河南省焦作市第一中学2025-2026学年高一下学期3月阶段考试物理试卷（含解析）

2025 级高一下学期 3 月月考
物理试卷
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1 ．如图中四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现，下列说法正确的是( )
A ．甲图，牛顿发现了万有引力定律并通过引力扭秤实验测出了万有引力常量
B ．乙图，伽利略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因
C ．丙图，牛顿通过实验加推理的研究方法得到自由落体的速度与时间成正比
D ．丁图，第谷通过大量天文观测数据总结了行星运行的规律
2 ．如图，一轻绳 OA 一端固定在天花板上，另一端固定一轻滑轮，轻绳 OA 与竖直方向的 夹角为 θ。另一轻绳绕过轻滑轮，一端固定一质量为 m 的物体，一人拉着绳的另一端将物体吊起来，并沿水平地面缓慢向右运动，绕过滑轮的两绳夹角为 α , 不计绳与滑轮间的摩擦。在此过程中下列说法正确的是( )
A ．轻绳对物体的拉力逐渐增大 B ．轻绳 OA 对滑轮的拉力逐渐增大
C ．地面对人的摩擦力逐渐增大 D ．地面对人的支持力逐渐减小
3 ．如下图所示，在倾角为a = 53° 的光滑斜面上，有一根长为L = 0.8m 的细绳，一端固定在O 点，另一端系一质量为m = 0.2kg 的小球，沿斜面做圆周运动，斜面固定在地面，取
g = 10m / s2 ，小球在 A 点最小速度为( )
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A ． m / s B m / s C ． m / s D ．22m / s
4．地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆（如图所示）。天文学
家哈雷成功预言了哈雷彗星的回归。哈雷彗星最近出现的时间是 1986 年，预计下次飞近地球将在 2061 年左右。若哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为r1 ，线速度大小为v1 ，角速度大小为 w1 ；在远日点与太阳中心的距离为 r2 ，线速度大小为v2 ，角速度大小为 w2 ；地球绕太阳做圆周运动的半径为 R。下列说法正确的是( )
A ． w1 ＜ w2 B ．v1 ＜v2 C ． D ． ≈ 18
5 ．如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图。已知飞船的质量为 m，其推进器工作时飞船受到的平均推力为 F。在飞船与空间站对接后，推进器工作时间为 Δt ，测出飞船和空间站的速度变化为 Δv 。下列说法正确的是( )
FΔt
A ．空间站的质量为 - m Δv
FΔt
B ．空间站的质量为 Δv
Δt
C ．飞船对空间站的作用力大小为F - m
Δv
Δt
D ．飞船对空间站的作用力大小为F + m
Δv
6 ．跳台滑雪是一项勇敢者的运动。如图所示，斜坡与水平方向的夹角为θ。现有某运动员从跳台 A 处以速度v0 沿水平方向飞出，在斜坡 C 处着陆，从运动员运动轨迹上离斜坡最远处的 B 点作斜坡的垂线，与斜坡的交点为 E 点。不计空气阻力，则( )
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A ．图中 AE 段与 EC 段长度相等
B ．运动员在 B 点时速度大小为
C ．运动员从 A 运动到 B 的时间小于 B 运动到 C 的时间
D ．运动员在 C 点时速度方向与水平方向的夹角为2θ
7 ．甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其 v-t 图像如图所示。已知两车在 t ＝2.5s 时并排行驶，则下列说法正确的是( )
A ．乙车的加速度为 10 m/s2 B ．在 t ＝1s 时，乙车在甲车前方
C ．两车另一次并排行驶的时刻是 t ＝2s D ．甲、乙车两次并排行驶的位置之间的距离为 20m
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
8 ．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，径向放着用轻绳相连的物体 A 和 B，两者质量均为m ，分居圆心两侧，与圆心的距离分别为RA = r ，RB = 2r ，A、B 与圆盘间的动摩擦因数相同且均为μ 。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g ，圆盘转速缓慢增加，当 A 、B 与圆盘间即将出现相对运动时，下列说法正确的是( )
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A ．此时 A 、B 所受摩擦力方向均指向圆心
B ．此时绳子拉力大小为T = 3μmg
C ．此时圆盘的角速度 w
D ．此时烧断绳子，物体 A 和 B 仍将随盘一起转动
9 ．下列甲、乙、丙、丁四图中的 1 、2 、3 是三个光滑轨道，甲、乙、丙图中的三个轨道与水平面的夹角从大到小均为 60° 、45° 、30°,甲图中三个轨道的起点高度相同，乙图中三个 轨道对应的水平底边相同，丙图中三个斜轨道的长度相同，丁图中②轨道为竖直直径，①③轨道的一端分别与②轨道的底端和顶端在同一点上，另一端分别在圆周上。现让同一物体 分别沿四个图中的三个光滑轨道从顶端由静止开始下滑，到达底端所用的时间分别为 t1 、t2、 t3 ，下列说法正确的是( )
A ．对于甲图有：t1C ．对于丙图有：t110 ．如图所示，一根轻质细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在一光滑圆锥顶端，当圆锥绕中间轴匀速转动带动小球在水平面内做匀速圆周运动，细线长l = 0.5m ，小球的质量为 2kg，当小球与圆锥转动的角速度 w > 5rad/s 时，小球脱离圆锥。已知sin53o = 0.8，重 力加速度 g 取10m / s2 。当小球与圆锥转动的角速度 w = 4rad / s 时，下列说法正确的是( )
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A ．圆锥面与中间轴夹角 θ = 37o
B ．小球做圆周运动所需向心力的大小为 16N
C ．细线对小球的拉力为21.76N
D ．小球对锥面的压力为4.20N
三、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11 ．如图所示是“探究向心力的大小 F 与质量 m、角速度 ω 和半径 r 之间的关系” 的实验装置。转动手柄， 可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左、右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。
(1)在研究向心力的大小 F 与质量 m、角速度 ω 和半径 r 之间的关系时主要用到了物理学中的 。
A ．理想实验法 B ．控制变量法 C ．等效替代法 D ．演绎法
(2)皮带与不同半径的塔轮相连是主要为了使两小球的 不同。
A ．转动半径 r B ．质量 m C ．角速度 ω D ．线速度 v
(3)当用两个质量相等的小球做实验，调整长槽中小球的轨道半径为短槽中小球半径的 2 倍，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为 1 ：2，则左、右两边塔轮的半
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径之比为 。
12．用如图甲所示的装置探究“在质量一定时，物体的加速度与力的关系”，所用器材及装配方法见图。先测出遮光条宽度d 和光电门A 、B 中心间距L 。然后释放砂桶， 拉力传感器测出细线对滑块的拉力F ，两个光电门 A 、B 能测出遮光条通过时的遮光时间ΔtA 、 ΔtB 。
(1)遮光条经过光电门A 时的速度vA = 。
(2)由测量的物理量得到滑块的加速度大小a = 。
(3)第一小组平衡好摩擦力后开始实验，并改变砂和砂桶的总质量得到多组加速度a 与拉力 F 数据，绘制图像进行探究。本实验 要求砂和砂桶的总质量远小于滑块的质量。 （填“不必”或“必须”）
(4)第二小组只是把长木板放置于水平桌面上，未平衡摩擦力便进行实验，得到多组a - F 数据，绘制的图像如图乙。由图乙可知，该组所用滑块（含遮光条）的质量为
kg，滑块与长木板间的动摩擦因数为 。（取 g = 10m / s2 ）
13 ．如图所示，半圆形金属轨道 AB 固定在水平面上，轨道半径R = 2.5m ，直径 AOB 竖直。将一质量m = 2.5kg 的小球从轨道最低点 B 以某一速率水平向左射入，发现小球恰能通过轨道最高点 A，不计空气阻力，重力加速度 g = 10m / s2 。
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(1)求小球经过 A 点的速率及从 A 点抛出到落地经历的时间；
(2)已知小球经过 B 点的速率与小球落地的速率相等，求小球进入轨道时对 B 点的压力大小。
14．生活中常见的许多运动，摩擦力在其中都起着重要的作用，例如，自行车在水平路面拐弯时，所受的侧向摩擦力为其提供向心力。如图所示， 假定场地自行车的赛道坡面与水平面的夹角为θ = 37° 。运动员骑自行车（可视为质点）在水平面内做半径为 R = 6.4m 的匀速圆周运动。已知自行车和运动员的总质量为m = 100kg 。不计空气阻力。重力加速度为
g = 10m / s2 。取 sin37° = 0.6 ，cos37° = 0.8 。
(1)若使自行车恰好不受侧向摩擦力作用，求运动员骑自行车的速度大小v0 ；
(2)若运动员骑自行车的速度v = 3v0 ，求自行车所受侧向摩擦力的大小Ff 。
15 ．如图所示，与水平方向成 θ = 37o 角、长L = 3.2m 的传送带以大小v0 = 2m / s 的速度顺时针匀速转动，水平面上质量M = 1kg 的木板紧靠在传送带底端，木板上表面与传送带底端等高。质量m = 3kg 的物块（可视为质点）从传送带的顶端由静止释放，在底端滑上静止的木板，最终物块恰好不滑离木板。已知物块冲上木板前后速度大小不变， 物块与传送带间的动摩擦因数 μ1 = 0.5 ，物块与木板间的动摩擦因数 μ2 = 0.3，木板与地面间的动摩擦因数 μ3 = 0.2 ，重力加速度g 取10m / s2 ，sin37o = 0.6，cos37o = 0.8 ，求：
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(1)物块刚释放的加速度大小；
(2)物块从释放运动到传送带底端的时间；
(3)木板的长度。
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1 ．B
A ．甲图，牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什通过引力扭秤实验测出了万有引力常量，故 A 错误；
B ．乙图，伽利略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因，故 B 正确；
C．丙图，伽利略通过实验加推理的研究方法得到自由落体的速度与时间成正比，故 C 错误；
D ．丁图，开普勒通过大量天文观测数据总结了行星运行的规律，故 D 错误。
故选 B。
2 ．C
A ．以物体为研究对象，根据共点力平衡条件可得拉物体的轻绳上的弹力为FT = mg 保持不变，故 A 错误；
B ．轻绳绕过轻滑轮，轻滑轮相当于一活结，该轻绳上的弹力大小都为 mg，以滑轮为研究对象，由共点力平衡条件可得轻绳 OA 的弹力为T cos mg cos
(
a
)拉着绳在水平地面上向右运动过程中两绳夹角a 逐渐增大，a 为锐角，cos 减小，则轻绳2
OA 的弹力 T 减小，故 B 错误；
CD ．以人为研究对象，根据共点力平衡条件可得地面对人的摩擦力为J = FT sin a
地面对人的支持力为FN = mg - FT cos a
人在水平地面上向右运动过程中，两绳夹角a 逐渐增大，sina 增大，cosa 减小，则J和FN均增大，故 C 正确，D 错误。
故选 C。
3 ．B
小球在 A 点最小速度时，小球所受重力沿斜面向下的分力提供向心力，则
解得v m/ s故选 B。
4 ．D
A ．因单位时间扫过的面积相等，则距离远的对应的角度越小，角速度越小，所以w1 > w2 ，故 A 错误；
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B ．由开普勒第二定律可知，哈雷彗星在近日点的速度大于远日点的速度，即v1 > v2 ，故 B错误；
C ．由开普勒第二定律 ，可知 ，故 C 错误；
D ．由题知哈雷彗星的运行周期为 75 年，根据开普勒第三定律有 ，可求得哈雷彗
r + r
星轨道的半长轴为 1 2 ，约为地球公转半径的 18 倍，故 D 正确。
2
故选 D。
5 ．A
AB ．由题知，在飞船与空间站对接后，推进器工作 Δt时间内， 飞船和空间站速度变化为 Δv ，则飞船与空间站的加速度 a
联立解得M m ，故 B 错误，A 正确；
CD ．设飞船与空间站间的作用力大小为F, ，对飞船由牛顿第二定律有 ma = F - F,解得 F, = F - m ，故 CD 错误。
故选 A。
6 ．B
ABC ．建立如图所示的坐标系，将速度v0 进行分解，则有v0x = v0 cos θ , v0y = v0 sin θ
将重力加速度进行分解则有ax = g sinθ , ay = g cosθ
因此运动员沿 x 轴做匀加速直线运动，沿y 轴做匀减速运动，则有vx = v0x + ax t ， vy = v0y - ay t
在 B 点时vy = v0y - ay tAB = 0
此时运动员只有沿 x 方向的速度，则有vB = vx = v0x + ax tAB联立解得vB
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根据运动的对称性可知，A 到 B 和 B 到 C 所用时间相等，即tAB = tBC 根据匀变速直线运动规律可得xAE = v0x tAB ax t
可见图中 AE 段与 EC 段的长度不相等，故 AC 错误，B 正确；
D ．从 A 到 C 的过程中，水平方向的位移x水平 = v0t竖直方向的位移为y竖直 gt2
由几何知识可得tan
设运动员在 C 点时速度方向与水平方向的夹角为a ，则有 tan a 联立可得tana = 2 tan θ ,故 D 错误。
故选 B。
7 ．D
A ．根据 v-t 图像的斜率表示加速度，可知乙车的加速度为a乙 m/s2 = 5m/s2 ，故 A 错误；
BC ．已知两车在 t ＝2.5s 时并排行驶，由 v-t 图像与时间轴所围成的面积表示位移可知，则1.5s~2.5s 甲、乙两车的位移相等，所以两车在 t ＝1.5s 时也并排行驶，故在 t ＝1s 时，甲车在乙车前面，故 BC 错误；
D ．由上分析可知，两车在 t ＝1.5s 和 t ＝2.5s 时都处于并排行驶，且 t ＝2s 为该段过程的中间时刻，所以 t ＝2s 时的速度等于该段过程的平均速度，则甲、乙车两次并排行驶的位置之间的距离为Δx = vΔt = 20 (2.5 -1.5)m = 20m ，故 D 正确。
答案第 3 页，共 11 页
故选 D。
8 ．BC
ABC ．根据题意有，两物体 A 和 B 随着圆盘转动时，合力提供向心力，根据向心力公式有F合 = mw2R ，B 的轨道半径比 A 的轨道半径大，故 B 所需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B 所受的最大静摩擦力方向沿绳指向圆心，A 所受的最大静摩擦力方向沿绳背离圆心，此时对 B 分析可知T + μmg = mw2 . 2r
对 A 有T - μmg = mw2r
解得T = 3μmg ， w 故 A 错误，BC 正确。
D ．根据题意，烧断绳子，此时 A 受的摩擦力fA = mw2r = 2μmg > μmg ，故烧断绳子 A 一定发生相对滑动；同理，烧断绳子，此时 B 受的摩擦力fB = mw2 . 2r = 4μmg > μmg ，则 B也一定发生相对滑动，故 D 错误。
故选 BC。
9 ．BC
A ．设斜面的倾角为θ ,斜面高为 h ， 则下滑的加速度
mg sin θ = ma
解得
a = g sin θ
下滑的位移
根据
解得
故倾角越大下落的时间越短，A 错误；
B ．设轨道的底边长为 L，斜面的倾角为θ ,则倾斜轨道的长度
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根据牛顿第二定律
mg sin θ = ma
解得
a = g sin θ根据
解得
将 θ 角带入则
t2C ．设斜面长为 L，斜面的倾角为θ ,根据牛顿第二定律mg sin θ = ma
解得
a = g sin θ根据
解得
即倾角越小时间越长
t1C 正确；
D ．如图
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设圆轨道半径为 R，从轨道②下落时，根据
解得
从轨道③下落时，沿轨道下落时的加速度
mg cosθ = ma
解得
a = g cosθ
轨道的长
L = 2R cos θ根据
解得
从轨道①下落时，沿轨道下落时的加速度，根据牛顿第二定律mg sin a = ma
解得
a = g sin a轨道的长
L = 2Rsin a根据
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解得
t1=t2=t3
D 错误。
故选 BC。
10 ．AC
A ．当小球刚好脱离圆锥时，圆锥面对小球的支持力FN = 0 ，此时小球只受重力
mg 和细线拉力FT ，它们的合力提供向心力。根据牛顿第二定律mgtanθ = mwlsinθ
（其中 w0 = 5rad/s 为临界角速度），化简可得 cos θ代入可得cos
所以 θ = 37o故 A 正确；
BCD ．当w = 4rad/s 时，对小球进行受力分析小球受重力 mg、细线拉力FT 、圆锥面对小球的支持力FN ，将力沿水平和竖直方向分解，水平方向：FT sin θ - FN cos θ = mw2lsinθ
竖直方向：FT cos θ + FN sin θ = mg
代入数据可得：FT = 21.76N ，FN = 4.32N ，F向 = mw2lsinθ = 9.6N故 C 正确，BD 错误。
故选 AC。
11 ．(1)B (2)C
(3)2 ：1
（1）实验目的是研究向心力的大小 F 与小球质量 m、角速度w 和半径 r 多个物理量之间的关系，因此在这个实验中，采用了控制变量法。
故选 B。
（2）皮带与不同半径的塔轮相连，可知塔轮的线速度相同，根据 v ＝ wR（R 为塔轮半径），可知两小球的角速度w 不同。
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故选 C。
（3）由题可知F左 = mwr长，F右 = mwr短
结合题意可知r长 = 2r短，F左 : F右 = 1 : 2
联立解得w左 : w右 = 1: 2
又因为v左 = v右 ，v ＝wR
联立可得左右两塔轮的半径之比为R左 : R右 = w右 : w左 = 2 :1
12 ．
d 2 d 2
(2) lè ΔtB | - lè ΔtA |
2L
(3)不必
(4) 0.6 0.05
（1）当遮光条宽度 d 很小时，可以用附近一段时间内的平均速度来代替瞬时速度
（2）根据匀变速直线运动的速度位移关系 v - v = 2aL
其中vA vB
可得a
（3）本实验中细线对滑块拉力已用传感器测出，不需要用砂桶的重力来代替，所以不要求砂和砂桶的总质量远小于滑块的质量。
（4）[ 1][2]根据牛顿第二定律F - μmg = ma公式变形a F - μg
结合图像可得k ，纵截距-0.5 = - μg解得m = 0.6kg ， μ = 0.05
13 ．(1)5m/s；t = 1s
(2)150N
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（1）小球恰能通过轨道最高点 A，由 mg = m 得vA = 5m / s
从 A 点抛出后做平抛运动，则由2R gt2得t = 1s
（2）由 v = 2g . 2R
得vy = 10m / s
速度合成v2 = v + v
得v = 55m / s
由 mg = m 得FB = 6mg = 150N
由牛顿第三定律知，小球进入轨道时对 B 点的压力大小为150N 。
14 ．(1) 43m/s
(2)1200N
（1）自行车和运动员所受重力与支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有
得vm/s
（2）对自行车和运动员整体受力分析如图所示，FN 为所受的支持力，根据牛顿第二定律有
FN cos 37° = f sin 37° + mg得f = 1200N
15 ．(1) 10m/s2
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(2)1.2s
(3) 2m
（1）物块在传送带上先做匀加速运动，有mgsinθ + μmgcosθ = ma1解得物块刚释放的加速度大小a1 = 10m/s2
（2）设物块滑上传送带后经时间 t1 与传送带同速，有v0 = a1t1
解得t1 = 0.2s
物块的位移大小x t1 = 0.2m < L = 3.2m
物块共速后，受滑动摩擦力方向沿斜面向上，有mgsinθ - μmgcosθ = ma2解得a2 = 2m / s2
由匀变速直线运动规律，有v2 - v0 2= 2a2 (L - x )解得v = 4m / s
物块从共速运动到传送带底端的时间ts
可知物块从释放运动到传送带底端的时间t = t1 + t2 = 1.2s
（3）物块滑上木板后，设物块的加速度大小为a3 ，木板的加速度大小为a4 ，对物块有
μ2mg = ma3
解得a3 = 3m / s2
对木板有 μ2mg - μ3 g = Ma4解得a4 = 1m / s2
设物块与木板经时间t3 达到共同速度，有v 共 = v - a3t3 = a4t3联立解得t3 = 1s ，v 共 = 1m / s
物块的位移大小xt3 = 2.5m木板的位移大小xt3 = 0.5m 可知木板的长度s = x1 - x2 = 2m
答案第 10 页，共 11 页
答案第 11 页，共 11 页