【物理】河北省雄安新区部分高中2025-2026学年高一下学期3月月考试题(解析版)

高一物理全卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。一、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，只有一项是符合题目要求的。1.物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，下列关于物理学家和他们的贡献以及相关观点正确的是（）A.卡文迪什用实验测出了引力常量G的数值B.牛顿发现了万有引力定律，并测出了地球的质量C.开普勒第三定律，其中的大小不仅与中心天体有关，还与环绕天体有关D.牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度，对万有引力定律进行了“月地检验”【答案】A【解析】AB．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什通过扭秤实验测定了引力常量的数值，并测出地球质量，故A正确、B错误；C．开普勒第三定律中的仅由中心天体的质量决定，与环绕天体无关，故C错误；D．牛顿的“月地检验”是通过比较月球公转向心加速度与地球表面重力加速度的关系验证万有引力定律，而非与地球赤道上的自转向心加速度比较，故D错误。故选A。2.下列是摩托车骑手加速下坡和减速上坡的示意图，则在下坡经过点和上坡经过点时摩托车和骑手所受的合力与速度的方向可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】在A点，摩托车加速下坡。速度v1沿A点的切线方向。因为是加速运动，所以合力F1与v1成锐角；因为是曲线运动，合力F1必须指向轨迹弯曲的内侧。在B点，摩托车减速上坡。速度v2沿B点的切线方向。因为是减速运动，F2的方向与v2的夹角为钝角，且指向轨迹内侧。故选A。3.如图所示为一自行车车轮的简化示意图，为外轮边缘两点，B为内圈小齿轮边缘一点，两轮绕同一轴匀速转动的过程中，下列说法正确的是（）A.A点与C点的线速度相同B.A点的角速度比B点的小C.B点的周期比C点周期小D.A点的向心加速度比B点的大【答案】D【解析】A．车轮上点与点的线速度大小相等，方向不同，错误；BC．由于车轮绕同一中轴旋转，其上A、B、C三点的角速度均相同，周期相等，BC错误；D．点与点的角速度相等，向心加速度，由于，故点的向心加速度比点的大，D正确。4.如图所示为拍电影时吊威亚的情景，A、B两人同步快速向右运动，将演员C沿竖直方向加速向上吊起，当滑轮两边的绳间的夹角为θ时，A、B运动的速度大小为，演员C运动的速度大小为，则下列说法正确的是（）A. B.C.A、B两人一定是加速向右运动 D.A、B两人有可能匀速向右运动【答案】D【解析】AB．根据运动分解可知，，故AB错误；CD．如果A、B匀速向右运动，即不变，随着增大，根据可知，不断增大，故C错误，D正确。故选D。5.旋转飞椅可简化成如图所示模型。长为L的钢绳一端系有质量为m可视为质点的小球，另一端固定在直径为a的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向夹角为θ，不计钢绳的重力，此时钢绳的拉力为T。下列说法正确的是（）A.小球做圆周运动的半径为LB.小球做圆周运动的轨迹圆心为O点C.钢绳拉力T的大小与向心力大小相等D.钢绳拉力T沿水平方向的分力提供向心力【答案】D【解析】A．小球做圆周运动的半径r＝Lsinθ故A错误；B．小球做圆周运动的圆心为转轴与小球所在水平面的交点，不是点O，故B错误；CD．钢绳拉力T沿水平方向的分力提供向心力，向心力大小F＝Tsinθ＜T故C错误，D正确。故选D。6.如图所示，在饺子（可视为质点）加工厂的自动化生产线上，水平传送带末端与收集槽（槽壁厚度不计）左边缘的水平距离为，与收集槽上边缘的高度差为，收集槽的开口宽度也为，重力加速度为，不计空气阻力。为使水平传送带上的饺子准确落入收集槽中，则饺子离开传送带的速度的大小应满足（）A. B.C. D.【答案】C【解析】饺子竖直方向做自由落体运动，根据解得刚好落到槽口左边缘，水平方向有联立得初速度刚好落到槽口右边缘，水平方向有联立解得综上可得。故选C。7.如图所示，一长为的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为的小球（可视为质点），轻杆随转轴在竖直平面内绕转轴中心点做角速度为的匀速圆周运动，已知重力加速度为。下列说法正确的是（）A.小球运动到水平位置A时，杆对球的作用力方向指向圆心B.小球运动到最低点时，杆对球的作用力大小为C.小球运动到最高点时，杆对球的作用力大小不可能为0D.小球运动到最高点时，若，杆对球的作用力大小为【答案】D【解析】A．小球做匀速圆周运动，运动到水平位置时，杆的拉力和重力的合力提供向心力，方向指向圆心，重力方向竖直向下，所以杆对球的作用力方向并非指向圆心，而是斜向上，故A错误；B．小球运动到最低点时，杆的拉力和重力的合力提供向心力，即所以，故B错误；CD．因转动的角速度大小未知，故小球在最高点时，杆对球的作用力方向不能确定。假设杆对球的作用力的方向竖直向下，根据解得若，杆对小球的作用力竖直向下，杆对球的作用力大小为若，杆对球的作用力大小为，故C错误，D正确。故选D。二、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，有多项是符合题目要求的。全选对的得6分，选不全的得3分，错选得0分。8.“天宫二号”在距地面的轨道上运行，“天链二号01星”是一颗地球静止卫星，可为“天宫二号”与地面测控站间数据传输提供中继服务，两者均绕地球做匀速圆周运动。则（）A.“天宫二号”的速度小于第一宇宙速度B.“天链二号01星”能经过石家庄上空C.“天链二号01星”的角速度比“天宫二号”的角速度小D.“天链二号01星”的加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度【答案】ACD【解析】A．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，根据万有引力提供向心力有解得由于“天宫二号”的卫星半径大于地球半径，所以运行速度小于第一宇宙速度，故A正确；B．静止卫星的轨道平面与地球赤道平面重合，故不可能经过石家庄上空，故B错误；C．根据万有引力提供向心力有解得由图可知，“天宫二号”的半径较小，则“天宫二号”的角速度大，故C正确；D．同步轨道上的“天链二号01星”相对地面静止，与赤道上物体具有相同的角速度，根据“天链二号01星”的轨道半径大，所以向心加速度大，故D正确。9.如图所示，从地面上同一位置抛出两个小球（均可视为质点）。分别落在地面上的两点，两球运动的最大高度相同。不计空气阻力，则（）A.A球的质量一定大于B球的质量B.B球落地时的速率一定大于A球落地时的速率C.B球的飞行时间一定等于A球的飞行时间D.B球的加速度可能大于A球的加速度【答案】BC【解析】AD．不计空气阻力，两球都只受重力作用，则两球的加速度都为重力加速度，与质量无关，所以无法确定两球的质量关系，AD错误；C．斜抛运动竖直方向上做竖直上抛运动，水平方向做匀速直线运动，根据竖直上抛运动的特点，可知上升和下降的时间相等，下降过程竖直方向上做自由落体运动，由可得又因、两小球运动的最大高度相等，故两者运动时间均为，即球的飞行时间一定等于球的飞行时间，C正确；B．两小球运动时间相等，则落地时竖直方向速度相同，又因球的水平位移更大，水平方向做匀速运动，由可得球的水平速度大于球的水平速度，根据速度的合成公式可得球落地的速度比球落地的速度大，B正确。故选BC。10.如图甲为火车过铁轨弯道时的情景，轨道的正视图如图乙所示。已知此处内外铁轨高度差为，内外轨道的水平距离为，火车转弯的轨道半径为，火车的质量为，火车速度为，重力加速度为，不考虑火车长度对受力情况造成的影响。下列说法正确的是（）A.当时，火车对内外轨道均没有侧向挤压B.当时，火车对轨道的作用力为0C.当时，火车轮缘受到的侧向挤压力大小恒为D.当时，火车对外轨道有侧向挤压【答案】AD【解析】ABD．火车对内外轨道没有侧向挤压时，火车受到轨道对火车的支持力和重力的合力提供向心力。支持力的方向垂直轨道平面，轨道平面倾斜角，竖直方向受力平衡，则有水平方向合力提供向心力，则有得当时，所需向心力增大，仅支持力水平分力不足以提供火车转弯所需向心力，火车会挤压外轨以获得额外向心力，而非内轨，故AD正确，B错误；C．当时，火车轮缘受到的侧向挤压力大小不是定值，和有关，故C错误。故选AD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某小组利用如图1所示的实验装置做“探究向心力大小的表达式”实验。（1）为了探究向心力的大小与小球质量的关系，将两个质量不同的小球分别放到特定的位置，其中右边小球已经放好，如图1所示，则左边小球应放在图中的_______位置（选填“A”或“B”）；同时调整塔轮上皮带的位置，使得左右两边的塔轮半径_______（选填“相同”或“不相同”）。（2）按第（1）问调整好仪器后，加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动，此时红白相间的标尺显示如图2所示，左边标尺上露出红白相间的等分格数为3格，右边为6格，则左边和右边两个小球的质量比应为_______。【答案】（1）A相同（2）1：2【解析】【小问1解析】探究向心力的大小与小球质量的关系，要保持角速度和转动半径不变，改变小球的质量，则由右边小球已经放好的位置可知，左边小球应放在图中的A位置；同时调整塔轮上皮带的位置，使得左右两边的塔轮半径相同。【小问2解析】因左右两边露出的格数之比为3:6，可知向心力之比为1:2；根据F=mω2r可知，左边和右边两个小球的质量比应为1:2。12.某小组在“研究平抛运动特点”的实验中，分别使用了图1和图2中的实验装置。（1）为探究水平方向分运动特点，应选用图1中的___________（填“甲”或“乙”）装置。（2）采用图2所示装置进行实验。将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上，钢球落到倾斜的挡板后挤压复写纸，在白纸上留下印迹。下列说法正确的是___________。A.调节装置使其背板竖直B.调节斜槽使其末端切线水平C.以斜槽的末端在白纸上的投影点为坐标原点D.钢球在斜槽静止释放的高度应等间距下降（3）如图3所示，实验小组记录了小球在运动过程中经过三个位置，每个正方形小格的边长为，重力加速度取，则该小球做平抛运动的初速度大小___________；点的速度大小___________，小球的抛出点是否在点？___________（填“是”或“不是”）。【答案】（1）乙（2）AB（3）1.52.5不是【解析】【小问1解析】为研究水平方向分运动特点，需要将平抛运动与匀速直线运动进行对比。故应该选装置乙。【小问2解析】A．调节装置使其背板竖直，才能保证小球落在背板上的痕迹准确反映平抛轨迹，故A正确；B．调节斜槽末端切线水平，才能保证小球抛出时初速度水平，故B正确；C．坐标原点应选小球在斜槽末端时球心的位置，不是斜槽末端的投影点，故C错误；D．每次释放小球的高度应相同，保证初速度一致，不需要等间距下降，故D错误。故选AB。【小问3解析】由题知，每个正方形小格的边长为，由图3，可知、的竖直位移为、的竖直位移为，在竖直方向有解得又与的水平位移都为，则有解得小球在点的竖直分速度大小为则小球在点的速度大小为根据平抛运动规律，可得小球从抛出点到点的时间为小球从抛出点到点的水平位移为而由图3可知点到点的水平距离为，可知小球并没有经过点，则点不是小球做平抛运动的抛出点。13.已知中国空间站质量为，绕地球运行的周期为，地球半径为，地球表面重力加速度为，引力常量为，忽略地球自转影响。求：（1）地球的质量；（2）地球的平均密度；（3）空间站到地球表面的距离。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1解析】忽略地球自转影响，地球表面任意物体的重力等于地球对它的万有引力，设表面物体质量为​，有约去​整理得【小问2解析】地球为球体，体积密度公式代入化简得【小问3解析】空间站绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，轨道半径有代入约去空间站质量后整理得整理得​14.如图所示，一可视为质点的小物块从平台的右端点以速度水平飞出后，恰由点沿切线方向进入竖直圆轨道，圆心为，经过最低点时小物块对轨道的压力大小为，并以速度恰好能通过轨道最高点飞出。已知小物块质量，重力加速度取，不计空气阻力。求：（以下结果可保留根号）（1）小物块在点的瞬时速度的大小和从到的时间。（2）圆轨道的半径。（3）小球经过点时的速度的大小。【答案】（1），（2）（3）【解析】【小问1解析】小物块进入轨道时，刚好沿点切线进入，其分速度与合速度如下图由图可知解得A到P点的时间为【小问2解析】由题意可知，小物块恰好从点飞出，对小物块在点受力分析，可得解得【小问3解析】由牛顿第三定律可知，小物块在点所受的支持力大小为由牛顿第二定律有联立解得15.如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘。原长为、劲度系数为的轻弹簧一端固定于轴上，另一端连接质量为的小物块。当圆盘静止时，把弹簧拉长后将物块放在圆盘上，使物块能保持静止