江苏省海门中学2025-2026学年高一下学期段考物理试卷（一）

2025-2026学年江苏省南通市海门中学高一（下）段考物理试卷（一） 一、单选题：本大题共11小题，共44分。 1.如图所示，物体在力F的作用下在水平面发生了一段位移x，三种情形下力F和位移x的大小都是一样的。角的大小、物体运动方向如图。下列说法正确的是(    ) A. 甲、丙两种情形下，力F做功的大小相等 B. 甲、乙两种情形下，力F都做负功 C. 乙、丙两种情形下，力F都做正功 D. 不知道地面是否光滑，无法判断F做功的大小关系 2.如图所示，运动员把质量为400g的足球可视为质点从水平地面踢出后，某人观察它在空中的飞行情况。据观察，足球上升的最大高度为5m，在最高点的速度为，选择水平地面为参考面，空气阻力不可忽略。下列说法正确的是(    ) A. 足球在最高点的机械能为80J B. 足球上升过程中重力做功为20J C. 运动员踢球时对足球做的功大于100J D. 足球刚落回到水平地面时的动能大于100J 3.下列物体中，机械能守恒的是(    ) A. 在竖直平面内做匀速圆周运动的物体 B. 做平抛运动的物体 C. 被匀速吊起的集装箱 D. 以的加速度竖直向上做匀减速运动的物体 4.已知地球质量约为火星质量的10倍，一火星探测器在地球与火星之间，当地球对它的引力与火星对它的引力大小相等时，探测器距地球的距离与距火星的距离之比为(    ) A. 10：1 B. 1：10 C. D. 5.如图所示，把质量为m的石块从h高处以角斜向上方抛出，初速度大小为，不计空气阻力，重力加速度为g。取石块出手点为零势能参考平面，则下列说法正确的是(    ) A. 石块运动过程中的最大动能为 B. 石块运动过程中的机械能为 C. 石块从抛出到落地动能的变化量为mgh D. 石块运动过程中最小速度为 6.如图所示，质量为m和3m的小球A和B，系在长为L的细线两端，桌面水平光滑，高，B球无初速度从桌边滑下，落在沙地上静止不动，则A球离开桌边的速度    A. B. C. D. 7.如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点。在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是(    ) A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大，后减小 D. 先减小，后增大 8.如图所示，我国的静止卫星M、量子卫星N均在赤道平面内绕地球做圆周运动，P是地球赤道上一点，则(    ) A. P点的周期比N的大 B. P点的速度等于第一宇宙速度 C. M的向心加速度比N的大 D. M所受的万有引力比N所受的大 9.如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆至O点正下方B点的过程中(    ) A. 重力做正功，弹力不做功 B. 弹力做负功，弹性势能增加 C. 在O点正下方B点时，重力的功率为零 D. 若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功的功率一直增大 10.跳伞爱好者从悬停在高空的直升机上跳下，起跳后先做一段自由落体运动，然后打开降落伞，开伞后减速下降，空气阻力的大小与速率成正比，最后匀速下落。跳伞爱好者的动能、重力势能、机械能E、重力的功率P随下落的高度h变化的图像可能正确的是(    ) A. B. C. D. 11.如图所示，载人飞船先后在圆形轨道Ⅰ、椭圆轨道Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运行，与天和核心舱刚好在B点成功对接。已知轨道Ⅰ、Ⅲ的半径分别为、，轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B两点，则飞船(    ) A. 在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅰ上运行的周期 B. 在轨道Ⅱ上的A点和B点的速度的大小之比为： C. 在轨道Ⅱ上从A点运行到B点的过程中机械能减小 D. 先到Ⅲ轨道，然后再加速，才能与天和核心舱完成对接 二、实验题：本大题共1小题，共15分。 12.某物理兴趣小组利用如图甲实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从一定高度山静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带：O是打下的第一个点，打点计时器的工作频率为50Hz。A、B、C为纸带上标注的三个计数点，每相邻两计数点间还有4个点图中未标出。各计数点到O点的距离已在图中标出。已知、重力加速度g取，计算结果均保留一位有效数字。 关于此述实验，下列说法中正确的是        ； A.重物最好选择密度较大的物块 B.重物的质量可以不测量 C.实验中应先释放纸带，后接通电源 D.可以利用公式来求解瞬时速度 在纸带上打下计数点B时的速度        ； 在打计数点O至B过程中系统动能的增加量        J，系统重力势能的减少量        J，实验结果显示略大于，那么造成这一现象的主要原因是        。 三、计算题：本大题共4小题，共41分。 13.“玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由下落的实验，测得物体从静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，引力常量为G。求： 月球表面的重力加速度； 月球的质量。 14.在水平路面上运动的汽车的额定功率为60kW，若其总质量为5t，在水平路面上所受到的阻力大小为，求： 汽车所能达到的最大速度的大小； 若汽车以的加速度由静止开始做匀加速直线运动，这一过程能维持多长的时间。 15.滑板运动由冲浪运动演变而来，已被列为奥运会正式比赛项目。如图所示，某滑板爱好者从斜坡上距平台高处由静止开始下滑，水平离开A点后越过壕沟落在水平地面的B点，A、B两点间的高度差，水平距离。已知人与滑板的总质量，不计空气阻力，g取，求： 人与滑板从A点离开时的速度大小； 人与滑板从A点运动到B点重力做功的平均功率； 人与滑板从斜坡下滑到A点过程克服阻力做的功。 16.如图，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，右端与一倾角为的光滑斜面在C点平滑连接即物体经过C点时速度大小不变，斜面顶端固定一轻质弹簧。一质量为2kg的滑块可视为质点从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道BC后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆弧轨道的半径为，水平轨道BC部分长为，与滑块间的动摩擦因数为，光滑斜面CD部分的长度为，不计空气阻力，重力加速度g取。求： 滑块到达B点时的速度大小； 滑块到达D点时，弹簧具有的弹性势能； 滑块在水平轨道BC上停止的位置距C点的距离及滑块经过B点的次数。 答案和解析 1.【答案】A  【解析】解：图中力均为恒力，则甲图中力F做功 乙图中力F做功 丙图中力F做功 甲、丙两种情形下，力F做功的大小相等，甲、丙两种情形下，力F都做正功，乙中情况下力F做负功，故A正确，BCD错误。 故选：A。 根据恒力做功公式，分别确定三种情形下力与位移的夹角，通过计算余弦值判断做功的正负与大小。 本题考查恒力做功的核心规律，重点考查对力与位移夹角的识别和功的正负判断，需清晰区分夹角方向对做功的影响，同时明确力做功仅与力、位移及夹角有关，与接触面粗糙程度无关。 2.【答案】C  【解析】解：A、足球质量为，选择水平地面为参考面，足球在最高点的机械能为，故A错误； B、足球上升过程中重力做功为，故B错误； C、设运动员踢球时对足球做的功为W。从开始踢球到足球上升到最大高度的过程，根据动能定理得 因，解得，故C正确； D、因从最高点落回地面的过程中，要克服阻力做功，足球的机械能减少，所以足球刚落回到水平地面时的动能，故D错误。 故选：C。 根据动能和重力势能之和求足球在最高点的机械能；根据计算足球上升过程中重力做功；对从开始踢球到足球上升到最大高度的过程，利用动能定理列方程，即可求出运动员踢球时对足球做的功；根据机械能守恒定律求足球刚落回到水平地面时的动能。 本题运用动能定理解答时，要灵活选择研究过程，可以全程列式，也可以分段列式。要注意本题中空气阻力不能忽略。 3.【答案】B  【解析】解：A、在竖直平面内匀速圆周运动的物体，速度大小不变，即动能不变，物体的重力势能不断变化，机械能不守恒，故A错误； B、物体做平抛运动时，只受重力，机械能守恒，故B正确； C、被匀速吊起的集装箱速度不变，即动能不变，重力势能变大，机械能变大，故C错误； D、以的加速度竖直向上做匀减速运动的物体，可知物体除受到重力外，还受到向上的其他力的作用，其他力做正功，机械能增大，故D错误。 故选：B。 物体机械能守恒的条件是只有重力或者弹簧的弹力做功，由此可判断机械能是否守恒。或看物体的动能和势能之和是否保持不变，即采用总量的方法进行判断。 此题知道机械能守恒定律适用的条件即可顺利求解，要知道判断机械能是否守恒的两种方法：1、看是否只有重力做功；2、看动能和势能之和是否不变。 4.【答案】C  【解析】解：根据可得，当地球对火星探测器的引力与火星对它的引力大小相等时，探测器距地球的距离与距火星的距离之比为，故C正确，ABD错误。 故选：C。 根据万有引力定律计算即可。 本题考查了万有引力定律的应用，容易题。 5.【答案】C  【解析】解：A、石块抛出到落地过程只有重力做功，机械能守恒，石块的动能和重力势能之和不变，当石块落到地面时重力势能最小，则动能最大， 石块从抛出到落地过程，由动能定理有：，可得石块运动过程中的最大动能为：，故A错误； B、取石块出手点为零势能参考平面，此时石块的机械能，由机械能守恒定律可知石块运动过程中的机械能为：，故B错误； C、石块从抛出到落地，由动能定理可得石块动能的变化量为：，故C正确； D、当石块运动到最高点时，速度最小，石块抛出后做斜抛运动，水平方向的速度不变，当石块升到最高点时竖直方向的速度为零，此时石块的速度沿着水平方向，则石块运动过程中最小速度为：，故D错误。 故选：C。 A、石块运动过程中最低点速度最大，利用动能定理可得石块的最大动能； B、根据石块机械能守恒求解； C、根据动能定理可得解； D、石块在最高点时速度最小，且在最高点石块速度沿着水平方向，竖直方向的速度为零，根据石块运动特点，利用平行四边形定则可得石块的最小速度。 本题考查了动能定理、机械能守恒定律、斜抛运动，解题的关键是知道石块只有重力做功，机械能守恒，知道石块的机械能等于重力势能和动能之和。 6.【答案】A  【解析】A、B组成的系统机械能守恒。则有： 解得：v。 故选：A。 对于A、B组成的系统，机械能守恒，根据机械能守恒定律求出B球落地时，系统的速度大小，该速度等于A球离开桌面的速度． 解决本题的关键知道A、B组成的系统，在运动的过程中，单个物体机械能不守恒，因为除重力做功外，拉力也做功．对系统而言，只有重力做功，机械能守恒． 7.【答案】A  【解析】【分析】 根据小球做圆周运动，合力提供向心力，即合力指向圆心，求出水平拉力和重力的关系，根据得出拉力瞬时功率的表达式，从而判断出拉力瞬时功率的变化。 解决本题的关键掌握瞬时功率的表达式，注意为F与速度的夹角。 【解答】 因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点。 设绳子与竖直方向夹角是，则与G的合力必与绳子拉力在同一直线上 得 而水平拉力F的方向与速度V的方向夹角也是，所以水平力F的瞬时功率是 则 显然，从A到B的过程中，是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，故A正确，BCD错误。 故选A。 8.【答案】A  【解析】解：A、根据静止卫星M与地球自转的周期相等，可得：，对与卫星，根据万有引力提供向心力，可得，结合，可得：，所以有：，即P点的周期比N的大，故A正确； B、第一宇宙速度为近地卫星的线速度，结合静止卫星M与地球自转的周期相等，，以及公式，可得：，对于卫星，根据万有引力提供向心力，可得，可得：，所以P点的速度小于第一宇宙速度，故B错误； C、对与卫星，根据万有引力提供向心力，可得，结合，可得：，即M的向心加速度比N的小，故C错误； D、根据万有引力公式，结合卫星的质量大小关系不确定，所以无法比较M所受的万有引力与N所受的万有引力的大小关系，故D错误。 故选：A。 研究卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出所要比较的物理量；研究地球赤道上的点和同步卫星，具有相等周期；卫星的质量大小关系不确定，所以无法比较M所受的万有引力与N所受的万有引力的大小关系. 求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较，向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用。 9.【答案】B  【解析】解：AB、在重物由A点摆向最低点B的过程中，重物的高度下降，重物的重力势能减小，重力对重物做正功；弹簧伸长，弹簧的弹力对重物做负功，弹簧的弹性势能增加，故A错误，B正确； C、在O点正下方B点时，重物的速度斜向左下，有竖直方向上的分量，则重力的功率不为零，故C错误； D、若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重物开始运动时速度为0，重力做功的功率为0，运动到O点正下方时，速度沿水平方向，重力做功的功率也为0，故重力做功的功率先增大后减小，故D错误。 故选：B。 根据重力做功，判断重力势能的变化，根据弹簧形变量的变化判断弹簧的弹力做功情况，若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，绳长不变，弹力不做功。 解决本题的关键掌握重力做功、重力势能、弹性势能以及功能关系的关系，难度适中，基础题。 10.【答案】A  【解析】解：A、根据动能定理可知图像斜率的绝对值表示物体所受合力大小，打开降落伞前跳伞爱好者做自由落体运动，只受重力，则图像为一条过原点的倾斜直线，打开降落伞后，跳伞爱好者减速运动，合力为，由于速度减小，则阻力减小，可知图像斜率是逐渐减小的，最后当阻力与重力大小相等后，跳伞爱好者做匀速直线运动，合力为0，故A正确。 B、设初态重力势能为，则下落过程中有，可知图像是一条不过原点的倾斜直线，故B错误。 C、打开降落伞之前只有重力做功，机械能守恒，随高度降低机械能不变；打开降落伞后一直有阻力做负功，则机械能一直减小，包括最后匀速时跳伞爱好者的机械能都在减小，故C错误。 D、自由落体阶段，重力功率，可知P与h不是线性关系，打开降落伞后跳伞爱好者做加速度减小的减速运动，即速度非线性减小与h非线性减小，直到跳伞爱好者匀速下落时，重力功率不变，故D错误。 故选：A。 本题可根据自由落体、减速运动、匀速运动阶段的受力和运动特点，分析动能、重力势能、机械能E、重力功率P与下落高度h的关系。 题目通过图像判断形式，要求考生精准把握不同阶段物理量的变化规律，像动能与高度的线性、非线性关系，重力势能的线性变化，机械能因阻力做功的变化特点，以及功率与速度、高度的关联。 11.【答案】B  【解析】解：载人飞船在轨道Ⅰ和Ⅱ上运动时，满足开普勒第三定律，由可知，轨道Ⅱ上的半长轴大于轨道Ⅰ上的半径，故在轨道Ⅱ上的周期大于轨道Ⅰ上的周期，故A错误； B.根据开普勒第二定律可得可知，载人飞船在轨道Ⅱ上的A点和B点的速度的大小之比为：：，故B正确； C.载人飞船在Ⅱ轨道上从A点运行到B点的过程中只有万有引力做功，则满足机械能守恒。故C错误； D.载人飞船要实现与天和核心舱完成对接，必须先在较低的轨道上运行，然后再加速进入Ⅲ轨道才能完成，不能先运动到Ⅲ轨道然后加速，故D错误。 故选：B。 A.根据开普勒第三定律进行判断； B.根据开普勒第二定律列式进行分析判断； C.根据只有万有引力做功的条件进行分析判断； D.根据卫星对接的原理进行判断。 考查万有引力定律在天体中的运动问题，会结合开普勒关于行星运动的三大定律进行相关的分析和判断。 12.【答案】A 空气阻力或打点计时器与纸带之间摩擦的影响   【解析】解：为了减小空气阻力对实验的影响，重物最好选择密度较大的物块，故A正确； B、由于此实验是验证、组成的系统机械能守恒，所以必须要测量重物的质量，故B错误； C、实验中应先接通电源，再释放纸带，故C错误； D、实验中的瞬时速度是利用平均速度的定义来计算的，如果用公式来计算的话，相当于默认物体是做自由落体的了，那必然是机械能守恒的，没有探究的意义，故D错误。 故选：A。 由题意可知相邻计数点间的时间间隔为 重物做匀加速直线运动，根据一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得在纸带上打下计数点B时的速度为： 在打计数点O到B过程中系统动能的增加量为： 系统重力势能的减小量为： 二者不相等的原因是空气阻力或打点计时器与纸带之间摩擦的影响。 故答案为：；；，，空气阻力或打点计时器与纸带之间摩擦的影响。 根据减小空气阻力对实验的影响判断；根据实验目的判断；根据充分利用纸带判断；根据实验原理判断； 根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段的平均速度计算打B点时重物的速度； 根据重力势能表达式和动能表达式计算，根据空气阻力或打点计时器与纸带之间摩擦的影响判断。 本题关键掌握验证、组成的系统机械能守恒的实验原理和数据处理方法、利用匀变速直线运动规律计算重物速度的方法。 13.【答案】月球表面的重力加速度大小为  月球的质量为  【解析】解：根据自由落体运动的规律，有，解得。 在月球表面，物体所受重力等于月球对它的万有引力，即，将中结果代入，解得月球的质量为。 答：月球表面的重力加速度大小为。 月球的质量为。 物体在月球表面从静止开始自由下落，下落高度h与时间t的关系由自由落体运动规律决定。已知h和t，通过该规律可建立它们与月球表面重力加速度g之间的直接关系，从而求出g。 在月球表面，忽略自转影响时，物体的重力由月球对它的万有引力提供。已知月球半径R、引力常量G和中求得的g，通过万有引力与重力的关系式，可以建立g、R、G与月球质量M的联系，进而求出M。 本题以“玉兔号”月球车为背景，将自由落体运动与万有引力定律有机结合，考查了学生对基础物理规律的综合应用能力。题目计算量适中，难度中等偏下，主要涉及自由落体位移公式和万有引力等于重力的关系式。学生需要清晰理解两个物理过程的衔接点，即通过实验测量值求出月球表面重力加速度g，再将其作为桥梁代入万有引力公式求解中心天体质量M。本题有效锻炼了学生从实际情境中抽象物理模型、分步推理和公式代换的能力。 14.【答案】汽车所能达到的最大速度的大小为  这一过程能维持多长的时间为16s  【解析】解：当汽车速度达到最大时，牵引力与阻力相等，则有：，由速度-功率关系可得：，解得汽车所能达到的最大速度为：； 汽车以恒定的加速度a做匀加速直线运动，设匀加速能够达到的最大速度为v，则由牛顿第二定律可得：，代入数据解得：，根据运动学公式可得：，解得这一过程维持的时间为：。 答：汽车所能达到的最大速度的大小为； 这一过程能维持多长的时间为16s。 当汽车速度达到最大时，牵引力与阻力相等，由速度-功率关系列式即可求出最大速度； 由牛顿第二定律结合速度-功率及运动学公式即可解答。 本题是对牛顿第二定律及机车的匀加速启动及运动学公式的考查，解题的关键是要知道当牵引力等于阻力时速度最大，结合牵引力的大小求出匀加速直线运动的最大速度。 15.【答案】人与滑板从A点离开时的速度大小为  人与滑板从A点运动到B点重力做功的平均功率为  人与滑板从斜坡下滑到A点过程克服阻力做的功为420J  【解析】解：人与滑板离开A点后做平抛运动，设从A点到B点所用的时间为t，根据平抛运动规律，在竖直方向上，有，解得：。在水平方向上，有，解得：。 人与滑板从A点运动到B点，重力做功为，平均功率，解得：。 人与滑板从斜坡下滑到A点过程中，由动能定理可得，解得：，故克服阻力做功为420J。 答：人与滑板从A点离开时的速度大小为。 人与滑板从A点运动到B点重力做功的平均功率为。 人与滑板从斜坡下滑到A点过程克服阻力做的功为420J。 人与滑板从A点离开后做平抛运动，核心是分解为水平匀速与竖直自由落体。已知平抛竖直位移h与水平位移x，通过竖直方向自由落体规律可求出运动时间t，再结合水平方向匀速运动规律，利用水平位移x与时间t即可求得离开A点的初速度v_A。 求从A到B重力做功的平均功率，需先计算重力在该段平抛过程中所做的功，即重力乘以竖直位移h。平均功率等于该重力功除以平抛过程的时间t，时间已在第一问求得，直接代入计算即可。 分析从斜坡下滑到A点的过程，此阶段涉及重力势能转化为动能及克服阻力做功。已知初始高度H和到达A点的速度v_A，对全过程应用动能定理，重力做功与阻力做功的代数和等于动能变化量，即可求出阻力做的负功，其绝对值即为克服阻力所做的功。 本题综合考查了平抛运动、重力做功与功率以及动能定理等力学核心知识。题目以滑板运动为背景构建物理情境，将多个知识点有机串联，具有较强的综合性。计算量适中，主要考查学生对平抛运动规律、功率定义及动能定理的熟练应用能力。解题过程需要学生清晰划分运动阶段，准确选取物理过程运用相应规律，特别是第三问需结合全过程利用动能定理，有效锻炼了学生的多过程分析能力和能量观点解题的思维。整体难度中等偏上，是一道能较好检验学生力学综合应用水平的典型题目。 16.【答案】滑块到达B点时的速度大小为；   滑块到达D点时，弹簧具有的弹性势能为；   滑块在水平轨道BC上停止的位置距C点的距离为，滑块经过B点5次  【解析】滑块从A到B，根据动能定理得 解得 设滑块第一次到达D点时，弹簧具有最大的弹性势能。 滑块从A点到D点，由动能定理得 根据功能关系可得 解得 滑块只有在水平轨道BC上消耗机械能，滑块最终停止在水平轨道BC间。设滑块在BC段运动的总路程为s，从滑块从A点滑下到最终停下来的全过程，由动能定理得 解得 且 故滑块经过B点5次，最后距离C点的距离。 答：滑块到达B点时的速度大小为； 滑块到达D点时，弹簧具有的弹性势能为； 滑块在水平轨道BC上停止的位置距C点的距离为，滑块经过B点5次。 滑块从A到B，根据动能定理求出滑块到达B点时的速度大小； 滑块从A到D，根据动能定理求出弹簧的弹力对滑块做的功，从而求出滑块到达D点时弹簧具有的弹性势能； 对整个过程，利用动能定理列式，即可求出滑块在BC上滑行的总路程，从而确定停止的位置距C点的距离及滑块经过B点的次数。 本题主要考查动能定理的应用。运用动能定理解题时，首先要选取研究过程，然后分析在这个运动过程中哪些力做正功、哪些力做负功，初末动能为多少，根据动能定理列方程解答；动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动；一个题目可能需要选择不同的过程多次运用动能定理研究，也可以全过程根据动能定理解答。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $