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山东滨州市邹平市第一中学等校2025-2026学年高一下学期5月阶段检测物理试题
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.关于下列四幅图的说法正确的是( )
A. 图甲为静电除尘原理的示意图，带正电的尘埃将被吸附到板状收集器上
B. 如图乙所示，给汽车加油前要触摸一下静电释放器，是为了导走人身上的电荷
C. 图丙为静电喷漆的原理图，涂料微粒在电场力作用下沿电场线运动到工件上
D. 如图丁所示，高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的原理为静电屏蔽
2.卡文迪什利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量。为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是( )
A. 增大石英丝的直径 B. 减小型架横梁的长度
C. 利用平面镜对光线的反射 D. 减小刻度尺与平面镜的距离
3.如图为真空中两点电荷、形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称，点为、电荷连线的中点，、为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是( )
A. 、可能为带等量异号的正、负电荷
B. 、可能为带不等量的正电荷
C. 、两点处无电场线，故其电场强度可能为零
D. 同一试探电荷在、两点处所受电场力大小相等，方向一定相反
4.游乐场中的“旋转飞椅”用钢绳悬挂在水平转盘边缘的同一圆周上，转盘绕穿过其中心的竖直轴转动。甲、乙两人同时乘坐“旋转飞椅”时可简化为如图所示的模型，甲对应的钢绳长度大于乙对应的钢绳长度，当转动稳定后，甲、乙对应的钢绳与竖直方向的夹角分别为、，钢绳的质量不计，忽略空气阻力，则转动稳定时( )
A. 甲、乙两人所处的高度可能相同
B. 甲、乙两人到转轴的距离可能相等
C. 与可能相等
D. 甲、乙两人做圆周运动时所需的向心力大小可能相等
5.如题图甲所示，竖直弹簧固定在水平地面上，一质量为的铁球由弹簧的正上方静止下落，与弹簧接触后压缩弹簧。从点即坐标原点开始计时，小球所受的弹力的大小随小球下落的位置坐标的变化关系如题图乙所示，不计空气阻力，重力加速度取，以下判断正确的是( )
A. 当时小球与弹簧组成系统的势能之和最小
B. 当小球接触弹簧后继续向下运动，小球所受合力始终做负功
C. 弹簧弹性势能的最大值为
D. 小球运动过程中的最大动能为
6.如图所示的皮带传动装置中，轮和同轴。、、分别是三个轮边缘的质点且，则三质点的向心加速度之比等于( )
A. B. C. D.
7.如图所示，、为地球的两个轨道共面的人造卫星，运行方向相同，为地球同步卫星，、两卫星的轨道半径的比值为，地球自转周期为。某时刻、两卫星距离达到最近，从该时刻起到、间距离最远所经历的最短时间为( )
A. B. C. D.
8.科学家在地球上用望远镜观测一个双星系统，可观测到一个亮度周期性变化的光点，这是因为其中一个天体挡住另一个天体时，光点亮度会减弱。现科学家用一航空器去撞击双星系统中的一颗小行星，撞击后，科学家观测到系统光点明暗变化的时间间隔变短。若不考虑撞击引起的小行星质量变化，且撞击后该双星系统仍能稳定运行，则被航空器撞击后( )
A. 该双星系统的运动周期不变 B. 两颗小行星中心连线的距离不变
C. 两颗小行星的向心加速度均变大 D. 两颗小行星做圆周运动的半径之比变大
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道Ⅰ，椭圆轨道Ⅱ为神舟载人飞船与空间站对接前的运行轨道，已知地球半径为，两轨道相切于点，地球表面重力加速度大小为，下列说法正确的是( )
A. 空间站在轨道Ⅰ上的运行速度小于
B. 神舟载人飞船在点的加速度小于空间站在点的加速度
C. 神舟载人飞船在点经点火加速才能从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ
D. 轨道Ⅰ上的神舟载人飞船若与前方的空间站对接，只需要沿运动方向加速即可
10.如图所示是汽车牵引力和车速倒数的关系图像，若汽车由静止开始沿平直公路行驶，其质量为，所受阻力恒定，且最大车速为，则以下说法正确的是( )
A. 汽车的额定功率为
B. 汽车运动过程中受到的阻力为
C. 汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动
D. 汽车做匀加速运动的时间是
11.竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球、带有同种电荷，用指向墙面的水平推力作用于小球，两球分别静止在竖直墙面和水平地面上，如图所示，如果将小球向右移动少许，当小球、重新静止在竖直墙面和水平地面上时，与原来的平衡状态相比较( )
A. 推力变小 B. 竖直墙面对小球的弹力变大
C. 两球之间的距离变大 D. 地面对小球的支持力不变
12.如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，一轻绳绕过两个轻质滑轮连接着固定点和物体，两滑轮之间的轻绳始终与斜面平行，物体与动滑轮连接。已知、的质量均为，与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，将、由静止释放，下列说法正确的是( )
A. 物体、释放瞬间，轻绳对点的拉力大小为
B. 物体下降过程中，轻绳的拉力对和做的总功为零
C. 物体下降过程中，减少的机械能等于增加的机械能
D. 物体下降时此时未落地的速度大小为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
13.某实验小组用如图甲所示的装置探究影响向心力大小的因素，回答以下问题：
本实验所采用的实验探究方法与下列哪个实验是相同的 。
A.探究小车速度随时间变化的规律
B.探究加速度与物体受力、物体质量的关系
C.探究两个互成角度的力的合成规律
如图乙所示，向心力演示仪的挡板、到转轴距离均为，挡板到转轴距离为，塔轮半径相同，半径之比为，半径之比为。
当质量和运动半径一定时，探究向心力的大小与角速度的关系，将传动皮带套在塔轮上，应将质量相同的小球分别放在挡板 填“”“”或“”中的两个处。
将大小相同的铁球和橡胶球分别放置在、挡板处，传动皮带套在两个塔轮上，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球向心力大小的比值为，则铁球与橡胶球的质量之比为 。
将质量相同的钢球、分别放在挡板、处，传动皮带套在两个塔轮上，当在同一皮带带动下匀速转动时，钢球、受到的向心力大小之比为 。
14.某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下：
A.将桌面上的气垫导轨调至水平；
B.测出遮光条的宽度
C.将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离
D.由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间
E.秤出托盘和砝码总质量，滑块含遮光条的质量
已知当地重力加速度为，回答以下问题用题中所给的字母表示
遮光条通过光电门时的速度大小为 ；
遮光条由静止运动至光电门的过程，系统重力势能减少了 ，遮光条经过光电门时，滑块、托盘和砝码的总动能为 ；
通过改变滑块的释放位置，测出多组、数据利用实验数据绘制图像如图。若图中直线的斜率近似等于 ，可认为该系统机械能守恒。
四、计算题：本大题共4小题，共44分。
15.如图所示，一水平圆盘可绕过圆心的中心轴转动，沿着直径方向分别放置两个物块和，它们与圆心的距离分别为，，两者之间通过轻绳连接，初始时轻绳刚好伸直但不绷紧，现让圆盘从静止开始缓慢加速转动，、始终与圆盘保持相对静止。已知，，、与圆盘间的动摩擦因数均为，重力加速度大小取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：
当圆盘转动角速度多大时，绳中开始出现拉力；
圆盘转动角速度的最大值。
16.如图甲所示，质量分布均匀的大球质量为、球心为、半径为，从大球中挖去一个半径为的小球，大、小球表面相切于点，点为小球球心。将质量为的小物体可视为质点置于点。如图乙所示，、为某地区水平地面上的两点，在点正下方有一半径为的球形“防空掩体”空腔区域。假定区域周围岩石均匀分布，密度为。如果没有这一空腔，则该地区重力加速度正常值沿竖直方向；当存在空腔时，该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏离。重力加速度在原竖直方向即方向上的投影相对于正常值的偏离叫作重力加速度反常。已知球形“防空掩体”空腔的体积为，球心深度为远小于地球半径，，引力常量为。求：
图甲大球剩余部分对质量为的小物体的引力大小；
图乙“防空掩体”空腔引起的点的重力加速度反常的大小。
17.如图所示，粗糙水平地面与半径的粗糙半圆轨道固定相连接，且在同一竖直平面内，点是半圆轨道的圆心，、、在同一竖直线上。质量的物块视为质点在大小的水平恒力的作用下，从点由静止开始做匀加速直线运动，当物块通过点时撤去水平恒力，物块沿半圆轨道运动并恰好能通过点。已知、两点间的距离，物块与地面间的动摩擦因素，重力加速度大小，不计空气阻力。
求物块通过点时所受半圆轨道的支持力大小；
求物块从点运动到点的过程中克服阻力做的功；
若半圆轨道光滑，通过改变半圆轨道的半径，使物块通过点后落到地面上的位置到点的距离最大，求此种情况下半圆轨道的半径以及该最大距离。
18.A、是两个电荷量都是的点电荷，相距，连线中点为，点是两者形成的电场的中垂线上一点，距点距离为图甲。静电力常量
处电场强度；
若的电荷量变为，其他条件都不变图乙，此时处电场强度；
为使的大小大于的大小，和的大小应满足什么关系？
答案解析
1.【答案】
【解析】【详解】图甲为静电除尘原理的示意图，根据电荷间的相互作用力可知，异种电荷相互吸引，因此带负电的尘埃将被吸附到带正电的板状收集器上，A错误；
B.给汽车加油前要触摸一下静电释放器，其原理是导走人身的静电，B正确；
C.图丙为静电喷漆的原理图，因为电场线是曲线，涂料微粒在电场力作用下不会沿电场线运动，C错误；
D.高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷针的原理为尖端放电，D错误。
故选 B。
2.【答案】
【解析】【详解】增大石英丝直径会让石英丝抗扭转能力变强，相同引力下扭转角更小，无法放大微小量，A错误；
B.型架横梁长度越小，引力产生的力矩越小，扭转角越小，无法放大微小量，B错误；
C.利用平面镜的光线反射，石英丝极微小的扭转，会让反射光线在刻度尺上产生很大的光斑位移，成功将微小扭转角放大，是该实验微小量放大的核心措施，C正确；
D.根据几何关系，增大刻度尺到平面镜的距离才能放大光斑位移，提升放大效果，减小距离会减弱放大作用，D错误。
故选 C。
3.【答案】
【解析】【详解】根据电场线的特点，从正电荷出发到负电荷终止可以判断，、是两个等量同种正电荷，故AB错误；
C.电场线只是形象描述电场的假想曲线，、两点处无电场线，其电场强度也不为零，故C错误；
D.由对称性可知，在、两点处场强大小相等方向相反，则同一试探电荷所受电场力大小相等，方向一定相反，故D正确。
故选D。
4.【答案】
【解析】C.稳定时两人的角速度相同，甲对应的钢绳长度大于乙对应的钢绳长度，转盘半径为
对甲有
解得
同理对乙有
由于，则 与 不可能相等，且，故C错误；
A.设水平转盘离地的高度为 ，甲、乙两人所处的高度
，由于 ，，则有 ，由于，故有故A错误；
B.由以上分析知，甲、乙两人到转轴的距离，
可得，故B错误；
D.因两人的质量未知，甲、乙两人做圆周运动时所需的向心力大小可能相等，故D正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】【详解】根据题意可知，小球下落过程中，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，由图乙可知，当 时，小球的重力跟弹簧弹力平衡，此时小球速度最大，动能最多，所以系统的势能最少，故A错误；
B.小球刚接触弹簧的一段时间内，重力大于弹簧弹力，小球加速下降，合力做正功，重力与弹簧弹力平衡后，继续向下运动，弹簧弹力大于重力，则合力做负功，故B错误；
C.由图乙可知， 为平衡位置，此时弹簧的压缩量为 。假如小球刚接触弹簧时没有速度，根据简谐运动的对称性可知，弹簧的最大压缩量为 ，而实际上小球刚接触弹簧时有向下的速度，可知，弹簧的最大压缩量大于 ，小球到达最低点的坐标大于 ，由机械能守恒定律可知，弹簧弹性势能的最大值大于 ，故C错误；
D.根据动能定理
可得
故D正确。
故选D。
6.【答案】
【解析】【详解】由题意可知，，则根据
可得
根据
可得
所以，故选A。
7.【答案】
【解析】【详解】由开普勒第三定律得
设两卫星至少经过时间距离最远，即比多转半圈，即
又由是地球同步卫星知，联立解得 ，故选C。
8.【答案】
【解析】撞击后，科学家观测到系统光点明暗变化的时间间隔变短，可知该双星系统的运动周期变小，故A错误
设双星之间的距离为，根据万有引力提供向心力可得，其中，联立解得，，可知两颗小行星中心连线的距离减小，两颗小行星做圆周运动的半径之比不变，故B、D错误
根据牛顿第二定律，两颗小行星中心连线的距离减小，两颗小行星的向心加速度均变大，故C正确。
9.【答案】
【解析】【详解】空间站在轨道Ⅰ上万有引力提供向心力有： ，又地球表面重力等于万有引力 ，联立得 。空间站轨道半径 ，因此运行速度 ，故A正确；
B.根据万有引力定律和牛顿第二定律有
解得
则点到地心距离 相同，因此神舟飞船和空间站在点加速度相等，故B错误；
C.卫星由低轨道变轨到更高的轨道时需加速，则神舟载人飞船在点经点火加速才能从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ，故C正确；
D.若在轨道Ⅰ沿运动方向加速，飞船会做离心运动，进入更高轨道，无法和原轨道Ⅰ的空间站对接。正确对接方法需要先减速进入低轨道，利用低轨道周期更小、角速度更大的特点追上空间站后，再加速升轨对接，故D错误。
故选 AC。
10.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查图象和汽车以恒定加速度启动问题，明确图象的物理意义是解决问题的关键。从图象看出，开始图线与轴平行，表示牵引力不变，汽车先做匀加速直线运动，倾斜图线的斜率表示额定功率，即牵引车达到额定功率后，做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，做匀速直线运动，结合牛顿第二定律和瞬时功率公式分析即可正确求解。
【解答】
当速度为时，牵引车的速度达到最大，做匀速直线运动，此时，所以，牵引车的额定功率，故A正确，B错误；
匀加速直线运动的加速度 ，
匀加速直线运动的末速度，
则匀加速运动的时间，
所以汽车速度为时，功率已达到额定功率，后面通过减小牵引力来增加速度，所以以后做加速度越来越小的加速运动，故C错误，D正确。
故选AD。
11.【答案】
【解析】【详解】对，小球受力分析如图所示
对球有
由于球向右动，增大，减小，故斥增大，由
可知，两球间的距离减小，故C错误；
A.对球
因斥增大，增大，故增大，故A错误；
B.对构成的整体：水平方向
可见竖直墙壁对小球的弹力变大；竖直方向
可见地面对小球的弹力不变，故BD正确。
故选BD。
【点睛】本题难度一般，考查到了整体隔离法，解析法的应用，在确研究对象时候，要根据所判断的力是内力还是外力去确定。
12.【答案】
【解析】【分析】
分别对与列出牛顿第二定律表达式，结合二者加速度关系求出拉力与加速度大小，由运动学公式可求出物体下降时此时未落地的速度大小；因为存在摩擦，可判断物体下降过程中，减少的机械能不等于增加的机械能；通过分析拉力对两物体做正负功情况，结合题图分析位移及受力，由功的定义式分析即可。
由牛顿第二定律求出加速度及绳子拉力是解题的关键。
【解答】
设与的质量均为，绳子拉力为，动摩擦因数为。
对由牛顿第二定律得：，
对由牛顿第二定律得：
由题图装置可得
解得：，，
由运动学公式得物体下降时此时未落地的速度大小为，故A错误，D正确；
B.拉力对做负功，对做正功，因为的加速度是加速度的倍，所以在相同的时间内发生的位移为发生位移的倍，但受到绳子的拉力是的倍，由功的定义式可知物体下降过程中，轻绳的拉力对和做的总功为零，故B正确；
C.因为摩擦生热，所以物体下降过程中，减少的机械能不等于增加的机械能，故C错误。
13.【答案】
A、

【解析】【详解】探究影响向心力大小的因素，采用的实验方法是控制变量法。
A.探究小车速度随时间变化的规律没有采用控制变量法，故A错误；
B.探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用了控制变量法，故B正确；
C.探究两个互成角度的力的合成规律，采用了等效替代法，故C错误。
故选B。
当质量和运动半径一定时，探究向心力的大小与角速度的关系，将传动皮带套在塔轮上，应将质量相同的小球分别放在挡板、处。
将大小相同的铁球和橡胶球分别放置在、挡板处，传动皮带套在两个塔轮上，可知两个塔轮的半径相同，由于两个塔轮边缘处的线速度大小相等，所以两个塔轮的角速度相等，根据 可知，铁球与橡胶球的质量之比等于向心力大小之比，即为 。
将质量相同的钢球、分别放在挡板、处，可知两球做圆周运动的半径之比为 ；传动皮带套在两个塔轮上，可知两个塔轮的半径之比为 ，由于两个塔轮边缘处的线速度大小相等，根据 可知，两个塔轮的角速度之比为 ；根据 可知，钢球、受到的向心力大小之比为
14.【答案】

【解析】【详解】小车通过光电门时的速度为
从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统重力势能减少量为
从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统动能增加量为
改变，做多组实验，做出如图以为横坐标。以 为纵坐标的图像，若机械能守恒成立有
整理有
可知，若图中直线的斜率近似等于 ，可认为该系统机械能守恒。
15.【答案】【详解】由题分析，可知相对转盘静止时，所需要的向心力大于所需要的向心力，即当角速度增大时，先达到最大静摩擦力，当绳上恰好出现拉力时，此时与转盘之间的静摩擦力达到最大静摩擦力，则有
解得
当、摩擦力均为最大静摩擦力时，角速度达到最大值，对有
对有
联立解得

【解析】详细答案和解答过程见答案
16.【答案】【详解】大球的质量为，设挖去小球的质量为 ，则 ，
可得
大球对点小物体的引力
小球单独存在时对点小物体的引力
则挖去小球后，大球剩余部分对点小物体的引力
解得
如果将球形“防空掩体”空腔区域填满相同密度的岩石，则点重力加速度将回归正常值，因此该处重力加速度反常可通过填充后的球形区域附加引力计算；
若在点放置一质量为 的质点，则该附加引力
根据牛顿第二定律，“防空掩体”空腔引起的重力加速度变化 满足
其中
则
方向沿连线指向地面外侧；
因此处重力加速度反常大小为
其中
解得
方向竖直向上。

【解析】详细答案和解答过程见答案
17.【答案】【详解】设物块通过点时的速度大小为 ，对物块在地面上从点运动到点的过程，根据动能定理可得
解得
物块在圆弧上点时，根据牛顿第二定律得
解得
设物块通过点时的速度大小为 。物块沿半圆轨道运动并恰好能通过点时，由重力充当向心力，根据牛顿第二定律有
解得
对物块从点运动到点的过程，根据动能定理有
解得
设当半圆轨道的半径为 时，物块能通过点，且物块通过点时的速度大小为 ，对物块从点运动到点的过程，根据机械能守恒定律有
设物块通过点后在空中运动的时间为，有
物块通过点后落到地面上的位置到点的距离
则得
当 时，物块通过点后落到地面上的位置到点的距离最大，则有
可得

【解析】详细答案和解答过程见答案
18.【答案】解：、两电荷在点对产生的电场强度大小相同，为 ，
方向分别为由指向和由指向 ，故C处的电场强度大小为 ，
其中 ，所以 ，方向由指向。
若的电荷量变为，其他条件都不变，则处的电场强度大小为 ，
其中 ，所以 ， 方向由指向。
为使大于，则 ，即 。

【解析】本题考查点电荷的场强公式以及场强的叠加，点电荷的场强公式为，场强是矢量，场强的叠加遵循矢量合成法则，要做到熟练应用即可解题。
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