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湖北鄂州高中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7小题，共28分。
1.下列做圆周运动的物体，关于其受到的摩擦力说法正确的是( )
A. 图甲中圆盘带着小物块做匀速圆周运动，二者相对静止，物块不受到摩擦力
B. 图乙中物块紧贴筒壁随圆筒一起做匀速圆周运动，角速度越大，摩擦力越大
C. 图丙中物块以相同的速率通过粗糙路面点和点，其受到的摩擦力大小相等
D. 图丁中汽车在与水平面夹角为的斜面赛道做圆周运动，可能受到沿斜面向上的摩擦力
2.、两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，。当追上并发生碰撞后，、两球速度的可能值是( )
A. B.
C. D.
3.如图，一半径为的半球形轨道竖直固定放置，图示为某一竖直截面，轨道两端等高；质量为的质点多次自轨道上等高的不同端点、、在图中统一标记为点从静止开始滑下，滑到最低点时，对轨道的压力处在范围，重力加速度大小为。质点自滑到的过程中，摩擦力所做的功不可能是( )
A. B. C. D.
4.如图所示，有一段截面积为的弯曲水管被固定在水平地面上，转弯处偏离原方向角。若管内水流速度大小为，水的密度为，管内壁光滑，则水流对转弯处冲击力的大小为( )
A. B. C. D.
5.如图所示，一竖直放置的花洒出水孔分布在圆形区域内。打开花洒后，如图所示，水流从出水孔水平向左射出。假设每个出水孔出水速度大小相同，从花洒中喷出的水落于水平地面分别为最左、最右端两落点，不计空气阻力。落点区域俯视图的形状最可能的是( )
A. B.
C. D.
6.将小球以初速度竖直向上抛出，经过一段时间小球又落回抛出点，速度大小为，运动过程中小球所受空气阻力大小与小球速率成正比，小球在空中运动时间为，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 回到抛出点速度与初速度相等 B. 时间内空气阻力的冲量不为零
C. D.
7.辘轳是中国古代取水的重要设施，如图甲。在某次研学活动中，一种用电动机驱动的辘轳引发了同学们的兴趣。该种辘轳的工作原理简化图如图乙，已知转筒辘轳半径。在某次提水的过程中，电动机以恒定输出功率将质量为的水桶由静止开始竖直向上提起。圆筒转动的角速度随时间变化的图像如图丙。忽略转筒辘轳的质量以及所有摩擦阻力，取重力加速度，则下列说法不正确的是( )
A. 内井绳对水桶的拉力逐渐减小
B. 电动机的输出功率
C. 内水桶上升的高度为
D. 当角速度时，水桶的加速度大小为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图甲所示为物理兴趣小组制作的水火箭可视为质点，发射时在水火箭内高压空气压力作用下，水从水火箭尾部喷嘴向下高速喷出，水火箭受到反冲作用而快速上升。水火箭在上升至最高点后开始下落火箭内水全部喷出，将其下落过程简化为如图乙所示，已知水火箭在下落过程中所受空气阻力与速度成正比，即为一常量，大小未知，从最高点下落高度时，速度达到，此后匀速下落，下落过程均在竖直方向，水火箭不含水质量为，重力加速度取。则下列说法正确的是( )
A.
B. 水火箭整个下落过程先失重后超重
C. 水火箭整个下落过程机械能一直减小
D. 水火箭从最高点下落高度的过程中，空气阻力做的功为
9.如图所示，机械加工厂中将做好的质量为的球形工件在高为的左侧平台边缘处静止释放，工件沿光滑轨道滑入质量为的半圆形圆槽。圆槽可自由移动，圆槽最低点与地面高度差不计。圆槽与右侧平台接触时，小球刚好到达圆槽右侧最高点且相对圆槽速度为零被右侧平台上的人接住，右侧平台高度与圆槽圆心点等高，不计一切摩擦和人的高度，小球可看作质点，重力加速度为，则( )
A. 小球到达右侧平台被接住时速度大小为
B. 小球到达右侧平台被接住时速度大小为
C. 右侧平台的高度为
D. 右侧平台的高度为
10.电影流浪地球讲述的是面对太阳快速老化膨胀的灾难，人类制定了“流浪地球”计划，这首先需要使自转角速度大小为的地球停止自转，再将地球推移出太阳系到达距离太阳最近的恒星比邻星。为了使地球停止自转，设想的方案就是在地球赤道上均匀地安装台“喷气”发动机，如图所示较大，图中只画出了个。假设每台发动机均能沿赤道的切线方向提供大小恒为的推力，该推力可阻碍地球的自转。已知描述地球转动的动力学方程与描述质点运动的牛顿第二定律方程具有相似性，为，其中为外力的总力矩，即外力与对应力臂乘积的总和，其值为；为地球相对地轴的转动惯量；为单位时间内地球的角速度的改变量将地球看成质量分布均匀的球体，下列说法中正确的是( )
A. 在与的类比中，与质量对应的物理量是转动惯量，其物理意义是反映改变地球绕地轴转动情况的难易程度
B. 地球自转刹车过程中，赤道表面附近的重力加速度逐渐变小
C. 若发动机“喷气”方向与地球上该点的自转线速度方向相反，则地球赤道地面的人可能会“飘”起来
D. 这些行星发动机同时开始工作，使地球停止自转所需要的时间为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.实验小组利用光电门和数字传感设备设计了一个测量当地重力加速度的集成框架，如图甲所示，框架上装有两个光电门，都可上下移动；框架的竖直部分贴有刻度尺，零刻度线在上端，可以直接读出两个光电门到零刻度线的距离和；框架水平部分安装了电磁铁，将质量为的小铁球吸住。一旦断电，小铁球就由静止释放，先后经过两个光电门时，与光电门连接的数字传感器即可测算出速度大小和。多次改变两个光电门的位置，得到多组和、和的数据建立如图乙所示的坐标系并描点连线，得出图线的斜率为。
需要提前向数字传感器输入小球的直径，当小铁球经过光电门时，光电门记录下小球经过光电门的时间，测算出的速度 。
当地的重力加速度为 用表示。
若选择刻度尺的刻度所在高度为零势能面，则小铁球经过光电门时的机械能表达式为 用题于中的、、、、、表示
下面哪个做法可以提高测量的准确度 。
A.两个光电门尽量靠近
B.选用大小相同，但密度小一点的铝球
C.在集成框架上加装水平仪，确保刻度尺测量的是竖直高度
12.用如图所示的装置进行实验，让两个小球在斜槽末端对心碰撞可以验证动量守恒定律。图中的点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使球多次从斜槽上位置由静止释放，确定其平均落地点，记为。然后，把半径相同的球置于水平轨道的末端，再将球从位置由静止释放，与球相碰，重复多次，分别确定碰后球和球的平均落地点，记为和，分别测出点到平均落地点的距离、、。测得球的质量为，球的质量为，已知。、、在图中未画出
下列实验步骤中必要的是 。选填选项前的字母
A.测量球静止释放的高度 B.测量抛出点距地面的高度
C.测量两小球的半径 利用重锤线确定点的位置
在误差允许范围内，若关系式 成立，说明两球碰撞前后动量守恒。
完成上述实验，图中平均落地点的位置可能正确的是 。
某次实验时先将球从斜槽上位置静止释放，确定球平均落地点。然后将球放在斜槽末端，发现球沿斜槽滚动，于是调整斜槽末端水平，调整后斜槽末端离地面高度跟原来相同。从斜槽上位置静止释放球，与球碰撞后，确定两球平均落地点和。若不考虑调整斜槽引起小球在空中运动时间的变化，则 。选填“”“”或“”
某同学进一步研究两球是否发生弹性碰撞。设。在实验中仅换用不同质量的球，重复实验，绘出的图像；又仅换用不同质量的球，重复实验，并绘出的图像。下图中有可能反映两球发生弹性碰撞的是 。
A. ．
C. ．
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.竖直放置半径为的圆盘绕固定的圆心做匀速圆周运动，是水平直径，一小球视为质点从点的正上方水平抛出，水平速度为，此时圆盘上的点恰好在圆盘的最高点未画出，则小球运动到圆盘的边缘点时速度正好与圆盘的边缘相切，与的夹角为，重力加速度为，不计空气阻力，求：
点到圆盘最高点的竖直高度；
圆盘转动的角速度。
14.如图所示，半径的四分之一光滑圆弧体放在水平平台上，底端与平台相切并与其左端平齐，质量的小物块可视为质点处于圆弧顶端点正上方处，质量的小车停在光滑水平面上，小车紧靠平台左端，车的上表面与平台平齐。与、与平台之间的动摩擦因数均为，与平台间无摩擦．重力加速度取。开始时锁定，将由静止释放，最终刚好没滑离小车，求：
滑到底端时对底端的压力大小；
小车的长度；
若不锁定，刚好不能滑上小车，求的质量。
15.如图，在光滑的水平面上，质量为的平板小车以速度向右匀速运动。现将一质量为的小物块无初速度放在小车右端，同时对小车施加一大小不同的水平向右的恒力，作用一段时间后撤去，最终使物块与小车一起以原速度向右匀速运动。已知物块始终没有从小车上掉下来，重力加速度为，不计空气阻力的影响物块与小车间的动摩擦因数未知。
若恒力大小为，求做的功；
若恒力的大小为，求做的功；
若不知恒力大小，求恒力做功的范围。
参考答案
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12.

13.设小球在点的速度为，小球到做平抛运动，在点的速度分别沿水平方向和竖直方向分解。
设、两点的竖直高度为，到圆盘最高点的竖直高度为，由竖直方向做自由落体运动得
其中
联立得
又因为
联立得；
圆盘转过的角度
依题意圆盘转过的角度满足，
联立得 ，。

14.【详解】由静止释放到滑到最底端，由动能定理有
解得
由圆周运动向心力公式有
解得
据牛顿第三定律可知，对底端压力大小为。
地面光滑，与小车构成的系统动量守恒，最终共速，有
解得
由能量守恒定律有
解得
若不锁定，设的质量为 ，由静止释放到滑到底端这个过程，与构成的系统机械能守恒和在水平方向上动量守恒，有 ，
则有
而
离开底端后向左匀减速，运动到平台左端速度恰好为。由动能定理有
联立解得

15.解：若恒力大小为 ，故小车始终以速度 做匀速运动，物块做加速运动，当物块的速度为 时撤去 ，此过程经历的时间为
小车运动的距离为
恒力 做的功为
解得
若恒力的大小为 ，小车先做减速运动，物块做加速运动，设经历时间 物块与小车的速度相同，设为 ，对物块和小车分别有 ，
可得
此过程中物块相对小车滑动的距离为
物块与小车相对静止后一起在 的作用下加速到 后撤去 ，根据功能关系得整个过程中 做的功
解得
当恒力 很小时趋于物块相对小车滑动的过程中系统的动量守恒，有
此过程中物块与小车摩擦生热
物块与小车等速后再一起加速到 撤去恒力，整个过程中恒力做功的最小值为
解得
当恒力 很大时且作用时间极短，恒力给小车一个瞬时冲量后撤去 ，小车以速度 做减速运动，物块做匀加速运动，经过一段时间物块与小车速度均变为 ，此过程中对系统由动量守恒有
恒力做功的最大值为
解得
可得恒力做功的范围为

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