精品解析：江苏扬州市仪征中学等校2025-2026学年高一下学期4月阶段检测物理试题

高一年级4月联考 物理试题 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意。 1. 第一次比较准确地测定了万有引力常量的人是（　　） A. 开普勒 B. 牛顿 C. 卡文迪什 D. 托勒密 2. 天舟九号从椭圆轨道近地点向远地点运动的过程中，关于地球对它的万有引力F及其运行速率v，下列说法正确的是（　　） A. F逐渐增大，v逐渐增大 B. F逐渐增大，v逐渐减小 C. F做正功，v逐渐增大 D. F做负功，v逐渐减小 3. 如图所示，地球赤道上方有两颗卫星A、B，轨道半径分别为、，其中（），若卫星A的周期为，则卫星B的周期为（　　） A. B. C. D. 4. 在月球上的宇航员，手头有一个质量为m的砝码，如果已知引力常量G和月球半径R，若要估测月球质量M，则只需要一个（　　） A. 秒表 B. 刻度尺 C. 弹簧测力计 D. 长1m轻质细线 5. 有A、B、C三颗卫星，C还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，A是近地轨道卫星，B是空间站，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 相对于空间站静止的宇航员，他的加速度为零 B. C的向心加速度大小等于A的向心加速度大小 C. 在相同时间内，C转过的弧长最短 D. B的运动周期可能是 6. 假设有三块同样的小铁块从静止被柳木板瞬间击打后，从同一位置以相同的速率离开，其运动示意图如图所示，所有运动轨迹均在同一竖直平面内，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小铁块1在最高点时速度为零 B. 柳木板对三个小铁块做的功不相同 C. 落地瞬间，小铁块2重力的瞬时功率最小 D. 在空中运动的过程，重力对小铁块3做功的平均功率最小 7. 图甲玩具由头部、轻质弹簧及底座组成，可简化为图乙，该玩具底座固定在水平面上，初始时玩具头部（可视为质点）静止于A点。现用手按压玩具头部至最低点B点由静止释放，玩具头部最高运动到C点（低于弹簧的原长位置），该过程中玩具头部始终未脱离弹簧，弹簧处于弹性限度内，不计空气阻力。则玩具头部首次从B点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 头部的动能先增大后减小 B. 以A点所在的水平面为参考平面，头部的重力势能先减小到零后增大 C. A到C过程中弹簧对物体做负功 D. 弹簧的弹性势能先减小后增大 8. 中国科学家利用“中国天眼”在银河系发现一颗毫秒脉冲星PSRJ1928+1815，这颗脉冲星与伴星以3.6小时的极短周期相互绕转，如图所示，质量分别为5m、2m的星体A、B在相互之间的万有引力作用下绕连线上某点O旋转，测得两者之间的距离为L，已知引力常量为G。则（　　） A. A、B做圆周运动的周期之比为 B. A、B做圆周运动的轨道半径之比为 C. A、B做圆周运动的线速度大小之比为 D. B做圆周运动的角速度为 9. 如图，可视为质点、质量为m的遥控玩具车在竖直圆轨道内侧做匀速圆周运动，速率为v，轨道半径为R，A、B为圆轨道上最高点和最低点，已知玩具车与轨道间的摩擦力与轨道对车的支持力成正比，且比例系数为k，重力加速度为g，不计空气阻力。玩具车在一次完整的圆周运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 玩具车在B点对轨道的压力为mg B. 轨道对玩具车的作用力始终指向圆心 C. 玩具车从A点运动半周到B点的过程中，阻力功率先增大后减小 D. 玩具车由最低点到最高点克服摩擦力做功为 10. 如图所示，质量为m的小球穿过竖直杆，与一自然长度为L的轻质弹性绳相连。弹性绳跨过M处的光滑小滑轮，右端固定在N点，O、M、N处于同一水平线上且，O点下方有一点Q且。从O点静止释放小球，小球可以到达最低点P，其中。已知小球与竖直杆之间的摩擦因数为，弹性绳劲度系数为k始终在弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，空气阻力不计。小球从O点运动到P点过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球所受摩擦力一直增大 B. 小球经过Q点时重力功率最大 C. 小球运动过程中克服摩擦力做功为 D. 小球速度最大的点在Q点的上方 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15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。 11. 卫星a与卫星b围绕地球运行轨道如图所示，图中P点为两轨道的交点，已知轨道2半长轴与轨道3半径相等，若卫星仅受地球的万有引力作用，则： （1）卫星b从轨道1变轨到轨道2，需要在M点：________（“加速”或“减速”）； （2）卫星a周期________卫星b周期：轨道2上N点的线速度大小________轨道1线速度大小； （3）卫星b在轨道1上M点加速度大小________轨道2上M点加速度大小；卫星a经过P点时的向心加速度大小________卫星b经过P点时的向心加速度大小。（后两问填“大于”“小于”“等于”）。 12. 如图所示，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。 （1）求地球质量M和地球第一宇宙速度v； （2）一卫星在距地表高度也为R的轨道绕地球中心做圆周运动，求卫星在轨道上稳定运行的周期T。 13. 跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一。运动员的质量，在比赛中以某一初速度从斜坡顶端A点水平飞出，经时间落回斜坡坡面B点，轨迹如图所示。不计空气阻力，取重力加速度。求： （1）整个过程中，运动员重力所做的功W； （2）运动员离斜坡最远处时，重力的瞬时功率P。 14. 如图甲所示，某驾校学员练习汽车半坡起步，汽车发动机提供的牵引力F随时间变化t的图像如图乙所示，质量为m的汽车从时刻开始在足够长的坡道上启动，时，牵引力大小为，汽车达到额定功率，之后保持该功率不变，时，牵引力大小为，汽车开始做匀速直线运动，启动过程中汽车所受的阻力不变。求： （1）汽车启动瞬间加速度大小； （2）汽车的额定功率； （3）内汽车重力和阻力做功之和。 15. 如图所示，一足够长的斜面的倾斜角为，边界AB和CD之间粗糙，其余光滑，且。矩形滑块以初速度垂直于边界AB冲入粗糙区，已知滑块质量分布均匀且大小为m，长度均为L，与粗糙区之间的动摩擦因数，重力加速度为g。求： （1）滑块E的上边界滑进边界AB瞬间的加速度大小； （2）滑块E的上边界滑进边界AB瞬间的速度大小； （3）若在滑块E上方放置完全相同的滑块F，两滑块紧靠在一起（不粘连）以初速度垂直于边界AB冲入粗糙区，要保证两个滑块都能滑出粗糙区域，至少为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一年级4月联考 物理试题 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意。 1. 第一次比较准确地测定了万有引力常量的人是（　　） A. 开普勒 B. 牛顿 C. 卡文迪什 D. 托勒密 【答案】C 【解析】 【详解】A．开普勒的核心贡献是总结得到行星运动三大定律，没有测定万有引力常量，故A错误； B．牛顿提出了万有引力定律，但并未通过实验测出万有引力常量的数值，故B错误； C．卡文迪什通过扭秤实验，首次较为准确地测定了万有引力常量，故C正确； D．托勒密的主要理论是地心说，与万有引力常量的测定无关，故D错误。 故选C。 2. 天舟九号从椭圆轨道近地点向远地点运动的过程中，关于地球对它的万有引力F及其运行速率v，下列说法正确的是（　　） A. F逐渐增大，v逐渐增大 B. F逐渐增大，v逐渐减小 C. F做正功，v逐渐增大 D. F做负功，v逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．天舟九号从椭圆轨道近地点向远地点运动时，到地心的距离逐渐增大，根据万有引力定律 则逐渐减小；且万有引力做负功，动能减小，速率减小，故ABC错误； D．与位移夹角为钝角，做负功，动能减小，逐渐减小，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，地球赤道上方有两颗卫星A、B，轨道半径分别为、，其中（），若卫星A的周期为，则卫星B的周期为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据开普勒第三定律 得到 故选B。 4. 在月球上的宇航员，手头有一个质量为m的砝码，如果已知引力常量G和月球半径R，若要估测月球质量M，则只需要一个（　　） A. 秒表 B. 刻度尺 C. 弹簧测力计 D. 长1m轻质细线 【答案】C 【解析】 【详解】根据 又 联立，解得 可知，只需用弹簧测力计测量出砝码的重力，即可估测出月球的质量。 故选C。 5. 有A、B、C三颗卫星，C还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，A是近地轨道卫星，B是空间站，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 相对于空间站静止的宇航员，他的加速度为零 B. C的向心加速度大小等于A的向心加速度大小 C. 在相同时间内，C转过的弧长最短 D. B的运动周期可能是 【答案】C 【解析】 【详解】A．相对于空间站静止的宇航员，随空间站做匀速圆周运动，可知其加速度不为零，故A错误； D．空间站的轨道高度事实上低于同步卫星的高度，即空间站B的轨道半径小于同步卫星，有 可得周期为 可得空间站的周期小于同步卫星的周期，即小于，故D错误。 B．根据可得空间站B的周期大于A的周期，又空间站B的周期小于同步卫星的周期，即小于C的周期，可得C的周期大于A的周期，根据可得C的角速度小于A角速度，C、A的轨道半径近似相等，根据可得C的向心加速度大小小于A的向心加速度大小，故B错误； C．根据万有引力提供向心力有 可得线速度为 空间站的轨道半径大于A的轨道半径，可得空间站B的线速度小于A的线速度。 又空间站的周期小于同步卫星的周期，根据可得空间站的线速度大于同步卫星的线速度，又根据可得同步卫星的线速度大于C的线速度，可得C的线速度最小，在相同时间内，C转过的弧长最短，故C正确。 故选C。 6. 假设有三块同样的小铁块从静止被柳木板瞬间击打后，从同一位置以相同的速率离开，其运动示意图如图所示，所有运动轨迹均在同一竖直平面内，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小铁块1在最高点时速度为零 B. 柳木板对三个小铁块做的功不相同 C. 落地瞬间，小铁块2重力的瞬时功率最小 D. 在空中运动的过程，重力对小铁块3做功的平均功率最小 【答案】C 【解析】 【详解】A．小铁块1在最高点时的竖直速度为零，水平速度不为零，故在最高点时速度不为零，故A错误； B．三块同样的小铁块从静止被柳木板瞬间击打后，从同一位置以相同的速率离开，可知柳木板对三个小铁块做的功相同，故B错误； C．小铁块1的最高点比小铁块2高，根据 可知小铁块1落地时速度的竖直分量大于小铁块2；小铁块3和小铁块2一样高，根据 可知落地瞬间，小铁块3的竖直分量大于小铁块2，可知小铁块2落地时速度的竖直分量最小，重力的瞬时功率可知小铁块2重力的瞬时功率最小，故C正确； D．在空中运动的过程，小铁块1的最高点比小铁块2高，根据可得小铁块1自由落体的运动时间大于小铁块2，可知小铁块1运动的总时间必然大于小铁块2；小铁块3和小铁块2一样高，根据 可知小铁块3的运动时间必然小于小铁块2，可得小铁块3的运动时间最短，重力做功相同，根据可得重力对小铁块3做功的平均功率最大，故D错误。 故选C。 7. 图甲玩具由头部、轻质弹簧及底座组成，可简化为图乙，该玩具底座固定在水平面上，初始时玩具头部（可视为质点）静止于A点。现用手按压玩具头部至最低点B点由静止释放，玩具头部最高运动到C点（低于弹簧的原长位置），该过程中玩具头部始终未脱离弹簧，弹簧处于弹性限度内，不计空气阻力。则玩具头部首次从B点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 头部的动能先增大后减小 B. 以A点所在的水平面为参考平面，头部的重力势能先减小到零后增大 C. A到C过程中弹簧对物体做负功 D. 弹簧的弹性势能先减小后增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据题意可知，由最低点B点静止释放，此时弹力大于重力，加速度向上，到达A点时加速度为0，然后弹力小于重力，头部做减速运动，运动到最高点C点，所以头部的速度先增大后减小，由可知，头部的动能先增大后减小，故A正确； B．头部一直上升，由可知，头部的重力势能一直增大，故B错误； CD．由于最高点低于弹簧的原长位置，则弹簧形变量一直减小，则弹簧的弹性势能一直减小，A到C过程中弹簧对物体做正功，故CD错误。 故选A。 8. 中国科学家利用“中国天眼”在银河系发现一颗毫秒脉冲星PSRJ1928+1815，这颗脉冲星与伴星以3.6小时的极短周期相互绕转，如图所示，质量分别为5m、2m的星体A、B在相互之间的万有引力作用下绕连线上某点O旋转，测得两者之间的距离为L，已知引力常量为G。则（　　） A. A、B做圆周运动的周期之比为 B. A、B做圆周运动的轨道半径之比为 C. A、B做圆周运动的线速度大小之比为 D. B做圆周运动的角速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．两颗星体绕同一点O旋转，A、B做圆周运动的周期相同，故A错误； B．设A的轨道半径为，B的轨道半径为，两颗星体角速度相同，由万有引力提供向心力做圆周运动，有 化简得，故B错误； C．设A的线速度为，B的线速度为，由，可知线速度之比等于轨道半径之比，即，故C错误； D．B星体做圆周运动，由万有引力提供向心力，有 两颗星体间距离 两颗星体轨道半径之比为 解得，，故D正确。 故选D。 9. 如图，可视为质点、质量为m的遥控玩具车在竖直圆轨道内侧做匀速圆周运动，速率为v，轨道半径为R，A、B为圆轨道上最高点和最低点，已知玩具车与轨道间的摩擦力与轨道对车的支持力成正比，且比例系数为k，重力加速度为g，不计空气阻力。玩具车在一次完整的圆周运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 玩具车在B点对轨道的压力为mg B. 轨道对玩具车的作用力始终指向圆心 C. 玩具车从A点运动半周到B点的过程中，阻力功率先增大后减小 D. 玩具车由最低点到最高点克服摩擦力做功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．在B点，由向心力公式有 解得，故A错误； B．玩具车在竖直圆轨道内侧做匀速圆周运动，可知轨道对玩具车的作用力和重力的合力指向圆心，故B错误； C．受力分析如图所示，重力与半径之间的夹角设为，从A点到与圆心等高处，由向心力公式有 变大，可知减小，可知摩擦力减小，根据可知阻力功率减小。 与圆心等高处到B点的过程中，由向心力公式有 同理可得可知变大，可知摩擦力变大，根据可知阻力功率变大。 综上可得阻力功率先减小后增大，故C错误； D．根据， 联立可得 将圆轨道分成N段，每段的长度为 因玩具车在不同位置与圆轨道间的压力不同，所以摩擦力是一个变力，在轨道上下关于水平直径对称的位置上取两小段P、Q，在P、Q两小段的压力之和为定值，可得克服摩擦力做功之和为 解得 所以玩具车从最低点到最高点克服摩擦力做功为，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，质量为m的小球穿过竖直杆，与一自然长度为L的轻质弹性绳相连。弹性绳跨过M处的光滑小滑轮，右端固定在N点，O、M、N处于同一水平线上且，O点下方有一点Q且。从O点静止释放小球，小球可以到达最低点P，其中。已知小球与竖直杆之间的摩擦因数为，弹性绳劲度系数为k始终在弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，空气阻力不计。小球从O点运动到P点过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球所受摩擦力一直增大 B. 小球经过Q点时重力功率最大 C. 小球运动过程中克服摩擦力做功为 D. 小球速度最大的点在Q点的上方 【答案】D 【解析】 【详解】A．设弹性绳与水平方向的夹角为，小球释放后运动到Q点时，对竖直杆的压力 摩擦力大小 可得小球所受摩擦力大小不变，故A错误； C．小球运动过程中克服摩擦力做功为，故C错误； BD．根据动能定理有 可得 由数学知识可得时，速度达到最大，又小球可以到达最低点P，其中 即时，速度为零，代入可得 可知 即小球速度最大的点在Q点的上方，根据 可得小球经过Q点时重力功率不是最大，故B错误，D正确。 故选D。 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15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。 11. 卫星a与卫星b围绕地球运行轨道如图所示，图中P点为两轨道的交点，已知轨道2半长轴与轨道3半径相等，若卫星仅受地球的万有引力作用，则： （1）卫星b从轨道1变轨到轨道2，需要在M点：________（“加速”或“减速”）； （2）卫星a周期________卫星b周期：轨道2上N点的线速度大小________轨道1线速度大小； （3）卫星b在轨道1上M点加速度大小________轨道2上M点加速度大小；卫星a经过P点时的向心加速度大小________卫星b经过P点时的向心加速度大小。（后两问填“大于”“小于”“等于”）。 【答案】（1）加速 （2） ①. 等于 ②. 小于 （3） ①. 等于 ②. 大于 【解析】 【小问1详解】 卫星b从轨道1变轨到轨道2，做离心运动，可知需要在M点加速。 【小问2详解】 [1]轨道2半长轴与轨道3半径相等，根据开普勒第三定律可得卫星a周期等于卫星b周期。 [2]如图所示，构造以球心为圆心，球心到N点的距离为半径的轨道3，有 可得 可得卫星在图示轨道3上运行的速度小于在轨道1上运行的速度；因为做近心运动，可知卫星在轨道2上N点的线速度大小小于轨道3上运行的速度，可得轨道2上N点的线速度大小小于轨道1线速度大小。 【小问3详解】 [1]在M点，根据牛顿第二定律可得 可得加速度 可得卫星b在轨道1上M点加速度大小等于轨道2上M点加速度大小。 [2]卫星a经过P点时，万有引力全部用来提供向心力，卫星b经过P点时，万有引力的分力提供向心力，沿切向和法向分解如图，根据可知卫星a经过P点时的向心加速度大小大于卫星b经过P点时的向心加速度大小。 12. 如图所示，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。 （1）求地球质量M和地球第一宇宙速度v； （2）一卫星在距地表高度也为R的轨道绕地球中心做圆周运动，求卫星在轨道上稳定运行的周期T。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 在地球表面，物体的万有引力等于物体的重力，则有 可得地球质量 根据万有引力提供向心力可得 解得地球第一宇宙速度 【小问2详解】 一卫星在距地表高度也为R的轨道绕地球中心做圆周运动，可得轨道半径为，有 可得卫星在轨道上稳定运行的周期 13. 跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一。运动员的质量，在比赛中以某一初速度从斜坡顶端A点水平飞出，经时间落回斜坡坡面B点，轨迹如图所示。不计空气阻力，取重力加速度。求： （1）整个过程中，运动员重力所做的功W； （2）运动员离斜坡最远处时，重力的瞬时功率P。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 运动员在比赛中以某一初速度从斜坡顶端A点水平飞出，竖直方向做自由落体运动，可知竖直位移为 重力所做的功 【小问2详解】 运动员离斜坡最远处时，速度方向平行于斜面，设斜面的倾角为，此时有 对全程有 可得 此时速度的竖直分量为 重力的瞬时功率 14. 如图甲所示，某驾校学员练习汽车半坡起步，汽车发动机提供的牵引力F随时间变化t的图像如图乙所示，质量为m的汽车从时刻开始在足够长的坡道上启动，时，牵引力大小为，汽车达到额定功率，之后保持该功率不变，时，牵引力大小为，汽车开始做匀速直线运动，启动过程中汽车所受的阻力不变。求： （1）汽车启动瞬间加速度大小； （2）汽车的额定功率； （3）内汽车重力和阻力做功之和。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图像可知，汽车在时速度达到最大，此时汽车受力平衡，有 时，根据牛顿第二定律可知 解得 【小问2详解】 汽车匀加速阶段的末速度 解得 汽车的额定功率 解得 【小问3详解】 内，对汽车有 时，牵引力大小为，有 可得 15. 如图所示，一足够长的斜面的倾斜角为，边界AB和CD之间粗糙，其余光滑，且。矩形滑块以初速度垂直于边界AB冲入粗糙区，已知滑块质量分布均匀且大小为m，长度均为L，与粗糙区之间的动摩擦因数，重力加速度为g。求： （1）滑块E的上边界滑进边界AB瞬间的加速度大小； （2）滑块E的上边界滑进边界AB瞬间的速度大小； （3）若在滑块E上方放置完全相同的滑块F，两滑块紧靠在一起（不粘连）以初速度垂直于边界AB冲入粗糙区，要保证两个滑块都能滑出粗糙区域，至少为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块E的上边界滑进边界AB瞬间，有 可得 即加速度大小为。 【小问2详解】 滑块E的上边界滑进边界AB的过程中，摩擦力为 可得摩擦力做功为 根据动能定理有 可得速度大小为 【小问3详解】 滑块E的下边缘滑出边界CD的瞬间，E的摩擦力变小，而F的摩擦力不变，则可知E做加速度减小的减速运动，减速更慢，有，此时两者分开。两个滑块滑入过程，设完全滑入时的速度为，由于该过程中重力做功大小等于克服摩擦力所做的功，即有 所以。滑出过程，因为E、F分离，只需保证F的中点滑到边界CD时的速度大于等于0即可，对F从完全进入摩擦区到中点滑到边界CD，有， 解得 即至少为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $