广东广州市第十六中学2025-2026学年第二学期学业水平阶段性检测高一年级物理学科

**基本信息** 以“紫金山1号”彗星、中国空间站等科技情境为载体，覆盖曲线运动、万有引力、机械能守恒等核心知识，通过基础辨析与综合应用，考查高一学生运动与相互作用观念及科学推理能力，适配月考阶段性检测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|开普勒定律、卫星运动参量比较|题1以彗星轨道考查线速度与加速度关系，强化物理观念| |多选题|3/18|双星模型、卫星变轨|题9结合椭圆轨道与圆轨道，训练科学推理与模型建构| |实验题|2/18|机械能守恒验证、向心力影响因素|题12用控制变量法探究F与r关系，培养科学探究能力| |解答题|3/36|圆锥摆、汽车启动、平抛与圆周综合|题15融合平抛运动与圆弧轨道，考查动能定理应用，体现问题层次性|

( 弥 封 线 内 不 要 答 题 ) 2025学年第二学期广州市第十六中学学业水平阶段性检测 高一年级物理学科 本调研资料共6页，15题，满分100分，建议完成时间：75分钟。 一、单选题（本大题共7小题，每题4分，共28分） 1．[2分]“紫金山1号”彗星是新中国成立后我国发现的首颗彗星。如图所示，该彗星仅在万有引力作用下沿以太阳为焦点的椭圆轨道运动，A、B分别为其椭圆轨道的近日点和远日点。关于彗星经过近日点A和远日点B时的线速度大小、和加速度大小、，下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 2．[2分]如图所示，在赤道上的人a某时刻用仪器观测到他的正上方恰好有三颗卫星排成一条直线，分别是近地轨道卫星b、地球静止同步轨道卫星c和高空探测卫星d。已知它们均做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．d运动周期一定大于a运动周期 B．他们的线速度满足vb>vc=va>vd C．他们的角速度满足ωa>ωb>ωc>ωd D．他们相同时间绕过的角度θa>θb>θc>θd 3．[4分]某次网球比赛运动员先后两次从同一位置水平打出的网球落到网上，网球落到网上的位置如图所示，忽略空气阻力，网球可视为质点，则两次网球在飞行过程中（　　） A．第一次打出的网球飞行的加速度大于第二次打出的网球飞行的加速度 B．第一次打出的网球飞行的时间大于第二次打出的网球飞行的时间 C．第一次打出的网球初速度大于第二次打出的网球初速度 D．第一次网球落到网上角度（速度方向与竖直方向夹角）小于第二次网球落到网上角度速度方向与竖直方向夹角 4．[4分]宇宙中相距较近的两颗恒星组成一个系统，在相互间的万有引力作用下，绕两者连线上同一点做周期相同的匀速圆周运动，如图所示，a、b两颗恒星的质量分别为m1、m2，现测得a、b的轨道半径之比为1∶3，a、b中心间距离为L，引力常量为G，下列说法正确的是（ 　） A．a、b的质量之比m1∶m2=5∶1 B．a、b做圆周运动的线速度之比为3∶1 C．a、b做圆周运动的加速度之比为1∶1 D．a、b做圆周运动的角速度为 5．[4分]中国空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上，而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示，a为静止在地球赤道上的物体，b为中国空间站，c为地球同步卫星，则下列说法正确的是（　　） A．线速度的大小关系为 B．周期关系为 C．向心加速度的关系 D．同步卫星c的发射速度要大于11.2km/s，小于16.7km/s 6．[4分]某天文爱好者观测绕地球做匀速圆周运动的卫星，测出各个卫星的周期T及其对应的轨道半径r，作出图像如图所示，已知地球的半径为R，引力常量G为已知，则下列说法正确的是（    ） A．地球的质量为 B．地球的第一宇宙速度为 C．地球表面的重力加速度为 D．若月球绕地球做匀速圆周运动的周期为，则其轨道半径为 7．[4分]如图是轮渡的简化图。已知船在静水中的速度为，水流速度为9m/s。当船从A处过河时，船头与上游河岸的夹角，一段时间后，船正好到达正对岸B处。若河宽为450m，船在静水中的速度大小不变，水流的速度不变，则（　　） A． B．船渡河的时间为37.5s C．若改变船的航行方向，船最短的渡河时间为25s D．若增大船头与上游河岸的夹角，则小船将到达河对岸B的上游 二、多选题（本大题共3小题，每小题6分，错选得0分，选对但不全得3分，共18分） 8．[6分]如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地面上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M，C点与O点距离为L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平（转过了角）。下列有关此过程的说法中正确的是（　　） A．重物M做匀速直线运动 B．重物M做变速直线运动 C．重物M的最大速度是 D．重物M的最大速度是2ωL 9．[6分]某质量分布均匀的星球质量为M，半径为R。卫星A绕其做半径为3R的匀速圆周运动，某时刻卫星通过喷气变轨至虚线所示的椭圆轨道，近地点到星球中心的距离为R，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A．卫星在圆轨道上运行时的速度为 B．卫星在椭圆轨道近地点和远地点的速率之比为3∶1 C．卫星在椭圆轨道上运行的周期与圆轨道上的周期相同 D．卫星在A点要减速才能变轨到椭圆轨道 10．[6分]质量m=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系．设汽车在运动过程中阻力恒定不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大．则下列说法正确的是（　　） A．汽车受到的阻力200N B．汽车启动过程中最大牵引力为1000N C．汽车在做变加速运动过程中的位移大小为90m D．8s~18s过程中汽车牵引力做的功为8×104 J 三、实验题（本大题共2小题，共18分） 11．[8分]某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。 （1）[2分]对于本实验操作的说法正确的是 。 A．打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 B．应用秒表测出重物下落的时间 C．选用的重物的密度和质量大些，有利于减小误差 D．选用的重物的密度和质量小些，有利于减小误差 （2）[6分]若实验中所用重物的质量为。某同学选取了一条前两个点间距接近的纸带，0是打下的第一个点，打点时间间隔为，则在纸带上打下点3时重物的动能的增加量（相对0） J，从打下点0至打下点3的过程中重物的重力势能减少量 J（，结果均保留三位有效数字）。 12．[10分]如图甲所示为向心力演示仪，某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和轨道半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1∶2∶1，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为1∶1、2∶1和3∶1。 （1）[2分]本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和轨道半径r之间的关系，实验中采用的主要实验方法与下列实验相同的是________； A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究平抛运动的特点 C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）[6分]在某次实验中，探究向心力的大小与轨道半径的关系，则需要将传动皮带调至第_____（选填“一”“二”或“三”）层塔轮，质量相等的两个小球应分别放在_____（选填“A”或“B”）处和C处； （3）[2分]按（2）中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记如图丙所示。则向心力大小F与小球做圆周运动的半径r的关系是________。 A．F与r2成反比 B．F与r2成正比 C．F与r成反比 D．F与r成正比 四、解答题（本大题共3小题，共36分） 13．[12分]某兴趣小组利用圆锥摆模型研究匀速圆周运动，如图所示，用长为的细绳连接一个质量为的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向成角。忽略空气作用，细绳质量不计且不可伸长，小球视为质点，重力加速度取，，。 （1）[3分]求小球做圆周运动的向心力的大小； （2）[4分]求小球做圆周运动的角速度的大小； （3）[5分]若细绳承受的最大拉力是，改变小球速率，使其在水平面内做匀速圆周运动，求速率的最大值以及此时细绳与竖直方向的夹角。 14．[12分]我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度启动，其图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为，汽车所受阻力大小恒为，求： （1）[3分]汽车最大速度v2； （2）[4分]汽车匀加速的最大速度v1和匀加速的时间t1； （3）[5分]AB段汽车加速度为0.75m/s2时的速度v3大小。 15．[12分]如图所示，运动员以一定速度从P点沿水平方向离开平台，恰能从A点与轨道相切进入粗糙圆弧轨道AC，沿圆弧轨道在竖直平面做圆周运动。已知运动员（含装备）质量m=50kg，运动员进入圆弧轨道时的速度大小vA=10m/s，圆弧轨道的半径R=4m，圆弧轨道AB对应的圆心角∠。测得运动员在轨道最低点B时对轨道的压力是其总重力的3.8倍。取重力加速度， ，。将运动员视为质点，忽略空气阻力。求： （1）[3分]运动员从P点到A点运动过程所用时间t； （2）[4分]运动员在B点时的动能； （3）[5分]在圆弧轨道AB段运动过程中，摩擦力对运动员所做的功W。 2025学年第二学期学业水平分层训练参考答案 高一年级物理学科 1．【答案】对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等．结合扇形面积的公式可知，距离太阳近的点的线速度大，即，故A正确，B错误；根据，解得，可知，在A点的加速度较大，故CD错误；故选 A。 2．【答案】根据开普勒第三定律，卫星轨道半径越大，则周期越大，则d的周期大于c的周期，而ac周期相等，可知d运动周期一定大于a运动周期，A正确；因ac角速度相等，即ωa=ωc，根据可知vc>va，对bcd卫星，根据，可得，，可知，，根据可知，他们相同时间绕过的角度。则BCD错误。 3．【答案】【详解】飞行的网球做平抛运动，加速度相同，都为重力加速度，A错误；飞行时间由竖直分运动自由落体运动决定，根据，可知网球2的下落高度大，飞行时间长；两次的水平位移相同，根据，可知第二次打出的网球初速度小，B错误，C正确；速度与竖直方向的夹角满足，第二次打出的网球初速度小，时间长，则速度与竖直方向的夹角比第一次网球落到网上角度小，D错误。 4．【答案】a、b两颗恒星做圆周运动的角速度相等，由万有引力提供向心力，所以a、b两颗恒星做圆周运动的向心力大小相等，则有，可得a、b的质量之比，A错误；根据v=ωr，可得a、b做圆周运动的线速度之比为，B错误；根据a=ω2r，可得a、b做圆周运动的加速度之比为，C错误；根据万有引力提供向心力可得，，又，联立解得a、b做圆周运动的角速度为，D正确。 5．【答案】对a、c，两者的角速度相同，根据，可知，对b、c，根据万有引力提供向心力得，可得，可知，则线速度的大小关系为，A错误；对a、c，两者的周期相同，即，对b、c，根据开普勒第三定律，可知，可知周期关系为，B错误；对a、c，两者的角速度相同，根据，可知，对b、c，根据，可知，可知，则向心加速度的关系，C正确；同步卫星c没有脱离地球的引力范围，则发射速度应大于7.9km/s，小于11.2km/s，D错误。 6．【答案】卫星绕地球做匀速圆周运动，则有，解得，结合图像可得，解得，地球的质量为，故A错误；万有引力提供卫星圆周运动的向心力，则有，结合上述结论，解得，第一宇宙速度为，故B错误；在地球表面，万有引力与重力大小相等，则有，结合上述结论，解得，地球表面的重力加速度为，故C正确；月球也是地球的一颗卫星，根据开普勒第三定律可得，解得，月球绕地球的轨道半径，故D错误。 7．【答案】A．根据图像有；解得；A错误； B．船渡河的时间为；B正确； C．当船头垂直于河岸时，最短渡河时间为；C错误； D．若增大船头与上游河岸的夹角，根据平行四边形定则，可知，船的合速度方向指向河对岸B的下方，即若增大船头与上游河岸的夹角，则小船将到达河对岸B的下游，D错误。故选B。 8．【答案】AB．设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ（锐角），由题知C点的线速度为ωL，该线速度在绳子方向上的分速度就为ωLcosθ，即为重物运动的速度，θ的变化规律是开始最大（），然后逐渐变小，直至绳子和杆垂直，θ变为零度；然后，θ又逐渐增大，所以重物做变速运动，B正确，A错误； CD．θ角先减小后增大，所以ωLcosθ先增大后减小（绳子和杆垂直时最大），重物的速度先增大后减小，最大速度为ωL。故C正确，D错误。故选BC。 9．【答案】飞船在圆轨道上运行时，根据万有引力提供向心力 解得卫星在圆轨道上运行时的速度为，故A错误；卫星在椭圆轨道运动时，设远“地”点和近“地”点的速度分别为vA、vB，根据开普勒第二定律 可得卫星在椭圆轨道近地点和远地点的速率之比为3∶1，故B正确；卫星在椭圆轨道运动时，根据几何关系可知其半长轴为，根据开普勒第三定律，所以圆轨道的周期大，故C错误；根据卫星变轨原理可知，卫星在A点要减速才能变轨到椭圆轨道，故D正确。 10．【答案】A．汽车匀速时有，可得，故A错误； B．对启动过程分析可知，最初的匀加速阶段时的牵引力最大，而由图像可知，故最大牵引力，故B正确； C．汽车做变加速运动过程的时间，速度从8m/s增大为10m/s，此过程牵引力功率不变，由动能定理，解得，故C错误； D．8s~18s牵引力功率保持不变，则牵引力做功为，故D正确。故选BD。 11．【答案】（1）打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上，以减小纸带与打点计时器之间的摩擦，故A正确；打点计时器就是计时仪器，则不需要秒表测重物下落的时间。故B错误；选用的重物的密度和质量大些，有利于减小误差。故C正确；D错误。 （2）纸带上打下点3时的速度，此时重物的动能，从打下点0至打下点3的过程中重物的重力势能减少量。 12．【答案】（1）本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。探究两个互成角度的力的合成规律，采用的实验方法是等效替代法，A错误；探究平抛运动的特点，采用的是等效思想，B错误；探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，C正确。 （2）在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系时，应保持两小球质量m、角速度ω相同，半径r不同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮，质量相等的两个小球应分别放在B、C处； （3）角速度为、时，左、右测力筒露出的格子数之比均为2：1，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，且B处、C处分别到各自转轴中心距离之比为2：1，可知F与r成正比。 13．【答案】（1）竖直方向受力平衡，水平方向合力即为向心力，解得 （2）圆周运动半径，结合向心力公式，解得 （3）当拉力达到最大值 时，小球速率最大，设此时细绳与竖直方向的夹角为，竖直方向平衡，代入数据得 ，水平方向向心力公式，结合，解得 14．【答案】（1）当牵引力等于阻力时，汽车达到最大行驶速度，则有，可得 （2）当匀加速阶段刚结束时汽车的功率刚好达到额定功率P ，根据牛顿第二定律有，解得牵引力为，由，解得匀加速阶段的末速度为，匀加速的时间为 （3）AB段汽车加速度为0.75m/s2时，根据牛顿第二定律有，解得，BC段汽车的功率已经达到额定功率，则有，解得 15．【答案】（1）由于运动员从P到A的运动过程为平抛运动，且vA=10m/s，运动员在A点竖直方向速度，解得 （2）在B点由牛顿第二定律得，由牛顿第三定律可知，运动员在B点的动能，解得 （3）运动员从A到B过程，由动能定理得，解得，所以在圆弧轨道AB段运动过程中，摩擦力对运动员所做的功为-100J。 第 page number 页，共 number of pages 页 高一年级物理学科 第 page number 页（共 number of pages 页） 学科网（北京）股份有限公司 $