精品解析：江苏无锡市辅仁高级中学2025-2026学年下学期期中考试高一物理试卷

无锡市辅仁高级中学2025-2026学年第二学期期中考试 高一物理（选修）试卷 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 开普勒研究了行星运动得出了开普勒定律，并发现了万有引力定律 B. 开普勒利用扭秤实验测出了引力常量G的大小 C. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积相等 D. 由可知，当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大 2. 关于宇宙速度，下列说法正确的是（　　） A. 人造地球卫星运行时的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B. 第一宇宙速度是地球同步卫星的发射速度 C. 第一宇宙速度是人造卫星沿圆轨道运行时的最大速度 D. 第三宇宙速度是物体脱离地球的最小发射速度 3. 2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（　　） A. 所受地球引力的大小近似为零 B. 所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零 C. 所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等 D. 在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小 4. 若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（　　） A. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 B. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的 C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的 D. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的 5. 地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，用上述物理量计算出来的地球平均密度是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l．已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，雪橇受到的 A. 支持力做功为mgl B. 重力做功为mgl C. 拉力做功为Flcosθ D. 滑动摩擦力做功为-μmgl 7. 以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h ,空气阻力的大小恒为F,则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为（　　） A. 0 B. -Fh C. -2Fh D. Fh 8. 质量为m的汽车启动后沿平直路面行驶，发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定。当汽车速度为v时，汽车做匀速运动；当汽车速度为时，汽车的瞬时加速度为（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，有一条长为1m的均匀金属链条，有一半长度在光滑的足够高的斜面上，斜面顶端是一个很小的圆弧，斜面倾角为30°，另一半长度竖直下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，则链条刚好全部滑出斜面时的速度为（g取10m/s2）（　　） A. 2.5m/s B. m/s C. m/s D. m/s 10. 如图所示，与水平面成θ角的传送带，在电动机的带动下以恒定的速率v顺时针运行。现将质量为m的小物块从传送带下端A点无初速度地放到传送带上，经时间t1物块与传送带达到共同速度，再经时间t2物块到达传送带的上端B点，已知A、B间的距离为L，重力加速度为g，则在物块从A运动到B的过程中，以下说法正确的是（　　） A. 在t1时间内摩擦力对物块做的功等于mv2 B. 在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能小于物块机械能的增加量 C. 在时间内传送带对物块做的功等于mgLsinθ＋mv2 D. 在时间内因运送物块，电动机至少多消耗mgLsinθ＋mv2的电能 11. 现有一均匀变小的力拉着物体在粗糙水平地面从静止开始滑动，物体质量，物体与地面间的动摩擦因数随物体位移的变化如图所示，当物体位移为时停止运动。取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 物体动能的最大值为 B. C. 物体在2.5m时的速度最大 D. 物体速度的最大值为 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题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，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某实验小组用落体法 “科学验证：机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示。实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒。请根据实验原理和步骤完成下列问题： （1）关于上述实验，下列说法中正确的是________。 A.重物最好选择密度较小的木块 B.重物的质量可以不测量 C.实验中应先接通电源，后释放纸带 D.可以利用公式来求解瞬时速度 （2）如图乙是该实验小组得到的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm。已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，重物的质量为0.5 kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能________ J；重物增加的动能________ J，两者不完全相等的原因可能是________________________。（重力加速度g取9.8 m/s2，计算结果保留三位有效数字） （3）实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离为横轴，为纵轴作出图像，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是___________________________________。 13. 两个相同的金属小球（可视为点电荷），一个带的电量为，另一个带的电荷量为。（静电力常量为k）求： （1）当两球相距为d时，它们之间的静电力大小并注明是引力还是斥力； （2）把两球接触，分开后使它们相距仍为d，它们之间的静电力大小并注明是引力还是斥力。 14. 已知地球表面上的重力加速度约为10m/s2，第一宇宙速度约为8km/s，某星球半径约为地球半径的2倍，质量是地球质量的9倍，求： （1）该星球表面的重力加速度的大小； （2）该星球的第一宇宙速度大小。 15. 如图所示，水平长直轨道AB与半径为R=0.8m的光滑竖直圆轨道BC相切于B，BC与半径为r=0.4m的光滑竖直圆轨道CD相切于C，质量m=1kg的小球静止在A点，现用F=18N的水平恒力向右拉小球，在到达AB中点时撤去拉力，小球恰能通过D点．已知小球与水平面的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2．求： （1）小球在D点的速度vD大小； （2）小球在B点对圆轨道的压力NB大小； （3）A、B两点间的距离x． 16. 如图所示，一足够长的水平传送带以的速度向右传送，与倾角为的斜面的底端P平滑连接，将一质量的小物块从A点静止释放。已知A、P的距离，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数均为，取，，。 （1）小物块第一次滑过P点时的速度大小； （2）物块第一次从P点冲上传送带到沿传送带运动到最远处的过程中，电动机因传送物块多做的功； （3）从释放到最终停止运动，小物块在斜面上运动的总路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 无锡市辅仁高级中学2025-2026学年第二学期期中考试 高一物理（选修）试卷 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 开普勒研究了行星运动得出了开普勒定律，并发现了万有引力定律 B. 开普勒利用扭秤实验测出了引力常量G的大小 C. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积相等 D. 由可知，当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大 【答案】C 【解析】 【详解】A．开普勒研究行星运动得出了开普勒三大定律，万有引力定律是牛顿发现的，故A错误； B．卡文迪什利用扭秤实验测出了引力常量G的大小，故B错误； C．根据开普勒第二定律，同一行星绕太阳运动时，相同时间内行星与太阳的连线扫过的面积相等，火星是绕太阳运行的行星，符合该规律，故C正确； D．万有引力公式仅适用于质点间的引力计算，当r趋近于零时，物体不能被视为质点，该公式不再适用，无法得出万有引力趋于无穷大的结论，故D错误。 故选C。 2. 关于宇宙速度，下列说法正确的是（　　） A. 人造地球卫星运行时的速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B. 第一宇宙速度是地球同步卫星的发射速度 C. 第一宇宙速度是人造卫星沿圆轨道运行时的最大速度 D. 第三宇宙速度是物体脱离地球的最小发射速度 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．根据万有引力提供向心力公式 可得卫星环绕速度 第一宇宙速度等于近地卫星的运行速度，是人造地球卫星的最小发射速度；可知人造卫星沿圆轨道运行的速度小于等于第一宇宙速度，地球同步卫星的发射速度大于第一宇宙速度，故AB错误，C正确； D．第二宇宙速度是物体脱离地球引力束缚的最小发射速度，第三宇宙速度是物体脱离太阳引力束缚的最小发射速度，故D错误。 故选C。 3. 2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（　　） A. 所受地球引力的大小近似为零 B. 所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零 C. 所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等 D. 在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．航天员在空间站中所受万有引力完全提供做圆周运动的向心力，飞船对其作用力等于零，故C正确，AB错误； D．根据万有引力公式 可知在地球表面上所受引力的大小大于在飞船所受的万有引力大小，因此地球表面引力大于其随飞船运动所需向心力的大小，故D错误。 故选C。 4. 若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（　　） A. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 B. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的 C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的 D. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的 【答案】B 【解析】 【详解】A．设月球质量为，地球质量为M，苹果质量为，则月球受到的万有引力为 苹果受到的万有引力为 由于月球质量和苹果质量之间的关系未知，故二者之间万有引力的关系无法确定，故选项A错误； B．根据牛顿第二定律 ， 整理可以得到 故选项B正确； C．在地球表面处 在月球表面处 由于地球、月球本身的半径大小、质量大小关系未知，故无法求出月球表面和地面表面重力加速度的关系，故选项C错误； D由C可知，无法求出月球表面和地面表面重力加速度的关系，故无法求出苹果在月球表面受到的引力与地球表面引力之间的关系，故选项D错误。 故选B。 5. 地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，用上述物理量计算出来的地球平均密度是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在地球表面，物体所受的重力近似等于地球对物体的万有引力，有 解得 地球的体积 则地球的平均密度为 故选A。 6. 如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l．已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，雪橇受到的 A. 支持力做功为mgl B. 重力做功为mgl C. 拉力做功为Flcosθ D. 滑动摩擦力做功为-μmgl 【答案】C 【解析】 【详解】对雪橇及其坐在其上的人受力分析，如图： A．支持力做功，故A错误； B．重力做功，故B错误； C．拉力做功为，故C正确； D．雪橇竖直方向受力平衡：，则，则摩擦力大小为：，则摩擦力做功：，故D错误． 7. 以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h ,空气阻力的大小恒为F,则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为（　　） A. 0 B. -Fh C. -2Fh D. Fh 【答案】C 【解析】 【详解】小球运动过程中，空气阻力与小球的运动方向一直相反，空气阻力做负功。把运动的全过程分成两段，上升过程中空气阻力对小球做的功为 下降过程中空气阻力对小球做功的为 所以全过程中空气阻力做功为 故选C。 8. 质量为m的汽车启动后沿平直路面行驶，发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定。当汽车速度为v时，汽车做匀速运动；当汽车速度为时，汽车的瞬时加速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意知，汽车所受阻力为   汽车速度为 时的牵引力为 由牛顿第二定律得 联立解得   故选C。 9. 如图所示，有一条长为1m的均匀金属链条，有一半长度在光滑的足够高的斜面上，斜面顶端是一个很小的圆弧，斜面倾角为30°，另一半长度竖直下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，则链条刚好全部滑出斜面时的速度为（g取10m/s2）（　　） A. 2.5m/s B. m/s C. m/s D. m/s 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】链条的质量为2m，以开始时链条的最高点为零势能面，链条的机械能为 E＝Ep＋Ek＝－mg·sinθ－mg·＋0＝－mgL 链条全部下滑出后，动能为 Ek′＝×2mv2 重力势能为 Ep′＝－2mg· 由机械能守恒可得 E＝Ek′＋Ep′ 即 －mgL＝mv2－mgL 解得 故A正确，BCD错误。 故选A。 10. 如图所示，与水平面成θ角的传送带，在电动机的带动下以恒定的速率v顺时针运行。现将质量为m的小物块从传送带下端A点无初速度地放到传送带上，经时间t1物块与传送带达到共同速度，再经时间t2物块到达传送带的上端B点，已知A、B间的距离为L，重力加速度为g，则在物块从A运动到B的过程中，以下说法正确的是（　　） A. 在t1时间内摩擦力对物块做的功等于mv2 B. 在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能小于物块机械能的增加量 C. 在时间内传送带对物块做的功等于mgLsinθ＋mv2 D. 在时间内因运送物块，电动机至少多消耗mgLsinθ＋mv2的电能 【答案】C 【解析】 【详解】A．由动能定理可知，在t1时间内摩擦力和重力对物块做的功之和等于，重力做负功，故在t1时间内摩擦力对物块做的功大于mv2，故A错误； B．在t1时间内，物块相对传送带的位移 则物块和传送带间因摩擦而产生的内能为 物块机械能的增加量等于摩擦力做的功，即 即在t1时间内物块和传送带间因摩擦而产生的内能等于物块机械能的增加量，故B错误； C．由功能关系可知，在时间内传送带对物块做的功等于物块机械能的增加量，即 故C正确； D．在t1时间内因运送物块，电动机至少多消耗的电能 由选项B可知 （其中L1是在t1时间内物块的位移）则在t1时间内因运送物块电动机至少多消耗的电能；在t2时间内因运送物块电动机至少多消耗mgL2sinθ的电能；其中L2是在t2时间内物块的位移，则在时间内因运送物块，电动机至少多消耗的电能为 故D错误。 故选C。 11. 现有一均匀变小的力拉着物体在粗糙水平地面从静止开始滑动，物体质量，物体与地面间的动摩擦因数随物体位移的变化如图所示，当物体位移为时停止运动。取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 物体动能的最大值为 B. C. 物体在2.5m时的速度最大 D. 物体速度的最大值为 【答案】A 【解析】 【详解】B．物体所受摩擦力为 在0~3m内，根据动能定理有 此过程拉力做功 其中，，联立解得， 故B错误； C．根据图像可知 由于物体先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，当拉力大小等于摩擦力时，加速度为0，速度达到最大值，则有 解得 故C错误； AD．物体速度最大时，动能最大，结合选项C分析，根据图像围成的面积表示功，利用动能定理有 求得物体动能的最大值为，物体速度的最大值为。 故A正确，D错误。 故选A。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题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，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某实验小组用落体法 “科学验证：机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示。实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能，然后进行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒。请根据实验原理和步骤完成下列问题： （1）关于上述实验，下列说法中正确的是________。 A.重物最好选择密度较小的木块 B.重物的质量可以不测量 C.实验中应先接通电源，后释放纸带 D.可以利用公式来求解瞬时速度 （2）如图乙是该实验小组得到的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm。已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，重物的质量为0.5 kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减小的重力势能________ J；重物增加的动能________ J，两者不完全相等的原因可能是________________________。（重力加速度g取9.8 m/s2，计算结果保留三位有效数字） （3）实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离为横轴，为纵轴作出图像，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是___________________________________。 【答案】 ①. BC##CB ②. 2.14 ③. 2.12 ④. 重物下落过程中受到阻力作用 ⑤. 图像的斜率等于19.52，约为重力加速度g的两倍，故能验证 【解析】 【详解】（1）[1]A、重物最好选择密度较大的铁块，受到的阻力较小，故A错误； B．本题是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律，需要验证的方程是，因为我们是比较、的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平测量重物的质量操作时应先接通电源，再释放纸带，故B正确； C．释放纸带前，重物应靠近打点计时器．必须保证计时器的两限位孔在同一竖直线上，然后先接通电源，后释放纸带，故C正确； D．不能利用公式来求解瞬时速度，否则体现不了实验验证，却变成了理论推导，故D错误。 故选BC。 （2）[2][3][4]重力势能减小量 利用匀变速直线运动的推论 动能增加量 由于存在阻力作用，所以减小的重力势能大于动能的增加了； （3）[5]根据表达式，则有 若图象的斜率为重力加速度的2倍时，即可验证机械能守恒，而图象的斜率 因此能粗略验证自由下落的物体机械能守恒。 13. 两个相同的金属小球（可视为点电荷），一个带的电量为，另一个带的电荷量为。（静电力常量为k）求： （1）当两球相距为d时，它们之间的静电力大小并注明是引力还是斥力； （2）把两球接触，分开后使它们相距仍为d，它们之间的静电力大小并注明是引力还是斥力。 【答案】（1），吸引；（2），排斥 【解析】 【详解】（1）根据库仑定律得两球之间的静电力大小为 根据异种电荷互相吸引可知二者相互吸引。 （2）根据电荷均分原理可知，把两球接触，分开后二者所带的电荷量均为，根据库仑定律得两球之间的静电力大小为 根据同种电荷相排斥可知二者相互排斥。 14. 已知地球表面上的重力加速度约为10m/s2，第一宇宙速度约为8km/s，某星球半径约为地球半径的2倍，质量是地球质量的9倍，求： （1）该星球表面的重力加速度的大小； （2）该星球的第一宇宙速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）由物体在星球表面引力等于重力，则有 得 设某星球为x星球，所以有 （2）由重力提供向心力，则有 得 所以 15. 如图所示，水平长直轨道AB与半径为R=0.8m的光滑竖直圆轨道BC相切于B，BC与半径为r=0.4m的光滑竖直圆轨道CD相切于C，质量m=1kg的小球静止在A点，现用F=18N的水平恒力向右拉小球，在到达AB中点时撤去拉力，小球恰能通过D点．已知小球与水平面的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2．求： （1）小球在D点的速度vD大小； （2）小球在B点对圆轨道的压力NB大小； （3）A、B两点间的距离x． 【答案】(1) （2）45N (3)2m 【解析】 【详解】（1）小球恰好过最高点D，有： 解得： （2）从B到D，由动能定理： 设小球在B点受到轨道支持力为N，由牛顿定律有： NB=N 联解③④⑤得：N=45N （3）小球从A到B，由动能定理： 解得： 故本题答案是：(1) （2）45N (3)2m 【点睛】利用牛顿第二定律求出速度，在利用动能定理求出加速阶段的位移， 16. 如图所示，一足够长的水平传送带以的速度向右传送，与倾角为的斜面的底端P平滑连接，将一质量的小物块从A点静止释放。已知A、P的距离，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数均为，取，，。 （1）小物块第一次滑过P点时的速度大小； （2）物块第一次从P点冲上传送带到沿传送带运动到最远处的过程中，电动机因传送物块多做的功； （3）从释放到最终停止运动，小物块在斜面上运动的总路程。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小物块第一次从A点运动至P点时，根据动能定理有 解得 （2）物块在传送带上运动的加速度大小为 物块沿传送带运动到最远处的位移为 物块沿传送带运动到最远处所用的时间 物块与传送带间相对大小为 摩擦产生的热量为 根据能量守恒，电动机因传送物块多做的功为 （3）设从释放到最终停止运动，小物块在斜面上运动的总路程为，经过多次往返后，小物块最终停在斜面底端。除第一次返回斜面外，其余每次在传送带上往返运动时过程都具有对称性，从第一次返回斜面到最终停止运动，根据功能可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $