2025-2026学年湖北省孝感市楚天协作体高一下学期3月阶段检测物理试卷 含解析

/高一物理一、选择题：本题共10小题，每题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，每小题全部选对的得4分，选对但不全对的得2分，有选错的得0分。1.我国著名物理学家杨振宁先生指出“学习，尤其是创造性的学习，不是吞吃知识，而是要学会提出问题和思考问题”。了解物理学发展历史，领略建立物理概念的思想方法至关重要，以下关于物理学史与物理研究的核心思想方法正确的是（）A.用质点来替代实际运动物体时采用了等效替代法B.伽利略利用斜面实验得到自由落体运动规律是运用了实验和逻辑推理相结合的方法C.探究两个力的合成规律实验中使用了控制变量法D.可用实验直接验证牛顿第一定律【答案】B【解析】【详解】A．质点是忽略物体形状、大小等次要因素，采用的是理想模型法，故A错误；B．伽利略研究自由落体运动时，利用斜面实验“冲淡”重力以降低时间测量误差，再通过逻辑推理将斜面倾角外推至90°，得到自由落体运动规律，属于实验和逻辑推理结合的方法，故B正确；C．探究两个力的合成规律时，，采用的是等效替代法，故C错误；D．牛顿第一定律描述的是物体不受外力的理想状态，现实中不存在完全不受外力的物体，无法通过实验直接验证，故D错误。故选B。2.2025年12月，湖北东湖实验室，科研人员通过悬浮支撑和电磁推进的方式，仅用5.3秒就将1110公斤重的高铁模型车由静止加速至每小时800公里。这是过去半年间，东湖实验室第三次打破同类型平台世界纪录。这一重大成果被评选为“2025湖北十大科技大事件”。假设该过程为匀加速直线运动，则模型车的加速度及受到的合外力分别约为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】由题知，故由牛顿第二定律得合外力，约为46600N，故选B。3.现有一小球以某一初速度冲上斜面做匀减速直线运动，到达斜面顶端时的速度为零。已知小球在前九分之五位移中的平均速度大小为，则小球整个过程的平均速度为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】设小球的初速度为，加速度大小为，全程的位移为，运动到处的速度为，已知小球全程匀减速到0，则由匀变速直线运动速度与位移的关系式得同理前过程的速度与位移的关系式为联立解得则有由于匀变速直线运动平均速度等于初末位置速度的平均值，故前的平均速度为解得则全程平均速度为故选B。4.修正带（图甲）是常用的学习用品，其原理可简化为图乙所示，为修正带内部小齿轮边缘一点，为大齿轮边缘一点，为大齿轮上一点，且到大齿轮圆心的距离为到大齿轮圆心距离的一半，修正带通过两个齿轮的相互咬合进行工作，且两齿轮上齿距相同，已知小轮共15齿，大轮共30齿。若齿轮匀速转动，则、、三点与各自做圆周运动的圆心连线在相同时间内扫过的面积之比为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】A和B的线速度大小相等，两轮半径之比为，故当小轮转一周时，大轮转半周，且两轮面积之比为，故A、B与各自圆心连线扫过的面积之比为，又相同时间内，C与圆心连线扫过的面积和B与圆心连线扫过面积之比为，故A、B、C三点与各自做圆周运动的圆心连线在相同时间内扫过的面积之比为，故选B。5.在某校运动会篮球比赛罚球时，运动员将篮球以一定角度正对着篮板投出，结果篮球刚好垂直击中竖直篮板，击中点到地面的距离，篮球与篮板碰后瞬间的速度变小且垂直篮板反向弹回，已知运动员投篮出手点到地面的距离，重力加速度取，忽略空气阻力，篮球视为质点，下列说法正确的是（）A.若篮球与篮板碰撞时速度大小损失，则篮球落地点在出手点正下方的前方B.若篮球与篮板碰撞时速度大小损失，则篮球落地点恰好在出手点正下方C.若篮球与篮板碰撞时速度大小损失，则篮球落地点在出手点正下方的前方D.若篮球与篮板碰撞时速度大小损失，则篮球落地点恰好在出手点的正下方【答案】D【解析】【详解】CD．由题图得，碰前篮球的运动是反向的平抛运动，则水平方向做匀速直线运动、竖直方向做自由落体运动，由代入数据解得设碰后瞬间篮球的速度大小为，有假设碰后落在出手点的正下方，即两次平抛的水平位移相同，设碰前瞬间篮球的速度大小为，则有碰后竖直方向有解得故，速度损失，即，故C错，D正确。AB．分析易得若速度损失，由，得则篮球落地点在出手点正下方的后方，AB错误。故选D。6.高一年级每月清洁大扫除后会颁发班级卫生流动红旗，其通过一根不可伸长的轻绳将其悬挂在光滑钉子上。如图1所示，两悬点处于水平状态且两点间距离保持不变，某天刮风后（风已消失）出现了图2的倾斜状态，老师将绳子中间打了一个结，再次挂正，如图3所示。则下列情况中说法正确的是（）A.图1中若由于滑动导致间距离变小（绳长不变），则绳中张力变大B.无风情况下图1、图2和图3中绳子受钉子的力满足C.无风情况下图1、图2和图3中与红旗相连的绳中张力满足D.若仅图2中红旗受持续水平向右的风力作用，则图1、图2和图3中钉子受绳的合力满足【答案】C【解析】【详解】A．由钉子光滑可知，图1和图2两边绳子的拉力相等，两边细绳与竖直方向夹角相等，但是图1中两边细绳间夹角较大，设两边细绳与竖直方向夹角为，则由平衡可知由可知，对图1和图3比较，图3中细绳因打结变短故与竖直方向的夹角，可知即，故C正确；A．AB间距离变小（绳长不变），则两边细绳与竖直方向夹角变小，重力不变，则绳中张力变小，故A错误；B．无风情况下图1、图2和图3中绳子受钉子的力均与重力平衡，即，故B错误；D．同B项，得，由受力分析及勾股定理得，故，故D错误。故选C。7.如图所示，质量为的匀质细绳，一端系在天花板上的点，另一端系在竖直墙壁上的点，平衡后最低点为点。现测得段绳长是段绳长的2倍，且绳子端的切线与墙壁的夹角为60度。以下说法正确的是（）A.绳子在处弹力大小为B.绳子在处弹力大小为C.绳子在处弹力大小D.绳子端的切线与竖直方向夹角为30度【答案】B【解析】【详解】BC．对段受力分析，受重力、墙壁的拉力、绳子对其向左的拉力，如图甲所示根据平衡条件，有可得所以，绳子在处弹力大小为又因为联立解得绳子在处弹力大小为，故C错误，B正确；AD．对段受力分析，受重力、墙壁的拉力、绳子对其向右的拉力，如图乙所示设绳子端的切线与竖直方向夹角为，根据平衡条件，有，又联立解得，显然不等于60°，则绳子端的切线与竖直方向夹角不为30°，故AD错误。故选B。8.如图所示，轻绳跨过光滑定滑轮，下端系一质量为的物块1，另一端系一质量为的物块2，物块与水平桌面间的动摩擦因数，重力加速度，在物块1拉动物块2运动的过程中，下列说法正确的是（）A.物块1的加速度大小为B.物块2的加速度大小为C.轻绳的拉力为16ND.轻绳的拉力为40N【答案】AC【解析】【详解】设轻绳的拉力为，对物块1由牛顿第二定律有对物块2由牛顿第二定律有联立解得，。故选AC。9.现今手机已然成为人们生活中不可或缺的重要工具，其中手机传感器在现代智能手机中扮演着至关重要的角色，广泛应用于环境感知、用户交互和增强用户体验等多个方面，现有一实验小组用手机研究电梯运行过程，实验过程中，手机水平放置，屏幕朝上，以竖直向上为正方向，软件记录下了电梯运行过程中的三组图像，如图所示。由图像可知下列说法正确的是（）A.由图像可知电梯正在上行B.由图像可估算，内电梯上升高度大于40mC.由图像可知，电梯减速时是做加速度减小的减速直线运动D.电梯刚开始启动的过程中，手机处于超重状态【答案】AD【解析】【详解】A．由图像可知电梯正在上升，故A正确；B．根据图像与横轴围成的面积表示位移可知，内电梯的上升高度满足，故B错误；C．由图像可知，电梯减速时做加速度大小增大的直线运动，故C错误；D．电梯开始启动的过程中，加速度向上，手机处于超重状态，故D正确。故选AD。10.如图，电动机带动传送带逆时针匀速运动的速度大小，一煤块以初速度从左向右滑上传送带，传送带两转轴间的距离，两转轮半径，煤块最终滑离传送带。已知物块与传送带接触面间动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，煤块可看作质点。下列说法正确的是（）A.小煤块会从左侧滑离传送带B.整个过程中小煤块速度变化量的大小为C.小煤块从滑上传送带到离开传送带共经历的时间为3sD.整个过程中小煤块在传送带上留下的划痕长为9m【答案】AB【解析】【详解】AB．小煤块先向右做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有解得当速度减为0时，位移为解得因为传送带长度大于4m，由题分析可知，小煤块先向右做匀减速直线运动，直到速度为零，然后再反向做匀加速直线运动，因故小煤块返回左端时的速度为整个过程，小煤块速度变化量的大小解得，故AB正确；CD．由题分析，小煤块先向右做匀减速直线运动，直到速度为零，则运动的时间为此过程中传送带的位移为故小煤块相对传送带的位移为当小煤块反向做匀加速直线运动，直到速度为时，加速度不变，则运动的时间为此过程小煤块的位移为传送带的位移为故小煤块相对传送带的位移为故整个过程小煤块相对传送带的位移但传送带的总长度为，故划痕小于9m。小煤块匀速运动的时间总时间，故CD错误。故选AB。二、实验题（20分，8分＋12分）11.在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中：（1）如图甲所示的实验中，AB两球同时开始运动，观察到两球______（选填“同时落地”“A球先落地”“B球先落地”）；如图乙所示的实验装置研究小球做平抛运动的规律：将两个轨道固定在同一竖直面内，忽略一切摩擦及空气阻力，下列说法正确的是______。A.滑道1末端必须水平B.若两滑道末端均水平，现从斜面的相同高度将两相同的小球由静止同时释放，观察到球1与球2在空中时始终位于一条竖直线上C.图乙的实验装置可以说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动（2）某同学用频闪照相机拍摄到如图丙所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长，小球在平抛运动中的几个位置如图中的、、、所示，则照相机每隔______s曝光一次，小球运动到点时的速度______（当地重力加速度大小）。【答案】（1）①.同时落地②.AB（2）①.0.03②.0.75【解析】【小问1详解】［1］用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，由平抛运动竖直方向是自由落体运动，故两球同时落到地面［2］A．为保证做平抛运动，滑道1末端必须水平，故A正确；BC．因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同，故B正确，C错误。故选AB。【小问2详解】［1］在竖直方向上，根据匀变速直线运动的规律可得解得［2］在水平方向，根据匀速直线运动可得在竖直方向，由平行四边形定则得12.实验小组用图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验。将长木板置于水平桌面上，滑块置于木板上，滑块左侧与纸带连接，右侧与细线连接，细线跨过木板右侧的光滑定滑轮后与力传感器连接。实验时保持滑块质量不变，在沙桶中添加细沙来改变滑块受到的拉力，同时利用打点计时器打出的纸带求出不同拉力对应的滑块的加速度大小。已知当地重力加速度为，据此回答下列问题：（1）本实验主要采用的物理方法是______（选填“控制变量法”或“等效替代法”）。（2）关于本实验，下列说法错误的是______。A.必须保证沙桶和沙的总质量远小于滑块的质量B.力传感器的示数为沙桶及细沙总重力的一半C.运动过程中沙桶的速度是滑块速度的一半（3）某次实验得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，在纸带上选取相邻的3个计数点、、（每两个相邻的计数点之间有四个点未画出），其中，，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则滑块的加速度大小______。（4）往沙桶中加入细沙，记录力传感器示数，并计算对应的滑块加速度大小，作出图像如图丙所示，已知滑块与木板间的动摩擦因数为，图像的斜率为，横轴截距为。由图丙可知当地的重力加速度为______。（用、、表示）【答案】（1）控制变量法（2）AB（3）0.76（4）【解析】【小问1详解】本实验保持滑块质量不变，探究加速度与物体受力的关系，用到了控制变量法。【小问2详解】A．实验中利用力传感器直接测出滑块所受拉力大小，不需要保证沙桶和沙的总质量远远小于滑块的质量，故A错误；B．由于沙桶及细沙有向下的加速度，故传感器的示数（绳的拉力）小于其重力的一半，故B错误；C．由于沙桶的位移是滑块位移的一半，故任意时刻速度为滑块速度的一半，故C正确。故选AB。【小问3详解】由匀变速直线运动的规律得化简得，解得。【小问4详解】对滑块由牛顿第二定律可得整理得，根据图丙有，解得。三、解答题（40分，10分+12分+18分）13.2024年11月4某领导到孝感视察空降兵部队，他强调空降兵部队在我军力量体系和作战体系中具有特殊重要作用。在某次空降兵低空跳伞训练中，当直升机悬停在离地面高处时，空降兵离开飞机做自由落体运动。运动一段时间后，打开降落伞，开伞后空降兵以大小为的加速度匀减速下降。为了空降兵的安全，要求空降兵落地速度最大不得超过，取，求：（1）空降兵开伞时，离地面的高度至少为多少？（2）空降兵在空中运动的最短时间为多少？【答案】（1）255m（2）14s【解析】【小问1详解】设空降兵开伞时，离地面的高度至少为，此时的速度为，则有又联立得【小问2详解】设空降兵在空中的最短时间为，空降兵离开飞机做自由落体运动，则空降兵匀减速下降过程所求时间为解得14.如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆盘最上端有一点，飞镖抛出时与在同一竖直面内等高，且到点距离为。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准点抛出的同时，圆盘绕经过盘心点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度。（1）若，飞镖恰好击中点，求圆盘的半径；（2）若改变的大小，飞镖恰好击中点，求圆盘转动角速度的可能值。（结果用含的表达式表示）【答案】（1）0.2m（2）【解析】【小问1详解】飞镖水平抛出后做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，