精品解析：江苏省姜堰中学2025-2026学年高一下学期独立测试物理试卷

高一物理独立作业（一） 一、单项选择题：本题共12题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项最符合题意。 1. 在研究物理的过程中所形成的许多科学思想和方法，极大地丰富了人们对物质世界的认识，扩展了人类的思维方式。下列物理问题或实验的探究过程中，所蕴含的科学方法说法错误的是（　　） A. 一般曲线运动的研究方法（图1），用到了微元法 B. 研究物体沿曲面运动时重力做的功（图2），用到了微元法 C. 在研究重力势能时，用到了比值定义法 D. 在研究功率时，用到了比值定义法 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1中研究一般曲线运动时，把曲线分割成许多极短的小段，每一小段可近似看作直线运动，用到了微元法，故A正确； B．图2中研究物体沿曲面运动时重力做的功，把曲面分割成许多微小的高度差，每一小段重力做功，累加得到总功，用到了微元法，故B正确； C．重力势能不是比值定义法，比值定义法定义的物理量与定义它的物理量无关，而重力势能与质量、高度有关，故C错误； D．功率等于功与时间的比值，用到了比值定义法，故D正确。 本题选错误的，故选C。 2. 如图所示，卫星和卫星分别以等大的轨道半径绕火星和地球做匀速圆周运动，已知火星质量小于地球质量。则卫星比卫星（　　） A. 周期更小 B. 线速度更小 C. 角速度更大 D. 向心加速度更大 【答案】B 【解析】 【详解】卫星绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，可得  向心加速度 线速度 角速度 周期 根据题意，两卫星轨道半径相等，且火星质量比地球小，所以卫星M的周期更大，卫星M的线速度、角速度、向心加速度更小，故ACD错误，B正确。 故选B。 3. 汽车以恒定功率在平直公路上做加速运动，加速运动中汽车的牵引力（　　） A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 先减小后增大 【答案】A 【解析】 【详解】根据功率公式。当功率恒定时，牵引力与速度成反比。汽车由静止开始加速，速度逐渐增大，因此牵引力逐渐减小。 故选A。 4. 如图，质量相等的甲、乙两人同时从驻地P出发，分别沿a、b路线登山，同时到达山顶Q。已知此过程中甲、乙克服重力做的功分别为W1、W2，克服重力做功的功率分别为P1、P2。则（　　） A. W1=W2 B. W1<W2 C. P1>P2 D. P1<P2 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由题意可知，甲乙质量相等，且甲乙登山的高度相等，所以根据可知，甲乙两人登山过程中克服重力做功的大小关系是，故A正确，B错误； CD．因为甲乙同时到达山顶，根据可知，甲乙两人克服重力做功的功率大小关系是，故CD错误。 故选A。 5. 关于重力势能，下列说法中正确的是（　　） A. 物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定 B. 物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大 C. 一个物体的重力势能从-3J变化到-5J，重力势能增大了 D. 重力势能的减少量等于重力对物体做的功 【答案】D 【解析】 【详解】A．重力势能具有相对性，其大小取决于零势能面的选择，物体位置确定时，若零势能面不同，重力势能也不同，故A错误； B．根据重力势能计算公式，其中h为物体相对于零势能面的高度，若物体在零势能面下方，则h为负值，距离越大，则重力势能越小，故B错误； C．重力势能从-3J变化到-5J，重力势能减少2J，故C错误； D．根据功能关系，重力做功与重力势能的变化满足，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，向左推动物体压缩处于原长的弹簧，弹簧形变处于弹性限度内。弹簧在被压缩的过程中（　　） A. 弹力增大，弹性势能减小 B. 弹力增大，弹性势能增大 C. 弹力减小，弹性势能减小 D. 弹力减小，弹性势能增大 【答案】B 【解析】 【详解】弹簧被压缩的过程中，弹簧形变量变大，根据，可知弹力增大，且弹力做负功，弹性势能增大。 故选B。 7. 如图所示，质量为m的足球从水平地面上位置1被踢出后落在位置3，在空中达到最高点2的高度为h。若空气阻力的大小保持不变，则足球（ ） A. 在空中运动时，相等的时间内速度变化量相同 B. 在1时，加速度最大 C. 从1到2的时间大于从2到3的时间 D. 从2到3的过程中，动能增加mgh 【答案】B 【解析】 【详解】A．空气阻力的大小保持不变，但方向时刻变化，其与重力的合力不断变化，所以足球做加速度不断变化的曲线运动； 由可知，相等的时间内速度变化量不相同，故A错误； B．在1时，空气阻力与重力的夹角最小，合力最大，所以加速度最大，故B正确； C．研究足球竖直方向分运动，上升过程的平均加速度大于下降过程的平均加速度，根据可知，与下落过程相比，上升过程时间短，所以从1到2的时间小于从2到3的时间，故C错误； D．从2到3的过程中，由，所以足球动能增加小于mgh，故D错误。 故选B。 8. 一辆质量为 m 的轿车，在平直公路上行驶，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过一定时间，其速度由零增大到最大值vm。若所受阻力恒定，则下列甲、乙、丙丁四个图像依次可以反映下列物理量随时间变化的关系，正确的是（　　） A. 加速度、牵引力、速度、功率 B. 速度、牵引力、加速度、功率 C. 功率、加速度、牵引力、速度 D. 牵引力、加速度、速度、功率 【答案】A 【解析】 【详解】轿车在启动阶段，由牛顿第二定律有 由于启动阶段轿车受到的牵引力不变，则轿车的加速度不变，所以轿车在开始阶段做匀加速直线运动；根据功率的计算公式有 可知开始阶段汽车功率随时间均匀增加；当实际功率达到额定功率时，功率不再增加，速度继续增加，牵引力减小，加速度减小，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，此时速度达到最大值 可知题中四个图像依次可以反映加速度、牵引力、速度、功率随时间变化的关系，A正确，BCD错误。 故选A。 9. 两个质量不同的小铁球A和B，分别从高度相同的光滑斜面和光滑圆弧的顶端由静止下滑，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 它们从顶端到底端重力势能的变化量相等 B. 它们到达底部时动能相等 C. 它们到达底部时速率相等 D. 它们下滑到最低点时重力的瞬时功率相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 可知两小球质量不同，二者从顶端到底端重力势能的变化量不相等。故A错误； BC．根据 解得 可知两小球到达底部时动能不相等，速率相等。故B错误；C正确； D．根据 可知二者下滑到最低点时重力与速度夹角不同，所以重力的瞬时功率不相同。故D错误。 故选C。 10. 一条长为L，质量为m的均匀链条放在光滑的水平桌面上，其中悬在桌边，如图所示，在链条的另一端用水平力缓慢地把链条全部拉到桌面上需做功为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】悬在桌边的长的链条重心在其中点处，离桌面的高度 它的质量为，当把它缓慢拉到桌面时，增加的重力势能就是外力需要做的功，则拉力需要做的功为 故C正确，ABD错误。 故选C。 11. 汽车在平直公路上以速度匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为，时刻进入另一平直路面，阻力变为原来的两倍且恒定，若保持功率P继续行驶，到时刻，汽车又恢复了匀速直线运动，能正确表示这一过程中汽车速度ν和牵引力F随时间t变化的图像是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】CD．根据功率表达式 P＝Fv 开始的时候 P＝F0v0 此时阻力等于牵引力 f＝F0 若阻力变为原来的2倍，则汽车做减速运动，功率不变，根据 P=Fv 可知，牵引力会增加，根据 则加速度减小，当加速度再次为零时，牵引力变为原来的2倍，即 F′＝2F0 CD错误； AB．此时速度变为，即该过程是加速度减小的减速运动，故A正确，B错误。 故选A。 12. 理论上已经证明，质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量为M分布均匀的实心球体，将一个质量为m的铁球从地面以下深处沿半径缓慢拉到地球表面，则下列说法正确的是（　　） A. 拉力做功 B. 拉力做功 C. 克服万有引力做功 D. 克服万有引力做功 【答案】D 【解析】 【详解】首先推导地球内部距离球心处的万有引力：质量均匀的球壳对壳内物体引力为零，因此处只有半径以内的球体对铁球有引力。地球密度 半径的球体质量 因此铁球受到的引力 即引力与成正比。铁球初始位置 末位置 缓慢拉动时动能变化为0，拉力做功等于克服万有引力做的功，由于引力是线性变力，可用平均力计算功：初始位置引力 地面处引力 平均力 位移 因此做功 故选D。 二、非选择题共5题，共52分，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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 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； （2）一颗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速度v。 【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 解得地球的质量为 【小问2详解】 万有引力提供圆周运动的向心力，则有 解得卫星的速度为 14. 如图甲所示，一个倾角为θ的斜面固定在地面上，一辆质量为m的汽车由静止以额定功率P驶上斜面，汽车行驶的最大速度为；如图乙所示，若汽车从斜面顶端由静止以额定功率P向下运动，汽车行驶的最大速度为。已知汽车行驶过程中受到的阻力大小恒定不变，重力加速度为g，试计算： （1）阻力大小： （2）额定功率大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，汽车上坡时的最大速度为，下坡时的最大速度为。汽车上坡达到最大速度时，牵引力与阻力及重力沿斜面向下的分力平衡，有 此时功率 汽车下坡达到最大速度时，牵引力与重力沿斜面向下的分力之和与阻力平衡，有 即 此时功率 联立两式得 整理得 解得阻力 【小问2详解】 将阻力代入上坡时的功率表达式 得 15. 一台起重吊车将质量为的重物由静止开始以大小为的加速度竖直向上匀加速提升，由此刻开始计时，末之后保持功率不变继续提升重物，直至重物匀速上升。g取，不计空气阻力，求： （1）10s末起重吊车的瞬时功率P； （2）重物上升的最大速度 （3）重物开始运动后15s内起重吊车对重物做功的平均功率 【答案】（1）10200W （2） （3）6800W 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律有 解得牵引力 10s末的速度 则10s末的瞬时功率 【小问2详解】 当重物匀速上升时速度最大，此时牵引力等于重力，即 由 得最大速度 【小问3详解】 前10s内重物做匀加速运动，位移 吊车做功 10s后功率保持不变，后5s内吊车做功 15s内总功 平均功率 16. 如图甲所示，一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶，在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，一只桶C自由地摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定。时刻起，汽车向前做直线运动的v-t图像如图乙所示。已知每只桶质量均为10kg，重力加速度g取。求： （1）10s内汽车的总位移x的大小； （2）内桶A、B对桶C的弹力做的总功； （3）时桶A对桶C的弹力大小。 【答案】（1）75m （2）-420J （3） 【解析】 【小问1详解】 由图像可知，图线与时间轴围成的面积表示位移。内汽车做匀速直线运动，位移 内汽车做匀减速直线运动，位移 故10s内汽车的总位移 【小问2详解】 对桶C应用动能定理，重力不做功，只有弹力做功。内汽车匀速，桶C动能不变，弹力做功为0。内汽车匀减速，加速度大小 时，桶C的速度 内动能变化量 故弹力做的总功为-420J。 【小问3详解】 时，汽车加速度大小，方向向后。桶C受重力mg、A的支持力、B的支持力。三桶圆心构成等边三角形，支持力与竖直方向夹角为30°。竖直方向平衡 水平方向由牛顿第二定律 联立解得 17. 如图所示，在距水平地面高的光滑水平台面上，一个质量的物块（可视为质点）以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。已知B点距水平地面的高，圆弧轨道BC的圆心在O点，C点的切线水平并与水平地面上长为L=3.8m的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，已知重力加速度大小为，，，空气阻力忽略不计.试求： （1）物块运动到B点的瞬时速度大小； （2）物块沿圆弧轨道BC滑到C点时对轨道的压力大小； （3）若物块与竖直墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半，且只会发生一次碰撞，那么物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件? 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）方法一：物块由A运动到B的过程中做平抛运动，由平抛运动知识得： 解得 方法二：物块由A运动到B的过程中做平抛运动，由动能定理得： 解得 （2）根据图中几何关系可知： 解得 物块从B到C，由动能定理 对物块在圆弧轨道C点，由牛顿第二定律 联立可解得 根据牛顿第三定律，物块对轨道压力大小 （3）依据题意知，的最大值对应的是物块撞墙前瞬间的速度趋于零，运用动能定理有 代入数据解得 对于的最小值求解，首先应判断物块第一次碰墙后反弹，能否沿圆轨道滑离B点，以下两种判断方法都可以． 方法一：物块碰前在D处的速度为,由能量关系有： 第一次碰墙后返回至C处的动能为 可知即使，有 物块不可能返滑至B点． 方法二：若，对滑块从C到D过程做匀速运动，即碰后速度大小为： 代入数据可得 物块不可能返滑至B点。 通过判断可知，的最小值对应着物块撞墙后回到圆轨道最高某处，又下滑经C恰好至D点停止，由动能定理 联立解得 综上可知满足题目条件的动摩擦因数μ值 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一物理独立作业（一） 一、单项选择题：本题共12题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项最符合题意。 1. 在研究物理的过程中所形成的许多科学思想和方法，极大地丰富了人们对物质世界的认识，扩展了人类的思维方式。下列物理问题或实验的探究过程中，所蕴含的科学方法说法错误的是（　　） A. 一般曲线运动的研究方法（图1），用到了微元法 B. 研究物体沿曲面运动时重力做的功（图2），用到了微元法 C. 在研究重力势能时，用到了比值定义法 D. 在研究功率时，用到了比值定义法 2. 如图所示，卫星和卫星分别以等大的轨道半径绕火星和地球做匀速圆周运动，已知火星质量小于地球质量。则卫星比卫星（　　） A. 周期更小 B. 线速度更小 C. 角速度更大 D. 向心加速度更大 3. 汽车以恒定功率在平直公路上做加速运动，加速运动中汽车的牵引力（　　） A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 先减小后增大 4. 如图，质量相等的甲、乙两人同时从驻地P出发，分别沿a、b路线登山，同时到达山顶Q。已知此过程中甲、乙克服重力做的功分别为W1、W2，克服重力做功的功率分别为P1、P2。则（　　） A. W1=W2 B. W1<W2 C. P1>P2 D. P1<P2 5. 关于重力势能，下列说法中正确的是（　　） A. 物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定 B. 物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大 C. 一个物体的重力势能从-3J变化到-5J，重力势能增大了 D. 重力势能的减少量等于重力对物体做的功 6. 如图所示，向左推动物体压缩处于原长的弹簧，弹簧形变处于弹性限度内。弹簧在被压缩的过程中（　　） A. 弹力增大，弹性势能减小 B. 弹力增大，弹性势能增大 C. 弹力减小，弹性势能减小 D. 弹力减小，弹性势能增大 7. 如图所示，质量为m的足球从水平地面上位置1被踢出后落在位置3，在空中达到最高点2的高度为h。若空气阻力的大小保持不变，则足球（ ） A. 在空中运动时，相等的时间内速度变化量相同 B. 在1时，加速度最大 C. 从1到2的时间大于从2到3的时间 D. 从2到3的过程中，动能增加mgh 8. 一辆质量为 m 的轿车，在平直公路上行驶，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过一定时间，其速度由零增大到最大值vm。若所受阻力恒定，则下列甲、乙、丙丁四个图像依次可以反映下列物理量随时间变化的关系，正确的是（　　） A. 加速度、牵引力、速度、功率 B. 速度、牵引力、加速度、功率 C. 功率、加速度、牵引力、速度 D. 牵引力、加速度、速度、功率 9. 两个质量不同的小铁球A和B，分别从高度相同的光滑斜面和光滑圆弧的顶端由静止下滑，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 它们从顶端到底端重力势能的变化量相等 B. 它们到达底部时动能相等 C. 它们到达底部时速率相等 D. 它们下滑到最低点时重力的瞬时功率相同 10. 一条长为L，质量为m的均匀链条放在光滑的水平桌面上，其中悬在桌边，如图所示，在链条的另一端用水平力缓慢地把链条全部拉到桌面上需做功为（　　） A. B. C. D. 11. 汽车在平直公路上以速度匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为，时刻进入另一平直路面，阻力变为原来的两倍且恒定，若保持功率P继续行驶，到时刻，汽车又恢复了匀速直线运动，能正确表示这一过程中汽车速度ν和牵引力F随时间t变化的图像是（ ） A. B. C. D. 12. 理论上已经证明，质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量为M分布均匀的实心球体，将一个质量为m的铁球从地面以下深处沿半径缓慢拉到地球表面，则下列说法正确的是（　　） A. 拉力做功 B. 拉力做功 C. 克服万有引力做功 D. 克服万有引力做功 二、非选择题共5题，共52分，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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 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； （2）一颗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速度v。 14. 如图甲所示，一个倾角为θ的斜面固定在地面上，一辆质量为m的汽车由静止以额定功率P驶上斜面，汽车行驶的最大速度为；如图乙所示，若汽车从斜面顶端由静止以额定功率P向下运动，汽车行驶的最大速度为。已知汽车行驶过程中受到的阻力大小恒定不变，重力加速度为g，试计算： （1）阻力大小： （2）额定功率大小。 15. 一台起重吊车将质量为的重物由静止开始以大小为的加速度竖直向上匀加速提升，由此刻开始计时，末之后保持功率不变继续提升重物，直至重物匀速上升。g取，不计空气阻力，求： （1）10s末起重吊车的瞬时功率P； （2）重物上升的最大速度 （3）重物开始运动后15s内起重吊车对重物做功的平均功率 16. 如图甲所示，一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶，在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，一只桶C自由地摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定。时刻起，汽车向前做直线运动的v-t图像如图乙所示。已知每只桶质量均为10kg，重力加速度g取。求： （1）10s内汽车的总位移x的大小； （2）内桶A、B对桶C的弹力做的总功； （3）时桶A对桶C的弹力大小。 17. 如图所示，在距水平地面高的光滑水平台面上，一个质量的物块（可视为质点）以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。已知B点距水平地面的高，圆弧轨道BC的圆心在O点，C点的切线水平并与水平地面上长为L=3.8m的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，已知重力加速度大小为，，，空气阻力忽略不计.试求： （1）物块运动到B点的瞬时速度大小； （2）物块沿圆弧轨道BC滑到C点时对轨道的压力大小； （3）若物块与竖直墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半，且只会发生一次碰撞，那么物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $