湖北省武漢市2025-2026學年高一物理下學期3月階段檢測試題【含答案】

試卷滿分：100分一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.如圖所示，粗糙水平面上的物塊在恒力F作用下向右做勻加速直線運動，下列關于該過程的功和功率說法正確的是（）A.重力對物塊做正功B.摩擦力對物塊不做功C.恒力F對物塊做功的功率不變D.物塊所受的合力對物塊做功的功率變大【答案】D【解析】【詳解】A．重力與物塊的位移垂直，故重力對物體不做功，A錯誤；B．物塊受到水平向左的滑動摩擦力，物塊的位移水平向右，故摩擦力對物塊做負功，B錯誤；C．物塊做勻加速直線運動，由功率的公式，可知恒力F對物塊做功的功率增大，C錯誤；D．物塊做勻加速直線運動，合外力不變，由功率的公式可知物塊所受的合力對物塊做功的功率變大，D正確。故選D2.關于功和能的概念，下列說法正確的是（）A.由于功是標量，所以+6J的功大于-8J的功B.地球上任何一個物體的重力勢能都有一個確定的值C.物體以相同的速率向東和向西運動，動能的大小相等、方向相反D.物體做平拋運動時，其與地球所組成的系統機械能一定守恒【答案】D【解析】【詳解】A．由于功是標量，所以+6J的功小于-8J的功，故A錯誤；B．物體的重力勢能與參考平面的選取有關，選取不同的參考平面，物體的重力勢能不同，所以地球上任何一個物體的重力勢能沒有一個確定的值，故B錯誤；C．動能是標量，只有大小，沒有方向，所以物體以相同的速率向東和向西運動，動能的相等，故C錯誤；D．物體做平拋運動時，由于只受重力，只有重力做功，所以其與地球所組成的系統機械能一定守恒，故D正確。故選D。3.如圖所示，足球在地面1的位置被踢出后，經過最高點2位置，落到地面3的位置。下列說法正確的是（）A.足球在2位置動能最小B.足球在2位置重力的瞬時功率為零C.足球在運動過程中機械能守恒D.足球在空中做勻變速曲線運動【答案】B【解析】【詳解】ACD．由圖可知足球受空氣阻力作用，則足球受合力不斷改變，并非勻變速曲線運動，且空氣阻力做負功，則足球的機械能不守恒，由于空氣阻力與重力做功大小情況無法判斷，則足球在2位置動能不一定最小，故ACD錯誤；B．足球在2位置速度水平向右，與重力方向垂直，則足球在2位置重力的瞬時功率為零，故B正確；故選B4.有一質量的混合動力轎車，在平直公路上以的速度勻速行駛，蓄電池不工作，汽油發動機的輸出功率為。當司機看到前方較長一段距離內無其他車輛時，使轎車汽油發動機和電動機開始同時工作（以該時刻作為計時起點），汽油發動機的輸出功率保持不變仍為48kW，電動機輸出功率恒定，轎車汽油發動機和電動機同時工作之后的v-t圖像如圖所示。若轎車運動過程中所受阻力始終不變，則電動機輸出功率為（）A.68kW B.30kW C.20kW D.10kW【答案】C【解析】【詳解】設阻力為，汽油發動機單獨工作以v=24m/s的速度勻速行駛時，牽引力大小等于阻力，可知，由功率公式則有轎車汽油發動機和電動機同時工作之后，由圖像可知，最大速度為，可知牽引力大小等于阻力，則有解得故選C5.一質量為的人造衛星繞地球做軌道半徑為的勻速圓周運動。由于存在稀薄空氣，經過一段時間后，衛星做圓周運動的軌道半徑變為。已知地球的質量為，引力常量為，則在該段時間內人造衛星所受力的合力做的功為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據動能定理，合外力做功等于物體動能的變化量，即衛星繞地球做勻速圓周運動時，萬有引力提供向心力，由可得衛星動能初態軌道半徑為，初動能末態軌道半徑為，末動能代入動能定理計算得故選B。6.2024年10月30日，神舟十九號載人飛船將三名航天員送入太空，飛船入軌后與天和核心艙對接的過程簡化為如圖所示，載人飛船先后在環繞地球的圓形軌道Ⅰ、橢圓軌道Ⅱ和圓形軌道Ⅲ上運行并最終與“天和核心艙”成功對接。已知軌道Ⅰ、Ⅲ的半徑分別為、，軌道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分別相切于A、B兩點，則飛船（）A.發射速度應大于第二宇宙速度B.在軌道Ⅰ上A點的加速度小于其在軌道Ⅱ上A點的加速度C.在軌道Ⅱ和軌道Ⅰ上運行的周期之比為D.在軌道Ⅲ和軌道Ⅰ上的線速度大小之比為【答案】C【解析】【詳解】A．載人飛船沒有脫離地球引力的束縛，故發射速度應大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故A錯誤；B．根據牛頓第二定律有得因此飛船在軌道Ⅰ上A點的加速度等于其在軌道Ⅱ上A點的加速度，故B錯誤；C．根據開普勒第三定律有解得故C正確；D．根據牛頓第二定律有得因此衛星在軌道Ⅲ和軌道Ⅰ上的線速度大小之比為故D錯誤。故選C。7.如圖所示，假設在太空中有A、B雙星系統繞點O做順時針勻速圓周運動，運動周期為，它們的軌道半徑分別為、，且，C為B的衛星，繞B做逆時針勻速圓周運動，周期為，忽略A與C之間的引力，且A與B之間的引力遠大于C與B之間的引力。引力常量為G，下列說法正確的是（）A.若知道C的軌道半徑，則可求出C的質量B.A、B、C三星由圖示位置到再次共線的時間為C.若A也有一顆運動周期為的衛星，則其軌道半徑一定大于C的軌道半徑D.B的質量為【答案】C【解析】【詳解】A．在知道C的軌道半徑和周期的情況下，根據萬有引力定律和牛頓第二定律列方程只能求解B的質量，無法求解C的質量，故A錯誤；B．如圖所示A、B、C三星由圖示位置到再次共線時，A、B轉過圓心角與C轉過的圓心角互補，則根據勻速圓周運動規律可得解得故B錯誤；C．若A也有一顆運動周期為T2的衛星，設衛星的質量為m，軌道半徑為r，則根據牛頓第二定律有解得同理可得C的軌道半徑為對A、B組成的雙星系統有因為RA<RB，所以MA>MB，則r>RC，故C正確；D．在A、B組成的雙星系統中，對A根據牛頓第二定律有解得故D錯誤；故選C。8.如圖所示，質量為的小球（可視為質點）用長為的細線懸掛于點，自由靜止在位置?，F用水平力緩慢地將小球從位置拉到位置后靜止，此時細線與豎直方向的夾角為，細線的拉力為，然后放手讓小球從靜止返回，到點時細線的拉力為，重力加速度為，則（）A.從到的過程中，小球重力的瞬時功率一直增大B.從到，拉力做功為C.從到的過程中，小球受到的合力大小不變D.【答案】BD【解析】【詳解】A．在位置，重力的功率為零，在最低點，重力的方向與速度方向垂直，重力的功率為零，可知從到的過程中，重力的功率先增大后減小，故A錯誤；B．從到，小球緩慢移動，根據動能定理得，解得故B正確；C．從到的過程中，小球的速度大小在變化，沿徑向的合力在變化，故C錯誤；D．在位置，根據平衡條件有解得，從到，根據動能定理得，根據牛頓第二定律得聯立兩式解得，故D正確。故選BD。9.如圖甲所示，物塊從固定斜面底端以一定初速度沖上斜面，斜面與水平面之間的夾角為37°。取斜面底端所在平面為零勢能面，物塊動能隨位移x變化的關系如圖乙所示。取，，重力加速度。下列說法正確的是（）A.物塊與斜面之間的動摩擦因數為0.5B.物塊沿斜面向上運動的時間為1sC.上滑過程中，物塊動能等于重力勢能時，物塊的動能為D.下滑過程中，物塊動能等于重力勢能時，物塊距斜面底端的距離為【答案】BD【解析】【詳解】A．物塊向上運動過程中，由動能定理得物塊向下運動過程中，由動能定理得由題圖乙知：，，解得，，故A錯誤；B．物塊向上運動的過程中，由牛頓第二定律得由勻變速直線運動的規律得解得，故B正確；C．上滑過程中，設物塊動能等于重力勢能時，物塊運動的位移大小為由動能定理得解得，故C錯誤；D．下滑過程中，物塊動能等于重力勢能時，設物塊距斜面底端的距離為，由動能定理：。解得，故D正確。故選BD。10.2025年2月至3月間，天文愛好都在熱議太陽系中的“七星連珠”，是指由于各行星繞太陽的周期不同，會每隔一段時間出現七顆行量在一直線上。如圖所示，A、B、C三顆星體繞一中心天體O在同一平面內、半徑不同的圓周軌道順時針做勻速圓周運動，已知A、B、C運動的線速度之比為，A運動的周期為T，某時刻O、A、B、C四者共線且A、B、C在O點同側，則從此時開始（）A.A、B間距離相鄰兩次最短時間小于B、C間距離相鄰兩次最短的時間B.A、B間距離相鄰兩次最短的時間大于B、C間距離相鄰兩次最短的時間C.再次出現O、A、B、C四者共線且A、B、C在O點同側的最短時間為15TD.再次出現O、A、B、C四者共線且A、B、C在O點同側的最短時間為7.5T【答案】AD【解析】【詳解】AB．根據萬有引力提供向心力解得可知根據開普勒第三定律可得則A、B、C運動的周期分別為，設A、B間距離相鄰兩次最短的時間，則有解得設B、C間距離相鄰兩次最短的時間，則有解得A、B間距離相鄰兩次最短的時間小于B、C間距離相鄰兩次最短的時間，故A正確，B錯誤；CD．由于即當B、C第一次距離相鄰時，A、B第五次相鄰，此時O、A、B、C四者共線，所以最短時間為7.5T，故C錯誤，D正確。故選AD。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.某同學在資料中查得彈簧彈性勢能表達式為（k為彈簧的勁度系數，x為彈簧的形變量），他利用如圖甲所示的裝置進行實驗，水平放置的彈射裝置將質量為m的小球彈射出去，測出小球通過兩個豎直放置的光電門的時間間隔為Δt，用刻度尺測出彈簧的壓縮量為x，1、2光電門間距為L，則(1)小球射出時速度大小為v=________，彈簧彈性勢能Ep=________。（用題中的字母表示）(2)該同學改變彈簧壓縮量x，多次進行實驗，利用測得數據，畫出如圖乙所示Ep與x2的關系圖線，根據圖線求得彈簧的勁度系數k=________。(3)由于重力作用，小球被彈射出去后運動軌跡會向下偏轉，這對實驗結果________（選填”有”或”無”）影響?！敬鸢浮竣?②.③.④.無【解析】【詳解】（1）[1][2]由圖可知，彈簧在小球進入光電門之前就恢復形變，故其彈射速度為通過光電門的水平速度由能量守恒得（2）[3]由圖中數據帶入公式得解得（3）[4]由力作用的獨立性可知，重力不影響彈力做功的結果，有沒有重力做功，小球的水平速度無變化。12.某同學用如圖所示的裝置驗證輕彈簧和小物塊（帶有遮光條）組成的系統機械能守恒。圖中光電門安裝在鐵架臺上且位置可調。物塊釋放前，細線與彈簧和物塊的栓接點（A、B）在同一水平線上，且彈簧處于原長?；嗁|量不計且滑輪凹槽中涂有潤滑油。以保證細線與滑輪之間的摩擦可以忽略不計，細線始終伸直。小物塊連同遮光條的總質量為，彈簧的勁度系數為，彈性勢能（為彈簧形變量），重力加速度為，遮光條的寬度為，小物塊釋放點與光電門之間的距離為（遠遠小于）?，F將小物塊由靜止釋放，記錄物塊通過光電門的時間。（1）物塊通過光電門時的速度為________；（2）改變光電門的位置，重復實驗，每次滑塊均從點靜止釋放，記錄多組l和對應的時間，做出圖像如圖所示，若在誤差允許的范圍內，滿足關系式________時，可驗證輕彈簧和小物塊組成的系統機械能守恒；（3）在（2）中條件下，和時，物塊通過光電門時彈簧具有的兩彈性勢能分別為、，則________（用、、、表示）；（4）在（2）中條件下，取某個值時，可以使物塊通過光電門時的速度最大，速度最大值為________（、、表示）?！敬鸢浮浚?）（2）（3）（4）【解析】【小問1詳解】遮光條的寬度為，通過光電門的時間，則物塊通過光電門時的速度為【小問2詳解】若系統機械能守恒，則有變式為所以圖像若能在誤差允許的范圍內滿足即可驗證彈簧和小物塊組成的系統機械能守恒?！拘?詳解】由圖像可知和時，時間相等，則物塊的速度大小相等，動能相等，可得，聯立可得【小問4詳解】由圖像可知時遮光條擋光時間最短，此時物塊通過光電門時的速度最大，可得又聯立可得13.“嫦娥一號”探月衛星在空中運動的簡化示意圖如圖所示。衛星由地面發射后，經過發射軌道進入停泊軌道，在停泊軌道經過調速后進入地月轉移軌道，再次調速后進入“工作軌道”。探月衛星在環繞月球的“工作軌道”上繞月飛行（視為勻速圓周運動），飛行周期為T，距月球表面的高度為h，月球半徑為R，引力常量為G，忽略其他天體對探月衛星在“工作軌道”上環繞運動的影響。（1）求月球表面的重力加速度；（2）求月球的第一宇宙速度?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】設月球的質量為M，衛星的質量為m，根據萬有引力提供向心力，有，解得月球表面有一小物體質量為m′，則有解得【小問2詳解】設月球表面附近有一質量為m0的物體環繞月球表面做勻速圓周運動，月球的第一宇宙速度為v，根據萬有引力提供向心力有解得帶入月球質量M，可得14.如圖所示，與水平地面成37°角的傳送帶長為10m，以恒定速率2m/s順時針轉動?，F將一質量為5kg的貨物（可視為質點）無初速度放在傳送帶的底端M處，貨物最終從頂端N處掉落傳送帶，已知貨物與傳動帶之間的摩擦因數為，，，，求：（1）貨物從M運動到N所需要的時間；（2）貨物與傳送帶之間因摩擦而產生的熱量；（3）傳送帶因運送貨物需要多消耗的電能?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1詳解】貨物放上傳送帶，受力分析得得加速到與傳送帶共速，由得由得剩余位移做勻速運動，由得故【小問2詳解