精品解析：江苏省前黄高级中学国际分校2025-2026学年高一下学期第一次学情检测物理试卷

省前中国际分校2028届高一（下）物理第一次学情检测 一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共计40分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 关于行星运动定律，下列说法正确的是（　　） A. 伽利略发现了行星运动定律 B. 行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处 C. 行星绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点运行的速率大于在远日点运行的速率 D. 行星运动的椭圆轨道的半长轴越大，周期越小 2. 下列运动情形中，满足机械能守恒的是（　　） A. 在空中匀速下落的雨滴 B. 沿粗糙斜面下滑的箱子 C. 在草地上向前滚动的足球 D. 向上抛出的小球（不计空气阻力） 3. 如图所示小球从B到C过程中重力势能、弹簧的弹性势能的变化情况分别是（　　） A. 重力势能减小，弹性势能增大 B. 重力势能增大，弹性势能减小 C. 重力势能减小，弹性势能减小 D. 重力势能增大，弹性势能增大 4. 质量为的跳水运动员，从离水面高为的跳台上以速度跳起，最后以速度进入水中，若不计空气阻力，则运动员起跳时所做的功等于（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，一个质量为 m 的小球以初速度v0 水平抛出，在抛出过程中当小球速度方向与水平方向夹角为30°时，已知重力加速度为 g。重力的瞬时功率为（ ） A. mgv0 B. mgv0 C. mgv0 D. mgv0 6. 如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度为ω，盘面上到转轴的距离为r的位置有一个小物块随圆盘一起运动。现将圆盘的角速度逐渐增加到2ω，若此过程中物块与圆盘始终保持相对静止，则（　　） A. 圆盘的角速度增加到2ω时，物块所受的向心力增加为原来的2倍 B. 圆盘的角速度增加到2ω时，物块的动能增加为原来的2倍 C. 此过程中，物块受到的静摩擦力沿轨迹的切线方向 D. 此过程中，物块受到的静摩擦力做正功 7. 如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的同步卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是（　　） A. b卫星转动线速度大于7.9 km/s B. a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aa＞ab＞ac C. a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Ta＝Tc<Tb D. 在b、c中，b的线速度大 8. 如图所示，卫星首先从近地圆轨道I上的点变轨进入椭圆轨道II，然后在椭圆轨道II上的点再次变轨进入圆轨道III、A、B分别为椭圆轨道II上的近地点和远地点，下列关于卫星的说法中正确的是（　　） A. 发射速度大于 B. 在轨道II和轨道III上经过点的加速度不相等 C. 在轨道III上的运行速率大于在轨道I上的运行速率 D. 在相等时间内轨道III上的卫星与地心连线扫过的面积大于轨道I上的卫星与地心连线扫过的面积 9. 一辆汽车在平直公路上由静止开始启动，发动机的输出功率与汽车速度大小的关系如图所示，当汽车速度达到后，发动机的功率保持不变，汽车能达到的最大速度为。已知运动过程中汽车受到的阻力恒定，汽车的质量为，则（　　） A. 汽车受到的牵引力始终是恒力 B. 匀加速直线运动的时间为20s C. 汽车受到阻力大小为 D. 匀加速过程的位移大小为 10. 如图，某人做蹦极运动，从高台由静止开始下落，下落过程不计空气阻力，设弹性绳原长为，弹性绳的弹力与其伸长量正比，则他在从高台下落至最低点的过程中机械能随下落高度变化的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：共5题，共60分，其中第12题~16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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 用“落体法”验证机械能守恒定律时，利用了如图1所示的装置，完成了如下操作：将连接重物的纸带穿过打点计时器的限位孔，接通电源，待打点计时器工作稳定后，释放纸带，重复多次操作，从其中挑选出一条打点比较清晰的纸带，如图2所示。 （1）根据所学的知识分析下列选项，其中符合事实的为_____。 A. 图1中的打点计时器所用的电源为220V的交流电 B. 接通电源前，应使重物远离打点计时器，并保持纸带竖直 C. 由于纸带和打点计时器之间存在摩擦力，因此为了减少摩擦力所做的功，应选取较短的纸带 D. 在处理实验数据时，必须测出重物的质量 E. 实验时应选用体积较小、密度较大的重物 （2）在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为。打点计时器打点的周期为，设重物的质量为。从打O点到打点的过程中，重物的重力势能减少量_____；动能增加量_____。（用以上测量数据或已知的物理量表示） （3）假设以点所在的水平面为重力势能的零势能面，求出打下1、2、3、4、5、6点时重物的重力势能和动能的值，以重力势能的减少量和动能的增加量为纵坐标，以重物下落的高度为横坐标，在图3中描绘出的图线为、，则动能的增加量与下落高度的关系图线为_____（选填“A”或“B”）。两图线没有重合的原因是_____。 12. 东风-5C打击面覆盖全球，最高速度可达几十马赫，接近甚至超过第一宇宙速度。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。求： （1）地球第一宇宙速度v； （2）卫星在距离地面高度为h的圆轨道上运行角速度。 13. 如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为的长木板以一定的初速度（未知）向右匀速运动，将质量为的小铁块无初速度地轻放到长木板右端，小铁块与长木板间的动摩擦因数为。当小铁块在长木板上相对长木板滑动时与长木板保持相对静止，此过程长木板对地的位移为x，在这个过程中： （1）分别求出小铁块和长木板的加速度大小； （2）求小铁块增加的动能； （3）求系统产生的内能。 14. 如图所示，质量分别为m和的两个物块用一根不可伸长的轻绳通过定滑轮连接，其中质量为m的物块穿过固定竖直杆并可沿杆无摩擦地滑动。已知杆与定滑轮间的距离为，A点与定滑轮等高，不计滑轮质量、大小及任何摩擦。轻绳足够长，重力加速度g取。（，） （1）当m在竖直杆B位置时，两物块恰好能静止，此时绳与杆的夹角α； （2）将m由A点静止释放，m下降的最大高度； （3）将m由A点静止释放，m获得的最大速度。 15. 游戏装置如图所示，一个高度为可调的光滑倾斜轨道，一个竖直光滑圆轨道的最低点和相互靠近且错开，它们在最低点分别与水平轨道、相连接，水平轨道光滑，粗糙，轨道的终端与一个水平传送带平齐相连（轮子很小），竖直圆轨道半径为，直轨道长为，传送带的长度为，其逆时针方向以的恒定速度匀速转动，小滑块与传送带间的动摩擦因数，小滑块与间的动摩擦因数为，所有轨道均在同一竖直面内，各个接口平滑连接，现调节高度，让质量为的小滑块（可视为质点）从高为处由静止释放。若高度，取，求： （1）小滑块第一次经过点时对轨道的压力； （2）若保证小滑块第一次到达竖直轨道时不脱离圆轨道，求释放高度的范围； （3）从某高度释放，若小滑块恰好能通过点，求小滑块首次滑上传送带并返回点的过程中产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 省前中国际分校2028届高一（下）物理第一次学情检测 一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共计40分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 关于行星运动定律，下列说法正确的是（　　） A. 伽利略发现了行星运动定律 B. 行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处 C. 行星绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点运行的速率大于在远日点运行的速率 D. 行星运动的椭圆轨道的半长轴越大，周期越小 【答案】C 【解析】 【详解】A．行星运动定律由开普勒发现，而非伽利略，故A错误； B．根据开普勒第一定律，太阳位于行星椭圆轨道的焦点处，而非中心，故B错误； C．根据开普勒第二定律（面积定律），行星在近日点速率最大，远日点速率最小，故C正确； D．由开普勒第三定律 可知半长轴a越大，周期T越大，故D错误。 故选C。 2. 下列运动情形中，满足机械能守恒的是（　　） A. 在空中匀速下落的雨滴 B. 沿粗糙斜面下滑的箱子 C. 在草地上向前滚动的足球 D. 向上抛出的小球（不计空气阻力） 【答案】D 【解析】 【详解】A．在空中匀速下落的雨滴，动能保持不变，重力势能减小，则机械能减小，故A错误； B．沿粗糙斜面下滑的箱子，存在摩擦力，摩擦力做负功，则机械能减小，故B错误； C．在草地上向前滚动的足球，草地摩擦力做负功，则机械能减少，故C错误； D．向上抛出的小球（不计空气阻力），仅重力做功，动能与重力势能相互转化，机械能守恒，故D正确。 故选D。 3. 如图所示小球从B到C过程中重力势能、弹簧的弹性势能的变化情况分别是（　　） A. 重力势能减小，弹性势能增大 B. 重力势能增大，弹性势能减小 C. 重力势能减小，弹性势能减小 D. 重力势能增大，弹性势能增大 【答案】A 【解析】 【详解】小球从运动到的过程中，位置高度降低，重力做正功，重力势能减小；弹簧被进一步压缩，形变量增大，弹性势能增大。 故选A。 4. 质量为的跳水运动员，从离水面高为的跳台上以速度跳起，最后以速度进入水中，若不计空气阻力，则运动员起跳时所做的功等于（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】运动员起跳时所做的功全部转化为起跳时的动能，因此起跳功 从起跳到入水过程中，不计空气阻力，只有重力做功。由动能定理可得 联立解得 故选C。 5. 如图所示，一个质量为 m 的小球以初速度v0 水平抛出，在抛出过程中当小球速度方向与水平方向夹角为30°时，已知重力加速度为 g。重力的瞬时功率为（ ） A. mgv0 B. mgv0 C. mgv0 D. mgv0 【答案】B 【解析】 【详解】由几何关系 则此时重力的瞬时功率为 故选B。 6. 如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度为ω，盘面上到转轴的距离为r的位置有一个小物块随圆盘一起运动。现将圆盘的角速度逐渐增加到2ω，若此过程中物块与圆盘始终保持相对静止，则（　　） A. 圆盘的角速度增加到2ω时，物块所受的向心力增加为原来的2倍 B. 圆盘的角速度增加到2ω时，物块的动能增加为原来的2倍 C. 此过程中，物块受到的静摩擦力沿轨迹的切线方向 D. 此过程中，物块受到的静摩擦力做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据向心力表达式可知，圆盘的角速度由ω增加到2ω时，物块所受的向心力增加为原来的4倍，故A错误； B．根据， 可知圆盘的角速度由ω增加到2ω时，物块的动能增加为原来的4倍，故B错误； C．此过程中，物块受到的静摩擦力存在沿轨迹的切线方向的分量改变线速度大小，还存在指向圆心的分量提供所需的向心力，则物块受到的静摩擦力方向不沿轨迹的切线方向，故C错误； D．此过程中，物块的动能增加，根据动能定理可知物块受到的静摩擦力做正功，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的同步卫星。下列关于a、b、c的说法中正确的是（　　） A. b卫星转动线速度大于7.9 km/s B. a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为aa＞ab＞ac C. a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为Ta＝Tc<Tb D. 在b、c中，b的线速度大 【答案】D 【解析】 【详解】A．b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，根据万有引力定律有 解得 又 可得 与第一宇宙速度大小相同，即，故A错误。 B．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以，根据知，c的向心加速度大于a的向心加速度，根据得b的向心加速度大于c的向心加速度，即，故B错误。 C．卫星c为地球同步卫星，所以，根据得c的周期大于b的周期，即，故C错误。 D．在b、c中，根据，可知b的线速度比c的线速度大，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，卫星首先从近地圆轨道I上的点变轨进入椭圆轨道II，然后在椭圆轨道II上的点再次变轨进入圆轨道III、A、B分别为椭圆轨道II上的近地点和远地点，下列关于卫星的说法中正确的是（　　） A. 发射速度大于 B. 在轨道II和轨道III上经过点的加速度不相等 C. 在轨道III上的运行速率大于在轨道I上的运行速率 D. 在相等时间内轨道III上的卫星与地心连线扫过的面积大于轨道I上的卫星与地心连线扫过的面积 【答案】D 【解析】 【详解】A．是第二宇宙速度，是卫星脱离地球引力束缚的最小发射速度，本题中卫星仍绕地球运动，发射速度应小于，故A错误； B．根据牛顿第二定律和万有引力定律 解得 卫星在轨道和轨道上经过点时距离地心的距离相等，加速度相等，故B错误； C．卫星在圆轨道上运行时万有引力提供向心力 解得 轨道半径大于轨道半径，轨道上的运行速率小于轨道上的运行速率，故C错误； D．对于圆轨道，卫星与地心连线在单位时间内扫过的面积 根据开普勒第三定律 可得 轨道半径大，扫过的面积大，故D正确。 故选D。 9. 一辆汽车在平直公路上由静止开始启动，发动机的输出功率与汽车速度大小的关系如图所示，当汽车速度达到后，发动机的功率保持不变，汽车能达到的最大速度为。已知运动过程中汽车受到的阻力恒定，汽车的质量为，则（　　） A. 汽车受到的牵引力始终是恒力 B. 匀加速直线运动的时间为20s C. 汽车受到阻力大小为 D. 匀加速过程的位移大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由可知，在过程中，与成正比，则牵引力恒定；当速度超过后，功率保持不变，随着速度增大，牵引力减小，故A错误； BC．汽车匀加速运动的末速度，此时功率达到额定功率，则匀加速阶段的牵引力 当汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力，即 根据牛顿第二定律 解得加速度 匀加速直线运动的时间，故B错误；C正确； D．匀加速过程的位移大小 代入数据解得，故D错误。 故选C。 10. 如图，某人做蹦极运动，从高台由静止开始下落，下落过程不计空气阻力，设弹性绳原长为，弹性绳的弹力与其伸长量正比，则他在从高台下落至最低点的过程中机械能随下落高度变化的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】下落高度在之前，弹性绳之间无弹力，只有重力做功，人的机械能守恒，在后，除了重力之外有弹性绳对人做负功，由功能关系知，在下落高度后，人的机械能减少，弹性绳形变越大，则弹性绳的弹力越大，由 可得图像的斜率越大。 故选C。 二、非选择题：共5题，共60分，其中第12题~16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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 用“落体法”验证机械能守恒定律时，利用了如图1所示的装置，完成了如下操作：将连接重物的纸带穿过打点计时器的限位孔，接通电源，待打点计时器工作稳定后，释放纸带，重复多次操作，从其中挑选出一条打点比较清晰的纸带，如图2所示。 （1）根据所学的知识分析下列选项，其中符合事实的为_____。 A. 图1中的打点计时器所用的电源为220V的交流电 B. 接通电源前，应使重物远离打点计时器，并保持纸带竖直 C. 由于纸带和打点计时器之间存在摩擦力，因此为了减少摩擦力所做的功，应选取较短的纸带 D. 在处理实验数据时，必须测出重物的质量 E. 实验时应选用体积较小、密度较大的重物 （2）在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为。打点计时器打点的周期为，设重物的质量为。从打O点到打点的过程中，重物的重力势能减少量_____；动能增加量_____。（用以上测量数据或已知的物理量表示） （3）假设以点所在的水平面为重力势能的零势能面，求出打下1、2、3、4、5、6点时重物的重力势能和动能的值，以重力势能的减少量和动能的增加量为纵坐标，以重物下落的高度为横坐标，在图3中描绘出的图线为、，则动能的增加量与下落高度的关系图线为_____（选填“A”或“B”）。两图线没有重合的原因是_____。 【答案】（1）AE （2） ①. ②. （3） ①. B ②. 存在空气阻力和摩擦阻力，导致机械能损失。 【解析】 【小问1详解】 A．图1中明确标注为“电火花计时器”，其工作电源为220V交流电，故A正确； B．接通电源前，重物应靠近打点计时器，以便在纸带上打出更多的点，故B错误； C．摩擦力做功与路程成正比，选取较短纸带虽减少总功但增大了相对误差，不利于实验验证，故C错误； D．验证机械能守恒定律的表达式为，质量可约去，无需测量，故D错误； E．选用体积较小、密度较大的重物可以减小空气阻力的影响，故E正确。 故选AE。 【小问2详解】 [1]从打点到打点的过程中，重物下落的高度为，重力势能减少量 [2]根据匀变速直线运动规律，打点时的速度 代入动能公式可得动能增加量 【小问3详解】 [1]重物下落过程中受阻力作用，动能增加量小于重力势能减少量，即 在图像中，斜率表示单位高度的能量变化，故斜率较小的图线对应动能增加量。 [2]两图线不重合是因为存在空气阻力和摩擦阻力，导致机械能损失。 12. 东风-5C打击面覆盖全球，最高速度可达几十马赫，接近甚至超过第一宇宙速度。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。求： （1）地球第一宇宙速度v； （2）卫星在距离地面高度为h的圆轨道上运行角速度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 不考虑地球自转的影响，在地面附近，引力等于重力 卫星绕地球做圆周运动，轨道半径为R，引力等于向心力 由以上二式可得 【小问2详解】 卫星在距离地面高度为h的圆轨道上运行角速度为ω 引力等于向心力 又 可得 13. 如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为的长木板以一定的初速度（未知）向右匀速运动，将质量为的小铁块无初速度地轻放到长木板右端，小铁块与长木板间的动摩擦因数为。当小铁块在长木板上相对长木板滑动时与长木板保持相对静止，此过程长木板对地的位移为x，在这个过程中： （1）分别求出小铁块和长木板的加速度大小； （2）求小铁块增加的动能； （3）求系统产生的内能。 【答案】（1）小铁块加速度大小为，长木板加速度大小为 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对小铁块进行受力分析，小铁块在竖直方向受重力和支持力平衡，在水平方向受长木板对其向右的滑动摩擦力，根据滑动摩擦力公式有 根据牛顿第二定律有 联立解得小铁块的加速度大小 对长木板进行受力分析，长木板在水平方向受小铁块对其向左的滑动摩擦力，根据牛顿第三定律可知 根据牛顿第二定律有 解得长木板的加速度大小 【小问2详解】 小铁块初速度为零，在摩擦力作用下做匀加速直线运动，设小铁块对地的位移为，长木板对地的位移为，由题意可知，且两者相对滑动距离为，由于长木板速度大于小铁块速度，故满足关系式 解得小铁块对地位移 根据动能定理，摩擦力对小铁块做的功等于小铁块动能的增加量，即 代入数据得小铁块增加的动能 【小问3详解】 系统产生的内能等于滑动摩擦力大小与相对滑动路程的乘积，已知相对滑动路程为，滑动摩擦力大小 则系统产生的内能 代入得 14. 如图所示，质量分别为m和的两个物块用一根不可伸长的轻绳通过定滑轮连接，其中质量为m的物块穿过固定竖直杆并可沿杆无摩擦地滑动。已知杆与定滑轮间的距离为，A点与定滑轮等高，不计滑轮质量、大小及任何摩擦。轻绳足够长，重力加速度g取。（，） （1）当m在竖直杆B位置时，两物块恰好能静止，此时绳与杆的夹角α； （2）将m由A点静止释放，m下降的最大高度； （3）将m由A点静止释放，m获得的最大速度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对，由平衡条件有 对，由平衡条件有 联立解得 【小问2详解】 当到达最低点时速度为零，对和组成的系统由机械能守恒有 解得 【小问3详解】 在该系统下降的过程中，当m获得最大速度时，即合外力等于零时，可知此时恰好在B位置处，由动能定理有 解得 15. 游戏装置如图所示，一个高度为可调的光滑倾斜轨道，一个竖直光滑圆轨道的最低点和相互靠近且错开，它们在最低点分别与水平轨道、相连接，水平轨道光滑，粗糙，轨道的终端与一个水平传送带平齐相连（轮子很小），竖直圆轨道半径为，直轨道长为，传送带的长度为，其逆时针方向以的恒定速度匀速转动，小滑块与传送带间的动摩擦因数，小滑块与间的动摩擦因数为，所有轨道均在同一竖直面内，各个接口平滑连接，现调节高度，让质量为的小滑块（可视为质点）从高为处由静止释放。若高度，取，求： （1）小滑块第一次经过点时对轨道的压力； （2）若保证小滑块第一次到达竖直轨道时不脱离圆轨道，求释放高度的范围； （3）从某高度释放，若小滑块恰好能通过点，求小滑块首次滑上传送带并返回点的过程中产生的热量。 【答案】（1），方向竖直向下 （2）或者 （3）4.8J 【解析】 【小问1详解】 小滑块从A点到C点，根据动能定理有 解得 在C点对小滑块分析有 解得 由牛顿第三定律可知，方向竖直向下。 【小问2详解】 若滑块恰好经过E点，由牛顿第二定律有，解得 由动能定理有 解得 若滑块恰好到达竖直圆轨道圆心等高处，由动能定理有 解得 综上，若保证小滑块不脱离圆轨道，高度的范围为或者 【小问3详解】 小滑块从E点到首次经过F点过程中，由动能定理可知F点速度 解得 滑块在传送带上做匀减速直线运动，加速度大小为 速度减为0时，所用时间 小滑块向右的位移 传送带向左走的位移 小滑块与传送带因摩擦产生的热量 分析可知小滑块速度减为0后，反向加速到3m/s，所用时间 小滑块向左走的位移 传送带向左走的位移 小滑块与传送带因摩擦产生的热量 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $