精品解析：江苏省徐州市睢宁县宁海高级中学2024-2025学年高一下学期3月质量检测物理试题

宁海高级中学2024-2025学年度第二学期3月质量检测 高一物理试题 一．选择题（共11小题，满分44分，每小题4分） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 开普勒在第谷观测资料的基础上，发现了万有引力定律 B. 卡文迪什通过实验测定得出万有引力常量 C. 平抛运动是非匀变速曲线运动 D. 匀速圆周运动合外力为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．开普勒在第谷观测资料的基础上，发现了开普勒三定律。故A错误； B．卡文迪什通过实验测定得出万有引力常量。故B正确； C．平抛运动是匀变速曲线运动。故C错误； D．匀速圆周运动合外力提供向心力，不为零。故D错误。 故选B。 2. “天问一号”火星探测器从地球发射后，经过一系列的变轨进入调相轨道，然后进入停泊轨道绕火星运动，A、B分别为停泊轨道上的“近火点”“远火点”。关于“天问一号”火星探测器的运动情况，下列说法正确的是（　　） A. 在停泊轨道A点的速度大于在B点的速度 B. 在A点的加速度小于在B点的加速度 C. 在停泊轨道运行的周期比在调相轨道上大 D. 从调相轨道经过A点进入停泊轨道时需要点火加速 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律可知，点是离火星最近的点，点是离火星最远的点，所以经过点时的线速度比点大，故A正确； B．根据牛顿第二定律 可知点为“近火点”，比较小，因而在A点的加速度大于在B点的加速度。故B错误； C．根据开普勒第三定律 可知，天问一号在调相轨道上的半长轴大，则天问一号在调相轨道上运行周期比在停泊轨道上的大，故C错误； D．从调相轨道进入停泊轨道，需要做近心运动，因此需要在A点减速，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，a、b、c为地球的三颗卫星，它们均沿逆时针方向绕地球做匀速圆周运动，其中a、b的轨道半径为，c是地球同步卫星，轨道半径为。图示时刻b、c恰好相距最近，已知地球半径为R，自转周期为T，则下列说法正确的是（　　） A. 卫星a加速可以追上卫星b B. 卫星a、b的运行周期为 C. 地球表面的重力加速度为 D. 从图示位置到b、c再次距离最近，需要的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星a加速后做离心运动，轨道变高，不可能追上卫星b，故A错误； B．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，对于卫星a、b有 对于卫星c，运行周期等于地球自转周期T， 联立解得卫星a、b的运行周期，故B错误； C．地球表面的重力加速度 对于卫星c， 联立解得，故C错误； D．设经过时间t，卫星b、c再次距离最近，则有， 解得，故D正确。 故选D。 4. 两个质量均匀分布可看作质点的球体之间的万有引力为，如果将它们之间距离增加为原来两倍，且将其中一个球体的质量减小为原来一半，则两球体之间的万有引力变为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设两个质点相距r，它们之间的万有引力大小为 若它们间的距离增加为原来的2倍，其中一个球的质量减小为原来的一半，则它们之间的万有引力大小为 故选D。 5. 如图是一汽车在平直路面上启动的速度－时间图像，在0 ~ t1段图像是直线段，t1时刻起汽车的功率保持不变．已知路面阻力不变，则由图像可知（ ） A. 0 ~ t1时间内，汽车牵引力增大，加速度增大，功率不变 B. 0 ~ t1时间内，汽车牵引力不变，加速度不变，功率增大 C. t1 ~ t2时间内，汽车牵引力增大，加速度增大 D. t1 ~ t2时间内，汽车牵引力不变，加速度不变 【答案】B 【解析】 【分析】根据题中图像可知，本题考查机车启动问题，根据图像反应的运动规律，运用牛顿第二定律、瞬时功率等，进行分析推断。 【详解】AB．由图像可知，汽车在0- t1时间内做匀加速直线运动，加速度a不变，根据牛顿第二定律得 故牵引力不变，功率 随时间逐渐增大，故A错误，B正确； CD．汽车在t1时刻达到额定功率，之后的运动过程中，功率保持不变．根据 汽车在t1 ~ t2时间内，随着速度的增加，逐渐减小，由 可知，汽车将做加速度a逐渐减小的加速运动，直到t2时刻 汽车速度达到最大，之后匀速．故C、D错误。 故选B。 6. 如图所示，电梯质量为M，它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动。当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这段过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 电梯对物体的支持力所做的功等于 B. 电梯对物体的支持力所做的功大于 C. 钢索的拉力所做的功等于 D. 钢索的拉力所做的功小于 【答案】B 【解析】 【详解】A．梯对物体的支持力所做的正功和物体重力所做的负功之和等于，故A错误； B．由A项分析知电梯对物体的支持力所做的功等于物体克服重力所做功加上，故B正确； CD．由动能定理可得 解得 故CD错误。 故选B。 7. 人们用滑道从高处向低处运送货物。如图所示，可看作质点的货物从圆弧滑道顶端点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端点时速度大小为。已知货物质量为，滑道高度为，且过点的切线水平，重力加速度取。关于货物从点运动到点的过程，下列说法不正确的有（　　） A. 重力做的功为800J B. 阻力做的功为440J C. 释放后过P点时向心加速度大小为 D. 经过Q点时货物对轨道的压力大小为380N 【答案】C 【解析】 【详解】A．重力做的功为 选项A正确，不符合题意； B．下滑过程据动能定理可得 代入数据解得，克服阻力做的功为 选项B正确，不符合题意； C．经过P点时速度为零，则向心加速度大小为零，选项C错误，符合题意； D．经过点时，据牛顿第二定律可得 解得货物受到的支持力大小为 据牛顿第三定律可知，货物对轨道的压力大小为，选项D正确，不符合题意。 故选C。 8. 摩天轮是游乐场中常见的娱乐设施。如图所示，一摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是（　　） A. 摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变 B. 在最高点，乘客重力小于座椅对他的支持力 C. 摩天轮转动一周的过程中，乘客重力做的功为零 D. 摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，动能不变，但高度变化，其重力势能变化，所以机械能在变化，故A错误； B．乘客在最高点时，由重力和座椅的支持力的合力提供向心力，而向心力方向向下，处于失重状态，则乘客重力大于座椅对他的支持力，故B错误； C．摩天轮转动一周的过程中，乘客的位移为0，则重力做的功为零，故C正确； D．摩天轮转动过程中，乘客的重力不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，根据可知，竖直方向的速度变化，所以重力的瞬时功率变化，故D错误。 故选C。 9. 如图所示，小滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计一切摩擦，重力加速度大小为g。则（　　） A. a落地前，轻杆对b一直做正功 B. a落地时速度大小为2 C. a下落过程中，其加速度始终小于g D. a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力为mg 【答案】D 【解析】 【详解】A．a刚开始运动时b的速度为零，当a落地时，b的速度为零，整个运动过程，b的速度先增大后减小，动能先增大后减小，整个过程只有轻杆对b做功，由动能定理可知，轻杆对b先做正功后做负功，A错误； B．a、b组成系统，只有重力做功，系统的机械能守恒，a落地时，b的速度为零，根据系统机械能守恒定律得 解得 B错误； C．轻杆对b先做正功后做负功，则杆先处于压缩状态、后处于拉伸状态，则轻杆对a的作用力先斜向上后斜向下，轻杆对a的作用力在竖直方向的分力先竖直向上后竖直向下，a所示合力先小于重力后大于重力，由牛顿第二定律可知，a的加速度先小于g后大于g，C错误； D．a、b组成的系统，只有重力做功，系统的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力的作用，所以b对地面的压力大小为mg，D正确。 故选D。 10. 如图所示，质量为m的物体，以速度v离开高为H的桌子，当它落到距地面为h的A点时，在不计空气阻力的情况下，以地面为重力势能的零点，下列说法正确的是（　　） A. 物体在A点具有的机械能是 B. 物体在A点具有的机械能是 C. 物体在A点具有的动能是 D. 物体在A点具有的动能是 【答案】B 【解析】 【详解】AB．物体在运动的过程中机械能守恒，初始位置的机械能 所以A点的机械能为，故A错误，B正确； CD．根据机械能守恒得 则，故CD错误。 故选B。 11. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，空气阻力不变，该物体的和随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取。由图中数据可得（　　） A. 物体的质量为0.5kg B. 出发时，物体的速率为 C. 下落阶段时，物体动能 D. 落回到出发点，物体的动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，由图可知，当物体上升高度为4m时，物体的重力势能为80J，由公式 Ep=mgh 可得物体质量为 m=2kg 故A错误； B．根据题意，由图可知，当h=0时，物体的重力势能为零，则物体的机械能等于物体的动能，即物体抛出时的动能为100J，由公式 可得抛出时物体的速率为 v0=10m/s 故B错误； C．由图可知，物体每运动1m，物体的机械能就损失5J，当物体下降经过h=2m时，物体运动的路程为6m，因此减少的机械能为 E损=30J 设物体的初始机械能为E总0，由题意知 E总0=100J 此时的重力势能为 Ep=40J 因此此时的动能为 Ek=E总0-Ep-E损=100J-40J-30J=30J 故C错误； D．从抛出至落回地面的过程中物体运动的路程为8m，减少的机械能为 E损=40J 在地面时物体的重力势能为零，因此物体的动能为 Ek=100J-40J=60J 故D正确。 故选D。 二．实验题（共1小题，满分9分，每小题9分） 12. 用图甲的实验装置验证机械能守恒定律。 （1）下列做法中正确的有（ ） A. 必须要称出重物的质量 B. 数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置 C. 图中两限位孔必须在同一竖直线上 D. 可以用或者计算某点速度 （2）选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个相邻的计时点，打点计时器通过频率为50Hz的交变电流，用刻度尺测得，，，重锤的质量为1.00kg，g取。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_______J；此时重锤的速度为_______m/s。（结果均保留三位有效数字） 【答案】（1）C （2） ①. 1.88 ②. 1.92 【解析】 【小问1详解】 A．由于验证机械能守恒定律的表达式中质量可以约去，所以不需要称出重物的质量，故A错误； B．为了减小误差，数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，故B错误； C．为了减小摩擦阻力的影响，图中两限位孔必须在同一竖直线上，故C正确； D．求解速度时需利用纸带上的点迹，用平均速度等于中间时刻的瞬时速度的思想方法去求解，不可以用或者计算某点速度，因为这样默认重物机械能守恒，失去了验证的意义，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 [1]当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 [2]此时重锤的速度为 三．解答题（共4小题，满分47分） 13. 如图所示，光滑绝缘的水平面上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量都为m，彼此间距离均为r，A、B带正电，电荷量均为q。现对C施加一个水平力F的同时放开三个小球，三个小球在运动过程中保持间距r不变，求：（三个小球均可视为点电荷） （1）C球的电性和电荷量大小； （2）水平力F的大小。 【答案】（1）负电，2q；（2） 【解析】 【详解】（1）运动过程中间距不变，则三球加速度相同，水平向右；设C球所带电量为Q，对A球受力分析可知C球带负电，且 解得 即C球带负电，其电荷量大小为2q； （2）对A球受力分析，可知 解得 再对整体受力分析可知 即水平力F大小为。 14. 如图所示，某滑板爱好者在距地面高度的平台上滑行，水平离开A点后落在水平地面上的B点，其A、B两点间水平位移。取重力加速度，忽略空气阻力。求： （1）滑板爱好者离开A点时速度大小； （2）滑板爱好者在B点落地前瞬间的速度。 【答案】（1）；（2），与水平方向夹角斜向下 【解析】 【详解】（1）由平抛运动的规律可知 解得 （2）解法1 解得 与水平方向夹角斜向下 解法2 由动能定理 解得 与水平方向夹角斜向下 15. 如图所示，水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直四分之一圆弧轨道相切于B点，右端与一倾角为θ=30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接，物体经过C点时速率不变。斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量为m=1.5kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆轨道的半径R=5.0m，水平轨道BC长L=6.0m，滑块与水平轨道之间的动摩擦因数μ=0.5，光滑斜面轨道上CD长s=3.0m，取g=10m/s2，求： （1）滑块第一次经过B点时对轨道的压力大小； （2）整个过程中弹簧具有的最大弹性势能； （3）物体最后停止的位置距C点的距离。 【答案】（1）45N （2）7.5J （3）4m 【解析】 【小问1详解】 滑块从A点到B点运动过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得 在B点，滑块的重力与轨道的支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得 代入数据解得 由牛顿第三定律可知，滑块第一次经过B点时对轨道的压力大小为 【小问2详解】 以BC所在平面为零势能面，滑块从A到D过程，由能量守恒定律得 代入数据解得弹簧具有的最大弹性势能为 【小问3详解】 滑块最终停止在水平轨道BC上，设滑块在BC上通过的总路程为x，滑块从A点开始运动到静止整个过程，由动能定理得 代入数据解得 故滑块最后停在离C点4m处。 16. 如图所示，竖直光滑的半径为的圆弧轨道与水平轨道BCD在B点平滑连接，水平面BC段粗糙，长度为，与滑块之间的动摩擦因数为、水平面CD段光滑在D点有一竖直墙壁固定一根轻质弹簧，当弹簧处于自由长度时，弹簧的另一端刚好处于C点，现把一质量为的滑块从圆弧轨道的顶端A点静止开始下滑（取），求； （1）滑块刚好滑到圆弧底端B时，轨道受到的作用力； （2）滑块第一次压缩弹簧时，弹簧获得的最大弹性势能。 【答案】（1）60N，方向竖直向下 （2）8J 【解析】 【小问1详解】 滑块在圆弧上运动的过程，由动能定理得 在B点，对滑块由牛顿第二定律得 代入数据解得N＝60N，方向竖直向上。 根据牛顿第三定律知轨道受到的作用力为60N，方向竖直向下。 小问2详解】 对滑块，从A点开始至弹簧压缩最短的过程，由功能关系得 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 宁海高级中学2024-2025学年度第二学期3月质量检测 高一物理试题 一．选择题（共11小题，满分44分，每小题4分） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 开普勒在第谷观测资料的基础上，发现了万有引力定律 B 卡文迪什通过实验测定得出万有引力常量 C. 平抛运动是非匀变速曲线运动 D. 匀速圆周运动合外力为0 2. “天问一号”火星探测器从地球发射后，经过一系列的变轨进入调相轨道，然后进入停泊轨道绕火星运动，A、B分别为停泊轨道上的“近火点”“远火点”。关于“天问一号”火星探测器的运动情况，下列说法正确的是（　　） A. 在停泊轨道A点的速度大于在B点的速度 B. 在A点的加速度小于在B点的加速度 C. 在停泊轨道运行的周期比在调相轨道上大 D. 从调相轨道经过A点进入停泊轨道时需要点火加速 3. 如图所示，a、b、c为地球三颗卫星，它们均沿逆时针方向绕地球做匀速圆周运动，其中a、b的轨道半径为，c是地球同步卫星，轨道半径为。图示时刻b、c恰好相距最近，已知地球半径为R，自转周期为T，则下列说法正确的是（　　） A. 卫星a加速可以追上卫星b B. 卫星a、b的运行周期为 C. 地球表面的重力加速度为 D. 从图示位置到b、c再次距离最近，需要的时间为 4. 两个质量均匀分布可看作质点的球体之间的万有引力为，如果将它们之间距离增加为原来两倍，且将其中一个球体的质量减小为原来一半，则两球体之间的万有引力变为（ ） A. B. C. D. 5. 如图是一汽车在平直路面上启动的速度－时间图像，在0 ~ t1段图像是直线段，t1时刻起汽车的功率保持不变．已知路面阻力不变，则由图像可知（ ） A. 0 ~ t1时间内，汽车牵引力增大，加速度增大，功率不变 B. 0 ~ t1时间内，汽车牵引力不变，加速度不变，功率增大 C. t1 ~ t2时间内，汽车牵引力增大，加速度增大 D. t1 ~ t2时间内，汽车牵引力不变，加速度不变 6. 如图所示，电梯质量为M，它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动。当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这段过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 电梯对物体的支持力所做的功等于 B. 电梯对物体的支持力所做的功大于 C. 钢索的拉力所做的功等于 D. 钢索的拉力所做的功小于 7. 人们用滑道从高处向低处运送货物。如图所示，可看作质点的货物从圆弧滑道顶端点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端点时速度大小为。已知货物质量为，滑道高度为，且过点的切线水平，重力加速度取。关于货物从点运动到点的过程，下列说法不正确的有（　　） A. 重力做的功为800J B. 阻力做的功为440J C. 释放后过P点时向心加速度大小为 D. 经过Q点时货物对轨道的压力大小为380N 8. 摩天轮是游乐场中常见娱乐设施。如图所示，一摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是（　　） A. 摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变 B. 在最高点，乘客重力小于座椅对他的支持力 C. 摩天轮转动一周的过程中，乘客重力做的功为零 D. 摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变 9. 如图所示，小滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计一切摩擦，重力加速度大小为g。则（　　） A. a落地前，轻杆对b一直做正功 B. a落地时速度大小为2 C. a下落过程中，其加速度始终小于g D. a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力为mg 10. 如图所示，质量为m的物体，以速度v离开高为H的桌子，当它落到距地面为h的A点时，在不计空气阻力的情况下，以地面为重力势能的零点，下列说法正确的是（　　） A. 物体在A点具有的机械能是 B. 物体在A点具有的机械能是 C. 物体在A点具有的动能是 D. 物体在A点具有的动能是 11. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能等于动能与重力势能之和。取地面为重力势能零点，空气阻力不变，该物体的和随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取。由图中数据可得（　　） A. 物体的质量为0.5kg B. 出发时，物体的速率为 C. 下落阶段时，物体动能 D. 落回到出发点，物体的动能 二．实验题（共1小题，满分9分，每小题9分） 12. 用图甲实验装置验证机械能守恒定律。 （1）下列做法中正确的有（ ） A. 必须要称出重物的质量 B. 数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置 C. 图中两限位孔必须在同一竖直线上 D. 可以用或者计算某点速度 （2）选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个相邻的计时点，打点计时器通过频率为50Hz的交变电流，用刻度尺测得，，，重锤的质量为1.00kg，g取。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_______J；此时重锤的速度为_______m/s。（结果均保留三位有效数字） 三．解答题（共4小题，满分47分） 13. 如图所示，光滑绝缘的水平面上固定着A、B、C三个带电小球，它们的质量都为m，彼此间距离均为r，A、B带正电，电荷量均为q。现对C施加一个水平力F的同时放开三个小球，三个小球在运动过程中保持间距r不变，求：（三个小球均可视为点电荷） （1）C球的电性和电荷量大小； （2）水平力F的大小。 14. 如图所示，某滑板爱好者在距地面高度的平台上滑行，水平离开A点后落在水平地面上的B点，其A、B两点间水平位移。取重力加速度，忽略空气阻力。求： （1）滑板爱好者离开A点时速度大小； （2）滑板爱好者在B点落地前瞬间的速度。 15. 如图所示，水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直四分之一圆弧轨道相切于B点，右端与一倾角为θ=30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接，物体经过C点时速率不变。斜面顶端固定一轻质弹簧，一质量为m=1.5kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆轨道的半径R=5.0m，水平轨道BC长L=6.0m，滑块与水平轨道之间的动摩擦因数μ=0.5，光滑斜面轨道上CD长s=3.0m，取g=10m/s2，求： （1）滑块第一次经过B点时对轨道的压力大小； （2）整个过程中弹簧具有的最大弹性势能； （3）物体最后停止的位置距C点的距离。 16. 如图所示，竖直光滑的半径为的圆弧轨道与水平轨道BCD在B点平滑连接，水平面BC段粗糙，长度为，与滑块之间的动摩擦因数为、水平面CD段光滑在D点有一竖直墙壁固定一根轻质弹簧，当弹簧处于自由长度时，弹簧的另一端刚好处于C点，现把一质量为的滑块从圆弧轨道的顶端A点静止开始下滑（取），求； （1）滑块刚好滑到圆弧底端B时，轨道受到的作用力； （2）滑块第一次压缩弹簧时，弹簧获得的最大弹性势能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $