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树德中学高 2025 级高一下期 4 月阶段性测试物理试题 6．如图为某太阳能汽车测试行驶时的加速度 a和车速倒数 的关系图像。若汽车质量为 2.5 10 kg，汽v
本试卷满分 100 分，考试用时 75 分钟 车静止开始沿平直公路行驶，假设行驶中阻力恒定，则
一、单项选择题（每小题 4 分，共 28 分，每个小题只有一个选项符合题目要求） A．汽车匀加速的时间为 5s
1．下面说法中正确的是 B．若测试中汽车从 20m/s加速到 40m/s用时为 30s，则该段过程中汽车
A．行星绕太阳由远日点向近日点运动时，万有引力对行星做负功 行驶的距离为 1000m
2.5 103B N．牛顿总结出了万有引力定律，开普勒用扭秤实验测出了引力常量 C．汽车所受阻力为
5
C．物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直 D．汽车发动机的额定功率为 2.5 10 W
D．若两个不共线的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动，则合运动可能是直线运动 7．现将等宽双线在水平面内绕制成如图所示轨道，AB、A′B′为两段直轨道，两段半圆形轨道的半径均为
2．图甲为某款可折叠晾衣架，图乙为其结构简图，等长的细杆 AB、CD中部通过铰链O连接，可绕铰链 R。在轨道上放置一个质量 m的小圆柱体，如图所示，圆柱体与轨道两侧相切处和圆柱截面圆心 O连线
O转动。晾衣架展开时，两细杆和竖直方向的夹角相等，若将晾衣架折叠起来， 的夹角 2θ，如图所示。两轨道与小圆柱体的动摩擦因数均为μ，小圆柱尺寸和轨道间距相对轨道长度可忽
让端点 B、D沿着地面以相等的速率向中间匀速靠拢，则铰链O上移的速率 略不计。初始时小圆柱位于 B点处，并获得切线方向的初速度 v0沿顺时针转动，并能经过点 B′，已知重
A．一直减小 力加速度 g。下列说法正确的是
B．一直增大
C．先减小后增大
D．先增大后减小
3．如图所示，木块 B上表面是水平的，当木块 A置于 B上时，给 AB整体一个初速度，使 AB一起沿粗糙
斜面匀速下滑。下滑过程中 A与 B保持相对静止，且斜面体相对地面静止。 A和 B在下滑过程中
A．地面对斜面体的摩擦力方向向左
B．木块 B对 A的摩擦力做负功 mg RA．从 B点到 B′点的过程中，克服摩擦力做的功为
C．木块 B对 A的支持力做正功 cos
D．木块 A对 B做正功 B．从 B点到 B′点的过程中，v0越大克服摩擦力做的功越多
4．2023年 10月 30日神舟十六号载人飞船成功撤离空间站组合体，标志着中国空间站建设又迈入新阶段。 C．为了让小圆柱不脱离内侧轨道，v0的最大值 gR sin
空间站与神舟十六号飞船分离前在椭圆轨道 3上运动，空间站与飞船在 Q点分离，随后飞船进入椭圆轨 gR
2 1 D．为了让小圆柱不脱离内侧轨道，v 的最大值道 ，逐步转移到近地圆轨道 ，再寻找合适的时机进入大气层。不考 0 tan
虑飞船、空间站在太空中受到的阻力，下列说法正确的是 二、多项选择题（每小题 6 分，全部选对得 6 分，选对但不全得 3 分，有选错或不答的得 0 分，共 18 分）
A．神舟十六号飞船在 Q点分离时需要启动自身推进系统，朝与运行方 8．如图所示，斜面 ABC放置在水平地面上，AB=2BC，O为 AC的中点，现将小球从 A点正上方、A与
向相反的方向喷火 F连线上某一位置以某一速度水平抛出，落在斜面上．已知 D、E为 AF连线上的点，且 AD=DE=EF，D
B．神舟十六号飞船在轨道 1上 P点速度可能小于在轨道 3上 M点速度 点与 C点等高．下列说法正确的是
C．神舟十六号飞船在轨道 2、轨道 3上分别经过 Q点时的向心加速度相同
D．神舟十六号飞船在轨道 2上经过 P点的时运行速度小于地球的第一宇宙速度
5. 如图所示，两等长轻绳一端打结，记为 O点，并系在小球上。两轻绳的另一端分别系在同一水平杆上
的 A、B两点，两轻绳与固定的水平杆夹角均为 53°。给小球垂直纸面的速度，
使小球在垂直纸面的竖直面内做往复运动。某次小球运动到最低点时，轻绳 OB
从 O点断开，小球恰好做匀速圆周运动。已知 sin53°=0.8，cos53°=0.6，则轻绳
OB断开前后瞬间，轻绳 OA的张力比为 A．若小球落在斜面上的速度与斜面垂直，则小球的飞行时间由初速度大小决定
A．1：1 B．25：32 C．25：24 D．3：4 B．若小球从 D点抛出，有可能垂直击中 O点
C．若小球从 E点抛出，有可能垂直击中 O点
D．若小球从 F点抛出，有可能垂直击中 C点
高一物理阶考 2026-04 第1页 共 3页
9．图 1是北京卫星测控中心对某卫星的监控画面，图中左侧数值表示纬度，下方数值表示经度，曲线是 实验步骤：
运行过程中卫星和地心的连线与地球表面的交点（即星下点）的轨迹展开图。该卫星运行的轨道可视为 ①将小球在右侧轨道某处由静止释放，记录该处的角度 ；
圆轨道，高度低于地球同步卫星轨道，绕行方向如图 2所示。已知地球半径为 R，地球同步卫星轨道半径 ②小球到达轨道最低点时，记录力传感器的示数 FN；
约为6.6R。关于该卫星，下列说法正确的是 ③改变小球释放的位置，重复以上操作，记录多组 FN、 的数值；
数据处理：
FN 1 1
（1）以 mg 为纵坐标，以______（选填“ sin ”“
cos ”“ ”或“ ”）为横坐标，作出的图
sin cos
像如图 2所示。
（2）若该图像斜率的绝对值 k ______，纵截距b ______，则可验证向心力表达式。
（3）某同学认为小球运动时的轨道半径为圆轨道半径与小球半径的差值，即小球球心到轨道圆心的距离
才为圆周运动的半径，因此图 2斜率绝对值 k的测量值与真实值相比______（选填“偏大”、“偏小”或
“相等”）。
12．（8分）学习平抛运动后，小赵同学想对抛体运动的特点进行研究。他把桌子搬到墙附近，墙上附有
A．轨道平面与赤道平面夹角为60
白纸和复写纸。在水平桌面上固定一个用硬纸板做成的斜劈，使小钢球始终从斜面上某一固定位置滚下，
B．连续两次到达同一经度均要运动 2圈
钢球沿桌面飞出后做平抛运动，最终打在墙上，如图甲所示。
C．轨道半径约为3.2R
（1）小赵在墙面白纸上记下小球离开桌面的水平高度线，改变桌子右边缘和墙壁的距离 x，使小球打在
D．运行速度小于地球同步卫星的运行速度
竖直墙面的不同位置。若某两次实验，桌子右边缘到墙壁距离之比为 2 :1，可测得小球落点位置到水平高
10．“飞椅”是游乐场常见的游乐项目，结构示意图如图所示，长为 l的钢绳一端系着“飞椅”的座椅，
度线的距离之比为________。
另一端固定在长为 r的水平横臂上，横臂可以沿竖直轴上下移动，还可以绕
（2）若小赵利用手机摄像功能对钢球在空中的运动过程进行拍摄，逐帧记录钢球位置，在得到的图片上，
轴转动。开始时，座椅静止在地面附近，横臂位于 P处，人坐上座椅后，横
以竖直方向为 y轴，水平方向为 x轴建立如图乙所示的坐标系。已知录像中每秒有30帧，实验中g取10m/s2，
臂一边转动一边上升，到Q处时人和座椅稳定地绕竖直轴做匀速圆周运动，
图片中一小格对应的实际长度为________m（用分数表示），小球从桌面离开时的速度为________m/s（保
此时钢绳与竖直方向的夹角为 。已知 PQ间的高度差为 h，人与座椅的总质 留 2位有效数字）。
量为m。忽略竖直轴自身的半径，不计空气阻力，已知重力加速度 g。则
A Q gtan ．横臂在 处，人和座椅的角速度为
lsin r
B．横臂在Q g处，人和座椅的角速度为
lcos
1
C．横臂从 P到Q的过程中，钢绳对人和座椅做功mgh mgtan lsin r
2
D．横臂从 P到Q的过程中，钢绳对人和座椅做功mg h l lcos 1 mgtan lsin r
2 （3）若小赵在做（2）中实验时，仅逐帧记录了钢球的位置（录像中仍每秒有 30 帧），没有记录水平方
三、实验题（每空 2 分，共 16 分） 向和竖直方向，如图丙所示。能否根据记录的图片得到小球的初速度大小( )
11．（8分）树德中学物理兴趣小组想验证向心力公式，实验装置如图 1所示，一个半圆形光滑轨道，右 A．不能，图中无法确定水平和竖直方向
侧所标记的刻度为该点与圆心连线和竖直方向的夹角 ，圆弧轨道最低点固定一个力传感器，可显示小球 B．不能，不知道图中的比例尺
达到该处时小球对轨道的压力大小 FN，小球质量为m，重力加速度为 g。 C．能，可以连接 AC的中点和 B点，确立竖直方向，建立坐标系后即可求出初速度
高一物理阶考 2026-04 第2页 共 3页
四、解答题（本题 3 个小题，共 38 分） 15．（16分）如图所示，P、Q两颗钉子固定于同一竖直线上，初始相距 d＝0.1m。P的正下方有长度为 l
13．（10分）石墨烯是一种具有超轻超高强度的新型材料。有人设想：用石墨烯制作超级缆绳连接地球赤 ＝2m的不可伸长轻质细绳，细绳一端固定在 P上，另一端连接位于 P正下方的小物块 A，A与下方水平
道上的固定基地与同步空间站，利用超级缆绳承载太空电梯从地球基地向空间站运送物资。已知地球半 面间的距离 h＝3.2m，质量 m＝1kg。在小物块 A的正下方水平地面上放置着另一小物块 B，B与水平面
径 R，自转周期 T，地球北极表面重力加速度 g，万有引力常量 G。 2 3
间的动摩擦因数μ＝ 。开始时给小物块 A一个水平初速度 v0＝10m/s，忽略空气阻力和钉子直径，设
（1）求地球的质量 M；（4分） 5
（2）太空电梯停在距地面 3R的站点，求该站点处质量 细绳在与钉子碰撞前后瞬间小物体线速度不变，重力加速度 g＝10m/s2。
为 m的货物对太空电梯的压力大小。（6分） （1）求小物块 A刚开始运动时对细绳的拉力；（3分）
（2）若改变 A的初速度 v0，同时给 B 一个与 A 相同的初速度，B物体运
动到M点停止；A物体在竖直面内旋转 9圈后，经过 P正下方时绳子断裂，
之后 A做平抛运动恰好落到M点，求 v0；（6分）
（3）若拉力达到 90N绳子会断，上下移动 Q改变 P、Q的间距 d，保持 Q
在 P的正上方，使 A旋转 n圈经过 P正下方，绳子与 P碰撞后绳子才断裂。
求 d的范围（用 n表示）。（7分）
14．（12分）泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流。泥
石流流动的全过程虽然只有很短时间，但由于其高速前进，具有强大的能量，因而破坏性极大。某课题
小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计了如图甲所示的模型：在水平地面上放置一个质量为
m 4kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力 F随位移变化如图乙所示，已知物
体与地面间的动摩擦因数为 0.5， g 10m/s2 。则：
（1）物体在运动过程中的最大加速度为多少？（3分）
（2）在物体在水平面上运动的最大位移是多少？（4分）
（3）距出发点多远处，物体的速度达到最大？最大速
度是多少？（5分）
高一物理阶考 2026-04 第3页 共 3页
树德中学高 2025 级高一下期 4 月阶段性测试物理试题参考答案 联立解得 s 8m
（3）由图像可知，当 F、x的单位分别是N、m时， F 随 x变化的数值关系为 F 80 20x
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
物体速度最大时，所受合力为 0，则有 F mg
答案 C A D C B B A AD AC AD
11．（8分，每空 2分）(1) cos (2) 2 3 (3) 联立解得 x 3m， F 20N相等
mgR 1 cos 1
1 2
1 mv2 对此过程由动能定理可得WF
mgx mv 0
【详解】（ ）小球从出发点到达最低点，由动能定理得 m
2 2
80 20
由牛顿第三定律可知，最低点轨道对小球的支持力大小等于 FN 。小球在最低点，由受力分析可得 又WF 3J 150J2
F mv
2 F
N mg ，联立上述二式可得 FN 3mg 2mgcos
N
，整理可得 3 2cos 联立解得 vm 3 5m / sR mg
F 15．(1)60N，竖直向下 (2)12m s (3)见解析N
所以，以 mg 为纵坐标，以 cos 为横坐标，作出的图像如图 2所示。 v
2
【详解】（1）刚开始运动时，重力 mg与绳子拉力 FT 的合为提供物体 A的向心力，可得 FT mg m 0
F l
（2）[1][2] N根据 3 2cos mg ，可知，若斜率的绝对值
k 2，纵截距b 3，则可验证向心力表达式。 代入数据解得 FT =60N……1分
（3）通过上述方程发现，表达式与轨道半径无关，故图像斜率的绝对值 k不变。 由牛顿第三定律可得，……1分
1 物体 A对细绳的拉力为 60N，方向竖直向下……1分。
12．（8分，每空 2分） (1)4：1 (2) 0.67 (3)C
180 12 2
1 2
（ ）记物体在旋转 9圈后到 P点正下方的速度为 v1，由动能定理可得mg 18d mv mv2 0 2 11
【详解】（2）[2]录像中每秒有 30帧，则间隔时间T s
30 A t A h 18d
1
gt2之后 做平抛运动，设经过 时间 落地，则可得
2 y 2l l 1
2
设图片中一小格对应的实际长度为 l，在竖直方向上 y gT 由图知 解得 m
180 A的水平位移 x v1t
（3）[4]由于水平方向做匀速运动， AC的中点一定与 B点在同一竖直线上，则连接 AC的中点和 B点， B 2物体做加速度大小为 g的匀减速直线运动，因此可得 B的水平位移满足 v0 2 gx
确立竖直方向，建立坐标系，测量两点间的水平距离，即可求出初速度，故 C正确. 联立两式可得 v0= 12m/s……2分 或 4 3m/s……2分
2
13 gR mg 16mR
2
．（1） ；（2） 根据竖直面内圆周运动特点，为了使物体能够通过最高点，应当满足
G 16 T 2
最低点速度 v0≥ 5 =10m/s ……2分
Mm gR 2
【详解】（1）设质量为 m0的物体在北极地面处于静止状态，则有m0g G 02 ，解得M 可知只有 v0= 12m/s满足条件。R G
（3）假设经过 n圈后经过 P点正下方时物体的速度为 v2，第 n圈经过 P点正下方时与钉子 P碰前细绳的
（2）货物质量为 m，在距地面高 3R站点受到的万有引力为 F G
Mm
4R 2 拉力为 F1，与钉子碰后细绳的拉力为F2；第 n-1圈经过 P点正下方时速度为 v3与钉子 P碰后细绳的拉力
2
2 v v2 v2
N 2 为
F ，则有 F mg m 2 、 F mg m 2 、 F mg m 3
货物绕地球做匀速圆周运动，设太空电梯对货物的支持力为 1，则有 F N1 m

4R
3 1 l (2n 1)d 2 l 2nd 3 l 2(n 1)d
T
v2 v2根据题意有 2g 2nd v2 v2、 2g 2(n 1)d
N N N mg 16mR
2 2 0 3 0
根据牛顿第三定律有 2 1，解得 2 16 T 2 记 F0=90 N为了使得钉子在旋转 n圈与钉子碰后断裂，碰前不断裂；钉子在旋转 n-1圈与钉子碰后不断裂，
14．（1） am 15m / s
2
；（2） s 8m；（3） x 3m 需要分别满足 F F、 F F 、 F F， vm 3 5m / s 0 1 0 2 0 3
1 3
【详解】（1）情况一：当推力 F最大时，物体的加速度最大，由牛顿第二定律可得 Fm mg mam 联立以上各式解得 d 2n 6n 4
2
由图乙可知 Fm 80N，可解得 am 15m / s ……2分 注意到物体在旋转 n圈后能够经过 P点下方的条件是 2nd l
情况二：当推力 F最小时，物体的加速度最大，由牛顿第二定律可得 f - F = ma 1
由数学知识可知：当 n=1时， m d 1m
由图乙可知 Fmin =0，可解得 a=5m/s2 不符合题意，舍……1分 2
（2）物体位移最大时，速度一定为 0，对全过程由动能定理可得WF mgs 0 0 1 3当 n≥2时， (m) d (m)
1 1 2n 6n 4
由图像可知，位移为 xm 4m时，力F 做的功为WF Fmxm 80 4J 160J2 2
高一物理阶考 2026-04 第4页 共 3页

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