内容正文:
2025-2026学年度第二学期期中调研试题
高一物理
注意事项:
1.本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.全卷满分100分,考试时间75分钟
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
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. 《时宪历》是清代的历法,书中参考了一位丹麦科学家的天文观测数据,这位科学家被称为“天才的观测家”,他是( )
A. 牛顿 B. 第谷 C. 伽利略 D. 哥白尼
【答案】B
【解析】
【详解】A.牛顿是英国物理学家,是经典力学体系的创立者,故A错误;
B.第谷是丹麦天文学家,天文观测精度极高,被称为“天才的观测家”,其观测数据是《时宪历》的参考依据,故B正确;
C.伽利略是意大利物理学家、天文学家,是近代实验科学的奠基人,故C错误;
D.哥白尼是波兰天文学家,是“日心说”的提出者,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,汽车定速巡航(即速率不变)从左至右通过拱形路面。则该过程中重力对汽车的功率( )
A. 一直减小 B. 一直增大
C. 先减小后增大 D. 先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】上坡阶段,速度方向斜向右上,竖直分速度方向向上,因此重力功率为负值,从左端到最高点,路面切线倾角逐渐减小到0,竖直向上分速度的大小逐渐减小到0,根据
可知重力对汽车的功率的绝对值逐渐减小为零;而下坡阶段,速度方向斜向右下,竖直分速度方向向下,因此重力功率为正值,从最高点到右端,路面切线倾角逐渐增大,竖直向下分速度的大小逐渐从增大,因此从逐渐增大,故该过程中重力对汽车的功率先减小后增大。
故选C。
3. 如图所示,地球的公转轨道接近圆,速度为v,半径为r。哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆,彗星在近日点与太阳中心的距离为r1,线速度大小为v1,在远日点与太阳中心的距离为r2,线速度大小为v2。则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.以哈雷彗星近日点为半径,以太阳中心为圆心做圆,得到轨道3,根据万有引力提供向心力
可得
轨道3的半径小于地球运动轨道半径,可得
根据变轨原理可知
可得,故A错误;
B.以哈雷彗星远日点为半径,以太阳中心为圆心做圆,得到轨道4,根据万有引力提供向心力
可得
轨道4的半径大于地球运动轨道半径,可得
根据变轨原理可知
可得,故B错误;
C.根据开普勒第二定律可知,近日点的速度大于远日点的速度,即,故C错误;
D.根据开普勒第二定律有
可得,故D正确。
故选D。
4. 伽利略发现木星有四颗卫星。小张同学打算根据万有引力的知识计算木卫一绕木星运动的角速度,除引力常量外,还需要用到的物理量有( )
A. 木星的质量和自转周期
B. 木星的质量和木卫一绕木星运动的半径
C. 木卫一的质量和木卫一绕木星运动的半径
D. 木卫一的质量和木卫一到木星表面的高度
【答案】B
【解析】
【详解】木卫一绕木星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据万有引力定律和向心力公式有
解得角速度
A.木星自转周期是木星自身转动的周期,和木卫一的公转角速度无关,故A错误;
B.由上可知,已知木星质量和木卫一绕木星运动的轨道半径,结合引力常量,即可求出角速度,故B正确;
C.表达式中木卫一质量已被约去,不需要木卫一的质量,故C错误;
D.首先不需要木卫一的质量,其次木卫一到木星表面的高度不等于轨道半径(还需加木星半径),无法求出角速度,故D错误。
故选B。
5. 同一滑块在两种高度相等、材质不同的固定斜面上,从顶端静止开始下滑到底端。利用频闪仪分别进行拍摄,频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比,图甲中滑块( )
A. 重力对滑块做的功更少 B. 支持力对滑块做的功更少
C. 摩擦力对滑块做的功更少 D. 合力对滑块做的功更少
【答案】C
【解析】
【详解】A.由
同一滑块质量相等、高度相等,则重力对滑块做的功相等,故A错误;
B.因支持力与速度或位移方向垂直,故其不做功,或做功为零,故B错误;
CD.因为频闪照片时间间隔相同,对比图甲和乙,滑块都可看成沿斜面向下做匀加速运动,对比甲乙从B点向下一次频闪时间的位移,甲的位移更大,由
可知图甲中滑块加速度大,同时由牛顿第二定律
可知图甲中滑块受到的合力较大,图甲中合力对滑块做的功更多,所受摩擦力较小,故图甲中滑块摩擦力对滑块做的功更少,故C正确,D错误。
故选C。
【点睛】
6. 嫦娥六号探测器首次实现了人类从月背采样的任务。将来人类从月球运回大量月球矿物并返回地球。假设地球和月球总质量不变,月球仍沿原轨道运动,则( )
A. 地球对月球的引力变小 B. 地球对月球的引力不变
C. 地球对月球的引力变大 D. 地球对月球的引力消失
【答案】A
【解析】
【详解】地球对月球的引力为
为定值,根据数学关系:和一定时,两数差值越大,乘积越小,M增大m减小后,减小,因此F减小。
故选A。
7. 如图所示,“羲和号”探日卫星绕太阳做圆周运动,轨道1半径为r。调整轨道以后,卫星的轨道变为图中虚线椭圆轨道2,远日点仍为P,近日点为Q,Q到太阳的距离为r1。下列说法正确的是( )
A. 变轨后卫星绕太阳运行的周期变大
B. 羲和号发射速度应小于第一宇宙速度
C. 变轨前和变轨后卫星在P点速度相同
D. 变轨前和变轨后卫星在P点加速度相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于撞击后轨道的半长轴小于撞击前轨道半径,根据开普勒第三定律可知,撞击后卫星绕太阳运行的周期变小,故A错误;
B.第一宇宙速度是最小的发射速度,所以羲和号发射速度不应小于第一宇宙速度,故B错误;
C.卫星变轨后做向心运动,所以变轨前卫星在P点速度大于变轨后卫星在P点速度,故C错误;
D.根据牛顿第二定律有
解得
变轨前和变轨后卫星在P点与太阳的距离相同,则加速度相同,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,轻质弹簧的一端固定在光滑斜面的挡板上。物块从图示位置静止释放,弹簧始终处于弹性限度内。则物块与弹簧有相互作用的整个下滑过程中( )
A. 物块的机械能守恒
B. 物块的动能先增大后减小
C. 物块的重力势能先增大后减小
D. 弹簧的弹性势能先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.物块下滑过程中,弹簧的弹力对物块做功,所以物块的机械能不守恒,故A错误;
B.物体向下运动过程中,当重力沿斜面向下分力大于弹簧弹力时,物体做加速运动;重力沿斜面向下分力等于弹簧弹力时,物体速度到达最大;重力沿斜面向下分力小于弹簧弹力时,物体做减速运动,因此物块的动能先增大后减小,故B正确;
C.物块与弹簧有相互作用的整个下滑过程,重力一直做正功,因此重力势能一直减小,故C错误;
D.物块与弹簧有相互作用的整个下滑过程,弹簧一直被压缩,即形变量x一直增大,根据可知,弹簧的弹性势能一直增大,故D错误。
故选B。
9. 甲、乙两辆汽车以各自的恒定功率在同一平直路面上启动后,其v—t图像如图所示。设两次汽车行驶时所受阻力相等,则甲、乙两车恒定功率大小之比为( )
A. B. 2∶3 C. 1∶2 D. 2∶1
【答案】A
【解析】
【详解】由
因两次汽车行驶时所受阻力相等,故甲、乙两车恒定功率大小之比等于它们的最大速度之比为3:2
故选A。
10. 如图所示,质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点。小球在水平力F作用下,缓慢地从P点运动到Q点,则此过程力F做的功为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】小球缓慢运动,全过程小球处于动态平衡,动能变化
该过程中绳子拉力始终与小球运动方向垂直,不做功,只有水平力和重力对小球做功,小球从最低点到,上升的高度为
则重力做负功
根据动能定理有
解得
故选D。
11. 如图,一小滑块以某一初动能沿固定斜面向下滑动,最后停在水平面上。滑块与斜面间、滑块与水平面间的动摩擦因数相等,忽略斜面与水平面连接处的机械能损失。则该过程中,滑块的动能EK、机械能E与水平位移x关系的图线可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.设滑块的初动能为,斜面的倾角为,斜面水平长度为L,在斜面上运动时由动能定理
整理得
在水平面上运动时
整理得
故若,则图像有可能如下图
若,则因为,故图像的斜率在斜面上运动的要小于在水平面上运动的,如下图
故A、B错误;
CD.设滑块开始时的机械能为,斜面的倾角为,斜面水平长度为L,在斜面上运动时
在水平面上运动时
综上所述可得
显然,整个过程E与x成线性关系,且直线斜率保持不变。
故C错误,D正确。
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
二、非选择题:共5题,共56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。
12. 如图所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律,光滑平整水平长轨道左侧放置一个光滑平整的斜轨道,光电门固定在水平轨道上,把一个质量为m的金属小球从斜轨道上高为h处由静止释放,金属球通过光电门的时间为t,已知当地的重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测出金属球的直径为d,金属球通过光电门的速度为_______(用题中所给符号表示);
(2)金属球从静止释放到通过光电门过程中,减少的重力势能为_______(用题中所给符号表示);
(3)为了验证机械能守恒定律,本实验_______(填“必须”或“不用”)测量金属小球的质量;
(4)改变金属球在斜轨道上释放位置的高度h,用图像法处理数据,以为y轴,以h为x轴,将实验中记录的多组数据在坐标系中描点、连线,如果得到的图像是一条斜率为_______(用题中所给符号表示)且过原点的直线,则机械能守恒定律成立;
(5)小明实验中发现金属球减少的重力势能比增加的动能小,他认为是轨道不完全光滑的缘故,你认为他的解释_______(填“正确”或“错误”),理由是_______。
【答案】(1)
(2)
(3)不用 (4)
(5) ①. 错误 ②. 如果轨道不完全光滑,金属球减少的重力势能应该大于其增加的动能
【解析】
【小问1详解】
金属球通过光电门的平均速度近似为瞬时速度,所以其速度为
【小问2详解】
重力势能的减少量等于重力做功,所以有
【小问3详解】
若机械能守恒,则物体重力势能的变化量等于物体动能的变化量,所以有
等式两边的质量m约去,所以不用测量小球的质量。
【小问4详解】
若机械能守恒,由
又因为
整理有
所以图像的斜率为
【小问5详解】
[1][2]若轨道不光滑,摩擦力做功,金属球减少的重力势能一部分转化为内能,减少的重力势能一定大于增加的动能,所以不可能出现减少的重力势能比增加的动能小的情况,所以解释错误。
13. 2026年4月,我国“微笑”卫星成功发射,如图所示,Ⅰ为“微笑”卫星,假设其在赤道平面内运动,其对地张角θ=60°,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,则:
(1)地球的质量M;
(2)“微笑”卫星运行周期T。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
不考虑地球自转的影响,地球表面质量为m的物体所受重力等于地球对它的万有引力
解得
【小问2详解】
对卫星由万有引力提供向心力
解得
14. 如图甲所示为网传一小朋友在水泥管道内踢球,可简化为如图乙所示。固定的竖直圆形轨道半径为R,球质量为m,在某次运动中,球通过轨道最高点B时和最低点A时速度分别为和,将球视为质点,重力加速度为g,则:
(1)球从A到B过程中摩擦阻力做的功;
(2)球通过最高点和最低点时对轨道的压力的差值。
【答案】(1)
(2)18mg
【解析】
【小问1详解】
球从A到B过程中,由动能定理得
解得摩擦阻力做的功
【小问2详解】
在最低点时,由牛顿第二定律有
解得
在最高点时,由牛顿第二定律有
解得
所以球通过最高点和最低点时对轨道的压力的差值
15. 如图所示,我国的静止轨道卫星M、量子卫星N均在赤道平面内绕地球做圆周运动,P是地球赤道上一点。地球自转的角速度为ω0,卫星M的轨道半径为卫星N的4倍,则:
(1)静止轨道卫星M的运行周期T;
(2)量子卫星N的运行角速度;
(3)若某时刻静止轨道卫星M、量子卫星N和地球球心共线,卫星M和卫星N相距最近且公转方向相同,经过多长时间卫星M和卫星N相距最远。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
静止轨道卫星M的角速度等于地球自转的角速度,则静止轨道卫星M的运行周期
【小问2详解】
对量子卫星N,根据万有引力提供向心力有
解得
同理对于静止轨道卫星M,有
则
【小问3详解】
根据题意有
解得
16. 如图所示的装置放在水平地面上,该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ=37°的斜轨道BC(足够长)平滑连接而成。将质量m=0.2kg的小滑块从弧形轨道离地高H=5.0m的M处静止释放。已知滑块与轨道AB的动摩擦因数为μ=0.25,轨道BC、弧形轨道和圆轨道均可视为光滑,忽略空气阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则:
(1)小滑块运动到A点时的速度大小;
(2)若滑块运动到D点时对轨道的压力为10N,求竖直圆轨道的半径;
(3)若LAB=8m,试确定滑块最终停止的位置。
【答案】(1)10m/s
(2)1m (3)停止在距离A点4m处
【解析】
【小问1详解】
小滑块从M点到A点由动能定理
解得
【小问2详解】
小滑块从A点到D点由动能定理
由牛顿第二定律
解得
【小问3详解】
小滑块从A点向右运动后返回到圆轨道上最高点E
由动能定理
解得
因此小滑块全程不会脱离轨道
小滑块从A点到最终停止在轨道AB的F点
小滑块停止在距离A点4m处
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2025-2026学年度第二学期期中调研试题
高一物理
注意事项:
1.本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.全卷满分100分,考试时间75分钟
第Ⅰ卷(选择题 共44分)
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. 《时宪历》是清代的历法,书中参考了一位丹麦科学家的天文观测数据,这位科学家被称为“天才的观测家”,他是( )
A. 牛顿 B. 第谷 C. 伽利略 D. 哥白尼
2. 如图所示,汽车定速巡航(即速率不变)从左至右通过拱形路面。则该过程中重力对汽车的功率( )
A. 一直减小 B. 一直增大
C. 先减小后增大 D. 先增大后减小
3. 如图所示,地球的公转轨道接近圆,速度为v,半径为r。哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆,彗星在近日点与太阳中心的距离为r1,线速度大小为v1,在远日点与太阳中心的距离为r2,线速度大小为v2。则( )
A. B.
C. D.
4. 伽利略发现木星有四颗卫星。小张同学打算根据万有引力的知识计算木卫一绕木星运动的角速度,除引力常量外,还需要用到的物理量有( )
A. 木星的质量和自转周期
B. 木星的质量和木卫一绕木星运动的半径
C. 木卫一的质量和木卫一绕木星运动的半径
D. 木卫一的质量和木卫一到木星表面的高度
5. 同一滑块在两种高度相等、材质不同的固定斜面上,从顶端静止开始下滑到底端。利用频闪仪分别进行拍摄,频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比,图甲中滑块( )
A. 重力对滑块做的功更少 B. 支持力对滑块做的功更少
C. 摩擦力对滑块做的功更少 D. 合力对滑块做的功更少
6. 嫦娥六号探测器首次实现了人类从月背采样的任务。将来人类从月球运回大量月球矿物并返回地球。假设地球和月球总质量不变,月球仍沿原轨道运动,则( )
A. 地球对月球的引力变小 B. 地球对月球的引力不变
C. 地球对月球的引力变大 D. 地球对月球的引力消失
7. 如图所示,“羲和号”探日卫星绕太阳做圆周运动,轨道1半径为r。调整轨道以后,卫星的轨道变为图中虚线椭圆轨道2,远日点仍为P,近日点为Q,Q到太阳的距离为r1。下列说法正确的是( )
A. 变轨后卫星绕太阳运行的周期变大
B. 羲和号发射速度应小于第一宇宙速度
C. 变轨前和变轨后卫星在P点速度相同
D. 变轨前和变轨后卫星在P点加速度相同
8. 如图所示,轻质弹簧的一端固定在光滑斜面的挡板上。物块从图示位置静止释放,弹簧始终处于弹性限度内。则物块与弹簧有相互作用的整个下滑过程中( )
A. 物块的机械能守恒
B. 物块的动能先增大后减小
C. 物块的重力势能先增大后减小
D. 弹簧的弹性势能先增大后减小
9. 甲、乙两辆汽车以各自的恒定功率在同一平直路面上启动后,其v—t图像如图所示。设两次汽车行驶时所受阻力相等,则甲、乙两车恒定功率大小之比为( )
A. B. 2∶3 C. 1∶2 D. 2∶1
10. 如图所示,质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点。小球在水平力F作用下,缓慢地从P点运动到Q点,则此过程力F做的功为( )
A. B.
C. D.
11. 如图,一小滑块以某一初动能沿固定斜面向下滑动,最后停在水平面上。滑块与斜面间、滑块与水平面间的动摩擦因数相等,忽略斜面与水平面连接处的机械能损失。则该过程中,滑块的动能EK、机械能E与水平位移x关系的图线可能是( )
A. B.
C. D.
第Ⅱ卷(非选择题 共56分)
二、非选择题:共5题,共56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。
12. 如图所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律,光滑平整水平长轨道左侧放置一个光滑平整的斜轨道,光电门固定在水平轨道上,把一个质量为m的金属小球从斜轨道上高为h处由静止释放,金属球通过光电门的时间为t,已知当地的重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测出金属球的直径为d,金属球通过光电门的速度为_______(用题中所给符号表示);
(2)金属球从静止释放到通过光电门过程中,减少的重力势能为_______(用题中所给符号表示);
(3)为了验证机械能守恒定律,本实验_______(填“必须”或“不用”)测量金属小球的质量;
(4)改变金属球在斜轨道上释放位置的高度h,用图像法处理数据,以为y轴,以h为x轴,将实验中记录的多组数据在坐标系中描点、连线,如果得到的图像是一条斜率为_______(用题中所给符号表示)且过原点的直线,则机械能守恒定律成立;
(5)小明实验中发现金属球减少的重力势能比增加的动能小,他认为是轨道不完全光滑的缘故,你认为他的解释_______(填“正确”或“错误”),理由是_______。
13. 2026年4月,我国“微笑”卫星成功发射,如图所示,Ⅰ为“微笑”卫星,假设其在赤道平面内运动,其对地张角θ=60°,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,则:
(1)地球的质量M;
(2)“微笑”卫星运行周期T。
14. 如图甲所示为网传一小朋友在水泥管道内踢球,可简化为如图乙所示。固定的竖直圆形轨道半径为R,球质量为m,在某次运动中,球通过轨道最高点B时和最低点A时速度分别为和,将球视为质点,重力加速度为g,则:
(1)球从A到B过程中摩擦阻力做的功;
(2)球通过最高点和最低点时对轨道的压力的差值。
15. 如图所示,我国的静止轨道卫星M、量子卫星N均在赤道平面内绕地球做圆周运动,P是地球赤道上一点。地球自转的角速度为ω0,卫星M的轨道半径为卫星N的4倍,则:
(1)静止轨道卫星M的运行周期T;
(2)量子卫星N的运行角速度;
(3)若某时刻静止轨道卫星M、量子卫星N和地球球心共线,卫星M和卫星N相距最近且公转方向相同,经过多长时间卫星M和卫星N相距最远。
16. 如图所示的装置放在水平地面上,该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ=37°的斜轨道BC(足够长)平滑连接而成。将质量m=0.2kg的小滑块从弧形轨道离地高H=5.0m的M处静止释放。已知滑块与轨道AB的动摩擦因数为μ=0.25,轨道BC、弧形轨道和圆轨道均可视为光滑,忽略空气阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。则:
(1)小滑块运动到A点时的速度大小;
(2)若滑块运动到D点时对轨道的压力为10N,求竖直圆轨道的半径;
(3)若LAB=8m,试确定滑块最终停止的位置。
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