内容正文:
扬大附中东部分校2025-2026学年第二学期“教、学、评”一体化练习
高一年级物理学科题目
一、单选题:本大题共11小题,共44分。
1. 《中国的航天》白皮书发布,未来几年,我国将持续开展月球物理、月球与行星科学等领域的前瞻探索和基础研究,催生更多原创性科学成果。关于开普勒行星运动定律,下列说法中正确的是( )
A. 牛顿通过长期观测,记录了大量数据,开普勒通过对数据研究总结得出了行星运动定律
B. 根据开普勒第一定律,行星围绕太阳运动的轨迹是圆,太阳处于圆的中心
C. 根据开普勒第二定律,行星距离太阳越近,其运动速度越大;距离太阳越远,其运动速度越小
D. 根据开普勒第三定律,所有行星的轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.第谷进行了长期观测,记录了大量数据,开普勒对这些数据进行研究总结得出了开普勒行星运动定律,故A错误;
B.根据开普勒第一定律,可知行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆,太阳处于椭圆的一个焦点上,故B错误;
C.根据开普勒第二定律,可知行星距离太阳越近,其运动速度越大;距离太阳越远,其运动速度越小,故C正确;
D.根据开普勒第三定律,围绕着同一个中心天体运行的行星,轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,故D错误。
故选C。
2. 对于万有引力定律的表达式,下列说法正确的是( )
A. 引力常量G的单位为
B. 当物体间的距离趋近于0时,物体间的万有引力无穷大
C. 若,则两物体之间所受万有引力比的大
D. 该表达式只能用来计算质点与质点间的万有引力大小
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据
有
根据单位运算可知,引力常量G的单位为,故A正确;
B.当r趋近于无穷远时,万有引力趋近于无穷小,但当间距为零时,万有引力定律不适用,故B错误;
C.两物体彼此之间的万有引力是一对相互作用力,大小总是相等,故C错误;
D.万有引力定律可以普遍使用,不仅仅只适用于两个质点间万有引力大小的计算,故D错误。
故选A。
3. 已知地球半径为R,火箭上升到某高度H处所受的引力为它在地面所受引力的一半(设火箭质量不变),则火箭离地面的高度H为( )
A. B. C. R D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据万有引力公式可知
整理得
故选B。
4. 质量为m的“神舟十三号”飞船在离地面h的轨道上飞行,视作匀速圆周运动。已知地球质量为M,地球半径为R,引力常量为G,不考虑地球自转的影响,则“神舟十三号”的( )
A. 线速度 B. 角速度
C. 运行周期 D. 向心加速度
【答案】B
【解析】
【详解】根据
可得
A.线速度,A错误;
B.角速度,B正确;
C.运行周期,C错误;
D.向心加速度,D错误。
故选B。
5. 关于第一宇宙速度,下列说法正确的是( )
A. 它是人造地球卫星绕地球运行的最小速度
B. 它是近地圆轨道上人造卫星运行的速度
C. 它是卫星能够进入绕地圆轨道的最大发射速度
D. 它是人造卫星发射时的最大速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.对卫星,根据万有引力提供向心力有
解得
可知轨道半径越大,环绕速度越小,第一宇宙速度对应等于地球半径的近地轨道,是人造地球卫星绕地球运行的最大环绕速度,不是最小速度,故A错误;
B.第一宇宙速度是轨道半径等于地球半径(近地圆轨道)时推导得到的卫星运行速度,因此它是近地圆轨道上人造卫星的运行速度,故B正确;
C.发射卫星时,轨道越高,需要克服地球引力做的功越多,所需发射速度越大,因此第一宇宙速度是卫星进入近地绕地圆轨道的最小发射速度,不是最大发射速度,故C错误;
D.当发射速度介于7.9km/s(第一宇宙速度)和11.2km/s(第二宇宙速度)之间时,卫星仍可绕地球运行,因此第一宇宙速度不是人造卫星发射的最大速度,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,一物体受到两个大小相等,夹角为120°的拉力和的作用,在某一过程中和做功分别为5J、5J,则在此过程中这两个力的合力做功为( )
A. 10J B. C. 5J D. 0
【答案】A
【解析】
【详解】功是标量,多个力的总功(合力做功)等于各个分力单独做功的代数和,与分力的夹角无关。 已知做功,做功,因此合力做功
故选A。
7. 一辆汽车在平直道路上加速行驶,当速度为v时,所受牵引力为F,阻力为f,则此时发动机的输出功率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】汽车发动机的输出功率,定义为发动机牵引力的瞬时功率,根据瞬时功率公式,当牵引力大小为、汽车瞬时速度为时,发动机输出功率为
故选A。
8. 关于重力做功和重力势能,下列说法中正确的是( )
A. 物体的位置一旦确定,它的重力势能的数值大小也随之确定
B. 一个物体的重力势能从变化到,重力势能变小了
C. 当物体向高处运动时,克服重力做功,物体的重力势能减小
D. 重力做功与路径无关
【答案】D
【解析】
【详解】A.重力势能的大小还和零势能面的选取有关,故A错误;
B.一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重力势能增加了2J,故B错误;
C.当物体向高处运动时,克服重力做功,物体的重力势能增大,故C错误;
D.重力做功与路径无关,与初末位置高度差有关,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,撑杆跳高运动员自起跳到跨越横杆的过程中,撑杆先发生弯曲再恢复到原状。在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 重力对运动员做正功
B. 撑杆的弹性势能一直减小
C. 撑杆的弹性势能一直增加
D. 撑杆的弹性势能先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】撑杆先发生弯曲再恢复到原状,运动员向上运动,重力做负功,弹性势能先增大后减小。
故选D。
10. 如图,某同学把质量为的足球从水平地面踢出,足球达到最高点时速度为,离地高度为。不计空气阻力,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 该同学踢球时对足球做功
B. 足球上升过程重力做功
C. 该同学踢球时对足球做功
D. 足球上升过程克服重力做功
【答案】C
【解析】
【详解】AC.由动能定理可得
解得该同学踢球时对足球做功
故C正确,A错误;
BD.足球上升过程重力做功
则足球上升过程克服重力做功,故BD错误。
故选C。
11. 质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,如图所示,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,在此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰好能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是(重力加速度为g)( )
A. B. C. D. mgR
【答案】C
【解析】
【分析】圆周运动在最高点和最低点沿径向的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出最高点和最低点的速度,再根据动能定理求出此过程中小球克服空气阻力所做的功.
【详解】小球在最低点,由牛顿第二定律有:F-mg=m,由题意知:F =7mg ,在最高点时,由于小球恰好能通过最高点,重力提供向心力有:mg=m,小球选取从最低点到最高点作为过程,由动能定理可得:-mg•2R-Wf=m-,联立以上可得:Wf=mgR,故C正确,ABD错误.
【点睛】本题主要考查了圆周运动与能量结合问题,由绳子的拉力可求出最低点速度,由恰好能通过最高点求出最高点速度,这都是题目中隐含条件.同时在运用动能定理时,明确初动能与末动能,及过程中哪些力做功,做正功还是负功.
二、非选择题:本答题共5小题,共56分。
12.
(1)卡文迪什利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量,横梁一端固定有一质量为m的均匀铅球A,旁边有一质量为m的相同铅球B,A、B两球球心距离为L,两球间的万有引力大小为F。则可以表示出引力常量______。
(2)在下列的实验中,与“卡文迪什扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是( )
A. 探究力的合成规律 B. 通过平面镜观察桌面的微小形变
C. 探究加速度与力、质量的关系 D. 探究小车速度随时间变化的规律
(3)在万有引力作用下,从俯视角度观察,扭秤的T形杆将沿______(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
(4)若大球的质量是小球质量的4倍,大球对小球的万有引力大小为F,则小球对大球的万有引力大小为______。
(5)2050年,我国宇航员登上某一未知天体,已知某天体半径为R、现要测得该天体质量,宇航员测出该星球表面的重力加速度为g,该星球质量为______。(用G、R、g表示)
【答案】(1) (2)B
(3)顺时针 (4)F
(5)新增小题
【解析】
【小问1详解】
根据万有引力定律
代入本题条件
两球球心距
整理得引力常量
【小问2详解】
A.卡文迪什扭秤实验利用放大法,将极小的扭转形变通过光的反射放大为刻度尺上可观测的移动,以此测量微小量。
探究力的合成用等效替代法;
B.通过平面镜观察桌面微小形变,同样利用放大法将微小形变放大,与扭秤实验思想一致;
C.探究加速度与力、质量的关系用控制变量法;
D.探究小车速度随时间变化规律不用放大微小量的思想。
故选B。
【小问3详解】
万有引力为吸引力,题图中左侧小球A受到左侧B球的吸引向左,右端小球受到右侧大球的吸引向右,以俯视角度观察,T形杆沿顺时针方向转动。
【小问4详解】
万有引力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,相互作用力大小相等,因此小球对大球的万有引力大小仍为。
【小问5详解】
忽略天体自转影响时,天体表面物体的重力等于万有引力
约去整理得天体质量
13. 2023年,中国航天成功发射近七十次,其中某一卫星绕地球做匀速圆周运动,已知地球的半径为R,地球的质量为M,该卫星距地球表面的高度也为R,引力常量为G。求:
(1)该卫星绕地球运行的线速度大小v;
(2)该卫星绕地球运行的周期T。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力可得
又
解得该卫星绕地球运行的线速度大小为
(2)该卫星绕地球运行的周期为
14. 某款儿童滑梯如图所示,其滑面可视为与水平地面夹角的平直斜面,滑面顶端距离地面高度。一质量的儿童从滑面顶端由静止开始下滑至底端,已知儿童与滑梯间的动摩擦因数,儿童沿滑面下滑的过程,可以看作质点沿斜面直线运动。已知,,取重力加速度,忽略空气阻力的影响。求:
(1)儿童下滑过程中,所受摩擦力的大小f;
(2)儿童下滑的整个过程中,重力对其做的功W;
(3)儿童下滑至底端时,重力的瞬时功率P。
【答案】(1)48N;(2)600J;(3)720W
【解析】
【详解】(1)儿童下滑过程所受摩擦力为
(2)儿童下滑的整个过程重力对其做的功为
(3)对下滑过程,由动能定理有
解得
而在底端重力的瞬时功率为
解得
15. 汽车在水平直线公路上行驶,额定功率为,汽车在行驶过程中所受阻力恒为,汽车的质量。若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小为,汽车达到额定功率后,保持额定功率不变继续行驶。求:
(1)汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度大小;
(2)汽车在功率达到额定功率前做匀加速直线运动的时间;
(3)当汽车的速度为25m/s时的加速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
当汽车牵引力等于阻力时,加速度为0,速度达到最大值,由
得
【小问2详解】
匀加速阶段,由牛顿第二定律
得匀加速阶段的牵引力
当功率达到额定功率时,匀加速运动结束,此时匀加速的末速度
由匀加速运动公式
得时间
【小问3详解】
因为,说明此时汽车已经达到额定功率,功率保持不变。 此时牵引力
由牛顿第二定律得加速度
16. 如图所示,从A点以的水平速度抛出一质量的小物块(可视为质点),当小物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道BC,圆弧轨道BC的圆心角,C点在O点的正下方,圆弧轨道C端切线水平与水平面平滑连接。C点右侧水平面粗糙,在水平面上固定一个弹簧,弹簧的左端D距C点的水平距离为,小物块离开C点后继续在水平面上向弹簧滑去,将弹簧压缩了后停止滑行。小物块和水平面间的动摩擦因数,A、B两点距C点的高度分别为、,圆弧半径,,,。求:
(1)小物块水平抛出时,初速度的大小;
(2)小物块滑动至C点时的速度大小;
(3)从小物块刚与弹簧接触到停止滑行时弹簧弹力所做的功。
【答案】(1)4m/s
(2)
(3)-26J
【解析】
【小问1详解】
设小物块做平抛运动的时间为t,则有
设小物块到达B点时竖直分速度为vy,有vy=gt
由以上两式代入数据解得:vy=3m/s
由题意,速度方向与水平面的夹角为37°,有
解得v0=4m/s
【小问2详解】
从A至C点,由动能定理得
解得
【小问3详解】
从C点到压缩弹簧停止的过程由动能定理
解得
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扬大附中东部分校2025-2026学年第二学期“教、学、评”一体化练习
高一年级物理学科题目
一、单选题:本大题共11小题,共44分。
1. 《中国的航天》白皮书发布,未来几年,我国将持续开展月球物理、月球与行星科学等领域的前瞻探索和基础研究,催生更多原创性科学成果。关于开普勒行星运动定律,下列说法中正确的是( )
A. 牛顿通过长期观测,记录了大量数据,开普勒通过对数据研究总结得出了行星运动定律
B. 根据开普勒第一定律,行星围绕太阳运动的轨迹是圆,太阳处于圆的中心
C. 根据开普勒第二定律,行星距离太阳越近,其运动速度越大;距离太阳越远,其运动速度越小
D. 根据开普勒第三定律,所有行星的轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等
2. 对于万有引力定律的表达式,下列说法正确的是( )
A. 引力常量G的单位为
B. 当物体间的距离趋近于0时,物体间的万有引力无穷大
C. 若,则两物体之间所受万有引力比的大
D. 该表达式只能用来计算质点与质点间的万有引力大小
3. 已知地球半径为R,火箭上升到某高度H处所受的引力为它在地面所受引力的一半(设火箭质量不变),则火箭离地面的高度H为( )
A. B. C. R D.
4. 质量为m的“神舟十三号”飞船在离地面h的轨道上飞行,视作匀速圆周运动。已知地球质量为M,地球半径为R,引力常量为G,不考虑地球自转的影响,则“神舟十三号”的( )
A. 线速度 B. 角速度
C. 运行周期 D. 向心加速度
5. 关于第一宇宙速度,下列说法正确的是( )
A. 它是人造地球卫星绕地球运行的最小速度
B. 它是近地圆轨道上人造卫星运行的速度
C. 它是卫星能够进入绕地圆轨道的最大发射速度
D. 它是人造卫星发射时的最大速度
6. 如图所示,一物体受到两个大小相等,夹角为120°的拉力和的作用,在某一过程中和做功分别为5J、5J,则在此过程中这两个力的合力做功为( )
A. 10J B. C. 5J D. 0
7. 一辆汽车在平直道路上加速行驶,当速度为v时,所受牵引力为F,阻力为f,则此时发动机的输出功率为( )
A. B. C. D.
8. 关于重力做功和重力势能,下列说法中正确的是( )
A. 物体的位置一旦确定,它的重力势能的数值大小也随之确定
B. 一个物体的重力势能从变化到,重力势能变小了
C. 当物体向高处运动时,克服重力做功,物体的重力势能减小
D. 重力做功与路径无关
9. 如图所示,撑杆跳高运动员自起跳到跨越横杆的过程中,撑杆先发生弯曲再恢复到原状。在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 重力对运动员做正功
B. 撑杆的弹性势能一直减小
C. 撑杆的弹性势能一直增加
D. 撑杆的弹性势能先增大后减小
10. 如图,某同学把质量为的足球从水平地面踢出,足球达到最高点时速度为,离地高度为。不计空气阻力,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 该同学踢球时对足球做功
B. 足球上升过程重力做功
C. 该同学踢球时对足球做功
D. 足球上升过程克服重力做功
11. 质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,如图所示,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,在此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰好能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是(重力加速度为g)( )
A. B. C. D. mgR
二、非选择题:本答题共5小题,共56分。
12.
(1)卡文迪什利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量,横梁一端固定有一质量为m的均匀铅球A,旁边有一质量为m的相同铅球B,A、B两球球心距离为L,两球间的万有引力大小为F。则可以表示出引力常量______。
(2)在下列的实验中,与“卡文迪什扭秤实验”中测量微小量的思想方法最相近的是( )
A. 探究力的合成规律 B. 通过平面镜观察桌面的微小形变
C. 探究加速度与力、质量的关系 D. 探究小车速度随时间变化的规律
(3)在万有引力作用下,从俯视角度观察,扭秤的T形杆将沿______(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
(4)若大球的质量是小球质量的4倍,大球对小球的万有引力大小为F,则小球对大球的万有引力大小为______。
(5)2050年,我国宇航员登上某一未知天体,已知某天体半径为R、现要测得该天体质量,宇航员测出该星球表面的重力加速度为g,该星球质量为______。(用G、R、g表示)
13. 2023年,中国航天成功发射近七十次,其中某一卫星绕地球做匀速圆周运动,已知地球的半径为R,地球的质量为M,该卫星距地球表面的高度也为R,引力常量为G。求:
(1)该卫星绕地球运行的线速度大小v;
(2)该卫星绕地球运行的周期T。
14. 某款儿童滑梯如图所示,其滑面可视为与水平地面夹角的平直斜面,滑面顶端距离地面高度。一质量的儿童从滑面顶端由静止开始下滑至底端,已知儿童与滑梯间的动摩擦因数,儿童沿滑面下滑的过程,可以看作质点沿斜面直线运动。已知,,取重力加速度,忽略空气阻力的影响。求:
(1)儿童下滑过程中,所受摩擦力的大小f;
(2)儿童下滑的整个过程中,重力对其做的功W;
(3)儿童下滑至底端时,重力的瞬时功率P。
15. 汽车在水平直线公路上行驶,额定功率为,汽车在行驶过程中所受阻力恒为,汽车的质量。若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小为,汽车达到额定功率后,保持额定功率不变继续行驶。求:
(1)汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度大小;
(2)汽车在功率达到额定功率前做匀加速直线运动的时间;
(3)当汽车的速度为25m/s时的加速度大小。
16. 如图所示,从A点以的水平速度抛出一质量的小物块(可视为质点),当小物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道BC,圆弧轨道BC的圆心角,C点在O点的正下方,圆弧轨道C端切线水平与水平面平滑连接。C点右侧水平面粗糙,在水平面上固定一个弹簧,弹簧的左端D距C点的水平距离为,小物块离开C点后继续在水平面上向弹簧滑去,将弹簧压缩了后停止滑行。小物块和水平面间的动摩擦因数,A、B两点距C点的高度分别为、,圆弧半径,,,。求:
(1)小物块水平抛出时,初速度的大小;
(2)小物块滑动至C点时的速度大小;
(3)从小物块刚与弹簧接触到停止滑行时弹簧弹力所做的功。
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