湖北武汉市华中科技大学附属中学2025-2026学年高一下学期物理周练4

**基本信息** 以“祝融号”火星车、北斗导航卫星等科技情境为载体，融合万有引力、牛顿运动定律及功与功率等核心知识，通过科学推理与模型建构考查物理观念，适配高一周测巩固需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|6/24|火星公转周期与轨道参量、空间站变轨加速度分析|结合“祝融号”休眠情境，用开普勒定律比较行星运动参量，体现科技前沿| |多选题|3/12|相对论时间膨胀、立定跳远受力分析|以0.7c列车时间测量考查相对论效应，关联生活运动场景| |解答题|1/14|字典抽白纸摩擦力与功计算|构建分层压力模型，通过变力做功考查科学推理与能量观念|

高一下学期物理周练4 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题(每题4分，共24分) 1．“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是（　　） A．火星公转的半径比地球的小 B．火星公转的线速度比地球的大 C．火星公转的加速度比地球的大 D．火星公转的角速度比地球的小 2．太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则（　　） A．空间站变轨前、后在P点的加速度相同 B．空间站变轨后的运动周期比变轨前的小 C．空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小 D．空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大 3．如图所示，质量均为的物体甲、乙放在水平面上，在物体甲上施加一与水平方向成斜向上的恒力，使物体甲以恒定的速度向右做匀速直线运动；在物体乙上施加一与水平方向成斜向下的恒力，使物体乙以恒定的速度向右做匀速直线运动。已知物体甲、乙与水平面的动摩擦因数分别为、，重力加速度，，，则下列说法正确的是（   ） A． B．物体甲、乙对水平面的压力之比为 C．1s的时间内物体甲克服摩擦力做功为10J D．1s的时间内摩擦力对物体乙做功32J 4．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0、在赤道的大小为g，地球自转的周期为T。则地球的半径为（　　） A． B． C． D． 5．北京时间2019年4月20日22时41分，我国在西昌卫星发射中心成功发射第44颗北斗导航卫星，此次发射的北斗卫星是我国北斗三号系统当中首颗倾斜地球同步轨道卫星，该卫星将与此前发射的北斗三号18颗中圆地球轨道卫星和1颗地球同步轨道卫星进行组网。已知万有引力常数为G，地球半径为R，该卫星A、中圆轨道卫星B离地面的高度分别为h1、h2，下列关于卫星A与卫星B、地球同步轨道卫星C的说法正确的是（　 　） A．卫星A与卫星C的线速度一定相同 B．卫星A与卫星C的受到地球引力大小一定相同 C．卫星B与卫星C的向心加速度之比为 D．卫星A与卫星B的周期之比为 6．由中国科学院、中国工程院两院院士评出的2012年中国十大科技进展新闻，于2013年1月19日揭晓，“神九”载人飞船与“天宫一号”成功对接和“蛟龙”号下潜突破7000米分别排在第一、第二。若地球半径为R，把地球看作质量分布均匀的球体。“蛟龙”下潜深度为d，“天宫一号”轨道距离地面高度为h，“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处的加速度大小之比为（　　） A． B． C． D． 二、多选题(每题4分，共12分) 7．下列认识正确的是（　　） A．中国东风27超高音速导弹的飞行速度可达到3400m/s，牛顿力学不再适用 B．地面观察者观测到的在0.7c运行的列车上乘客的手表走时更慢 C．对于地面上静止不动的物体，在不同的惯性参考系中测得该物体的长度都是一样的 D．在不同的惯性参考系中，测得真空中的光速大小依然相同 8．立定跳远是体育测试中衡量爆发力与身体协调性的重要项目，其动作过程包括预摆、起跳、腾空和落地四个阶段。如图所示，是一位同学进行立定跳远测试的运动过程，若不计空气阻力，并将该同学视为质点，下列说法正确的是（　　） A．在起跳瞬间地面对同学的摩擦力方向水平向前 B．该同学在腾空的最高点位置时处于超重状态 C．该同学在最高点位置时重力的瞬时功率最大 D．该同学从起跳到落地过程中所受重力平均功率为零 9．如图所示为某小型赛车在某次测试行驶时的加速度和车速的倒数的关系图像。若赛车的质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为，则（　　） A．由图像可知赛车是以恒定功率启动的 B．由图像可知赛车匀加速启动所需的时间为 C．赛车所受的阻力为 D．赛车的车速为时，功率为 三、解答题（14分） 10．如图所示，一本质量分布均匀的大字典置于水平桌面上，字典总质量，宽，高。一张白纸（质量和厚度均可忽略不计，页面大于字典页面）夹在字典最深处，白纸离桌面的高度。假设字典中同一页纸上的压力分布均匀，白纸上、下表面与字典书页之间的动摩擦因数均为，字典与桌面之间的动摩擦因数为，且各接触面的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度取。 (1)水平向右拉动白纸，要使字典能被拖动，求与满足的关系；（6分） (2)若，求将白纸从字典中水平向右抽出拉力至少做的功。（8分） 试卷第1页，共3页 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 D A A B C C BD AD BD 1．D 【详解】由题意可知，火星的公转周期大于地球的公转周期 A．根据可得 可知火星的公转半径大于地球的公转半径，故A错误； B．根据可得 结合A选项，可知火星的公转线速度小于地球的公转线速度，故B错误； C．根据可得 可知火星公转的加速度小于地球公转的加速度，故C错误； D．根据可知火星公转的角速度小于地球公转的角速度，故D正确。 故选D。 2．A 【详解】A．在P点变轨前后空间站所受到的万有引力不变，根据牛顿第二定律可知空间站变轨前、后在P点的加速度相同，故A正确； B．因为变轨后其半长轴大于原轨道半径，根据开普勒第三定律可知空间站变轨后的运动周期比变轨前的大，故B错误； C．变轨后在P点因反冲运动相当于瞬间获得竖直向下的速度，原水平向左的圆周运动速度不变，因此合速度变大，故C错误； D．由于空间站变轨后在P点的速度比变轨前大，而比在近地点的速度小，则空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的小，故D错误。 故选A。 3．A 【详解】A．由平衡条件，对物体甲 解得 对物体乙 解得 可得 ，A正确； B．物体甲、乙对水平面的压力之比为，B错误； C．1s的时间内物体甲克服摩擦力做功为，C错误； D．1s的时间内摩擦力对物体乙做功，D错误。 故选A。 4．B 【详解】在地球两极表面，万有引力等于物体的重力，则有 在赤道处，万有引力和重力的合力提供物体做圆周运动向心力，有      联立解得 选项ACD错误，B正确。 故选B。 5．C 【详解】设卫星的质量为 m ，轨道半径为 r ，地球的质量为 M ，根据万有引力等于向心力，有 解得 A．根据 知卫星 A 与卫星 C 的轨道半径相等，线速度大小相等，但线速度方向不同，则线速度不同，故 A 错误； B．根据 由于卫星 A 与卫星 C 的质量关系未知，所以它们受到的地球引力大小不一定相同，故 B 错误； C．根据 得卫星 B 与卫星 C 的向心加速度之比为 故 C 正确； D．根据 得卫星 A 与卫星 B 的周期之比为 故 D 错误。 故选C。 6．C 【详解】设地球的密度为ρ，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有 由于地球的质量为 所以重力加速度的表达式可写成 根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，故在深度为d的地球内部，受到地球的万有引力即为半径等于（R－d）的球体在其表面产生的万有引力，故“蛟龙号”的重力加速度 所以有 根据万有引力提供向心力 “天宫一号”的加速度为 所以 故选C。 7．BD 【详解】A．牛顿力学（经典力学）的适用范围是低速（远小于光速）和宏观领域。光速为 ，虽然很高，但远小于光速。此时相对论效应（如时间膨胀、长度收缩）可以忽略，牛顿力学仍然适用，A错误； B．这是狭义相对论的时间膨胀效应。地面观察者（静止参考系）会认为运动参考系（列车）中的时间流逝更慢。公式 其中 时，，确实存在时间膨胀，B正确； C．狭义相对论中，长度测量是参考系依赖的（长度收缩效应）。静止参考系中测得的长度是固有长度。运动参考系中测得的长度会收缩。因此，不同参考系中测得的长度一般不同，C错误； D．这是狭义相对论的基本假设之一（光速不变原理）。已被大量实验验证，与经典速度叠加不同，光速与参考系无关，D正确。 故选BD。 8．AD 【详解】A．起跳瞬间地面对同学的摩擦力方向水平向前，使同学向前运动，故A正确； B．该同学在空中的最高点时，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，故B错误； C．重力竖直向下，根据，可知重力的瞬时功率为零，故C错误； D．根据，可知该同学从起跳到落地过程中重力做功为零，则该同学所受重力平均功率为零，故D正确。 故选AD。 9．BD 【详解】A．汽车刚开始是匀加速启动的，匀加速运动的加速度为，故A错误； B．汽车匀加速运动的末速度为 汽车匀加速所需时间为，故B正确； C．汽车的额定功率为， 根据牛顿第二定律得 解得，，，故C错误； D．汽车在车速为时，功率为 ，故D正确。 故选BD。 10．(1) (2)0.45J 【详解】（1）首先对白纸受力分析，根据牛顿第二定律有 解得： 考虑字典恰好被拉动的临界情况，对字典受力分析有 解得 故只要满足就能使字典能被拖动。 （2）若，则不满足 当字典静止不动，白纸被匀速拉出拉力做功最少，当白纸的位移为时，白纸受到上方的压力为 对白纸受力分析有 可见与成线性关系，故拉力做功可用其平均值计算，则有 故拉力做功为 将白纸从字典中水平向右抽出拉力至少做的功。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $