内容正文:
南京漢開书院高一年级春学期第一次阶段性考试
物理学科
考试时间:75分钟;试卷满分:100分
2026年4月
一、单选题(每个选项4份,共40分)
1. 年英国物理学家卡文迪什精确地测出了引力常量的数值。若用国际单位表示引力常量的单位,下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,某商场内扶梯与水平面夹角为,运行速度为,一顾客站在扶梯上随扶梯一起运动,已知,,则该顾客在竖直方向的分速度为( )
A. B.
C. D.
3. 下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是( )
A. 图甲,制作棉花糖时,糖水因为受到离心力而被甩出去
B. 图乙,火车轨道的外轨略高于内轨,火车拐弯时速度越小,对轨道磨损不一定越小
C. 图丙,该自行车在赛道上做匀速圆周运动,所受的合外力不变
D. 图丁,在一座凹形桥的最低点,同一辆车子速度越大,对桥面压力越小
4. 飞镖运动是一项风靡全球的室内体育运动,是集趣味性、竞技性于一体的易于开展的休闲运动项目。如图所示,投掷者将飞镖以某一速度水平掷出,一小段时间后击中靶心上方,该投掷者若要击中靶心,则需要采取的可能措施有哪些,均不考虑空气阻力。( )
A. 仅将飞镖的质量变大一些
B. 仅把投掷点向上移
C. 仅把投掷点向前移
D. 投掷时用力小一些,其他不变
5. 某无人机测试中,操作员控制无人机在竖直平面内沿一段圆弧轨道向上飞行。如图所示,无人机飞行过程中保持速度大小始终不变。则无人机在运动过程中( )
A. 所受合外力为0
B. 加速度恒定
C. 机械能守恒
D. 所受的各个力做功总和为零
6. 我国发射的天问一号探测器经霍曼转移轨道到达火星附近后被火星捕获,经过系列变轨后逐渐靠近火星,如图所示,Ⅰ轨道和Ⅱ轨道为其中的两个轨道。图中阴影部分为探测器与火星的连线在相等时间内扫过的面积,下列说法正确的是( )
A. 两阴影部分的面积相等
B. 探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的加速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的加速度
C. 探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的速度
D. 探测器在Ⅰ轨道运行的周期小于在Ⅱ轨道运行的周期
7. 质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地面的高度为h,如图所示。若以桌面为参考面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化是( )
A. mgh,减少mg(H-h)
B. mgh,增加mg(H+h)
C. -mgh,增加mg(H-h)
D. -mgh,减少mg(H+h)
8. 如图所示,一不可伸长的细线上端固定在点,下端系一质量为的小球,现使小球在水平面内绕O点做匀速圆周运动,细线与竖直方向的夹角为,忽略空气阻力,重力加速度为。则( )
A. 细线的拉力大小为 B. 小球只受重力、细线的拉力和向心力
C. 小球运动的向心加速度大小为 D. 小球运动的向心加速度大小为
9. 某同学把质量为m的足球从水平地面踢出,足球运动至最高点时速度为v,离地高度为h。不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 足球上升过程重力做功 B. 足球上升过程克服重力做功
C. 该同学踢球时对足球做功 D. 该同学踢球时对足球做功
10. 如图所示,质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上,质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上,使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为f,小物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为x。此过程中,以下结论不正确的是( )
A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为(F-f)·(L+x)
B. 小物块到达小车最右端时,小车具有的动能为fx
C. 小物块克服摩擦力所做的功为f(L+x)
D. 小物块和小车增加的机械能为Fx
二、简答题(实验题每空3分,共15分)
11. 某实验小组的同学在验证机械能守恒定律时,设计了如图甲所示的实验,图中的打点计时器为电火花打点计时器,回答下列问题:
(1)实验所使用的电源是______。
A. 8V的直流电源 B. 8V的交流电源 C. 220V的交流电源 D. 220V的直流电源
(2)下列所给实验步骤中,有4个是完成实验必需且正确的,把它们选择出来并按实验顺序排列:______(填步骤前面的序号)。
①先释放纸带,然后再接通电源,打点计时器开始打点
②先接通电源,打点计时器开始打点,然后再释放纸带
③关闭电源,取下纸带
④将纸带下端固定在重物上,穿过打点计时器的限位孔,用手捏住纸带上端
⑤在纸带上选取一段,用刻度尺测量该段内各点到起点的距离,记录分析数据
⑥用电子天平称量重物的质量
(3)某次实验时,打出的纸带如图乙所示,图中的点均为计时点,相邻两点的时间间隔为T,计时点3、4、5到O点的距离分别为、、,O点为起始点,设重物的质量为m,重力加速度为g,则打下4点时重物的动能为______,从打O点到打4点的过程重物减少的重力势能为______。(均用上述物理量字母表示)
(4)实验小组利用图像处理实验数据,通过得到的实验数据,描绘了图像如图丙所示,则由图线得到的重力加速度______(结果保留三位有效数字)。
12. 如图所示,水平地面上有一个质量为的物块在水平拉力的作用下从静止开始做匀加速直线运动,前2s的位移为4m,重力加速度取。求:
(1)水平拉力在前2s内做的功;
(2)水平拉力在前2s末的瞬时功率。
13. 波轮洗衣机的脱水筒脱水时,有一质量的硬币被甩到竖直筒壁上,恰好随筒壁一起做匀速圆周运动。已知脱水筒的直径,硬币与筒壁间的动摩擦因数,重力加速度g取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求硬币:
(1)受到筒壁弹力的大小;
(2)转动的角速度。
14. 火星探测器绕火星沿半径为r的圆形轨道上飞行,该运动可看作匀速圆周运动。已知火星的质量为M, 火星表面的重力加速度为g,(火星视为均匀球体)引力常量为G,求:
(1)火星探测器的环绕周期T;
(2)火星的半径R;
(3)火星上的第一宇宙速度v是多少?
15. 在一些影视剧中经常能看到一些特技表演。如图所示,有一高台离地面的高度h=5m,一特技演员骑摩托车从坡底由静止出发,冲上高台后以某一速度水平飞出,在水平地面上的落点到高台边沿的水平距离x=20m,人和车的总质量,发动机的功率恒为,不计空气阻力,取重力加速度大小。求:
(1)摩托车水平飞出高台时的速度大小;
(2)摩托车飞出后落到地面的动能是多大;
(3)若摩托车从坡底冲上高台的过程历时,则摩托车在冲上高台的过程中克服摩擦阻力所做的功。
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南京漢開书院高一年级春学期第一次阶段性考试
物理学科
考试时间:75分钟;试卷满分:100分
2026年4月
一、单选题(每个选项4份,共40分)
1. 年英国物理学家卡文迪什精确地测出了引力常量的数值。若用国际单位表示引力常量的单位,下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据万有引力公式
解得
故引力常量的单位是
故选B。
2. 如图所示,某商场内扶梯与水平面夹角为,运行速度为,一顾客站在扶梯上随扶梯一起运动,已知,,则该顾客在竖直方向的分速度为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】该顾客在竖直方向的分速度为
故选C。
3. 下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是( )
A. 图甲,制作棉花糖时,糖水因为受到离心力而被甩出去
B. 图乙,火车轨道的外轨略高于内轨,火车拐弯时速度越小,对轨道磨损不一定越小
C. 图丙,该自行车在赛道上做匀速圆周运动,所受的合外力不变
D. 图丁,在一座凹形桥的最低点,同一辆车子速度越大,对桥面压力越小
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲,制作棉花糖时,糖水因为离心运动而被甩出去,不是受到了离心力的作用,故A错误;
B.图乙,火车轨道的外轨略高于内轨,火车拐弯时速度较小时,内轨会挤压内侧轮缘,火车速度越小,内轨和内侧轮缘之间的挤压力越大,故火车轮对轨道磨损不一定越小,故B正确;
C.图丙,该自行车在赛道上做匀速圆周运动,所受的合外力方向改变,故C错误;
D.在一座凹形桥的最低点,由
可知,同一辆车子速度越大,桥面对车子的支持力N越大,即车对桥面的压力越大,故D错误。
故选B。
4. 飞镖运动是一项风靡全球的室内体育运动,是集趣味性、竞技性于一体的易于开展的休闲运动项目。如图所示,投掷者将飞镖以某一速度水平掷出,一小段时间后击中靶心上方,该投掷者若要击中靶心,则需要采取的可能措施有哪些,均不考虑空气阻力。( )
A. 仅将飞镖的质量变大一些
B. 仅把投掷点向上移
C. 仅把投掷点向前移
D. 投掷时用力小一些,其他不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.若仅改变飞镖的质量,不会影响飞镖的运动情况,则飞镖仍击中靶心上方,A错误;
B.若仅把投掷点向上移,水平位移不变,在空中的运动时间不变,竖直位移不变,应落在靶心更上方,B错误;
C.若仅把投掷点向前移,水平位移变小,在空中的运动时间变短,竖直位移更小,应落在靶心更上方,C错误;
D.投掷时用力小一些,即速度小些,其他不变,时间变长,竖直位移变大,有可能击中靶心,D正确;
故选D。
5. 某无人机测试中,操作员控制无人机在竖直平面内沿一段圆弧轨道向上飞行。如图所示,无人机飞行过程中保持速度大小始终不变。则无人机在运动过程中( )
A. 所受合外力为0
B. 加速度恒定
C. 机械能守恒
D. 所受的各个力做功总和为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.无人机做匀速圆周运动,速度大小不变但方向变化,存在向心加速度,合外力不为零,故A错误;
B.加速度方向始终指向圆心,随位置变化而改变,故B错误;
C.无人机高度增加,重力势能增大,动能不变,机械能增加,故C错误;
D.根据动能定理,合外力做功等于物体动能的变化。因速度大小不变,动能变化为零,故合外力做功总和为零,故D正确。
故选D。
6. 我国发射的天问一号探测器经霍曼转移轨道到达火星附近后被火星捕获,经过系列变轨后逐渐靠近火星,如图所示,Ⅰ轨道和Ⅱ轨道为其中的两个轨道。图中阴影部分为探测器与火星的连线在相等时间内扫过的面积,下列说法正确的是( )
A. 两阴影部分的面积相等
B. 探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的加速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的加速度
C. 探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的速度
D. 探测器在Ⅰ轨道运行的周期小于在Ⅱ轨道运行的周期
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据开普勒第二定律可知,卫星绕同一中心天体运动时,在同一轨道上相等时间内,卫星与中心天体连线扫过的面积相等,图中两个阴影部分是不同轨道上连线扫过的面积,则两阴影部分的面积不相等,故A错误;
B.根据牛顿第二定律有
解得
可知,探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的加速度等于在Ⅰ轨道上通过P点时的加速度,故B错误;
C.Ⅱ轨道相对于Ⅰ轨道是低轨道,由低轨道变轨到高轨道需要再切点位置加速,可知,探测器在Ⅱ轨道上通过P点时的速度小于在Ⅰ轨道上通过P点时的速度,故C正确;
D.探测器在Ⅰ轨道运行的半长轴大于在Ⅱ轨道运行的半长轴,根据开普勒第三定律可知,探测器在Ⅰ轨道运行的周期大于在Ⅱ轨道运行的周期,故D错误。
故选C。
7. 质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地面的高度为h,如图所示。若以桌面为参考面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化是( )
A. mgh,减少mg(H-h)
B. mgh,增加mg(H+h)
C. -mgh,增加mg(H-h)
D. -mgh,减少mg(H+h)
【答案】D
【解析】
【详解】以桌面为零势能参考平面,那么小球落地时的重力势能为
整个过程中小球的重力做正功,故重力势能减少,重力势能的减少量为
故选D。
8. 如图所示,一不可伸长的细线上端固定在点,下端系一质量为的小球,现使小球在水平面内绕O点做匀速圆周运动,细线与竖直方向的夹角为,忽略空气阻力,重力加速度为。则( )
A. 细线的拉力大小为 B. 小球只受重力、细线的拉力和向心力
C. 小球运动的向心加速度大小为 D. 小球运动的向心加速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.对小球受力分析可得
解得细线的拉力大小为
A错误;
B.小球只受到重力、细线的拉力,B错误;
CD.根据牛顿第二定律可得
解得小球运动的向心加速度大小为
C正确,D错误。
故选C。
9. 某同学把质量为m的足球从水平地面踢出,足球运动至最高点时速度为v,离地高度为h。不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 足球上升过程重力做功 B. 足球上升过程克服重力做功
C. 该同学踢球时对足球做功 D. 该同学踢球时对足球做功
【答案】D
【解析】
【详解】AB.足球上升过程重力做功为
即足球上升过程克服重力做功为,故AB错误;
CD.设足球从水平地面踢出时的速度为,根据动能定理可得
解得
则该同学踢球时对足球做功为
故C错误,D正确。
故选D。
10. 如图所示,质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上,质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上,使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为f,小物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为x。此过程中,以下结论不正确的是( )
A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为(F-f)·(L+x)
B. 小物块到达小车最右端时,小车具有的动能为fx
C. 小物块克服摩擦力所做的功为f(L+x)
D. 小物块和小车增加的机械能为Fx
【答案】D
【解析】
【详解】A.小物块水平方向受到拉力F和摩擦力f的作用,根据动能定理
故A正确,不符合题意;
B.小车相对地面的位移为x,水平方向仅受小物块对小车的摩擦力,根据动能定理
故B正确,不符合题意;
C.小物块相对地面的位移为,则克服摩擦力做的功为
故C正确,不符合题意;
D.根据能量守恒可知,外力做的功转化为了系统的机械能还有摩擦产生的内能,所以小物体和小车增加的机械能为
故D错误,符合题意。
故选D。
二、简答题(实验题每空3分,共15分)
11. 某实验小组的同学在验证机械能守恒定律时,设计了如图甲所示的实验,图中的打点计时器为电火花打点计时器,回答下列问题:
(1)实验所使用的电源是______。
A. 8V的直流电源 B. 8V的交流电源 C. 220V的交流电源 D. 220V的直流电源
(2)下列所给实验步骤中,有4个是完成实验必需且正确的,把它们选择出来并按实验顺序排列:______(填步骤前面的序号)。
①先释放纸带,然后再接通电源,打点计时器开始打点
②先接通电源,打点计时器开始打点,然后再释放纸带
③关闭电源,取下纸带
④将纸带下端固定在重物上,穿过打点计时器的限位孔,用手捏住纸带上端
⑤在纸带上选取一段,用刻度尺测量该段内各点到起点的距离,记录分析数据
⑥用电子天平称量重物的质量
(3)某次实验时,打出的纸带如图乙所示,图中的点均为计时点,相邻两点的时间间隔为T,计时点3、4、5到O点的距离分别为、、,O点为起始点,设重物的质量为m,重力加速度为g,则打下4点时重物的动能为______,从打O点到打4点的过程重物减少的重力势能为______。(均用上述物理量字母表示)
(4)实验小组利用图像处理实验数据,通过得到的实验数据,描绘了图像如图丙所示,则由图线得到的重力加速度______(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)C (2)④②③⑤
(3) ①. ②.
(4)9.67
【解析】
【小问1详解】
电火花计时器需要220V的交流电,C正确。
【小问2详解】
实验步骤为:将纸带下端固定在重物上,穿过打点计时器的限位孔,用手捏住纸带上端,先接通电源,打点计时器开始打点,然后再释放纸带,关闭电源,取下纸带,在纸带上选取一段,用刻度尺测量该段内各点到起点的距离,记录分析数据,根据原理,可知质量可以约掉,不需要用电子天平称量重物的质量。故正确的步骤且排序为④②③⑤。
【小问3详解】
[1]打下4点时重物的速度
动能
[2]该过程重物减少的重力势能
【小问4详解】
重物下落过程中机械能守恒,有
整理得
图像斜率
重力加速度
12. 如图所示,水平地面上有一个质量为的物块在水平拉力的作用下从静止开始做匀加速直线运动,前2s的位移为4m,重力加速度取。求:
(1)水平拉力在前2s内做的功;
(2)水平拉力在前2s末的瞬时功率。
【答案】(1)40J (2)40W
【解析】
【小问1详解】
水平拉力在前内做的功
解得
【小问2详解】
前2s内,对物块由运动学公式
解得2s末物块的速度大小为v=4m/s
则水平拉力在前2s末的瞬时功率为P=Fv=40W
13. 波轮洗衣机的脱水筒脱水时,有一质量的硬币被甩到竖直筒壁上,恰好随筒壁一起做匀速圆周运动。已知脱水筒的直径,硬币与筒壁间的动摩擦因数,重力加速度g取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求硬币:
(1)受到筒壁弹力的大小;
(2)转动的角速度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由摩擦力公式
由平衡方程得
可得
【小问2详解】
根据牛顿第二定律
整理得
14. 火星探测器绕火星沿半径为r的圆形轨道上飞行,该运动可看作匀速圆周运动。已知火星的质量为M, 火星表面的重力加速度为g,(火星视为均匀球体)引力常量为G,求:
(1)火星探测器的环绕周期T;
(2)火星的半径R;
(3)火星上的第一宇宙速度v是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设火星探测器质量为m,对火星探测器,根据万有引力提供向心力有
解得
【小问2详解】
物体在火星表面受到的重力等于万有引力,有
解得
【小问3详解】
第一宇宙速度为火星近表面卫星的环绕速度,此时卫星所受重力近似等于万有引力提供向心力,根据
解得火星上的第一宇宙速度为
15. 在一些影视剧中经常能看到一些特技表演。如图所示,有一高台离地面的高度h=5m,一特技演员骑摩托车从坡底由静止出发,冲上高台后以某一速度水平飞出,在水平地面上的落点到高台边沿的水平距离x=20m,人和车的总质量,发动机的功率恒为,不计空气阻力,取重力加速度大小。求:
(1)摩托车水平飞出高台时的速度大小;
(2)摩托车飞出后落到地面的动能是多大;
(3)若摩托车从坡底冲上高台的过程历时,则摩托车在冲上高台的过程中克服摩擦阻力所做的功。
【答案】(1)20m/s
(2)5×104J (3)1×104J
【解析】
【小问1详解】
摩托车从高台飞出时做平抛运动,有,
代入数据求得摩托车水平飞出高台时的速度大小
【小问2详解】
摩托车飞出后落到地面的过程,根据动能定理,有
求得摩托车飞出后落到地面的动能为
【小问3详解】
摩托车在冲上高台的过程中,根据动能定理有
代入数据求得克服摩擦阻力所做的功
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