精品解析：江苏南通市启东市第一中学2024-2025学年高一下学期第一次检测物理试卷

启东市第一中学2024-2025年度第二学期第一次素质检测 高一物理试卷 （考试时间75分钟，试卷满分100分） 一、单选题（每题4分，共44分） 1. 下列关于行星绕太阳运动的描述正确的选项有（　　） A. 太阳处于椭圆轨道的中心 B. 所有行星在同一椭圆轨道上运动 C. 行星运行周期的三次方与轨道的半长轴的二次方成正比 D. 行星从远日点运动到近日点过程中速率逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．太阳位于椭圆轨道的一个公共焦点上，不是位于椭圆轨道的中点。故A错误； B．所有行星的轨道都是椭圆，但不是位于同一个椭圆轨道上。故B错误； C．根据开普勒第三定律可知 故C错误； D．根据开普勒第二定律可知，行星从远日点运动到近日点过程中速率逐渐增大。D正确。 故选D。 2. 卡文迪什巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量G作为国际单位制的基本单位表示引力常量G的单位是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据万有引力定律 可得 所以G的单位为 故选B。 3. 对动能的理解，下列说法正确的是（　　） A. 运动速度大的物体，动能一定大 B. 动能像重力势能一样有正负 C. 质量一定的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化 D. 动能不变的物体，一定处于平衡状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．由，可知速度大的质量可能很小，动能不一定大，故A错误； B．动能没有负值，故B错误； C．由于速度为矢量，当方向变化时，若其速度大小不变，则动能并不改变；而动能变化时，速度大小一定变化，故C正确； D．动能不变可能只是物体的速度大小不变，而方向发生变化，故动能不变的物体可能做变速运动，故不一定处于平衡状态，故D错误。 故选C。 4. 地球上，在赤道上的一物体A和在台州的一物体B随地球自转而做匀速圆周运动，如图，它们的线速度大小分别为vA、vB，角速度分别为ωA、ωB，重力加速度分别为gA、gB，则（　　） A. vA＝vB，ωA＝ωB，gA>gB B. vA<vB，ωA<ωB，gA>gB C. vA>vB，ωA＝ωB，gA>gB D. vA>vB，ωA＝ωB，gA<gB 【答案】D 【解析】 【详解】地球上的点除两极外，相同时间内绕各自圆心转过角度相同，所以角速度相同，有 根据可知，角速度相同时，做圆周运动的半径越大，线速度越大，则有 地球上随纬度增加，重力加速度增大，赤道重力加速度最小，两极重力加速度最大，则 故选D。 5. 如图所示，一物体在力F作用下沿水平方向做匀速直线运动，若物体通过的位移为s，则（ ） A. 力F做的功为Fs B. 物体克服摩擦力做的功为Fs C. 重力做的功为Fs D. 支持力做的功为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．力F做的功为WF=Fscosα 选项A错误； B．物体克服摩擦力做的功为Wf=Fscosα 选项B错误； C．重力方向与位移方向垂直，则重力做的功为零，选项C错误； D．支持力方向与位移方向垂直，则支持力做的功为零，选项D正确； 故选D。 6. 如图所示，嫦娥六号在环月轨道上沿图中箭头方向作周期性椭圆运动，只考虑其受到月球的引力，ab为椭圆轨道长轴，cd为椭圆轨道短轴，若某时刻嫦娥六号位于c点，则再经过二分之一周期它将位于轨道的（　　） A. b点 B. d点 C. bd之间 D. ad之间 【答案】C 【解析】 【详解】根据开普勒第二定律知，近月点速度快，远月点速度慢，可知嫦娥六号在弧cbd上的平均速度小于在弧dac上的平均速度，弧cbd的长度为环月椭圆轨道周长的一半，故再经过二分之一周期它将位于轨道的bd之间。 故选C。 7. “天舟”货运飞船被人们称为太空快递，它定期向“天宫号”空间站运送物资。其示意图如图所示，下列说法正确的是（　　） A. “天舟”飞船与“天宫号”在B点受到地球的引力大小相等 B. “天舟”飞船运动的周期比“天宫号”运动的周期小 C. “天舟”与地球的连线和“天宫号”与地球的连线在相同时间内扫过的面积相等 D. “天宫号”空间站所在轨道高，线速度低，所以“天舟”飞船在B点变轨时需减速 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于二者的质量关系未知，无法比较万有引力大小，A错误； B．根据开普勒第三定律可知，“天舟号”轨道半长轴小于“天宫号”运动半径，则“天舟号”绕地球运动的周期比“天宫号”绕地球运动的周期小，B正确； C．“天舟号”与“天宫号”是不同轨道的卫星，不符合开普勒第二定律，C错误； D．“天宫号”空间站所在轨道高，线速度低，所以“天舟”飞船在B点变轨时需加速做离心运动，方可达到更高的轨道上，D错误。 故选B。 8. 如图，在竖直平面内，轻杆一端通过转轴连接在点，另一端固定一质量为的小球。小球从点由静止开始摆下，先后经过两点，点分别位于点的正上方和正下方，点与点等高，不考虑摩擦及空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 小球在B点受到的合力大小为 B. 小球在点受到的合力大小为 C. 从到的过程，杆对小球的弹力最大值为 D. 从到的过程，杆对小球的弹力最小值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．从A到B根据动能定理，有 小球运动到水平位置B时，竖直方向有 水平方向有 所以小球在B点受到的合力大小为 故A错误； BC．从A到C根据动能定理，有 根据牛顿第二定律，有 解得 此时杆的弹力最大，则有 解得 故B错误，C正确； D．从A运动到C的过程中，在A点杆对球的力沿杆向外，B点杆对球的力沿杆向内，AB某处，杆度球的弹力最小为零，故D错误。 故选C。 9. 从地面竖直向上抛出一小球，小球受大小恒定的空气阻力作用，其动能Ek随运动路程s的变化如图所示，重力加速度g＝10m/s2。则（　　） A. 小球受到的阻力大小为4N B. 小球向上运动时加速度大小为12m/s2 C. 小球的初速度的大小为10m/s D. 当小球的运动路程为5m时，克服阻力做功20J 【答案】B 【解析】 【详解】A．上升阶段，根据动能定理 下降阶段，根据动能定理 图像斜率的绝对值表示合力，则 联立解得 ， 故A错误； B．物体向上运动时，由牛顿第二定律可知 代入数据得 故B正确； C．由图可知 解得小球的初速度的大小为 故C错误； D．当小球的运动路程为时，克服阻力做功 故D错误。 故选B。 10. 篮球是中学生喜欢的运动，如图所示，小明在某次训练投球时从同一高度的A、B两点先后将篮球抛出，篮球恰好都能垂直打在篮板上的P点，不计空气阻力，上述两个过程中（　　） A. 篮球从B点抛出击中P点时速度大 B. 篮球从B点抛出后速度的变化率大 C. 篮球从B点抛出时小明对球做的功少 D. 篮球从B点抛出时重力的瞬时功率小 【答案】A 【解析】 【详解】A．将篮球看成反向平抛运动，篮球在竖直方向下降的高度相同，在竖直方向有 可知篮球从两点下落的时间相同；在水平方向，可知，根据 可知 击中P点时速度即水平方向的速度，故篮球从B点抛出击中P点时速度大，故A正确； B．根据 可知篮球从两点抛出到击中P点，速度变化率相同，都为重力加速度，故B错误； C．将篮球看成反向平抛运动，篮球在竖直方向下降的高度相同，在竖直方向有 说明从两点抛出的竖直方向速度相同，但在水平方向有，根据 故从B点抛出的速度更大，根据动能定理有 篮球从B点抛出时小明对球做的功更大，故C错误； D．根据 可知从两点抛出的竖直速度相同，故篮球从B点抛出时重力的瞬时功率相等，故D错误。 故选A。 11. 如图所示，重10 N的滑块在倾角为30°的固定斜面上从a点由静止开始下滑，到b点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到c点，开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab＝0.7 m，bc＝0.5 m。下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中滑块动能的最大值为6 J B. 整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6 J C. 从c点运动到b点的过程中弹簧弹力对滑块做8 J功 D. 整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能不守恒 【答案】B 【解析】 【详解】D．因为滑块从a点由静止下滑，最后又回到a点，可知整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒，斜面光滑，D错误； A．对滑块的运动过程分析可知，当滑块所受合力为零时，速度最大，动能最大，由于c点为最低点，则速度最大之处在b、c之间，设该位置为d点，此时滑块的动能为Ekm，克服弹簧弹力做功为W0，由动能定理有Ekm＝mgladsin30°－W0 由于mgladsin30°<mglacsin30°＝6 J 则Ekm<6J 故A错误； B．滑块在c点时弹簧形变量最大，弹簧的弹性势能最大，从a点运动到c点的过程中，设克服弹簧弹力做功为W，由动能定理有mglacsin30°－W＝0－0 解得W＝6J 则弹簧弹性势能的最大值为6J，故B正确； C．从c点运动到b点的过程中，弹簧弹力对滑块做功，弹簧的弹性势能全部转化为滑块的机械能，则从c点运动到b点的过程中弹簧弹力对滑块做6 J功，故C错误。 故选B。 二、解答题（共56分） 12. 某同学设计出如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，下落过程中小球的球心经过光电门1和光电门2。小球直径d，光电计时器记录下小球通过光电门的时间Δt1，Δt2，已知当地的重力加速度为g。 （1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量 （填选项序号）。 A. 小球的质量m B. 光电门1和光电门2之间的距离h C. 小球从光电门1到光电门2下落的时间t （2）小球通过光电门1时的瞬时速度v1 = ___________（用题中所给的物理量符号表示） （3）若满足表达式__________（用题中所给的物理量符号表示），就可以验证小球下落过程中机械能守恒。 （4）小明和小凯实验前发现光电门1损坏，就拆掉光电门1，用其余器材做实验，他们上下调节光电门2，记录多组实验数据，利用记录的数据作出图像，根据图像判断机械能守恒是否成立。 ①除光电门记录Δt以外，他们还补充测量了一个物理量X，X应该代表__________； ②最能直观地判断出结论的是__________（、、，）图像。 ③该若该图像满足斜率k = __________（用题中所给的物理量符号表示），可以证明小球下落过程中机械能守恒。 【答案】（1）B （2） （3） （4） ①. 释放点到光电门2的高度 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 小球经过光电门1和光电门2的速度可表示为 ， 小球从光电门1运动到光电门2过程，据机械能守恒定律可得 联立可得 由上可知，还需要知道光电门1和光电门2之间的距离h。 故选B。 【小问2详解】 小球经过光电门1的速度可表示为 【小问3详解】 由（1）分析，可知，若满足表达式 就可以验证小球下落过程中机械能守恒。 【小问4详解】 [1]由题意知，拆掉光电门1，上下调节光电门2，即改变光电门2与释放点的高度，设为H，释放点的初速度为零，根据机械能守恒则有 又，可得 由此可知X应该代表释放点到光电门2的高度； [2]用X代替H，则有 变形得 可知最能直观地判断出结论的是 [3]根据 可得该图像斜率 即可以证明小球下落过程中机械能守恒。 13. 已知地球的质量，太阳的质量，将地球绕太阳的运动视为匀速圆周运动，地球绕太阳公转的轨道半径。引力常量。 （1）求太阳对地球的引力大小F（采用科学计数法，结果保留两位有效数字）； （2）已知火星绕太阳公转的轨道半径为地球绕太阳公转的轨道半径的倍，将火星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，求火星与地球绕太阳公转的周期之比。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由万有引力定律有 解得太阳对地球的引力大小为 （2）根据开普勒第三定律有 其中 解得 14. 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 15. 如图所示，某汽车发动机的额定功率为80kW，汽车的质量为2t，当它在水平长直公路上行驶时，所受阻力恒为车重力的0.1倍，已知重力加速度，求： （1）汽车能达到的最大速度； （2）若汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，此过程能维持多长时间； （3）若汽车以额定功率启动，加速行驶25s速度达到30m/s，此过程汽车行驶的路程。 【答案】（1）40m/s （2）20s （3）550m 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知汽车的质量为2t，即，所受阻力恒为车重力的0.1倍 当汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力 代入数据得 【小问2详解】 若汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得 代入数据解得 当功率达到最大时 代入数据解得 加速的时间 【小问3详解】 若汽车以恒定功率启动，加速行驶，速度达到，设此过程汽车行驶的路程为x，根据动能定理得 代入数据解得 16. 如图所示，水平轨道BC的右端与高度固定光滑斜面轨道AB在B点平滑连接，左端与一倾角为的光滑斜面轨道CE在C点平滑连接，E处固定一劲度系数的轻质弹簧。一质量为的滑块从A点由静止释放，经BC后滑上CE并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知BC长为，滑块与BC的动摩擦因数，CD长为，g取，弹簧的弹性势能满足公式，其中k为劲度系数，x为形变量。求： （1）滑块第一次经过B点时的速率； （2）滑块运动到的D点的加速度大小； （3）滑块最终停在距B点多远的位置。 【答案】（1）3m/s （2）12m/s2 （3）0.3m 【解析】 【小问1详解】 从A到B过程中，根据机械能守恒定律可得： 解得 vB=3m/s 【小问2详解】 设滑块在D点时弹簧的压缩量为x，从A到D根据功能关系可得 mgh=μmgs+mgLsinθ+kx2 解得 x=0.2m 滑块在D点，根据牛顿第二定律可得 mgsinθ+kx=ma 解得 a=12m/s2 【小问3详解】 设最终停止时滑块在水平面上运动的距离为s′，根据功能关系可得 mgh=μmgs′ 解得 s′=4.5m 由于 所以滑块最终停在距B点的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 启东市第一中学2024-2025年度第二学期第一次素质检测 高一物理试卷 （考试时间75分钟，试卷满分100分） 一、单选题（每题4分，共44分） 1. 下列关于行星绕太阳运动的描述正确的选项有（　　） A. 太阳处于椭圆轨道的中心 B. 所有行星在同一椭圆轨道上运动 C. 行星运行周期的三次方与轨道的半长轴的二次方成正比 D. 行星从远日点运动到近日点过程中速率逐渐增大 2. 卡文迪什巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量G作为国际单位制的基本单位表示引力常量G的单位是（　　） A. B. C. D. 3. 对动能的理解，下列说法正确的是（　　） A. 运动速度大的物体，动能一定大 B. 动能像重力势能一样有正负 C. 质量一定的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化 D. 动能不变的物体，一定处于平衡状态 4. 地球上，在赤道上的一物体A和在台州的一物体B随地球自转而做匀速圆周运动，如图，它们的线速度大小分别为vA、vB，角速度分别为ωA、ωB，重力加速度分别为gA、gB，则（　　） A. vA＝vB，ωA＝ωB，gA>gB B. vA<vB，ωA<ωB，gA>gB C. vA>vB，ωA＝ωB，gA>gB D. vA>vB，ωA＝ωB，gA<gB 5. 如图所示，一物体在力F作用下沿水平方向做匀速直线运动，若物体通过的位移为s，则（ ） A. 力F做的功为Fs B. 物体克服摩擦力做的功为Fs C. 重力做的功为Fs D. 支持力做的功为零 6. 如图所示，嫦娥六号在环月轨道上沿图中箭头方向作周期性椭圆运动，只考虑其受到月球的引力，ab为椭圆轨道长轴，cd为椭圆轨道短轴，若某时刻嫦娥六号位于c点，则再经过二分之一周期它将位于轨道的（　　） A. b点 B. d点 C. bd之间 D. ad之间 7. “天舟”货运飞船被人们称为太空快递，它定期向“天宫号”空间站运送物资。其示意图如图所示，下列说法正确的是（　　） A. “天舟”飞船与“天宫号”在B点受到地球的引力大小相等 B. “天舟”飞船运动的周期比“天宫号”运动的周期小 C. “天舟”与地球的连线和“天宫号”与地球的连线在相同时间内扫过的面积相等 D. “天宫号”空间站所在轨道高，线速度低，所以“天舟”飞船在B点变轨时需减速 8. 如图，在竖直平面内，轻杆一端通过转轴连接在点，另一端固定一质量为的小球。小球从点由静止开始摆下，先后经过两点，点分别位于点的正上方和正下方，点与点等高，不考虑摩擦及空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 小球在B点受到的合力大小为 B. 小球在点受到的合力大小为 C. 从到的过程，杆对小球的弹力最大值为 D. 从到的过程，杆对小球的弹力最小值为 9. 从地面竖直向上抛出一小球，小球受大小恒定的空气阻力作用，其动能Ek随运动路程s的变化如图所示，重力加速度g＝10m/s2。则（　　） A. 小球受到的阻力大小为4N B. 小球向上运动时加速度大小为12m/s2 C. 小球的初速度的大小为10m/s D. 当小球的运动路程为5m时，克服阻力做功20J 10. 篮球是中学生喜欢的运动，如图所示，小明在某次训练投球时从同一高度的A、B两点先后将篮球抛出，篮球恰好都能垂直打在篮板上的P点，不计空气阻力，上述两个过程中（　　） A. 篮球从B点抛出击中P点时速度大 B. 篮球从B点抛出后速度的变化率大 C. 篮球从B点抛出时小明对球做的功少 D. 篮球从B点抛出时重力的瞬时功率小 11. 如图所示，重10 N的滑块在倾角为30°的固定斜面上从a点由静止开始下滑，到b点接触到一个轻弹簧，滑块压缩弹簧到c点，开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab＝0.7 m，bc＝0.5 m。下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中滑块动能的最大值为6 J B. 整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6 J C. 从c点运动到b点的过程中弹簧弹力对滑块做8 J功 D. 整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能不守恒 二、解答题（共56分） 12. 某同学设计出如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，下落过程中小球的球心经过光电门1和光电门2。小球直径d，光电计时器记录下小球通过光电门的时间Δt1，Δt2，已知当地的重力加速度为g。 （1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量 （填选项序号）。 A. 小球的质量m B. 光电门1和光电门2之间的距离h C. 小球从光电门1到光电门2下落的时间t （2）小球通过光电门1时的瞬时速度v1 = ___________（用题中所给的物理量符号表示） （3）若满足表达式__________（用题中所给的物理量符号表示），就可以验证小球下落过程中机械能守恒。 （4）小明和小凯实验前发现光电门1损坏，就拆掉光电门1，用其余器材做实验，他们上下调节光电门2，记录多组实验数据，利用记录的数据作出图像，根据图像判断机械能守恒是否成立。 ①除光电门记录Δt以外，他们还补充测量了一个物理量X，X应该代表__________； ②最能直观地判断出结论的是__________（、、，）图像。 ③该若该图像满足斜率k = __________（用题中所给的物理量符号表示），可以证明小球下落过程中机械能守恒。 13. 已知地球的质量，太阳的质量，将地球绕太阳的运动视为匀速圆周运动，地球绕太阳公转的轨道半径。引力常量。 （1）求太阳对地球的引力大小F（采用科学计数法，结果保留两位有效数字）； （2）已知火星绕太阳公转的轨道半径为地球绕太阳公转的轨道半径的倍，将火星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，求火星与地球绕太阳公转的周期之比。 14. 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。 15. 如图所示，某汽车发动机的额定功率为80kW，汽车的质量为2t，当它在水平长直公路上行驶时，所受阻力恒为车重力的0.1倍，已知重力加速度，求： （1）汽车能达到的最大速度； （2）若汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，此过程能维持多长时间； （3）若汽车以额定功率启动，加速行驶25s速度达到30m/s，此过程汽车行驶的路程。 16. 如图所示，水平轨道BC的右端与高度固定光滑斜面轨道AB在B点平滑连接，左端与一倾角为的光滑斜面轨道CE在C点平滑连接，E处固定一劲度系数的轻质弹簧。一质量为的滑块从A点由静止释放，经BC后滑上CE并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知BC长为，滑块与BC的动摩擦因数，CD长为，g取，弹簧的弹性势能满足公式，其中k为劲度系数，x为形变量。求： （1）滑块第一次经过B点时的速率； （2）滑块运动到的D点的加速度大小； （3）滑块最终停在距B点多远的位置。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $