资源简介

上海市黄浦区2025-2026学年高一下学期5月阶段检测
物理试题
一、选择题
1.自古以来人类仰望天空，对各种天文现象充满好奇，并试图破解其中的奥秘。经过多年的尝试性计算，发现关于行星运动的三个定律的是( )
A. 牛顿 B. 开普勒 C. 伽利略 D. 哥白尼
2.引力常量的单位为( )
A. B. C. D.
3.地球绕太阳运行的轨道可视为圆，已知地球的质量为，轨道半径为，公转周期为，引力常量为。则地球绕太阳运行的速度大小为 ，太阳的质量为
4.天文学家发现一颗小行星沿近似圆形轨道绕太阳运行，测得该轨道的平均半径约为地球公转轨道半径的倍。这颗小行星绕太阳运行的周期最接近( )
A. 年 B. 年 C. 年 D. 年
5.某小行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，、分别为椭圆长轴的端点，、分别为椭圆短轴的端点。则该行星( )
A. 在、两点的速率相同
B. 在、两点的速率相同
C. 在、两点的加速度相同
D. 在、两点的加速度相同
E. 从运行到、从运行到的时间相同一个周期内
F. 从运行到、从运行到的时间相同一个周期内
二、综合题
6.篮球运动中有许多可研究的物理问题。如图为某运动员用手从地面抓取篮球并离开地面的照片，篮球在运动员的几个手指作用下处于平衡状态，
其中一个手指受到篮球作用的弹力和摩擦力的示意图是
A. ．
C. ．
为简单起见，假设只有大拇指、中指和小拇指对篮球有力的作用，三根手指的抓取点在同一水平面内呈对称分布，且与球心的连线和竖直方向夹角为。已知手指与篮球之间的动摩擦因数为、篮球质量为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则每个手指对篮球的最小压力大小为 ，对应的摩擦力大小为 。结果均保留两位小数
7.如图所示，一球员投篮，篮球直接命中篮筐。篮球在空中运动的轨迹如图中虚线所示，点为球刚离开手的位置，点为球到达的最高点，点为篮筐的位置，三点高度分别为、、。已知篮球质量为，在点时的速度大小为，不计空气阻力，重力加速度为。
以点所在水平面为零势能面，篮球经过点时的机械能表达式为
A.
B.
C.
D.
从运动至的过程中，篮球所受重力做功为 ，篮球经过点时的动能为 。
篮球经过点时的速度方向与水平面夹角为 ，从运动至所用时间为 。
航空母舰是以舰载机为主要作战武器的大型水面舰艇，被誉为“海上移动机场”，是现代海军核心力量与大国海军的重要标志。
8.某航母在无风的海面上以恒定速度航行，一架舰载机静止在该航母的水平甲板上，则舰载机( )
A. 受到重力、支持力、摩擦力的作用
B. 所受的重力和甲板的支持力是一对作用力和反作用力
C. 受到的合力与航母速度方向相同
D. 受到的合力为零
9.静止的航母甲板上，时刻起，一舰载机在恒定牵引力作用下从处由静止开始做匀加速直线运动，若舰载机的速度为、动能为、所受合力做功为、所受阻力做功的功率为，则下列关系图线可能正确的是( )
A. B. C. D.
10.一舰载机质量，从静止开始以加速度做匀加速直线运动，位移时离开甲板起飞。已知舰载机所受阻力，求舰载机：
计算起飞时的速度大小；
计算所受牵引力的大小；
计算在甲板上运动过程中所受合力做功的平均功率。
11.一艘正在训练的航母，其运动轨迹可视作半径为的水平圆周。航母船体倾斜造成甲板平面与水平面夹角为，船体后视简图如图所示。一个质量为的小物块静止在甲板上，两者间的动摩擦因数为，重力加速度为。
多选关于物块的受力情况，下列说法正确的是
A.一定受到静摩擦力的作用
B.受到的静摩擦力可能沿甲板平面向上，也可能沿甲板平面向下
C.受到甲板的作用力一定大于
D.受到甲板的支持力一定小于
物块相对甲板保持静止，航母行驶的速度最大为 。
12.扇车又称扬谷器是中国古代发明的一种传统木质农具，通过人力鼓风分离谷物中的谷壳、灰尘和瘪粒。
谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有一鼓风机提供稳定的水平方向气流，从而将谷物中的瘪粒质量较小的不饱满谷粒和饱粒质量较大的饱满谷粒分开。谷粒进入分离仓的瞬间，速度水平且大小与其质量成反比。在分离仓内运动时所有谷粒受到气流的作用力相同。
设瘪粒、饱粒在分离仓内运动的时间分别为、，则( )
A. B. C.
13.扇车又称扬谷器是中国古代发明的一种传统木质农具，通过人力鼓风分离谷物中的谷壳、灰尘和瘪粒。
谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有一鼓风机提供稳定的水平方向气流，从而将谷物中的瘪粒质量较小的不饱满谷粒和饱粒质量较大的饱满谷粒分开。谷粒进入分离仓的瞬间，速度水平且大小与其质量成反比。在分离仓内运动时所有谷粒受到气流的作用力相同。
设瘪粒、饱粒在分离仓内受到的合力分别为、，则表示这两个力的大小、方向的示意图可能正确的是线段长度与力大小成正比( )
A. B.
C. D.
14.扇车又称扬谷器是中国古代发明的一种传统木质农具，通过人力鼓风分离谷物中的谷壳、灰尘和瘪粒。
谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有一鼓风机提供稳定的水平方向气流，从而将谷物中的瘪粒质量较小的不饱满谷粒和饱粒质量较大的饱满谷粒分开。谷粒进入分离仓的瞬间，速度水平且大小与其质量成反比。在分离仓内运动时所有谷粒受到气流的作用力相同。
谷粒在分离仓内的运动是( )
A. 匀变速直线运动 B. 匀变速曲线运动 C. 变加速直线运动 D. 变加速曲线运动
15.扇车又称扬谷器是中国古代发明的一种传统木质农具，通过人力鼓风分离谷物中的谷壳、灰尘和瘪粒。
谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有一鼓风机提供稳定的水平方向气流，从而将谷物中的瘪粒质量较小的不饱满谷粒和饱粒质量较大的饱满谷粒分开。谷粒进入分离仓的瞬间，速度水平且大小与其质量成反比。在分离仓内运动时所有谷粒受到气流的作用力相同。
设谷粒在分离仓内受到气流作用力大小为，一质量为的谷粒进入分离仓时速度大小为，经过时间落到分离仓的水平底板上。则该谷粒落地前瞬间速度的水平分量为 ；设该谷粒落地前瞬间的速度方向与底板间夹角为，则 。重力加速度为
16.扇车又称扬谷器是中国古代发明的一种传统木质农具，通过人力鼓风分离谷物中的谷壳、灰尘和瘪粒。
谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有一鼓风机提供稳定的水平方向气流，从而将谷物中的瘪粒质量较小的不饱满谷粒和饱粒质量较大的饱满谷粒分开。谷粒进入分离仓的瞬间，速度水平且大小与其质量成反比。在分离仓内运动时所有谷粒受到气流的作用力相同。
论证谷粒最终均落在分离仓的水平底板上，将谷粒在分离仓内运动的水平距离记为，请通过分析推理证明：与谷粒的质量成反比。
17.在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中，用到的实验装置如右图所示。
该实验装置中用到的传感器有( )
A. 位移传感器 B. 光电门传感器 C. 力传感器 D. 加速度传感器
18.在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中，用到的实验装置如右图所示。
在研究向心力和质量的关系实验中，记录的实验数据见下表：
次数
质量
向心力
根据实验数据，在坐标系中继续完成描点作图，并绘制向心力与质量的关系图线 。
通过分析可得到向心力与质量间的关系是： 。
19.在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中，用到的实验装置如右图所示。
本装置中，挡光片位置固定，光电门传感器随悬臂转动。已知挡光片宽度为，到悬臂中心的距离为，砝码固定在连杆上，到悬臂中心的距离为。若悬臂转动中某次光电门被挡光时间为，则此时砝码做圆周运动的角速度大小为 ，线速度大小为 。
20.在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中，用到的实验装置如右图所示。
通过电动机控制悬臂，使悬臂从静止开始加速转动，角速度随时间变化的关系如图所示。已知图线斜率为，则悬臂由静止开始转过两周所用的时间为 ，刚转过两周时悬臂转动的角速度大小为 。
21.“反向蹦极”是一种新型的游乐设施，其简单示意如图所示。弹性绳上端固定在高处，下端与座舱连结，游戏者在座舱内。开始时，座舱底部与固定在地面上的扣环连接，打开扣环，游戏者和座舱由静止开始竖直向上运动，空气阻力可忽略，重力加速度取 。
扣环打开前，座舱含游戏者受到外界作用力的个数为( )
A. B. C. D.
22.“反向蹦极”是一种新型的游乐设施，其简单示意如图所示。弹性绳上端固定在高处，下端与座舱连结，游戏者在座舱内。开始时，座舱底部与固定在地面上的扣环连接，打开扣环，游戏者和座舱由静止开始竖直向上运动，空气阻力可忽略，重力加速度取 。
设座舱含游戏者的质量为，若扣环打开前，扣环对座舱的作用力大小为，则扣环打开瞬间游戏者的加速度方向为 ，大小为 。
23.“反向蹦极”是一种新型的游乐设施，其简单示意如图所示。弹性绳上端固定在高处，下端与座舱连结，游戏者在座舱内。开始时，座舱底部与固定在地面上的扣环连接，打开扣环，游戏者和座舱由静止开始竖直向上运动，空气阻力可忽略，重力加速度取 。
在座舱上升的过程中，游戏者( )
A. 先失重后平衡 B. 先失重后超重 C. 先超重后平衡 D. 先超重后失重
24.“反向蹦极”是一种新型的游乐设施，其简单示意如图所示。弹性绳上端固定在高处，下端与座舱连结，游戏者在座舱内。开始时，座舱底部与固定在地面上的扣环连接，打开扣环，游戏者和座舱由静止开始竖直向上运动，空气阻力可忽略，重力加速度取 。
在座舱上升的最初阶段，游戏者的速度随时间变化的关系图线可能是( )
A. B.
C. D.
25.“反向蹦极”是一种新型的游乐设施，其简单示意如图所示。弹性绳上端固定在高处，下端与座舱连结，游戏者在座舱内。开始时，座舱底部与固定在地面上的扣环连接，打开扣环，游戏者和座舱由静止开始竖直向上运动，空气阻力可忽略，重力加速度取 。
在上升过程中座舱经过点时的速度达到最大，最大值为。设座舱能到达的最高点与点间的高度差为，则( )
A. B. C.
26.“反向蹦极”是一种新型的游乐设施，其简单示意如图所示。弹性绳上端固定在高处，下端与座舱连结，游戏者在座舱内。开始时，座舱底部与固定在地面上的扣环连接，打开扣环，游戏者和座舱由静止开始竖直向上运动，空气阻力可忽略，重力加速度取 。
以出发点为坐标原点、向上为正方向建立轴，通过测量可获得由静止开始向上运动过程中座舱的加速度随位置变化的图线如图所示。
由图线可以确定：弹性绳长度恰好为原长时座舱位于
A.处
B.之间的某个位置
C.处
D.之间的某个位置
设座舱含游戏者质量为，重力加速度取，图中、、均为已知量。则轴上的 ，弹性绳的劲度系数为 。
答案解析
1.【答案】
【解析】发现关于行星运动的三个定律的是开普勒。
故选B。
2.【答案】
【解析】根据万有引力定律
可知
引力常量 的单位为
根据
可推得 的单位为
故选BD。
3.【答案】

【解析】地球做匀速圆周运动，线速度
根据万有引力提供向心力有
解得
4.【答案】
【解析】设地球轨道半径为，周期年，根据开普勒第三定律
结合题意解得 年
最接近年。
故选C。
5.【答案】
【解析】A.是近日点，是远日点，根据开普勒第二定律可知，的速率大，故A错误；
B.、关于长轴对称，到太阳的距离相等，引力势能相等，根据机械能守恒可知，动能相等，速率标量相同，故B正确；
C.根据万有引力提供向心力有
解得加速度
离太阳更近，加速度更大，且、方向加速度方向相反，则加速度不同，故C错误；
D.、加速度大小相等，但方向不同分别指向太阳，一个左上方、一个左下方，加速度是矢量，因此不同，故D错误；
E.过程扫过的面积小于 过程扫过的面积，根据开普勒第二定律，时间不相等，故E错误；
F.和过程，小行星扫过的面积相等，根据开普勒第二定律，运动时间相同，故F正确。
故选BF。
6.【答案】

【解析】手指对篮球的弹力沿球的半径指向球心，篮球受重力相对手指有向下滑动的趋势，因此手指对篮球的摩擦力沿接触面切线向上，根据牛顿第三定律手指受到篮球作用的弹力 和摩擦力 的示意图为图。
故选D。
对篮球竖直方向由平衡条件 ，
联立解得最小压力大小为
对应的摩擦力大小为
7.【答案】


【解析】以点所在水平面为零势能面，对篮球从到 由机械能守恒
故选D。
从运动至的过程中，篮球所受重力做功为
从运动至的过程中，由动能定理
故
点为球到达的最高点，故篮球在点时竖直方向的分速度为零，即篮球经过点时的速度方向与水平面夹角为
从运动至，由平抛运动
解得
8.【答案】
【解析】航母匀速航行，静止在航母上的舰载机也做匀速直线运动，合力为零。水平方向不受外力，因此只受重力和支持力，故AC错误，D正确；
B.重力和支持力是作用在同一物体上的平衡力，不是相互作用力，故B错误；
故选D。
9.【答案】
【解析】A.根据
解得
与不是正比关系，故A错误；
B.由动能定理
恒定，因此 与成正比，故B正确；
C.合力做功
与 成正比，不是与成正比，故C错误；
D.阻力功率
与成正比，故D正确。
故选BD。
10.【答案】由匀加速直线运动公式
解得
由牛顿第二定律可知
解得
根据运动学公式有
合力做功的平均功率为
代入数据解得

【解析】详细解答与解析过程见答案
11.【答案】

【解析】当速度满足 时，静摩擦力为，因此不是一定受静摩擦力，故A错误；
B.速度较小时，静摩擦力沿甲板向上；速度较大、大于临界速度时，静摩擦力沿甲板向下，存在两种可能，故B正确；
C.物块受重力和甲板的作用力支持力、静摩擦力，合力为水平向心力，因此甲板作用力与重力、向心力满足矢量关系 ，故C正确；
D.垂直甲板方向有
解得 ，故D错误；
故选BC。
速度最大时，最大静摩擦力沿甲板向下，有
沿甲板和垂直甲板分解向心力，有 ，
联立解得
12.【答案】
【解析】谷粒竖直方向只受重力，加速度恒为，所有谷粒下落的竖直高度相同，由
得
运动时间与质量无关，因此 。
故选B。
13.【答案】
【解析】谷粒受水平向左、大小恒定的气流力，竖直向下的重力，因此合力的水平分量均为
大小相等，竖直分量为。而瘪粒质量小，则
合力大小
可见 更大；合力与竖直方向夹角满足
越大，越小，合力越靠近竖直方向。
故选A。
14.【答案】
【解析】谷粒受到的重力和气流作用力都是恒力，因此合力恒定，加速度恒定；初速度为水平方向，合力方向斜向左下，初速度与加速度不共线，因此谷粒做匀变速曲线运动。
故选B。
15.【答案】

【解析】水平方向：谷粒初速度为 ，加速度
由运动学公式，落地前水平分量为
竖直方向：加速度为，落地前竖直分量
因此
16.【答案】所有谷粒下落的竖直高度相同，根据 可知，与谷粒质量无关，对所有谷粒是定值。由题意：谷粒初速度大小与质量成反比，可写为
水平方向加速度为
水平位移 其中 ，是常数
因此水平位移与谷粒质量成反比，得证。

【解析】详细解答与解析过程见答案
17.【答案】
【解析】该实验中，力传感器用于测量向心力的大小，光电门传感器用于测量挡光时间，进而计算圆周运动的角速度，不需要位移传感器和加速度传感器。
故选BC。
18.【答案】
当角速度和半径一定时，向心力与质量成正比。

【解析】如图
由图可知，当角速度和半径一定时，向心力与质量成正比。
19.【答案】

【解析】挡光片经过光电门时，线速度
同轴转动角速度相同，挡光片的角速度
则砝码的角速度为
砝码的线速度为
20.【答案】

【解析】由 图像得
角加速度角速度变化率 ，悬臂做初角速度为的匀角加速转动，转过两周的角度为
类比匀变速直线运动公式，得
解得
刚转过两周时角速度
21.【答案】
【解析】对座舱含游戏者受力分析，外力共个：重力、弹性绳的拉力、扣环的作用力。
故选B。
22.【答案】竖直向上

【解析】扣环打开前，系统受力平衡，弹性绳向上的拉力满足
打开扣环瞬间，扣环作用力消失，根据牛顿第二定律有
解得
方向与合力一致，竖直向上。
23.【答案】
【解析】上升过程中，初始阶段弹性绳拉力大于重力，加速度向上，为超重状态；随座舱上升，弹性绳伸长量减小，拉力减小，加速度减小，当拉力小于重力后，加速度向下，为失重状态。因此运动过程是先超重后失重。
故选D。
24.【答案】
【解析】上升最初阶段，加速度向上，且大小随弹性绳拉力减小逐渐减小。图像的斜率表示加速度，因此图像斜率逐渐减小，对应斜率递减的向上凸图线。
故选A。
25.【答案】
【解析】速度最大的点，弹性绳仍处于伸长状态，存在弹性势能。从到最高点，由能量守恒可知，动能减少量与弹性势能减少量之和等于重力势能增加量，即
整理得
故选A。
26.【答案】

【解析】弹性绳长度为原长后，弹力为零，加速度恒定仅重力作用。由图可知， 后加速度保持恒定，因此弹性绳原长位于 处
故选C。
后，弹性绳无弹力，加速度大小等于重力加速度，因此
处，合力为零，此时弹力等于重力，弹性绳伸长量为 ，由胡克定律及平衡关系有
解得
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