内容正文:
2025-2026学年度下学期4月学情反馈
高一年级物理学科试卷
时间:60分钟 分值:100分
一、选择题:本题共10小题,共56分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题5分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题7分,全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分。
1. 关于动能的理解,下列说法正确的是( )
A. 凡是运动的物体都具有动能
B. 重力势能可以为负值,动能也可以为负值
C. 一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,速度变化时,动能也一定变化
D. 动能不变的物体,一定处于平衡状态
2. “嫦娥五号”是我国月球软着陆无人登月探测器,如图,当它接近月球表面时,可打开反冲发动机使探测器减速下降。探测器减速下降过程中,它在月球上的重力势能、动能和机械能的变化情况是( )
A. 动能增加、重力势能减小
B. 动能减小、重力势能增加
C. 动能减小、机械能减小
D. 重力势能增加、机械能增加
3. 如图,长为R的轻绳上端系于固定点O,下端系一个质量为m的可看成质点的小球,起初将小球提起,当绳处于水平绷直状态时,由静止释放小球,当小球摆到轻绳处于竖直方向时,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 小球的机械能一直增加
B. 小球的速度
C. 轻绳对球的拉力F=3mg
D. 重力的瞬时功率
4. 如图为学校科学技术小组做的新能源汽车模型,主要靠太阳能来驱动。现将小车模式调整为以恒定功率P启动,由静止出发,经过时间t刚好达到最大速度,已知小车质量为m,运动时所受阻力恒为f,则下列说法正确的是( )
A. 小车出发后一段时间内先做匀加速直线运动
B. 小车出发后一段时间内先做加速度逐渐增大的运动
C. 小车的最大速度
D. 小车从静止出发到刚好达到最大速度时发生的位移大小为
5. 2025年11月25日,我国成功发射神舟二十二号飞船并完成与空间站的自主快速交会对接,之后安全接回神舟二十号的宇航员,这是我国载人航天工程首次应急发射,取得圆满成功。已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,空间站天和核心舱绕地球做匀速圆周运动的轨道离地面高度为h,引力常量为G,不计地球自转影响,下列说法正确的是( )
A. 神舟二十二号飞船从低轨道变轨到空间站轨道时,在变轨点需减速做近心运动
B. 天和核心舱绕地球运行的线速度大于第一宇宙速度
C. 神舟二十二号与空间站对接后,组合体的运行周期与空间站单独运行时相比变大
D. 天和核心舱绕地球运行的向心加速度大小
6. 如图是质量为1kg的质点在水平面上运动的v-t图像,以水平向右的方向为正方向。以下判断正确的是( )
A. 在0~3.0s时间内,合力对质点做功为10J
B. 在4.0s~6.0s时间内,质点的平均速度为3m/s
C. 在1.0s~5.0s时间内,合力的平均功率为4W
D. 在t=6.0s时,质点加速度为零
7. 中国科学院“地月空间DRO探索研究”专项团队成功构建国际首个地月空间三星星座,多项原创性科技成果在国际上处于领先地位。如图所示是地月天体系统,在地月连线外侧有一个拉格朗日点,质量为m0的卫星在该点受到质量为M的地球和质量为m的月球的万有引力作用,并恰好和月球一起绕地球做同周期的匀速圆周运动。卫星的引力不影响地球和月球的运动,已知地心、月心间距为R,拉格朗日点距地心距离为L,则( )
A. 卫星周期T1与月球周期T2的关系式
B. 卫星的向心力
C. 卫星m0的发射速度大于11.2km/s
D. 月球的向心加速度大于卫星的向心加速度
8. 宇宙中两颗靠得比较近的恒星,只受到彼此之间的万有引力作用,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动,称之为双星系统。由恒星与恒星组成的双星系统绕其连线上的点做匀速圆周运动,如图所示。已知它们之间的距离为,周期为,轨道半径之比,引力常量为,则下列判断正确的是( )
A. 的线速度大小之比为
B. 的质量之比为
C. 的总质量为
D. 的总质量一定的情况下,越大,越小
9. 将一质量为m的物体分别放到地球的南北两极点时,该物体的重力均为。将该物体放在地球赤道上时,该物体的重力为mg。假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为R,已知引力常量为G,则由以上信息可得出( )
A. B. 地球的质量为
C. 地球自转的角速度为 D. 地球的平均密度为
10. 如图甲所示,一物块以某一速度冲上一倾角的固定斜面,取斜面底端水平面为参考平面,物块冲上斜面开始计时,0.5s内物块动能随高度h的变化规律如图乙所示,重力加速度g取,,,下列说法正确的是( )
A. 物块的质量
B. 物块与斜面间的动摩擦因数
C. 物块上升过程的加速度大小
D. 物块回到斜面底端时的动能
二、非选择题:本题共3小题,共44分。
11. 某物体在地面上受到的重力为160 N,将它放置在卫星中,在卫星以a=g的加速度随火箭向上加速升空的过程中,当物体与卫星中支持物相互挤压的力为90 N时,卫星距地球表面有多远?(地球半径R地=6.4×103 km,g表示地面处重力加速度,g取10 m/s2)
12. 如图所示,一半圆轨道固定在竖直平面内,轨道半径为R,O为圆心,C为轨道最低点,BD为水平直径,BC段轨道粗糙,CD段轨道光滑。一质量为m的小球 (视为质点)从B点正上方距B点高R的A点由静止下落,第一次经过C点时对轨道的压力大小为2mg。重力加速度为g,不计空气阻力,求∶
(1)从B点运动到C点,摩擦力对小球做的功;
(2)小球在CD段轨道距离C点的最大高度。
13. 如图所示,质量m=2kg的小球以初速度v0沿光滑的水平面飞出后,恰好无碰撞地从A点进入竖直平面内的光滑圆弧轨道,其中B点为圆弧轨道的最低点,C点为圆弧轨道的最高点,圆弧AB对应的圆心角θ=53°,圆半径R=0.5m。若小球离开水平面运动到A点所用时间t=0.4s,(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2),求:
(1)小球沿水平面飞出的初速度v0的大小;
(2)到达A点时,小球重力的瞬时功率P;
(3)到达A点时,小球对圆弧轨道的压力大小;
(4)小球对圆弧轨道的最高点C的压力大小。
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2025-2026学年度下学期4月学情反馈
高一年级物理学科试卷
时间:60分钟 分值:100分
一、选择题:本题共10小题,共56分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题5分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题7分,全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分。
1. 关于动能的理解,下列说法正确的是( )
A. 凡是运动的物体都具有动能
B. 重力势能可以为负值,动能也可以为负值
C. 一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,速度变化时,动能也一定变化
D. 动能不变的物体,一定处于平衡状态
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.凡是运动的物体都具有动能。A正确;
B.重力势能可以为负值,动能不可以为负值。B错误;
C.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,速度变化时,如果只是方向变化,则动能不变。C错误;
D.动能不变的物体,可能速度大小不变而方向变化,则物体不是处于平衡状态。D错误。
故选A。
2. “嫦娥五号”是我国月球软着陆无人登月探测器,如图,当它接近月球表面时,可打开反冲发动机使探测器减速下降。探测器减速下降过程中,它在月球上的重力势能、动能和机械能的变化情况是( )
A. 动能增加、重力势能减小
B. 动能减小、重力势能增加
C. 动能减小、机械能减小
D. 重力势能增加、机械能增加
【答案】C
【解析】
【详解】探测器减速下降过程中,速度减小,则动能减小;高度降低,则重力势能减小,故机械能减小。
故选C。
3. 如图,长为R的轻绳上端系于固定点O,下端系一个质量为m的可看成质点的小球,起初将小球提起,当绳处于水平绷直状态时,由静止释放小球,当小球摆到轻绳处于竖直方向时,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 小球的机械能一直增加
B. 小球的速度
C. 轻绳对球的拉力F=3mg
D. 重力的瞬时功率
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球下摆过程中,轻绳拉力始终与小球速度方向垂直,拉力不做功,只有重力做功,因此小球的机械能守恒,保持不变,故A错误;
B.从水平位置释放到摆至竖直方向,由机械能守恒定律得
解得,故B错误;
C.小球摆到竖直位置(最低点)时,拉力与重力的合力提供圆周运动的向心力,由牛顿第二定律
代入
可得 ,故C正确;
D.重力的瞬时功率,其中是速度沿竖直方向的分量。小球在最低点时速度方向为水平方向,竖直分量,因此重力瞬时功率,故D错误。
故选C。
4. 如图为学校科学技术小组做的新能源汽车模型,主要靠太阳能来驱动。现将小车模式调整为以恒定功率P启动,由静止出发,经过时间t刚好达到最大速度,已知小车质量为m,运动时所受阻力恒为f,则下列说法正确的是( )
A. 小车出发后一段时间内先做匀加速直线运动
B. 小车出发后一段时间内先做加速度逐渐增大的运动
C. 小车的最大速度
D. 小车从静止出发到刚好达到最大速度时发生的位移大小为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.以恒定功率P启动,由静止出发,根据
,
速度增大,牵引力减小,加速度减小,小车先做加速度减小的变加速直线运动,当加速度减为0时,速度达到最大值,小车随后做匀速直线运动,故AB错误;
CD.小车从静止出发到刚好达到最大速度,根据动能定理有
解得
故C错误,D正确。
故选D。
5. 2025年11月25日,我国成功发射神舟二十二号飞船并完成与空间站的自主快速交会对接,之后安全接回神舟二十号的宇航员,这是我国载人航天工程首次应急发射,取得圆满成功。已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,空间站天和核心舱绕地球做匀速圆周运动的轨道离地面高度为h,引力常量为G,不计地球自转影响,下列说法正确的是( )
A. 神舟二十二号飞船从低轨道变轨到空间站轨道时,在变轨点需减速做近心运动
B. 天和核心舱绕地球运行的线速度大于第一宇宙速度
C. 神舟二十二号与空间站对接后,组合体的运行周期与空间站单独运行时相比变大
D. 天和核心舱绕地球运行的向心加速度大小
【答案】D
【解析】
【详解】A.飞船从低轨道变轨到空间站的高轨道时,变轨点需加速,使所需向心力大于万有引力,做离心运动才能升高轨道,故A错误;
B.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度,由环绕速度公式
可知,轨道半径越大线速度越小,核心舱轨道半径,线速度小于第一宇宙速度,故B错误;
C.由万有引力提供向心力有
解得
周期仅与轨道半径和地球质量有关,与环绕天体质量无关,对接后轨道半径不变,周期不变,故C错误;
D.不计地球自转时,地球表面物体满足
得
核心舱处万有引力提供向心力
可得,故D正确。
故选D。
6. 如图是质量为1kg的质点在水平面上运动的v-t图像,以水平向右的方向为正方向。以下判断正确的是( )
A. 在0~3.0s时间内,合力对质点做功为10J
B. 在4.0s~6.0s时间内,质点的平均速度为3m/s
C. 在1.0s~5.0s时间内,合力的平均功率为4W
D. 在t=6.0s时,质点加速度为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据动能定理,在0~3.0s时间内,合力对质点做的功等于动能的增加量,故
故A错误;
B.由于速度—时间图线与时间轴包围的面积表示位移,故物体在4.0s~6.0s时间内的位移为
x=×(1+2)×4 m=6m
故平均速度为
故B正确;
C.根据动能定理,在1s~5.0s时间内,合力对质点做功等于动能的增加量,故
W=mv52−mv12=×1×(16−0)J=8J
故合力的平均功率为
故C错误;
D.在t=6.0s时,质点速度为零,但从5s到7s物体做匀变速直线运动,加速度不变,故该时刻物体的加速度不为零,故D错误。
故选B。
7. 中国科学院“地月空间DRO探索研究”专项团队成功构建国际首个地月空间三星星座,多项原创性科技成果在国际上处于领先地位。如图所示是地月天体系统,在地月连线外侧有一个拉格朗日点,质量为m0的卫星在该点受到质量为M的地球和质量为m的月球的万有引力作用,并恰好和月球一起绕地球做同周期的匀速圆周运动。卫星的引力不影响地球和月球的运动,已知地心、月心间距为R,拉格朗日点距地心距离为L,则( )
A. 卫星周期T1与月球周期T2的关系式
B. 卫星的向心力
C. 卫星m0的发射速度大于11.2km/s
D. 月球的向心加速度大于卫星的向心加速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.对卫星和月球分别根据牛顿第二定律得,
解得,A错误;
B.卫星的向心力,B正确;
C.卫星m0的发射速度小于11.2km/s,因为发射速度大于11.2km/s时就脱离引力束缚,不会绕地球运动,C错误;
D.根据,二者的角速度相同,轨道半径越大,向心加速度越大。所以月球的向心加速度小于卫星的向心加速度,D错误。
故选B。
8. 宇宙中两颗靠得比较近的恒星,只受到彼此之间的万有引力作用,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动,称之为双星系统。由恒星与恒星组成的双星系统绕其连线上的点做匀速圆周运动,如图所示。已知它们之间的距离为,周期为,轨道半径之比,引力常量为,则下列判断正确的是( )
A. 的线速度大小之比为
B. 的质量之比为
C. 的总质量为
D. 的总质量一定的情况下,越大,越小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.双星系统两颗恒星角速度相同,线速度满足,因此线速度与轨道半径成正比,则 ,故A正确;
B.对两颗恒星分别列向心力公式,对A有
约去整理得
对B有
约去得
两式相比得,故B错误;
C.将上述两式相加
已知,且
代入整理得,故C正确;
D.由C的结论变形得
总质量一定时,越大,越大,故D错误。
故选AC。
9. 将一质量为m的物体分别放到地球的南北两极点时,该物体的重力均为。将该物体放在地球赤道上时,该物体的重力为mg。假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为R,已知引力常量为G,则由以上信息可得出( )
A. B. 地球的质量为
C. 地球自转的角速度为 D. 地球的平均密度为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.两极处引力等于重力
赤道处,根据重力与引力的关系
联立得 ,因此 ,故A错误;
B.两极处引力等于重力
可得地球质量 ,故B正确;
C.联立两极和赤道的受力公式,可得
整理得 ,故C正确;
D.地球体积 ,平均密度
由B选项的解析可知
解得 ,故D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示,一物块以某一速度冲上一倾角的固定斜面,取斜面底端水平面为参考平面,物块冲上斜面开始计时,0.5s内物块动能随高度h的变化规律如图乙所示,重力加速度g取,,,下列说法正确的是( )
A. 物块的质量
B. 物块与斜面间的动摩擦因数
C. 物块上升过程的加速度大小
D. 物块回到斜面底端时的动能
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.当物块上升高度时,沿斜面位移
根据题意时初动能
时动能 ,动能减少量等于重力势能增加量加摩擦力做功
代入数据整理得
又初动能
同理 时
由匀变速运动规律可得
联立解得,,故B正确,A错误;
C.上升过程加速度大小,故C正确;
D.物块上升到最高点时总沿斜面位移
从开始上滑到返回底端,重力做功为0,摩擦力全程做负功
由动能定理
得 ,故D正确。
故选BCD。
二、非选择题:本题共3小题,共44分。
11. 某物体在地面上受到的重力为160 N,将它放置在卫星中,在卫星以a=g的加速度随火箭向上加速升空的过程中,当物体与卫星中支持物相互挤压的力为90 N时,卫星距地球表面有多远?(地球半径R地=6.4×103 km,g表示地面处重力加速度,g取10 m/s2)
【答案】1.92×104 km
【解析】
【详解】卫星的升空过程可以认为是竖直向上的匀加速直线运动,设卫星离地面的距离为h,此时火箭上物体受到的重力为mg′,在地球表面G=mg
在上升至离地面h时,有
根据牛顿第二定律,有FN-mg′=ma
物体在地面上受到的重力为G=mg=160 N
则m=16 kg
联立代入数值解得h=1.92×104 km
12. 如图所示,一半圆轨道固定在竖直平面内,轨道半径为R,O为圆心,C为轨道最低点,BD为水平直径,BC段轨道粗糙,CD段轨道光滑。一质量为m的小球 (视为质点)从B点正上方距B点高R的A点由静止下落,第一次经过C点时对轨道的压力大小为2mg。重力加速度为g,不计空气阻力,求∶
(1)从B点运动到C点,摩擦力对小球做的功;
(2)小球在CD段轨道距离C点的最大高度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
在C点对小球进行受力分析可得
其中
由A到C过程中,由动能定理得
联立解得从B到C摩擦力对小球做功
【小问2详解】
小球第一次运动到右侧轨道最高点由动能定理可得
解得
13. 如图所示,质量m=2kg的小球以初速度v0沿光滑的水平面飞出后,恰好无碰撞地从A点进入竖直平面内的光滑圆弧轨道,其中B点为圆弧轨道的最低点,C点为圆弧轨道的最高点,圆弧AB对应的圆心角θ=53°,圆半径R=0.5m。若小球离开水平面运动到A点所用时间t=0.4s,(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2),求:
(1)小球沿水平面飞出的初速度v0的大小;
(2)到达A点时,小球重力的瞬时功率P;
(3)到达A点时,小球对圆弧轨道的压力大小;
(4)小球对圆弧轨道的最高点C的压力大小。
【答案】(1)3m/s
(2)80W (3)112N
(4)16N
【解析】
【小问1详解】
小球飞出后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,到达A点的竖直速度
小球无碰撞进入A点,说明A点速度沿圆弧切线,速度方向与水平方向夹角为,因此
代入
得
【小问2详解】
重力瞬时功率等于重力乘以竖直方向分速度
【小问3详解】
A点的合速度
A点圆周运动沿半径方向合力提供向心力,设轨道对小球支持力为,则
代入数据解得
根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小等于。
【小问4详解】
轨道光滑,从A到C机械能守恒,A到C的高度差
由机械能守恒
解得
C点圆周运动,合力指向圆心,设轨道对小球压力为,则
代入数据解得
根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小等于。
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