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2024~2025学年度第二学期高一阶段检测试卷

物理

2025.03

注意事项：

考生在答题前请认真阅读本注意事项

1.本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。全卷共16题，本次考试时间为75分钟，满分100分。

2.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。

一、单项选择题：共11题，每小题4分，共计44分。每小题只有一个选项最符合题意。

1. 如图所示，为中国短道速滑选手在冬奥赛场上通过弯道的精彩瞬间，在通过弯道的过程中（　　）

A. 选手所受合力可能为零

B. 选手的速度大小一定时刻改变

C. 选手的速度方向一定时刻改变

D. 选手所受合力方向与速度方向可能在同一条直线上

【答案】C

【解析】

【详解】A．做曲线运动的物体合外力一定不为0，故A错误；

B．在通过弯道的过程中，速度大小不一定发生改变，故B错误；

C．在曲线运动的过程中，速度方向始终沿着曲线的切线方向，速度方向一定时刻改变，故C正确；

D．做曲线运动的物体合外力与速度方向不在一条直线上，故D错误。

故选C。

2. 一辆汽车在向左减速过弯道，关于汽车所受合力方向，下面选项中可能正确的是（　　）

A. B.

C. D.

【答案】A

【解析】

【详解】汽车做的是曲线运动，汽车受到的合力方向应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由于汽车向左减速过弯道，速度在减小，所以合力方向与汽车的速度方向的夹角要大于90°。

故选A。

3. 一条小船（视为质点）在静水中的速度大小为，要渡过宽度为、水流速度大小为的河流，下列说法正确的（　　）

A. 小船渡河的最短时间内，船向下游运动了

B. 小船渡河的最短时间内，船向下游运动了

C. 若小船在静水中速度减小，则小船渡河的最短路程不可能增大

D. 若小船在静水中的速度增加，则小船以最短时间渡河的路程可能不变

【答案】B

【解析】

【详解】AB．当小船的船头垂直于河岸行驶时，渡河时间最短，则最短时间为

则船向下游运动了

故A错误，B正确；

C．若小船在静水中的速度减小，当减小到比水流速度还小时，则小船不能到达正对岸，即小船渡河的最短路程增大，故C错误；

D．若小船在静水中的速度增加，则小船以最短时间渡河，根据可知渡河时间减小，则沿水流方向的位移减小，故小船渡河的路程变小，故D错误。

故选B。

4. 如图所示，一小船以的速度匀速前行，站在船上的人竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为。假定抛接小球时手的高度不变，不计空气阻力，取，当小球再次落入手中时，小船前进的距离为（　　）

A. B. C. D.

【答案】D

【解析】

【详解】由竖直上抛运动知识可知，小球到达最高点的时间为

根据对称性可知，当小球再次落入手中时，所需要的时间为

故小船前进的距离为

故选D。

5. 一个物体做圆周运动时，下列说法正确的是（　　）

A. 可能是匀变速运动

B. 向心力可以改变速度的大小

C. 匀速圆周运动的加速度一定时刻指向圆心

D. 匀速圆周运动的合力可以某时刻不指向圆心

【答案】C

【解析】

【详解】A．一个物体做圆周运动时,所受的向心力不断变化，加速度不断变化，所以不可能做匀变速运动，故A错误；

B．一个物体做圆周运动时，向心力方向与速度方向垂直，向心力只改变速度的方向不改变速度的大小，故B错误；

C．做匀速圆周运动的物体所受的向心力时刻指向圆心，则加速度一定时刻指向圆心，故C正确；

D．做匀速圆周运动的物体所受的合外力提供向心力，所以合力时刻指向圆心，故D错误。

故选C。

6. 小明用如图甲所示向心力演示器探究向心力的大小与半径、角速度、质量的关系。某次实验中他将两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带连接左右塔轮如图乙所示。匀速转动手柄时，左边标尺与右边标尺露出的格子数之比为（　　）

A. B. C. D.

【答案】D

【解析】

【详解】将两个质量相等的钢球放在A、C位置，可知质量和转动半径相同，因两个塔轮的半径之比为1:3，塔轮边缘的线速度相等，根据v=ωr可知，两塔轮的角速度之比为3:1，根据可知向心力之比为9:1，即左边标尺与右边标尺露出的格子数之比为9:1。

故选D。

7. 对落差较大的道路，建设螺旋立交可以有效的保证车辆安全行驶。如图所示，某螺旋立交为2.5层同心圆螺旋结构，上下层桥梁平面位置重叠，转弯路面设计为外高内低，下面针对这段路的分析正确的是（　　）

A. 车辆上坡过程中受重力、支持力、摩擦力、向心力

B. 接触面的摩擦因数的大小对车辆在转弯处的设计时速有影响

C. 通过螺旋式设计可减小坡度，目的是增大车辆与地面的摩擦力

D. 两辆车以相同的速率转弯时，外侧的车需要的向心力可能更大

【答案】D

【解析】

【详解】A．车辆上坡过程中受到重力、支持力、摩擦力、牵引力，故A错误；

B．设倾角为，由牛顿第二定律

可得车辆在转弯处的设计时速为

与接触面的摩擦因数的大小无关，故B错误；

C．通过螺旋隧道设计，有效减小坡度，主要目的是减小车重力沿斜面向下的分力，故C错误；

D．根据向心力公式

由于两辆车的质量未知，则以相同的速率转弯时，外侧的车需要的向心力可能更大，故D正确。

故选D。

8. 2021年4 月 29 日 11 时 22 分我国空间站“天和”核心舱发射成功。在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，“天和”的质量为m，离地面的高度为h，引力常量为G，则地球对“天和”的万有引力大小为（　　）

A. B. C. D.

【答案】A

【解析】

【详解】“天和”号和地心的距离

由万有引力公式，地球对“天和”号的万有引力大小

故选A。

9. 2013年12月14日，嫦娥三号探测器在月球表面预选着陆区域成功着陆，标志着我国成为世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。图为嫦娥三号探测器的飞行轨道示意图，下列说法正确的是（    ）

A. 探测器在环月轨道的运行周期小于在椭圆轨道的运行周期

B. 探测器的发射速度必须大于11.2km/s

C. 探测器在环月轨道上P点处须点火加速才能进入椭圆轨道

D. 探测器在椭圆轨道上经过P点时的速度小于经过Q点时的速度

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据开普勒第三定律可知，探测器在环月轨道的运行轨道半径大于在椭圆轨道的半长轴，可知探测器在环月轨道的运行周期大于在椭圆轨道的运行周期，选项A错误；

B．探测器没有脱离地球的引力范围，则其发射速度小于11.2km/s，选项B错误；

C．探测器在环月轨道上P点处须点火减速才能进入椭圆轨道，选项C错误；

D．根据开普勒第二定律可知，探测器在椭圆轨道上经过远点P点时的速度小于经过近点Q点时的速度，选项D正确。

故选D。

10. 我国将在2030年前后实施火星采样返回。若a为火星表面赤道上的物体，b为轨道在火星赤道平面内的近火星表面卫星，为在赤道上空的火星同步卫星，两卫星的绕行方向相同，下列说法正确的是（　　）

A. a、b、c的线速度大小关系为

B. a、b、c的角速度大小关系为

C. a、b、c的向心力大小关系为

D. a、b、c的向心加速度大小关系为

【答案】D

【解析】

【详解】ABD．火星静止卫星的角速度等于火星自转角速度，则知a与c的角速度大小相等，即

根据

因卫星c轨道半径大于火星的半径，可知

根据

因卫星c的轨道半径大于火星的半径，可知

对于卫星b与c，根据万有引力提供向心力得

可得，，

因卫星b的轨道半径小于卫星c的轨道半径，则，，

由上分析可知，三者的线速度大小关系为

角速度大小关系为

向心加速度大小关系为

故AB错误，D正确；

C．向心力大小为

由于质量未知，所以无法比较a、b、c的向心力大小关系，故C错误。

故选D。

11. 如图，半径为的圆筒绕竖直中心轴匀速转动，质量为的小物块靠在圆筒的内壁上，质量为的小物块和质量为的小物块分别放在筒底距中心轴、处，三个小物块均与圆筒保持相对静止。若三个小物块与圆筒接触面的动摩擦因数均为，则的最小值为（　　）

A. B. C. D.

【答案】A

【解析】

【详解】对地面小物块有

当静摩擦力取最大值时，有

联立解得

因为，可知转速增大时，B将先滑动。对小物块B有

对小物块A受力分析，有

当静摩擦力取最大值时，有

联立解得

所以联立可得的最小值为

故选A。

二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

12. 利用如图甲所示的实验装置来探究平抛运动的特点。

（1）做实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。下列操作合理的是_____

A. 安装斜槽轨道，使其末端保持水平

B. 每次小球释放的初始位置可以任意选择

C. 每次小球应从同一高度由静止释放

D. 为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

（2）为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于点，在下图中，坐标原点选择正确的是_____

A. B.

C. D.

（3）如图乙是根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取三个水平距离相等的点A、B和，两点间的水平间距均为。以A点为坐标系的原点，水平方向为轴，竖直方向为轴，测得、两点竖直坐标，，则小球平抛的起点的坐标为_____（取）

（4）以平抛起点为坐标原点，在轨迹上取一些点，测量它们的水平坐标和竖直坐标，作出如图丙所示的图像，图像的斜率为，则平抛小球的初速度为_____（已知重力加速度为）

（5）如图丁所示，在斜槽的末端放置一倾斜的长板，某小组测得小球在处的水平速度及至落点的水平射程x，记录的数据如下表，取，则斜面的倾角为_____

【答案】（1）AC    （2）C    

（3）    

（4）    

（5）

【解析】

【小问1详解】

A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平，这样才能保证小球做平抛运动，选项A正确；

BC．为了保证小球到达底端时速度相同，则每次必须要使小球从同一高度由静止释放，选项B错误，C正确；

D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点必须用平滑曲线连接，选项D错误。

故选AC。

【小问2详解】

建立坐标系时，小球球心应正好在斜槽末端正上方，y轴应该由铅垂线的方向决定，坐标原点应该是小球球心的投影点。

故选C。

【小问3详解】

因三点的水平距离相等，可知时间间隔相等；平抛运动在竖直方向的位移之比应该是1:3:5，因为可知抛出点的纵坐标为y=-5cm，横坐标为x=-20cm，即小球平抛的起点的坐标为（-20.0cm，-5.0cm）

【小问4详解】

根据平抛运动知识，

可得

由题意可知图像斜率为

解得平抛小球的初速度为

【小问5详解】

由平抛运动的规律可知

其中x=v₀t

解得

由表中数据可知

可得

即θ=45°

13. 如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为，当轻绳与水平面的夹角为时，船的速度为，此时人的拉力大小为F，则

（1）人拉绳端的速度的大小；

（2）船的加速度是多少。

【答案】（1）    

（2）

【解析】

【小问1详解】

船的实际前进方向为水平向左，将其沿绳和垂直绳方向分解，则沿绳方向的分速度大小等于人拉绳端速度的大小，则人拉绳端的速度的大小为

【小问2详解】

对船由牛顿第二定律，有

解得船加速度大小为

14. 一宇航员在半径为R的某行星表面，做如下实验：如图所示，在不可伸长的长度为L的轻绳一端系一质量为的小球（可视为质点），另一端固定在点。当小球绕点在竖直面内做圆周运动通过最高点速度为时，绳的弹力的大小为小球重力的4倍。求：

（1）该行星表面的重力加速度大小；

（2）该行星的第一宇宙速度大小。

【答案】（1）    

（2）

【解析】

【小问1详解】

最高点，由牛顿第二定律

其中

解得该行星表面的重力加速度大小为

【小问2详解】

对在行星表面附近做匀速圆周运动的卫星，有

其中

解得该行星的第一宇宙速度大小为

15. 如图所示的装置中，光滑水平杆固定在竖直转轴上，小圆环和轻弹簧套在杆上，弹簧两端分别固定于竖直转轴和环，细线穿过小孔，两端分别与环和小球B连接，线与水平杆平行，环的质量为，小球的质量为。现使整个装置绕竖直轴以角速度匀速转动，环与转轴间距离不变时，细线与竖直方向的夹角为。已知，，，求：

（1）细线拉力；

（2）细线长度；

（3）若装置转动的角速度变为原来的2倍，环与转轴间距离再次不变，细线与竖直方向的夹角为，此时弹簧弹力与原来大小相等，求此时弹簧的弹力大小。

【答案】（1）    

（2）    

（3）

【解析】

【小问1详解】

装置转动时，对小球，由竖直方向的平衡可得

解得

方向沿绳向上。

【小问2详解】

装置转动的角速度为时，对小球，由牛顿第二定律可得

解得

【小问3详解】

装置转动的角速度为时，设的长度变为，对小球，竖直方向和水平方向分别满足，

联立解得，

设细线的总长度为，对圆环，角速度为时，有

角速度为时有

联立解得

16. 如图所示，一质量的滑板Q静止在光滑水平桌面上，其右侧A处有一与滑板等高的柱子（不计宽度，上表面光滑），柱子顶端距离地面的高度为。现一质量为的物块（视为质点）以速度水平滑上滑板。当滑板运动到A时被柱子牢固粘连。已知滑板Q长，其右端到A的距离在范围内变化，物块P与滑板Q间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，求：

（1）物块刚滑上滑板时，滑板的加速度的大小；

（2）当时，物块运动到点时的速度大小；

（3）试讨论：物块从A飞出后，在地面上的落点到的距离与的关系。

【答案】（1）    

（2）    

（3）见解析

【解析】

【小问1详解】

对滑板，根据牛顿第二定律

解得滑板的加速度的大小为

【小问2详解】

对物块，根据牛顿第二定律

解得

设经时间物块与滑板共速，则

解得，

物块在滑板上滑动距离为

此过程滑板的位移为

说明物块与滑板共速时，滑板恰与柱子粘连，物块继续做匀减速运动，则

解得物块运动到点时的速度大小为

【小问3详解】

由（2）可知①当时，物块运动到A点时的速度相同，物块从A飞出后做平抛运动，有

在地面上的落点到的距离为

解得

②当时，物块一直做匀减速运动，则

在地面上的落点到的距离为