湖北省武昌实验中学2025-2026学年高一下学期3月阶段检测物理试题（含解析）

高一年级三月阶段性检测
物理试卷
试卷满分：100 分
一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7 题只有一项符合题目要求，第 8~10 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。
1 ．如图所示，粗糙水平面上的物块在恒力 F 作用下向右做匀加速直线运动，下列关于该过程的功和功率说法正确的是( )
A ．重力对物块做正功
B ．摩擦力对物块不做功
C ．恒力 F 对物块做功的功率不变
D ．物块所受的合力对物块做功的功率变大
2 ．关于功和能的概念，下列说法正确的是( )
A ．由于功是标量，所以+6J 的功大于-8J 的功
B ．地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定的值
C ．物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等、方向相反
D ．物体做平抛运动时，其与地球所组成的系统机械能一定守恒
3 ．如图所示，足球在地面 1 的位置被踢出后，经过最高点 2 位置，落到地面 3 的位置。下列说法正确的是( )
A ．足球在 2 位置动能最小
B ．足球在 2 位置重力的瞬时功率为零
C ．足球在运动过程中机械能守恒
D ．足球在空中做匀变速曲线运动
试卷第 1 页，共 7 页
4 ．有一质量m = 1000kg 的混合动力轿车，在平直公路上以v = 24m / s 的速度匀速行驶，蓄电池不工作，汽油发动机的输出功率为P1 = 48kW 。当司机看到前方较长一段距离内无其他车辆时，使轿车汽油发动机和电动机开始同时工作（以该时刻作为计时起点），汽油发动机的输出功率保持不变仍为 48kW，电动机输出功率P2 恒定，轿车汽油发动机和电动机同时工作之后的 v-t 图像如图所示。若轿车运动过程中所受阻力始终不变，则电动机输出功率P2 为
( )
A ．68kW B ．30kW C ．20kW D ．10kW
5 ．一质量为m 的人造卫星绕地球做轨道半径为R 的匀速圆周运动。由于存在稀薄空气，经过一段时间后，卫星做圆周运动的轨道半径变为kR 。已知地球的质量为M ，引力常量为 G ，则在该段时间内人造卫星所受力的合力做的功为( )
A ． B ．
C ． D ．
6．2024 年 10 月 30 日，神舟十九号载人飞船将三名航天员送入太空，飞船入轨后与天和核心舱对接的过程简化为如图所示，载人飞船先后在环绕地球的圆形轨道Ⅰ、椭圆轨道聂和圆形轨道Ⅲ上运行并最终与“天和核心舱”成功对接。已知轨道Ⅰ 、Ⅲ的半径分别为r1 、r2 ，轨道Ⅰ和聂、聂和Ⅲ分别相切于 A 、B 两点，则飞船( )
试卷第 2 页，共 7 页
A ．发射速度应大于第二宇宙速度
B ．在轨道Ⅰ上 A 点的加速度小于其在轨道聂上 A 点的加速度
C ．在轨道聂和轨道Ⅰ上运行的周期之比为 (r1 + r2 )3 \ 8r13
D ．在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ上的线速度大小之比为 ·r2 : r1
7 ．如图所示，假设在太空中有 A、B 双星系统绕点 O 做顺时针匀速圆周运动，运动周期为T1 ，它们的轨道半径分别为RA 、RB ，且RA < RB ，C 为 B 的卫星，绕 B 做逆时针匀速圆周运动，周期为T2 ，忽略 A 与C 之间的引力，且 A 与 B 之间的引力远大于 C 与 B 之间的引力。引力常量为 G，下列说法正确的是( )
A ．若知道 C 的轨道半径，则可求出 C 的质量
2TT
(
T
+
T
)B ．A、B、C 三星由图示位置到再次共线的时间为 1 2
1 2
C ．若 A 也有一颗运动周期为T2 的卫星，则其轨道半径一定大于 C 的轨道半径
D ．B 的质量为
8 ．如图所示，质量为m 的小球（可视为质点）用长为L 的细线悬挂于O 点，自由静止在A位置。现用水平力F 缓慢地将小球从A 位置拉到B 位置后静止，此时细线与竖直方向的夹角
试卷第 3 页，共 7 页
为θ = 60° ,细线的拉力为F1 ，然后放手让小球从静止返回，到 A 点时细线的拉力为F2 ，重力加速度为g ，则( )
A ．从B 到A 的过程中，小球重力的瞬时功率一直增大
1
B ．从A 到B ，拉力 F 做的功为 mgL 2
C ．从B 到A 的过程中，小球受到的合力大小不变
D ．F1 = F2 = 2mg
9 ．如图甲所示，物块从固定斜面底端以一定初速度冲上斜面，斜面与水平面之间的夹角为37°。取斜面底端所在平面为零势能面，物块动能Ek 随位移 x 变化的关系如图乙所示。取 sin 37 ° = 0.6 ，cos 37 ° = 0.8 ，重力加速度 g = 10 m s2 。下列说法正确的是( )
A ．物块与斜面之间的动摩擦因数为 0.5
B ．物块沿斜面向上运动的时间为 1s
C ．上滑过程中，物块动能等于重力势能时，物块的动能为24J
D ．下滑过程中，物块动能等于重力势能时，物块距斜面底端的距离为1.6m
10 ．2025 年 2 月至 3 月间，天文爱好都在热议太阳系中的“七星连珠”，是指由于各行星绕太阳的周期不同，会每隔一段时间出现七颗行量在一直线上。如图所示，A 、B 、C 三颗星体绕一中心天体 O 在同一平面内、半径不同的圆周轨道顺时针做匀速圆周运动，已知 A 、 B 、C 运动的线速度之比为1 ，A 运动的周期为 T，某时刻 O 、A 、B 、C 四者共线且 A 、B 、C 在 O 点同侧，则从此时开始( )
试卷第 4 页，共 7 页
A ．A 、B 间距离相邻两次最短的时间小于 B 、C 间距离相邻两次最短的时间
B ．A 、B 间距离相邻两次最短的时间大于 B 、C 间距离相邻两次最短的时间
C ．再次出现 O 、A 、B 、C 四者共线且 A 、B 、C 在 O 点同侧的最短时间为 15T
D ．再次出现 O 、A 、B 、C 四者共线且 A 、B 、C 在 O 点同侧的最短时间为 7.5T
二、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分。
11．某同学在资料中查得弹簧弹性势能表达式为Ep kx2 （k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量），他利用如图甲所示的装置进行实验，水平放置的弹射装置将质量为 m 的小球弹射出去，测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为 Δt，用刻度尺测出弹簧的压缩量为 x ，1 、2 光电门间距为 L，则
(1)小球射出时速度大小为 v= ，弹簧弹性势能 Ep= 。（用题中的字母表示）
(2)该同学改变弹簧压缩量 x，多次进行实验，利用测得数据，画出如图乙所示 Ep 与 x2 的关系图线，根据图线求得弹簧的劲度系数 k= 。
(3)由于重力作用，小球被弹射出去后运动轨迹会向下偏转，这对实验结果 （选填”有”或”无”）影响。
12 ．某同学用如图所示的装置验证轻弹簧和小物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的栓接点（A 、B）在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油。以保证细线与
试卷第 5 页，共 7 页
滑轮之间的摩擦可以忽略不计，细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为m ，弹簧的劲度系数为k ，弹性势能 Ep kx2 （x 为弹簧形变量），重力加速度为g ，遮光条的宽度为d ，小物块释放点与光电门之间的距离为l （d 远远小于l ）。现将小物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间t 。
(1)物块通过光电门时的速度为 ；
(2)改变光电门的位置，重复实验，每次滑块均从B 点静止释放，记录多组 l 和对应的时间，
1 1
做出 2 - l 图像如图所示，若在误差允许的范围内， 2 - l 满足关系式 时，可验证轻t t
弹簧和小物块组成的系统机械能守恒；
(3)在（2）中条件下，l = l1 和l = l3 时，物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为Ep1 、 Ep3 ，则Ep1 - Ep3 = （用 l1 、m 、l3 、g 表示）；
(4)在（2）中条件下，l 取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大，速度最大值为 （ m 、g 、k 表示）。
13．“嫦娥一号”探月卫星在空中运动的简化示意图如图所示。卫星由地面发射后， 经过发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入“工作轨
道”。探月卫星在环绕月球的“ 工作轨道”上绕月飞行（视为匀速圆周运动），飞行周期为 T，距月球表面的高度为 h，月球半径为 R，引力常量为 G，忽略其他天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响。
(1)求月球表面的重力加速度；
试卷第 6 页，共 7 页
(2)求月球的第一宇宙速度。
14 ．如图所示，与水平地面成 37°角的传送带长为 10m，以恒定速率 2m/s 顺时针转动。现
将一质量为 5kg 的货物（可视为质点）无初速度放在传送带的底端 M 处，货物最终从顶端 N处掉落传送带，已知货物与传动带之间的摩擦因数为0.8 ，sin37° = 0.6 ，cos37° = 0.8 ，
g = 10m/s2 ，求：
(1)货物从 M 运动到 N 所需要的时间；
(2)货物与传送带之间因摩擦而产生的热量；
(3)传送带因运送货物需要多消耗的电能。
15．如图甲所示，轻质长绳水平跨在小定滑轮 A、B 上，质量为 m 的小物块悬挂在绳上的 O点，O 点与两滑轮的距离均为 L，在轻绳两端分别拴有质量也为 m 的小球。先托住物块， 使绳处于水平拉直状态，并从 O 点静止释放物块。重力加速度为 g。
(1)当物块下落至两边绳的夹角为 120°时，求物块的速度大小 v1 与左端小球速度大小 v2 的关系；
(2)求物块下落的最大距离 H；
(3)若将轻绳两端的小球替换为竖直向下的恒力 F= mg，如图乙所示，仍从 O 点静止释放物块，求物块下落过程中重力的最大瞬时功率 Pm。
试卷第 7 页，共 7 页
1 ．D
A ．重力与物块的位移垂直，故重力对物体不做功，A 错误；
B ．物块受到水平向左的滑动摩擦力，物块的位移水平向右，故摩擦力对物块做负功，B 错误；
C．物块做匀加速直线运动，由功率的公式P = Fv ，可知恒力 F 对物块做功的功率增大，C错误；
D ．物块做匀加速直线运动，合外力不变，由功率的公式P = F合v 可知物块所受的合力对物
块做功的功率变大，D 正确。
故选 D。
2 ．D
A ．由于功是标量，所以+6J 的功小于-8J 的功，故 A 错误；
B ．物体的重力势能与参考平面的选取有关，选取不同的参考平面，物体的重力势能不同，所以地球上任何一个物体的重力势能没有一个确定的值，故 B 错误；
C ．动能是标量，只有大小，没有方向，所以物体以相同的速率向东和向西运动，动能的相等，故 C 错误；
D ．物体做平抛运动时，由于只受重力，只有重力做功，所以其与地球所组成的系统机械能一定守恒，故 D 正确。
故选 D。
3 ．B
ACD ．由图可知足球受空气阻力作用，则足球受合力不断改变，并非匀变速曲线运动，且空气阻力做负功，则足球的机械能不守恒，由于空气阻力与重力做功大小情况无法判断，则足球在 2 位置动能不一定最小，故 ACD 错误；
B ．足球在 2 位置速度水平向右，与重力方向垂直，则足球在 2 位置重力的瞬时功率为零，故 B 正确；
故选 B。
4 ．C
设阻力为F阻 ，汽油发动机单独工作以 v=24m/s 的速度匀速行驶时，牵引力大小等于阻力，可知v1 = v = 24m / s ，由功率公式则有P1 = F阻v1
轿车汽油发动机和电动机同时工作之后，由v - t 图像可知，最大速度为v2 = 34m / s ，可知牵
答案第 1 页，共 10 页
引力大小等于阻力，则有P1 + P2 = F阻v2
解得P2 = 20kW
故选 C。
5 ．B
根据动能定理，合外力做功等于物体动能的变化量，即 W合 = ΔEk卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，由G 可得卫星动能Ek mv
初态轨道半径为R ，初动能 Ek 末态轨道半径为kR ，末动能 Ek
代入动能定理计算得W合 故选 B。
6 ．C
A ．载人飞船没有脱离地球引力的束缚，故发射速度应大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故 A 错误；
B ．根据牛顿第二定律有G ma得a
因此飞船在轨道Ⅰ上 A 点的加速度等于其在轨道Ⅱ上 A 点的加速度，故 B 错误；
C ．根据开普勒第三定律有
解得 故 C 正确；
D ．根据牛顿第二定律有G 得v
因此卫星在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ上的线速度大小之比为
答案第 2 页，共 10 页
故 D 错误。
故选 C。
7 ．C
A．在知道 C 的轨道半径和周期的情况下，根据万有引力定律和牛顿第二定律列方程只能求解 B 的质量，无法求解 C 的质量，故 A 错误；
B ．如图所示
A 、B 、C 三星由图示位置到再次共线时，A 、B 转过圆心角θ1 与 C 转过的圆心角θ2 互补，则根据匀速圆周运动规律可得
解得
故 B 错误；
C．若 A 也有一颗运动周期为 T2 的卫星，设卫星的质量为 m ，轨道半径为 r ，则根据牛顿第
二定律有
解得
同理可得 C 的轨道半径为
答案第 3 页，共 10 页
对 A 、B 组成的双星系统有
因为 RA < RB，所以 MA> MB，则 r > RC，故 C 正确；
D ．在 A 、B 组成的双星系统中，对 A 根据牛顿第二定律有
解得
故 D 错误；
故选 C。
8 ．BD
A ．在B 位置，重力的功率为零，在最低点，重力的方向与速度方向垂直，重力的功率为零，可知从B 到A 的过程中，重力的功率先增大后减小，故 A 错误；
B ．从A 到B ，小球缓慢移动，根据动能定理得WF - mgL(1- cos 60° ) = 0 ，
解得WF mgL故 B 正确；
C ．从B 到A 的过程中，小球的速度大小在变化，沿径向的合力在变化，故 C 错误；
D ．在B 位置，根据平衡条件有F1 sin 30° = mg
解得F1 = 2mg ，
从B 到A ，根据动能定理得mgL mv2 ，根据牛顿第二定律得 mg = m
联立两式解得F2 = 2mg ，故 D 正确。
故选 BD。
答案第 4 页，共 10 页
9 ．BD
A ．物块向上运动过程中，由动能定理得-mgx0 sin 37° - μmgx0 cos 37° = 0 - Ek1
物块向下运动过程中，由动能定理得mgx0 sin 37° - μmgx0 cos 37° = Ek 2
由题图乙知：x0 = 4m ，Ek1 = 64J ，Ek 2 = 32J
解得m = 2kg ， μ = 0.25 ，故 A 错误；
B ．物块向上运动的过程中，由牛顿第二定律得mg sin 37° + μmg cos 37° = ma
由匀变速直线运动的规律得xat 解得t1 = 1s ，故 B 正确；
C ．上滑过程中，设物块动能等于重力势能时，物块运动的位移大小为 x1由动能定理得-mgx1 sin 37° - μmgx1 cos 37° = Ek3 - Ek1
mgx1 sin 37° = Ek3
解得Ek J ，故 C 错误；
D ．下滑过程中，物块动能等于重力势能时，设物块距斜面底端的距离为x2 ，由动能定理：
mg (x0 - x2)sin 37° - μmg (x0 - x2)cos 37° = Ek 4 。mgx2 sin 37° = Ek 4解得x2 = 1.6m ，故 D 正确。
故选 BD。
10 ．AD
AB ．根据万有引力提供向心力G 解得v
可知rA：rB：rC = 1：39：325根据开普勒第三定律 k可得TA：TB：TC = 1：3：5
则 A 、B 、C 运动的周期分别为T，3T，5T ，设 A 、B 间距离相邻两次最短的时间tAB ，则有
答案第 5 页，共 10 页
解得tAB == 1.5T
设 B 、C 间距离相邻两次最短的时间tBC ，则有 tBC = 2π解得tBC = 7.5T
A 、B 间距离相邻两次最短的时间小于 B 、C 间距离相邻两次最短的时间，故 A 正确，B 错误；
CD ．由于tBC = 5tAB
即当 B 、C 第一次距离相邻时，A 、B 第五次相邻，此时 O、A 、B 、C 四者共线，所以最短时间为 7.5T，故 C 错误，D 正确。
故选 AD。
L mL2
11 ． 200 N/m 无
Δt 2Δt2
（1）[ 1][2] 由图可知，弹簧在小球进入光电门之前就恢复形变，故其弹射速度为通过光电门的水平速度
由能量守恒得
（2）[3] 由图中数据带入公式
得
(
1
4
)0.01= × k × 1 × 10-
2
解得k = 200N/m
（3）[4] 由力作用的独立性可知，重力不影响弹力做功的结果，有没有重力做功，小球的水平速度无变化。
12 ．
答案第 6 页，共 10 页
(3)mg (l1 - l3)
（1）遮光条的宽度为 d ，通过光电门的时间 t ，则物块通过光电门时的速度为
（2）若系统机械能守恒，则有mgl kl 变式为 l
所以图像若能在误差允许的范围内满足 l即可验证弹簧和小物块组成的系统机械能守恒。
（3）由图像可知l = l1 和l = l3 时，时间相等，则物块的速度大小相等，动能相等，可得
mgl3 = Ep3 + Ek ，mgl1 = Ep1 + Ek联立可得Ep1 - Ep3 = mg (l1 - l3)
（4）由图像可知l = l2 时遮光条挡光时间最短，此时物块通过光电门时的速度最大，可得
又mglkl mv 联立可得vm = g
（1）设月球的质量为 M，卫星的质量为 m，根据万有引力提供向心力，有 r ，r = R + h
解得M
月球表面有一小物体质量为 m,，则有 m,g
答案第 7 页，共 10 页
解得g
（2）设月球表面附近有一质量为 m0 的物体环绕月球表面做匀速圆周运动，月球的第一宇宙速度为 v，根据万有引力提供向心力有
解得v
带入月球质量 M，可得v
14 ．(1)7.5s
(2)160J
(3) 470J
（1）货物放上传送带，受力分析得μmgcos37° - mgsin37° = ma得a = 0.4m/s2
加速到与传送带共速，由v = at1得t1 = 5s
由x at
得x1 = 5m
剩余位移做匀速运动，由L - x1 = vt2得t2 =2.5s
故t = t1 + t2 = 7.5s
（2）t1 时间内传送带运动x2 = vt1 = 10m
传送带相对货物的位移大小为Δx = x2 - x1 = 5m
Q = μmgcos37°Δx = 160J
（3）货物增加的动能 Ek mv2 = 10J增加的重力势能Ep = mgLsin37° = 300J
故传送带因运送货物需要多消耗的电能E = Q + Ek + Ep = 470J
答案第 8 页，共 10 页
15 ．(1) v1 = 2v2
(3) Pm = (3 -1)m2 g3L
（1）当物块下落至两边绳的夹角为 120°时，物块的速度大小 v1 与两小球速度大小v2 的关系如图所示，由几何关系得
解得
v1 = 2v2
（2）如图，当物块速度减小为零时，物块下落距离达到最大值 H，轻绳两端的小球上升的距离为 H,，由动能定理得
mgH - 2mgH, = 0由几何关系得
解得
答案第 9 页，共 10 页
（3）当物块所受的合外力为零时，加速度为零，此时物块速度最大，设为 vm ，物块下降距离为 h，两边绳的夹角为 θ,轻绳两端上升的距离为 h,，由平衡条件得
F = mg
由几何关系得
对物块，由动能定理得
物块下落过程中重力的最大瞬时功率为
Pm = mgvm解得
答案第 10 页，共 10 页