城市广场喷泉喷出的水柱很有观赏性。如图是喷泉喷出水柱的简化图，喷管竖直安装，工作稳定后，喷泉喷出的水柱高达，已知喷管的直径为，水的密度为。若不计空气阻力，喷水口高出水面部分的高度忽略不计，重力加速度为。求： （1）水离开喷管口时速度为多大； （2）喷管在单位时间内喷出水的体积以及空中的水的体积分别为多少； （3）用于给喷管喷水的电动机输出功率及空中水的机械能约为多大（取地面处的重力势能为零）。 20. 篮球运动是中学生喜爱的运动之一，其技术动作蕴含着丰富的物理学原理。已知篮球质量为m，重力加速度为g，篮球可视为质点，不计空气阻力。 （1）空中投篮：如图1所示，运动员在空中一个漂亮的投篮，篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐。已知投球点和篮筐正好在同一水平面上，设投球点到篮筐的距离为x，求篮球出手时的速度大小v。 （2）原地拍球：如图2所示，实际拍球过程中，为使篮球每次都达到相同的最大高度h，运动员通常在篮球上升到某高度时，手就会接触篮球并对球施加一个向下的阻力F1，球和手一起上升距离s后到达最高点，紧接着手对球施加向下的动力F2，下降距离s后，手与篮球分开。手对球的两次作用力均视为恒力。球与地面碰撞时存在机械能损失，请通过计算推证F2 >F1。 （3）转身运球：如图3甲所示，为运动员拉球转身的一瞬间。可将转身运球的过程理想化为如图3乙所示的模型，薄长方体代表手掌，转身时球紧贴竖立的手掌，篮球绕着转轴（左脚所在竖直线）在水平面内做圆周运动。在转身快要结束时，篮球有一段速率随时间均匀减小的运动过程，直到篮球刚好滑离手掌。已知篮球刚开始减速时的初速度为v0，减速过程中沿圆周轨迹切线方向的加速度大小为。假设手掌和球之间的动摩擦因数为μ，手掌到转轴的距离为r。最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力。求： a．篮球减速过程中手掌对篮球的摩擦力大小f； b．篮球从开始减速到刚好滑离手掌的过程中所运动的路程L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $