精品解析：江苏省扬州市新华中学2025-2026学年高一下学期自主练习三物理试卷

高一物理自主练习三 一、单选题（本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 水星、金星、地球、火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的轨道半径R水<R金<R地<R火，则公转周期最大的是（　　） A. 水星 B. 金星 C. 地球 D. 火星 【答案】D 【解析】 【详解】根据开普勒第三定律，行星绕太阳公转周期的平方与轨道半径的立方成正比，即 ，因此周期。由题干给定的轨道半径关系，可得公转周期关系为。 故选D。 2. 2025年2月11日17时30分，卫星互联网低轨02组卫星成功发射。如图所示，a、b、c、d为卫星在椭圆轨道上运行时经过的四个位置，则经过的四个位置中地球对卫星的万有引力最大的是（ ） A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 【答案】A 【解析】 【详解】由万有引力公式可知，由于G、M、m不变，a点离地球最近，r最小，故万有引力最大。 故选A。 3. “复兴号”动车组运行时所受阻力与其速率成正比。当动车组以速度v匀速行驶时，牵引力功率为P，若以速度匀速行驶时，牵引力功率为（　　） A. P B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题可知 当动车组以速度v匀速行驶时，牵引力功率为P，则 若以速度匀速行驶时，则牵引力功率为 故选C。 4. 如图所示，人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动且轨道半径相等，卫星B的运行周期为24h，下列说法正确的是（　　） A. A、B均为地球静止卫星 B. A的运行速度小于第一宇宙速度 C. A、B动能一定相等 D. A在轨道上受到的地球引力比在地面上时大 【答案】B 【解析】 【详解】A．A与地球的相对位置改变，不是地球静止卫星，故A错误； B．第一宇宙速度是卫星做圆周运动的最大速度，所以A的运行速度小于第一宇宙速度，故B正确； C．A、B的质量关系未知，动能不一定相等，故C错误； D．根据万有引力公式可知，A在轨道上受到的地球引力比在地面上时小，故D错误； 故选B。 5. 如图所示，重为G的物体静止在倾角为的粗糙斜面上，现使斜面及物体一起水平向右匀速直线运动一段位移。则该过程中，对物体做正功的力是（　　） A. 重力 B. 弹力 C. 合力 D. 摩擦力 【答案】D 【解析】 【详解】对物体受力分析，受重力G、斜面弹力N（垂直斜面向上）、摩擦力f（沿斜面向上，因为物体匀速，合力为0），位移水平向右，根据功的公式 A．重力G竖直向下， 重力不做功，A错误； B．斜面弹力N垂直斜面向上，与水平位移夹角 则 弹力N做负功，B错误； C．因为物体匀速，合力为0，合力做功为0，C错误； D．摩擦力f沿斜面向上，与水平位移夹角 则 摩擦力f做正功，D正确。 故选D。 6. 如图，某质点沿直线运动的v-t图像为余弦曲线，从图中可以判断（　　） A. 在时间内，合力逐渐减小 B. 在时间内，合力做正功 C. 在时间内，质点动能增大 D. 在时间内，合力做的总功为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．在时间内，图像的切线斜率绝对值逐渐增大，即加速度大小逐渐增大。由牛顿第二定律，质量m不变，合力大小随加速度增大而增大，故A错误； BD．在时间内，初速度为，末速度为。动能变化量 由动能定理，合力做功为零，故B错误，D正确； C．在时间内，质点的速度不断减小，质点动能不断减小，故C错误。 故选D。 7. 质量为m的小球，从桌面上方H高度的A处由静止下落，桌面离地面B处高度为h，如图所示，以桌面为参考平面，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球在A点的重力势能为 B. 小球在B点的重力势能mgh C. 由A点下落至B点过程中重力做功为 D. 由A点下落至B点过程中重力势能的变化量为- 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题可知，以桌面为参考平面，小球在A点的重力势能为 小球在B点的重力势能，故AB错误； C．从A到B的过程中重力所做的功为，故C错误； D．A点下落至B点过程中重力势能的变化量，故D正确。 故选D。 8. 小孩站在岸边向湖面依次抛出三个石子，它们的轨迹如图所示（各轨迹的最高点距湖面等高）。已知三个石子质量相等，不计空气阻力，则沿轨迹1运动的石子（ ） A. 运动时间最长 B. 在最高点的速度最大 C. 重力做功最多 D. 入水时重力的功率最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．因三个小球达到的最大高度相同，可知运动时间相同，选项A错误； B．从抛出点到最高点可看作是逆向的平抛运动，根据可知，时间相等；因1运动时水平位移最大，可知水平速度最大，即1在最高点的速度最大，选项B正确； C．根据W=mgh，因重力大小相同，从抛出到入水的竖直高度相同，则重力做功相同，选项C错误； D．根据可知入水时竖直速度相等，根据PG=mgvy可知重力的功率相等，选项D错误。 故选B。 9. 如图，某同学搭建了一辆额定功率恒定、可换挡的小车，把底部的挡位拨杆从左侧拨至右侧，相同时间内驱动轮转过的圈数减少。则挡位拨杆在右侧，车轮不打滑情况下小车（　　） A. 在水平桌面上运动快，爬斜坡困难 B. 在水平桌面上运动快，爬斜坡容易 C. 在水平桌面上运动慢，爬斜坡困难 D. 在水平桌面上运动慢，爬斜坡容易 【答案】D 【解析】 【详解】把挡位拨杆至右侧时，相同时间内驱动轮转过的圈数减少，说明驱动轮的转速减小，角速度减小。由于车轮不打滑，线速度（为车轮半径） 因此小车的行驶速度减小（即水平桌面上的运动慢），小车的功率恒定，由功率公式 当速度减小时，牵引力增大。爬斜坡时，需要克服阻力和重力沿斜面方向的分力，牵引力越大，越容易克服阻力爬坡。因此，挡位拨杆至右侧时，牵引力大，爬斜坡更容易。综上，挡位拨杆至右侧时，小车在水平桌面上运动慢，爬斜坡容易。 故选D。 10. 如图所示，A、B两个恒星绕A、B连线上的O点做匀速圆周运动，形成一个稳定的双星系统。已知A、B两恒星的质量之比为，则A、B两恒星的动能之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】双星运动中角速度相同，则由可知， 即 因此有。 故选C。 11. 如图所示，A、B为地球的两个轨道共面的人造卫星，运行方向相同，A为地球同步卫星，A、B两卫星的轨道半径的比值为k，地球自转周期为T0。某时刻A、B两卫星距离达到最近，从该时刻起到A、B间距离最远所经历的最短时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由开普勒第三定律得 设两卫星至少经过时间t距离最远，即B比A多转半圈，即 又由A是地球同步卫星知TA＝T0，联立解得，故选C。 二、非选择题：本题共5小题，共56分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位。 12. 已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T。求： （1）第一宇宙速度v （2）同步卫星的轨道半径r 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在地球表面附近，卫星做匀速圆周运动，重力提供向心力，则有 解得第一宇宙速度为 【小问2详解】 设地球的质量为M，在地球表面则有 解得 对同步卫星而言，则有 联立解得 13. 2020年6月23号上午9点43分我国北斗三号系列最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我们自己的北斗导航系统全面建成。假设卫星以第一宇宙速度发射绕地球飞行一圈后在A点（近地点）加速进入椭圆轨道，在椭圆轨道的B点（远地点）再次加速变轨进入地球同步轨道。已知卫星质量为m，地球质量为M，地球半径为R，地球的自转周期为T，万有引力常量为G。求： （1）卫星在地球表面受到的万有引力大小F； （2）第一宇宙速度大小v； （3）卫星在同步轨道运行时离地面的高度h。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）在地球表面附近，由万有引力定律，得 （2）卫星环绕地球飞行，万有引力提供给向心力 第一宇宙速度 （3）设卫星的同步轨道半径为r，则 得 14. 有一台最大功率为Pm=8×103W的起重机，将一个质量为m=1000kg的物体竖直向上吊起，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，则 （1）若起重机以最大功率工作时，物体最终能达到的最大速度为多少？ （2）若物体以v=0.4m/s的速度匀速上升，起重机的实际功率是多少？ （3）若物体从静止气以a=2m/s2的加速度匀加速上升，则维持此加速度的时间是多少？ 【答案】（1）（2）4000W（3） 【解析】 【详解】（1）当牵引力等于重力时，速度最大，根据 可知最大速度 （2）当物体匀速上升时 则起重机的实际功率 （3）根据牛顿第二定律得 解得 则匀加速运动的末速度 可知 15. 质量m=1kg的物体，在水平恒定拉力F（拉力方向与物体初速度方向相同）的作用下，沿粗糙水平面运动，经过的位移为4 m时，拉力F停止作用，运动到位移为8 m时物体停止运动，运动过程中Ek-x图像如图所示。取g=10 m/s2，求： （1）物体的初速度大小； （2）物体和水平面间的动摩擦因数； （3）拉力F的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）从图中可看出物体初动能为，有 解得 （2）撤去后，物体在水平方向上只受摩擦力作用，根据动能定理，有 解得 （3）有拉力作用时，根据动能定理，有 解得 16. 如图所示为某一游戏简化装置的示意图。AB是一段长直轨道，与半径R=1m的光滑圆弧轨道BC相切于B点。BC轨道末端水平，末端离水平地面的高度为m，圆弧BC对应的圆心角θ=37°，高度h=m的探测板EF竖直放置，离BC轨道末端C点的水平距离为L，上端E与C点的高度差也为h=m，质量m=0.1kg的小滑块（可视为质点）在AB轨道上运动时所受阻力为重力的0.2倍，不计小滑块在运动过程中所受空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。 （1）若将小滑块从B点静止释放，求经过圆弧轨道最低点C点时小滑块对轨道的作用力大小； （2）小滑块从C点以不同的速度飞出，将打在探测板上不同位置，发现打在E、F两点时，小滑块的动能相等，求L的大小； （3）利用（2）问所求L值，求小滑块从距B点多远处无初速度释放时，打到探测板上的动能最小？最小动能为多少？ 【答案】（1）1.4N；（2）2m；（3）2m，2J 【解析】 【详解】（1）小滑块从B运动到C的过程中，由动能定理得 设C点时轨道对小滑块的作用力大小为F，由牛顿第二定律 得 F=1.4N 根据牛顿第三定律，经过圆弧轨道最低点C点时小滑块对轨道的作用力大小F′=F=1.4N （2）从C点到E点，小滑块做平抛运动，根据平抛运动的规律得 得 打在E点的动能 同理可知：打在F点的动能为 又 得 L=2m （3）令小滑块从距B点x处无初速度释放，从释放点运动到C，由动能定理得 其中 从C点到探测板小滑块做平抛运动，竖直方向位移为 打到探测板上的动能为 解得 则当 时，Ek有最小值，即x=2m时，动能最小值为 Ekmin=2J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理自主练习三 一、单选题（本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 水星、金星、地球、火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的轨道半径R水<R金<R地<R火，则公转周期最大的是（　　） A. 水星 B. 金星 C. 地球 D. 火星 2. 2025年2月11日17时30分，卫星互联网低轨02组卫星成功发射。如图所示，a、b、c、d为卫星在椭圆轨道上运行时经过的四个位置，则经过的四个位置中地球对卫星的万有引力最大的是（ ） A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 3. “复兴号”动车组运行时所受阻力与其速率成正比。当动车组以速度v匀速行驶时，牵引力功率为P，若以速度匀速行驶时，牵引力功率为（　　） A. P B. C. D. 4. 如图所示，人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动且轨道半径相等，卫星B的运行周期为24h，下列说法正确的是（　　） A. A、B均为地球静止卫星 B. A的运行速度小于第一宇宙速度 C. A、B动能一定相等 D. A在轨道上受到的地球引力比在地面上时大 5. 如图所示，重为G的物体静止在倾角为的粗糙斜面上，现使斜面及物体一起水平向右匀速直线运动一段位移。则该过程中，对物体做正功的力是（　　） A. 重力 B. 弹力 C. 合力 D. 摩擦力 6. 如图，某质点沿直线运动的v-t图像为余弦曲线，从图中可以判断（　　） A. 在时间内，合力逐渐减小 B. 在时间内，合力做正功 C. 在时间内，质点动能增大 D. 在时间内，合力做的总功为零 7. 质量为m的小球，从桌面上方H高度的A处由静止下落，桌面离地面B处高度为h，如图所示，以桌面为参考平面，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球在A点的重力势能为 B. 小球在B点的重力势能mgh C. 由A点下落至B点过程中重力做功为 D. 由A点下落至B点过程中重力势能的变化量为- 8. 小孩站在岸边向湖面依次抛出三个石子，它们的轨迹如图所示（各轨迹的最高点距湖面等高）。已知三个石子质量相等，不计空气阻力，则沿轨迹1运动的石子（ ） A. 运动时间最长 B. 在最高点的速度最大 C. 重力做功最多 D. 入水时重力的功率最大 9. 如图，某同学搭建了一辆额定功率恒定、可换挡的小车，把底部的挡位拨杆从左侧拨至右侧，相同时间内驱动轮转过的圈数减少。则挡位拨杆在右侧，车轮不打滑情况下小车（　　） A. 在水平桌面上运动快，爬斜坡困难 B. 在水平桌面上运动快，爬斜坡容易 C. 在水平桌面上运动慢，爬斜坡困难 D. 在水平桌面上运动慢，爬斜坡容易 10. 如图所示，A、B两个恒星绕A、B连线上的O点做匀速圆周运动，形成一个稳定的双星系统。已知A、B两恒星的质量之比为，则A、B两恒星的动能之比为（ ） A. B. C. D. 11. 如图所示，A、B为地球的两个轨道共面的人造卫星，运行方向相同，A为地球同步卫星，A、B两卫星的轨道半径的比值为k，地球自转周期为T0。某时刻A、B两卫星距离达到最近，从该时刻起到A、B间距离最远所经历的最短时间为（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：本题共5小题，共56分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位。 12. 已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T。求： （1）第一宇宙速度v （2）同步卫星的轨道半径r 13. 2020年6月23号上午9点43分我国北斗三号系列最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我们自己的北斗导航系统全面建成。假设卫星以第一宇宙速度发射绕地球飞行一圈后在A点（近地点）加速进入椭圆轨道，在椭圆轨道的B点（远地点）再次加速变轨进入地球同步轨道。已知卫星质量为m，地球质量为M，地球半径为R，地球的自转周期为T，万有引力常量为G。求： （1）卫星在地球表面受到的万有引力大小F； （2）第一宇宙速度大小v； （3）卫星在同步轨道运行时离地面的高度h。 14. 有一台最大功率为Pm=8×103W的起重机，将一个质量为m=1000kg的物体竖直向上吊起，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，则 （1）若起重机以最大功率工作时，物体最终能达到的最大速度为多少？ （2）若物体以v=0.4m/s的速度匀速上升，起重机的实际功率是多少？ （3）若物体从静止气以a=2m/s2的加速度匀加速上升，则维持此加速度的时间是多少？ 15. 质量m=1kg的物体，在水平恒定拉力F（拉力方向与物体初速度方向相同）的作用下，沿粗糙水平面运动，经过的位移为4 m时，拉力F停止作用，运动到位移为8 m时物体停止运动，运动过程中Ek-x图像如图所示。取g=10 m/s2，求： （1）物体的初速度大小； （2）物体和水平面间的动摩擦因数； （3）拉力F的大小。 16. 如图所示为某一游戏简化装置的示意图。AB是一段长直轨道，与半径R=1m的光滑圆弧轨道BC相切于B点。BC轨道末端水平，末端离水平地面的高度为m，圆弧BC对应的圆心角θ=37°，高度h=m的探测板EF竖直放置，离BC轨道末端C点的水平距离为L，上端E与C点的高度差也为h=m，质量m=0.1kg的小滑块（可视为质点）在AB轨道上运动时所受阻力为重力的0.2倍，不计小滑块在运动过程中所受空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。 （1）若将小滑块从B点静止释放，求经过圆弧轨道最低点C点时小滑块对轨道的作用力大小； （2）小滑块从C点以不同的速度飞出，将打在探测板上不同位置，发现打在E、F两点时，小滑块的动能相等，求L的大小； （3）利用（2）问所求L值，求小滑块从距B点多远处无初速度释放时，打到探测板上的动能最小？最小动能为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $