内容正文:
2025—2026学年度第二学期第一次质量检测试题
高一年级物理
一、单选题(每题4分,共计28分)
1. 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( )
A. 太阳位于木星运行轨道的中心
B. 火星绕太阳运行速度的大小始终相等
C. 火星和木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方
D. 相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据开普勒第一定律,太阳位于行星椭圆运行轨道的一个焦点上,并非轨道中心,故A错误;
B.根据开普勒第二定律,同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,因此火星在近日点速度大、远日点速度小,运行速度大小不是始终相等,故B错误;
C.根据开普勒第三定律,绕同一中心天体太阳运行的行星,公转周期的平方与轨道半长轴的立方的比值为定值,因此火星和木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方,故C正确;
D.开普勒第二定律仅适用于同一颗行星,相同时间内只有同一行星与太阳连线扫过的面积相等,火星和木星是不同行星,二者扫过的面积不相等,故D错误。
故选C。
2. 风云四号C星在西昌卫星发射中心于北京时间2025年12月27日由长征三号乙运载火箭发射升空,卫星准确进入预定轨道,成为我国第二代静止轨道气象卫星风云四号系列的最新成员。关于风云四号C星,下列说法正确的是( )
A. 运行速度等于第一宇宙速度
B. 发射速度大于第二宇宙速度
C. 周期大于月球绕地球运动的周期
D. 距地面高度保持不变且相对地面静止
【答案】D
【解析】
【详解】A.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,根据万有引力提供向心力
解得
可知轨道半径越大环绕速度越小,风云四号C星轨道半径大于近地卫星,运行速度小于第一宇宙速度,故A错误;
B.第二宇宙速度是物体脱离地球引力的最小发射速度,风云四号C星仍绕地球运动,发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间,故B错误;
C.根据开普勒第三定律
轨道半径越大周期越大,月球绕地球的轨道半径远大于同步卫星轨道半径,故月球周期更大,风云四号C星周期小于月球绕地周期,故C错误;
D.风云四号C星是静止轨道卫星,轨道固定在赤道平面,周期与地球自转周期相同,距地面高度保持不变,相对地面静止,故D正确。
故选D。
3. 如图,一质量为0.1kg的小球从A点下落到地面上的B点,A点距桌面的高度h1=1m,桌面距地面的高度h2=0.8m。取重力加速度g=10m/s2,以桌面为零势能参考平面,则小球在A点、B点的重力势能分别为( )
A. 1J,0.8J B. 1J,0.8J
C. 1.8J,0 D. 1.8J,0.8J
【答案】A
【解析】
【详解】以桌面为零势能参考平面,则小球在A点的重力势能
B点的重力势能为
故选A。
4. 中小学生运动会足球比赛在某市体育中心举行,如图为某学生踢出的足球在空中的运动轨迹,把足球视为质点,空气阻力不计。关于足球从踢出到落地的过程( )
A. 重力一直做负功
B. 重力一直做正功
C. 重力势能先增大后减小
D. 动能先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.足球从最低点到最高点再到最低点过程中,重力先做负功,后做正功,故AB错误;
CD.足球从最低点到最高点再到最低点过程中,重力势能先增大后减小,动能先减小后增大,故C正确;D错误。
故选C。
5. 探测器进入环绕某行星的圆轨道运行,周期为,轨道距行星表面的高度与行星半径之比为,引力常量为,则行星的平均密度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设探测器的质量为,行星的质量为,半径为,探测器环绕行星做匀速圆周运动的轨道距行星表面的高度为,且,则探测器的轨道半径为
探测器环绕行星做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有
解得
则行星的平均密度
解得
故选A。
6. 如图甲所示,静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块,在水平拉力作用下,沿轴方向运动,拉力随物块所在位置坐标的变化关系如图乙所示,图线为半圆。则小物块运动到处时所做的总功为( )
A. 0 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据可知,图线坐标轴所围成的面积表示力做的功,故
故选C。
7. 如图所示,在同一轨道平面上的几颗人造地球卫星A、B、C,下列说法正确的是( )
A. 根据,可知三颗卫星的线速度
B. 根据万有引力定律,可知三颗卫星受到的万有引力
C. 三颗卫星的向心加速度
D. 三颗卫星运行的角速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.由
得,故,选项A错误;
B.卫星受到的万有引力,但三颗卫星的质量关系不知道,故它们受到的万有引力大小不能比较,选项B错误;
C.由
得,故,选项C正确;
D.由
得,故,选项D错误。
故选C。
二、多选题(每题5分,错选多选得0分,漏选得3分,共计15分)
8. 如图所示,质量为M的木块静止在光滑水平面上,质量为m的子弹以水平速度射中与木块后一起以速度v运动,已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离为L,子弹进入木块的深度为d,若木块对子弹的阻力F恒定,那么下列关系式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由牛顿第三定律,子弹对木块的力的大小也等于F,对木块由动能定理得,故A正确,B错误;
CD.子弹相对于地面的位移为,对子弹由动能定理得,故C错误,D正确。
故选AD。
9. 中国预计在2028年实现载人登月计划,把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。图是“嫦娥一号奔月”的示意图,“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星,Q点是轨道的切点。关于“嫦娥一号”,以下说法正确的是( )
A. 发射速度必须达到第三宇宙速度
B. 轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ时,需在Q点处点火减速
C. 轨道Ⅲ上Q点的加速度大于轨道Ⅱ上Q点的加速度
D. 16h轨道与24h轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比相等
【答案】BD
【解析】
【详解】A.“嫦娥一号”绕月球运行时,仍未脱离地球引力的约束,所以其发射速度应大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度,故A错误;
B.从大轨道Ⅲ变轨到更小的轨道Ⅱ需要做近心运动,因此需要在切点Q点火减速,使万有引力大于所需的向心力,从而进入内层轨道,故B正确;
C.根据
可得
Q点是轨道切点,到月球中心的距离相同,因此两个轨道在Q点的加速度大小相等,故C错误;
D.根据开普勒第三定律,绕同一中心天体运动的天体,轨道半长轴的立方与公转周期平方的比值为定值,因此两个轨道的该比值相等,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,质量为的小球(可视为质点)用长为的细线悬挂于点,自由静止在位置。现用水平力缓慢地将小球从位置拉到位置后静止,此时细线与竖直方向的夹角为,细线的拉力为,然后放手让小球从静止返回,到点时细线的拉力为,重力加速度为,则( )
A. 从到的过程中,小球重力的瞬时功率一直增大
B. 从到,拉力做的功为
C. 从到的过程中,小球受到的合力大小不变
D.
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在位置,重力的功率为零,在最低点,重力的方向与速度方向垂直,重力的功率为零,可知从到的过程中,重力的功率先增大后减小,故A错误;
B.从到,小球缓慢移动,根据动能定理得,
解得
故B正确;
C.从到的过程中,小球的速度大小在变化,沿径向的合力在变化,故C错误;
D.在位置,根据平衡条件有
解得,
从到,根据动能定理得,
根据牛顿第二定律得
联立两式解得,故D正确。
故选BD。
三、实验题(每空2分,共计14分)
11. 如图甲所示,用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力。将弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升,其示数F与上升的高度h之间的关系如图乙所示。试解答下列问题:
(1)钩码所受的重力为_______。
(2)当时,弹簧测力计的示数为_______,桌面对钩码的支持力是_______。
(3)从开始提升到,弹簧测力计对钩码所做的功是_______。
【答案】(1)4.5N
(2) ①. 3N ②. 1.5N
(3)0.45J
【解析】
【小问1详解】
钩码离开桌面后测力计的示数不再变化,此时示数即为钩码所受重力大小,故钩码所受的重力为4.5N;
【小问2详解】
弹簧的伸长量与拉力成正比,由图象知:当h=6cm时,弹簧测力计的示数为4.5N,则
表示每伸长1cm所需拉力为0.75N;则当h=4cm 时,弹簧测力计的示数是
0.75N/cm×4cm=3N
此时测力计受重力、拉力、支持力的作用,支持力等于重力减去拉力,即
4.5N-3N=1.5N
【小问3详解】
由图象知,钩码移动的距离
s=16cm-6cm=10cm=0.1m
弹簧测力计对钩码所做的功是
W=Fs=4.5N×0.1m=0.45J
12. 某小组的同学通过探讨设计了一套方案来测量动摩擦因数,实验装置如图甲所示,将足够长的木板固定在水平面上,固定有遮光条的滑块从光电门的右侧以某初速度向左运动,经过一段时间滑块静止在光电门的左侧某位置,测出遮光条经过光电门时的遮光时间t和滑块静止时遮光条到光电门的距离x,改变滑块的初速度,重复以上操作,已知重力加速度大小为g。
(1)实验前测得遮光条的宽度为d,含遮光条的滑块质量为m,则滑块经过光电门时的动能____(用给定的物理量符号表示)。
(2)实验时获得多组数据后,得出的图像如图乙所示,该图像的纵坐标为x,则横坐标为____(填“ ”“ ”或“ ”)。若直线的斜率为k,则滑块与木板之间的动摩擦因数____(用题中物理量的符号d,k和g表示)。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
滑块经过光电门时的速度大小
由公式知
代入得
【小问2详解】
[1] 根据动能定理有
整理得
变形得
由表达式可知,横坐标为。
[2]若直线的斜率为k,根据表达式可知,则滑块与木板之间的动摩擦因数为
四、解答题(13题12分,14题14分,15题17分。共计43分)
13. 一台起重机,匀加速地将质量m为的货物从静止开始竖直吊起,在2s末货物的速度v为,不计空气阻力,g取。
(1)求起重机在这2s内的输出功率;
(2)求起重机在2s末的输出功率。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)货车的加速度为
根据牛顿第二定律得货车所受的拉力为
2s内货车的平均速度为
起重机在这2s内的输出功率即为这2s内的平均功率,根据功率的推导公式得
(2)起重机在2s末的输出功率为
14. 如图所示,质量的箱子(可视为质点)从固定斜坡顶端由静止下滑,斜坡长度,斜坡与水平面的夹角,木箱底面与斜坡间的动摩擦因数。已知,取重力加速度,忽略空气阻力的影响。求:
(1)箱子所受滑动摩擦力大小;
(2)木箱下滑的整个过程中,重力对其所做的功;
(3)木箱下滑至底端时的动能;
(4)木箱滑到斜坡底端时,重力做功的瞬时功率。
【答案】(1)
(2)120J (3)80J
(4)
【解析】
【小问1详解】
箱子所受滑动摩擦力大小
解得
【小问2详解】
重力对其所做的功
解得
【小问3详解】
木箱下滑的整个过程中摩擦力做功为
故由动能定理有
木箱下滑至底端时的动能为
【小问4详解】
因
重力做功的瞬时功率为
联立解得
15. 有一个在水平直轨道上行驶的高速列车,功率随时间变化规律如图,列车以恒定的加速度启动,后达到额定功率,并保持额定功率行驶。已知列车总质量,,轨道对列车的阻力恒为。
(1)求时刻的列车速度及列车匀加速的时间;
(2)若时列车恰好达到最大速度,求启动至内列车的路程。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
前做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得
末的瞬时速度
此列车的额定功率
代入数据解得,
【小问2详解】
列车速度最大时,受力平衡,则
在0到时间内的位移
至这段时间内位移为,由动能定理得
总位移为
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2025—2026学年度第二学期第一次质量检测试题
高一年级物理
一、单选题(每题4分,共计28分)
1. 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( )
A. 太阳位于木星运行轨道的中心
B. 火星绕太阳运行速度的大小始终相等
C. 火星和木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方
D. 相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
2. 风云四号C星在西昌卫星发射中心于北京时间2025年12月27日由长征三号乙运载火箭发射升空,卫星准确进入预定轨道,成为我国第二代静止轨道气象卫星风云四号系列的最新成员。关于风云四号C星,下列说法正确的是( )
A. 运行速度等于第一宇宙速度
B. 发射速度大于第二宇宙速度
C. 周期大于月球绕地球运动的周期
D. 距地面高度保持不变且相对地面静止
3. 如图,一质量为0.1kg的小球从A点下落到地面上的B点,A点距桌面的高度h1=1m,桌面距地面的高度h2=0.8m。取重力加速度g=10m/s2,以桌面为零势能参考平面,则小球在A点、B点的重力势能分别为( )
A. 1J,0.8J B. 1J,0.8J
C. 1.8J,0 D. 1.8J,0.8J
4. 中小学生运动会足球比赛在某市体育中心举行,如图为某学生踢出的足球在空中的运动轨迹,把足球视为质点,空气阻力不计。关于足球从踢出到落地的过程( )
A. 重力一直做负功
B. 重力一直做正功
C. 重力势能先增大后减小
D. 动能先增大后减小
5. 探测器进入环绕某行星的圆轨道运行,周期为,轨道距行星表面的高度与行星半径之比为,引力常量为,则行星的平均密度为( )
A. B. C. D.
6. 如图甲所示,静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块,在水平拉力作用下,沿轴方向运动,拉力随物块所在位置坐标的变化关系如图乙所示,图线为半圆。则小物块运动到处时所做的总功为( )
A. 0 B. C. D.
7. 如图所示,在同一轨道平面上的几颗人造地球卫星A、B、C,下列说法正确的是( )
A. 根据,可知三颗卫星的线速度
B. 根据万有引力定律,可知三颗卫星受到的万有引力
C. 三颗卫星的向心加速度
D. 三颗卫星运行的角速度
二、多选题(每题5分,错选多选得0分,漏选得3分,共计15分)
8. 如图所示,质量为M的木块静止在光滑水平面上,质量为m的子弹以水平速度射中与木块后一起以速度v运动,已知当子弹相对木块静止时,木块前进距离为L,子弹进入木块的深度为d,若木块对子弹的阻力F恒定,那么下列关系式中正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 中国预计在2028年实现载人登月计划,把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。图是“嫦娥一号奔月”的示意图,“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星,Q点是轨道的切点。关于“嫦娥一号”,以下说法正确的是( )
A. 发射速度必须达到第三宇宙速度
B. 轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ时,需在Q点处点火减速
C. 轨道Ⅲ上Q点的加速度大于轨道Ⅱ上Q点的加速度
D. 16h轨道与24h轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比相等
10. 如图所示,质量为的小球(可视为质点)用长为的细线悬挂于点,自由静止在位置。现用水平力缓慢地将小球从位置拉到位置后静止,此时细线与竖直方向的夹角为,细线的拉力为,然后放手让小球从静止返回,到点时细线的拉力为,重力加速度为,则( )
A. 从到的过程中,小球重力的瞬时功率一直增大
B. 从到,拉力做的功为
C. 从到的过程中,小球受到的合力大小不变
D.
三、实验题(每空2分,共计14分)
11. 如图甲所示,用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力。将弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升,其示数F与上升的高度h之间的关系如图乙所示。试解答下列问题:
(1)钩码所受的重力为_______。
(2)当时,弹簧测力计的示数为_______,桌面对钩码的支持力是_______。
(3)从开始提升到,弹簧测力计对钩码所做的功是_______。
12. 某小组的同学通过探讨设计了一套方案来测量动摩擦因数,实验装置如图甲所示,将足够长的木板固定在水平面上,固定有遮光条的滑块从光电门的右侧以某初速度向左运动,经过一段时间滑块静止在光电门的左侧某位置,测出遮光条经过光电门时的遮光时间t和滑块静止时遮光条到光电门的距离x,改变滑块的初速度,重复以上操作,已知重力加速度大小为g。
(1)实验前测得遮光条的宽度为d,含遮光条的滑块质量为m,则滑块经过光电门时的动能____(用给定的物理量符号表示)。
(2)实验时获得多组数据后,得出的图像如图乙所示,该图像的纵坐标为x,则横坐标为____(填“ ”“ ”或“ ”)。若直线的斜率为k,则滑块与木板之间的动摩擦因数____(用题中物理量的符号d,k和g表示)。
四、解答题(13题12分,14题14分,15题17分。共计43分)
13. 一台起重机,匀加速地将质量m为的货物从静止开始竖直吊起,在2s末货物的速度v为,不计空气阻力,g取。
(1)求起重机在这2s内的输出功率;
(2)求起重机在2s末的输出功率。
14. 如图所示,质量的箱子(可视为质点)从固定斜坡顶端由静止下滑,斜坡长度,斜坡与水平面的夹角,木箱底面与斜坡间的动摩擦因数。已知,取重力加速度,忽略空气阻力的影响。求:
(1)箱子所受滑动摩擦力大小;
(2)木箱下滑的整个过程中,重力对其所做的功;
(3)木箱下滑至底端时的动能;
(4)木箱滑到斜坡底端时,重力做功的瞬时功率。
15. 有一个在水平直轨道上行驶的高速列车,功率随时间变化规律如图,列车以恒定的加速度启动,后达到额定功率,并保持额定功率行驶。已知列车总质量,,轨道对列车的阻力恒为。
(1)求时刻的列车速度及列车匀加速的时间;
(2)若时列车恰好达到最大速度,求启动至内列车的路程。
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