精品解析：江苏扬州大学附属中学2025-2026学年度第二学期高一物理阶段练习一

扬州大学附属中学2025-2026学年度第二学期 高一物理阶段练习一 一、单项选择题：1~10（每题4分，共40分） 1. 功率密度是新能源电池的重要性能指标之一，指的是电池放电时单位质量单位时间输出的能量，功率密度用国际单位制的基本单位符号表示正确的是（　　） A. B. C. J/kg D. W/kg 【答案】A 【解析】 【详解】功率密度定义为单位质量单位时间输出的能量，表达式为，其中为输出能量，为电池质量，为放电时间。 国际单位制基本单位中，能量的量纲为，质量单位为，时间单位为，代入推导得功率密度的基本单位为。 而， 故选A。 2. 如图是必修2课本中四幅插图，四幅图表示的运动过程中物体机械能不守恒的是（　　） A. 图甲中，滑雪者沿光滑斜面自由下滑 B. 图乙中，过山车关闭油门后通过不光滑的竖直圆轨道 C. 图丙中，小球在水平面内做匀速圆周运动 D. 图丁中，石块从高处被斜向上抛出后在空中运动（不计空气阻力） 【答案】B 【解析】 【详解】A．滑雪者沿光滑斜面自由下滑，斜面光滑无摩擦力，支持力垂直于下滑方向不做功，只有重力做功，机械能守恒，故A不符合题意； B．过山车经过不光滑的竖直圆轨道时，摩擦力对过山车做负功，机械能转化为内能，机械能不守恒，故B符合题意； C．小球在水平面内做匀速圆周运动，动能不变、重力势能不变，机械能守恒，故C不符合题意； D．不计空气阻力时，石块在空中运动只有重力做功，机械能守恒，故D不符合题意。 故选B。 3. 如图甲为毛驴拉磨的场景。毛驴拉磨可看成匀速圆周运动，假设毛驴的拉力始终与拉磨半径方向垂直，图乙为其简化图，拉力为，拉磨半径为，拉磨周期为。下列说法正确的是（　　） A. 毛驴拉磨一周所做的功为 B. 毛驴拉磨一周所做的功为 C. 毛驴拉磨的转速为 D. 毛驴拉磨的瞬时功率为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．拉力始终与拉磨半径垂直，因此拉力始终沿圆周切线方向，和运动方向时刻保持一致。拉磨一周的路程为周长 拉力做功，故A正确，B错误； C．已知周期，转速，故C错误； D．线速度 瞬时功率，故D错误。 故选A。 4. 某赛车行驶时受到的阻力跟它速度的平方成正比，要将赛车的最大速度增大为原来的倍，则赛车发动机的最大功率应该提高到原来的（　　） A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍 【答案】C 【解析】 【详解】设赛车受到的阻力与速度的比例关系为（为比例常数）。当赛车达到最大速度时，牵引力与阻力平衡，即；发动机的最大功率满足。 联立三式可得，即发动机最大功率与最大速度的三次方成正比。当速度变为原来倍时，功率变为原来的倍。 故选C。 5. 卫星在进入预定轨道之前的某段运动轨迹为椭圆，如图所示，、为椭圆轨道长轴端点，、为椭圆轨道短轴端点，卫星运行的方向如箭头所示。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在点和点的加速度相同 B. 卫星在点的加速度小于在点的加速度 C. 卫星在点的动能大于在点的动能 D. 卫星从点经点运动到点的时间与从点经点运动到点的时间相等 【答案】C 【解析】 【详解】B．根据万有引力提供向心力 解得 点为近地点，点为远地点，，则，故B错误； A．、为短轴端点，根据椭圆对称性，、两点到地心距离相等，由可知加速度大小相等，方向不同，故A错误； C．卫星从点运动到点过程中，万有引力做负功，动能减小，卫星在点的动能大于在点的动能，故C正确； D．根据开普勒第二定律可知，在近地点附近速度大，远地点附近速度小，所以卫星从点经点运动到点的时间比从点经点运动到点的时间小，故D错误。 故选C。 6. 如图是光滑轨道，点的高度大于点的高度，让小球从点由静止开始自由滑下，沿轨道到达点后离开（不计空气阻力）。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．轨道光滑且不计空气阻力，小球运动过程机械能守恒，即动能与重力势能的总和保持不变。小球从A点由静止滑下，总机械能等于A点的重力势能。轨迹最高点高度超过A点高度，重力势能已经大于小球的总机械能，不符合守恒规律，故A错误； B．轨迹最高点高度接近，而小球做斜抛运动到最高点时仍有水平方向的动能，此时总机械能会大于初始总机械能，违反机械能守恒，故B错误； C．轨迹最高点高度低于，满足最高点重力势能+剩余动能=初始总机械能 符合机械能守恒，且小球离开B点时速度斜向上，轨迹符合实际运动规律，故C正确； D．小球在B点获得斜向上的速度，轨迹d离开后不可能直接向下弯折，不符合运动规律，故D错误。 故选C。 7. 光滑水平地面上有一静止的木块，子弹水平射入木块后未穿出，子弹和木块的v-t图像如图所示。已知木块质量大于子弹质量，从子弹射入木块到达到稳定状态，木块动能增加了，则此过程产生的内能可能是（　　） A. B. 50J C. 70J D. 120J 【答案】D 【解析】 【详解】设木块的质量为，子弹的质量为，子弹的初速度为，子弹射入木块后的共同速度为，根据动量守恒可得 解得 由题意可得 根据能量守恒定律，此过程产生的内能为 由于 则有 故选D。 8. 溜索是一种古老的渡河工具，如图所示．粗钢索两端连接在河两岸的固定桩上，把滑轮、保险绳索与人作为整体，总质量为m.整体从高处平台上的A点由静止出发，沿钢索滑下，滑过最低点C，到达B点时速度为零，A、B两点的高度差为h，重力加速度为g，不计空气阻力。则（　　） A. 整体滑到C点时动能最大 B. 整体滑到C点时受到弹力大小为mg C. 从A点滑到C点的过程中，整体的机械能守恒 D. 从A点滑到C点的过程中，整体重力的功率先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．对滑轮、保险绳索与人的整体，由于C点为最低点，切线方向为水平方向，可知C点处重力沿切线方向的分力为0；由于摩擦力作用，整体在到达C点之前已经在减速，可知整体滑到C点时速度不是最大，故此时的动能不是最大，故A错误； B．由于运动轨迹是曲线，到达C点时，需提供竖直向上的向心力，故整体滑到C点时受到弹力大小大于mg，故B错误； C．整个过程中有摩擦力做功，故整体的机械能不守恒，故C错误； D．由于从A点和C点的重力的功率都为0，可知从A点滑到C点的过程中，重力的功率先增大后减小，故D正确。 故选D。 9. 如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直。一小物块以速度从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时。对应的轨道半径为（重力加速度大小为）：（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设半圆形轨道半径为，小物块质量为，到达轨道上端的速度为。轨道光滑，机械能守恒，有 整理得 小物块从上端水平飞出后做平抛运动，竖直方向下落高度为，在竖直方向，做自由落体运动，得 解得运动时间 水平落地点距离 代入和，得 x最大时，根号内的二次函数取最大值。对于开口向下的二次函数，最大值在顶点处，代入得 因此距离最大时对应轨道半径为。 故选B。 10. 极限跳伞的过程如下：伞打开前可看作自由落体运动，打开伞后空气阻力与速度平方成正比，跳伞者先减速下落，最后匀速下落，如果用表示下落的高度，表示重力势能（以地面为零势能面），表示动能，表示机械能，表示下落时的速度大小，在整个过程中下列图像可能符合事实的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．以地面为零势能面，设初始高度为，下落高度为，则重力势能满足 ​与是线性关系，图像应为倾斜直线，而图A为曲线，故A错误； B．伞打开前为自由落体运动，由动能定理，得 ​与成正比，是过原点的倾斜直线，符合图像前半段特征。打开伞后，空气阻力 跳伞者减速，动能减小，减小则减小，合力大小减小，因此图像斜率的绝对值逐渐减小。最终匀速下落时，阻力不变，合力为0，动能保持不变，图像变为水平，符合图像特征，故B正确； C．打开伞前自由落体不计阻力，机械能守恒，因此不随变化，图像为水平直线，符合前半段特征；根据功能关系 可知所以图线切线的斜率表示空气阻力，伞打开后阻力先减小后不变，则图线切线的斜率先减小后不变，故C错误； D．自由落体阶段满足 即 与成正比，因此图像应为斜率逐渐减小的曲线，不是直线，不符合图像前半段的直线特征，故D错误。 故选B。 二、实验题：共1题，共15分。 11. 在“验证机械能守恒定律”的实验中 （1）用落体法验证“机械能守恒定律”的实验，实验装置和即将释放纸带瞬间的操作如图所示，其中最合适的是（　　） A. B. C. D. （2）实验中，下面哪些测量工具是必需的（　　） A. 天平 B. 交流电源 C. 刻度尺 D. 秒表 （3）某同学改进了该实验，采用如图所示实验装置验证、组成的系统机械能守恒，从高处由静止开始下落，拖着纸带打出一系列点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证系统机械能守恒定律。图中给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点，计数点间的距离如图所示。已知、、当地重力加速度，电源频率为，则： ①在纸带上打下计数点5时纸带的速度__________； ②在打点0~5过程中，表示计数点0和5之间的距离，用以下字母（、、、、）表达系统机械能守恒的表达式是__________； ③若，该同学作出图像如图所示，根据以上结论，则当地的重力加速度__________。 【答案】（1）A （2）BC （3） ①. 2.40##2.4 ②. ③. 9.70##9.7 【解析】 【小问1详解】 AB．为了充分利用纸带长度，重物应靠近打点计时器，手提纸带上端，让重物从靠近打点计时器处释放。图A中重物离打点计时器较远，图B中重物离打点计时器较近，且打点计时器竖直固定，故A正确B错误； C．打点计时器应竖直固定，纸带竖直，减小摩擦，故C错误； D．验证机械能守恒需要重物自由下落，阻力越小越好，所以选密度大的铁块，故D错误； 故选A。 【小问2详解】 验证机械能守恒定律 质量可以约去，不需要天平；打点计时器需要交流电源；需要测量纸带上点迹间距，所以需要刻度尺；打点计时器本身计时，不需要秒表。 故选BC。 【小问3详解】 ① [1]每相邻两计数点间还有4个点，则 根据匀变速运动，中间时刻瞬时速度等于全程平均速度，可知 ②[2]系统重力势能减少量 系统动能增加量 守恒表达式为 ③ [3]整理得 斜率 由图知 解得 三、计算题：共4题，共45分 12. 在圆轨道上运动的质量为的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径，地面上的重力加速度为，求： （1）卫星运动的线速度； （2）卫星运动的周期。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设卫星的质量为、轨道半径为、地球质量为，根据万有引力提供向心力，有 解得 根据万有引力等于重力得地球表面重力加速度为 根据题意得 则卫星运动的速度 【小问2详解】 结合（1）求解可知卫星运动的周期 13. 古法榨油的过程如图（a）所示，其过程简化为石块撞击木楔，木楔挤压胚饼，重复撞击榨出油来。现有一长度的绳子，上端固定于屋梁，下端悬挂一质量的石块，可视为质点。将石块拉至绳子与竖直方向的夹角的位置由静止释放，如图（b）所示。重力加速度取。（，）求： （1）撞击前，石块在最低点对绳子的拉力大小； （2）假设石块每次在最低点撞击木楔，木楔得到的动能是石块撞击前动能的10%。木楔所受的阻力与它的位移的关系如图（c）所示。当石块撞击10次时，木楔移动的位移。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 石块从释放到最低点的过程，由动能定理，得 解得 在最低点对石块，由绳子对石块的拉力和石块的重力的合力提供向心力，有 解得绳子对石块的拉力 根据牛顿第三定律，石块对绳子的拉力 【小问2详解】 木楔移动过程中，阻力随位移线性变化，阻力做功大小等于图线与轴围成的面积，位移为时阻力做功的大小 由题图得，木楔的阻力与位移关系 代入得 每次撞击木楔获得石块撞击前动能的10%，10次撞击后木楔获得的总动能 木楔动能全部用来克服阻力做功，由动能定理，得 得方程 取正根得 14. 在检测某种汽车性能的实验中，质量为的汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到最大的速度为，利用传感器测得此过程中不同时刻的汽车的牵引力与对应速度，并描绘出如图所示的图像（图线为汽车由静止到达到最大速度的全过程，、均为直线）。假设汽车行驶中所受的阻力恒定，根据图线，求： （1）汽车能保持匀加速运动的最长时间； （2）汽车的加速度为时的速度大小； （3）该汽车由静止开始运动，经过55s达到最大速度，求汽车在段的位移大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 汽车速度最大时，速度倒数最小，对应的牵引力等于阻力，汽车做匀速运动，如题图可知 汽车额定功率为 汽车以恒定加速度启动，满足 解得汽车匀加速运动时间为 【小问2详解】 汽车的加速度为时，由牛顿第二定律得 此时汽车速度为 【小问3详解】 B点之后，对汽车由动能定理可得 解得 15. 如图所示，将内壁光滑的细管弯成四分之三圆形的轨道并竖直固定，轨道半径为，细管内径远小于。轻绳穿过细管连接小球和重物，小球的质量为，直径略小于细管内径，用手托住重物B使小球A静止在Q点。松手后，小球A运动至最高点P点时对细管恰无作用力，重力加速度为，取，求： （1）小球A运动到P点时的速度大小v； （2）重物B的质量； （3）小球A到达P点时轻绳的拉力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球A运动至最高点点时对细管恰无作用力，此时重力刚好提供向心力，则有 解得小球A运动到点时的速度大小 【小问2详解】 从点到点，根据系统机械能守恒可得 解得重物的质量为 【小问3详解】 设小球到达点时切向方向的加速度为，对由牛顿第二定律可得 对B由牛顿第二定律可得 联立解得轻绳的拉力大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 扬州大学附属中学2025-2026学年度第二学期 高一物理阶段练习一 一、单项选择题：1~10（每题4分，共40分） 1. 功率密度是新能源电池的重要性能指标之一，指的是电池放电时单位质量单位时间输出的能量，功率密度用国际单位制的基本单位符号表示正确的是（　　） A. B. C. J/kg D. W/kg 2. 如图是必修2课本中四幅插图，四幅图表示的运动过程中物体机械能不守恒的是（　　） A. 图甲中，滑雪者沿光滑斜面自由下滑 B. 图乙中，过山车关闭油门后通过不光滑的竖直圆轨道 C. 图丙中，小球在水平面内做匀速圆周运动 D. 图丁中，石块从高处被斜向上抛出后在空中运动（不计空气阻力） 3. 如图甲为毛驴拉磨的场景。毛驴拉磨可看成匀速圆周运动，假设毛驴的拉力始终与拉磨半径方向垂直，图乙为其简化图，拉力为，拉磨半径为，拉磨周期为。下列说法正确的是（　　） A. 毛驴拉磨一周所做的功为 B. 毛驴拉磨一周所做的功为 C. 毛驴拉磨的转速为 D. 毛驴拉磨的瞬时功率为 4. 某赛车行驶时受到的阻力跟它速度的平方成正比，要将赛车的最大速度增大为原来的倍，则赛车发动机的最大功率应该提高到原来的（　　） A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍 5. 卫星在进入预定轨道之前的某段运动轨迹为椭圆，如图所示，、为椭圆轨道长轴端点，、为椭圆轨道短轴端点，卫星运行的方向如箭头所示。下列说法正确的是（　　） A. 卫星在点和点的加速度相同 B. 卫星在点的加速度小于在点的加速度 C. 卫星在点的动能大于在点的动能 D. 卫星从点经点运动到点的时间与从点经点运动到点的时间相等 6. 如图是光滑轨道，点的高度大于点的高度，让小球从点由静止开始自由滑下，沿轨道到达点后离开（不计空气阻力）。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是（　　） A. B. C. D. 7. 光滑水平地面上有一静止的木块，子弹水平射入木块后未穿出，子弹和木块的v-t图像如图所示。已知木块质量大于子弹质量，从子弹射入木块到达到稳定状态，木块动能增加了，则此过程产生的内能可能是（　　） A. B. 50J C. 70J D. 120J 8. 溜索是一种古老的渡河工具，如图所示．粗钢索两端连接在河两岸的固定桩上，把滑轮、保险绳索与人作为整体，总质量为m.整体从高处平台上的A点由静止出发，沿钢索滑下，滑过最低点C，到达B点时速度为零，A、B两点的高度差为h，重力加速度为g，不计空气阻力。则（　　） A. 整体滑到C点时动能最大 B. 整体滑到C点时受到弹力大小为mg C. 从A点滑到C点的过程中，整体的机械能守恒 D. 从A点滑到C点的过程中，整体重力的功率先增大后减小 9. 如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直。一小物块以速度从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时。对应的轨道半径为（重力加速度大小为）：（　　） A. B. C. D. 10. 极限跳伞的过程如下：伞打开前可看作自由落体运动，打开伞后空气阻力与速度平方成正比，跳伞者先减速下落，最后匀速下落，如果用表示下落的高度，表示重力势能（以地面为零势能面），表示动能，表示机械能，表示下落时的速度大小，在整个过程中下列图像可能符合事实的是（　　） A. B. C. D. 二、实验题：共1题，共15分。 11. 在“验证机械能守恒定律”的实验中 （1）用落体法验证“机械能守恒定律”的实验，实验装置和即将释放纸带瞬间的操作如图所示，其中最合适的是（　　） A. B. C. D. （2）实验中，下面哪些测量工具是必需的（　　） A. 天平 B. 交流电源 C. 刻度尺 D. 秒表 （3）某同学改进了该实验，采用如图所示实验装置验证、组成的系统机械能守恒，从高处由静止开始下落，拖着纸带打出一系列点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证系统机械能守恒定律。图中给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点，计数点间的距离如图所示。已知、、当地重力加速度，电源频率为，则： ①在纸带上打下计数点5时纸带的速度__________； ②在打点0~5过程中，表示计数点0和5之间的距离，用以下字母（、、、、）表达系统机械能守恒的表达式是__________； ③若，该同学作出图像如图所示，根据以上结论，则当地的重力加速度__________。 三、计算题：共4题，共45分 12. 在圆轨道上运动的质量为的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径，地面上的重力加速度为，求： （1）卫星运动的线速度； （2）卫星运动的周期。 13. 古法榨油的过程如图（a）所示，其过程简化为石块撞击木楔，木楔挤压胚饼，重复撞击榨出油来。现有一长度的绳子，上端固定于屋梁，下端悬挂一质量的石块，可视为质点。将石块拉至绳子与竖直方向的夹角的位置由静止释放，如图（b）所示。重力加速度取。（，）求： （1）撞击前，石块在最低点对绳子的拉力大小； （2）假设石块每次在最低点撞击木楔，木楔得到的动能是石块撞击前动能的10%。木楔所受的阻力与它的位移的关系如图（c）所示。当石块撞击10次时，木楔移动的位移。 14. 在检测某种汽车性能的实验中，质量为的汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到最大的速度为，利用传感器测得此过程中不同时刻的汽车的牵引力与对应速度，并描绘出如图所示的图像（图线为汽车由静止到达到最大速度的全过程，、均为直线）。假设汽车行驶中所受的阻力恒定，根据图线，求： （1）汽车能保持匀加速运动的最长时间； （2）汽车的加速度为时的速度大小； （3）该汽车由静止开始运动，经过55s达到最大速度，求汽车在段的位移大小。 15. 如图所示，将内壁光滑的细管弯成四分之三圆形的轨道并竖直固定，轨道半径为，细管内径远小于。轻绳穿过细管连接小球和重物，小球的质量为，直径略小于细管内径，用手托住重物B使小球A静止在Q点。松手后，小球A运动至最高点P点时对细管恰无作用力，重力加速度为，取，求： （1）小球A运动到P点时的速度大小v； （2）重物B的质量； （3）小球A到达P点时轻绳的拉力大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $