精品解析：江西赣州立德虔州高级中学2025-2026学年高一下学期4月物理学科训练

高一4月物理学科训练 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4、本试卷主要考试内容：人教版必修第二册前三章。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，a、b、c、d是地面上四个质量相同的物体（均视为质点），，a、c与地心、月心在同一直线上。若地球与月球均可视为质量分布均匀的球体，则在这四个物体中，所受月球的万有引力大小相同的是（ ） A. a与b B. b与d C. b与c D. a与c 【答案】B 【解析】 【详解】根据万有引力定律公式可知，月球质量与四个物体质量均相同，引力常量为定值，因此物体所受月球万有引力的大小仅取决于物体到月球中心的距离，距离相等则引力大小相等。 设地心到月心的距离为，地球半径为，由几何对称性可知，点与点关于地月连线对称，它们到月球中心的距离相等，即  故与所受引力大小相同。 故选B。 2. 如图所示，一只虫子在固定的足球表面沿竖直大圆匀速爬行（轨迹圆的半径等于足球的半径）。关于虫子向上爬行的过程，下列说法正确的是（ ） A. 虫子的速度不变 B. 虫子的加速度不变 C. 虫子所受的合力不变 D. 虫子通过最高点时对足球的压力小于它所受的重力 【答案】D 【解析】 【详解】A．速度是矢量，虫子做匀速圆周运动时，线速度大小不变，但速度方向沿轨迹切线时刻变化，所以速度是改变的，故A 错误； B．匀速圆周运动的加速度为向心加速度，方向始终指向圆心，方向不断变化，因此加速度矢量是改变的，故B 错误； C．虫子所受合力充当向心力，向心力方向时刻指向圆心，方向不断变化，因此合力矢量是改变的，故C 错误； D．当虫子通过最高点时，有 即 结合牛顿第三定律可知，此时虫子对足球的压力小于它所受的重力，故D正确。 故选D。 3. 铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，如图所示。若火车以某一速率转弯时，车轮对内、外轨均无挤压，则下列说法正确的是（ ） A. 仅当火车的质量增大时，车轮对外轨有挤压 B. 仅当火车的质量增大时，车轮对内轨有挤压 C. 仅当火车的速率增大时，车轮对外轨有挤压 D. 仅当火车的速率减小时，车轮对外轨有挤压 【答案】C 【解析】 【详解】AB．火车以某一速率转弯时，车轮对内、外轨均无挤压，此时靠重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得 可知火车转弯时不挤压轨道的规定速度与火车的质量无关，因此仅改变火车的质量时，车轮对内、外轨依然无挤压，故A、B错误； C．当火车的速率增大时，需要的向心力增大，即 重力和支持力的合力不足以提供向心力，火车有做离心运动的趋势，所以外轨对外侧车轮的轮缘有侧向的挤压力，根据牛顿第三定律可知，车轮对外轨有挤压，故C正确； D．当火车的速率减小时，需要的向心力减小，即 重力和支持力的合力大于需要的向心力，火车有做近心运动的趋势，所以内轨对内侧车轮的轮缘有侧向的挤压力，根据牛顿第三定律可知，车轮对内轨有挤压，故D错误。 故选C。 4. “转碟”是传统的杂技项目。如图所示，质量为m的发光物体（视为质点）放在碟子边缘，杂技演员用杆顶住碟子中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动，碟子边缘看似一个光环。发光物体转动的角速度大小为ω，线速度大小为v，则发光物体所受的静摩擦力大小为（　　） A. mωv B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】此时发光物体受到的静摩擦力大小 又 解得 故选A。 【点睛】 5. 某同学使自行车后轮离地并转动脚蹬，大齿轮和飞轮通过链条联动，如图所示。若链条与两轮间不打滑，则关于两轮边缘质点A、B（A的质量是B的两倍）的运动，下列说法正确的是（ ） A. B的转速小于A的转速 B. B、A的角速度大小相等 C. B的向心加速度大于A的向心加速度 D. B的向心力大于A的向心力 【答案】A 【解析】 【详解】AB．链条与两轮间不打滑，两轮边缘质点的线速度大小相等，设其大小为，则设飞轮和大齿轮的半径分别为、，由图可知，由 可知、，故A正确，B错误。 C．由 及，可知，故C错误； D．由 及，可得，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，某次演习中，轰炸机（图中未画出）沿水平方向以大小为的速度射出的炸弹（视为质点，用一个点表示）落到倾角为θ的斜坡上时，炸弹的速度方向与斜坡垂直。重力加速度大小为g，，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 炸弹在空中运动的加速度大小为 B. 炸弹落在斜坡上时的速度大小为 C. 炸弹在空中运动的时间为 D. 炸弹在空中运动的水平位移大小与竖直位移大小之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．炸弹在空中运动时只受到重力，加速度大小为g，A错误； B．根据运动的合成与分解可知，炸弹落在斜坡上时的速度大小，B错误； C．炸弹落在斜坡上时的竖直分速度大小 炸弹在空中运动的时间，C错误； D．炸弹在空中运动的水平位移大小与竖直位移大小分别为， 可得炸弹在空中运动的水平位移大小与竖直位移大小的比值，D正确。 故选D。 7. 某双星系统由恒星A和B组成，它们绕共同的圆心做匀速圆周运动。已知两恒星的总质量为M，A的周期为T，引力常量为G，仅考虑两恒星间的万有引力。下列说法正确的是（　　） A. 两恒星的向心加速度大小之比等于质量之比的倒数 B. 若A的质量大于B的质量，则B的周期大于T C. 两恒星的轨道半径之和为 D. 两恒星的线速度大小之和为 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．设恒星A的质量为，恒星B的质量为，则两恒星之间的万有引力大小（为两恒星间的距离） 根据牛顿第二定律有 可得，两恒星的向心加速度大小之比等于质量之比的倒数，A正确； BC．双星系统中，两恒星的周期是相等的，与质量大小无关，因为两恒星绕共同的圆心做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，所以周期 对恒星A有 对恒星B有 又， 可得，，，B错误、C正确； D．恒星A的线速度大小 恒星B的线速度大小 结合 可得，D错误。 故选AC。 【点睛】 8. 下列说法正确的是（ ） A. 卡文迪什首先发现了万有引力定律 B. 地球同步卫星距地面的高度是一定的 C. 卫星绕地球做匀速圆周运动的速度可以大于 D. 引力常量的国际单位为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．牛顿首先发现了万有引力定律，卡文迪什是首次测出引力常量数值的科学家，故A错误； B．地球同步卫星的公转周期与地球自转周期相同，根据万有引力提供向心力有 式中引力常量、地球质量、地球自转周期、地球半径均为定值，可推导出同步卫星距地面高度为定值，故B正确； C．是地球第一宇宙速度，是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度，根据环绕速度公式 卫星轨道半径越大，环绕速度越小，因此卫星绕地球做匀速圆周运动的速度不可能大于，故C错误； D．由万有引力定律公式 变形得，结合各物理量的国际单位，可知引力常量的国际单位为，故D正确。 故选BD。 9. 1935年，红军四渡赤水河，最后跳出包围圈。假设赤水河河宽为d，水流速度大小恒为，一艘小船在静水中的速度大小恒为。下列说法正确的是（ ） A. 小船渡河的最短时间为 B. 小船渡河的最短航程一定为d C. 若，则小船渡河的最短航程为 D. 若，且水流速度突然增大，则小船渡河的最短时间将变短 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小船渡河时间由垂直河岸的分运动决定，当船头垂直河岸航行时，垂直河岸分速度最大为，最短时间，A正确； B．只有当时，可调整船头使合速度垂直河岸，最短航程为；若，无法实现合速度垂直河岸，最短航程大于，B错误； C．当时，合速度的方向与船在静水中的速度的方向垂直时，渡河航程最短，如图所示 由几何关系，有， 联立得，C正确； D．水流速度沿河岸方向，不影响垂直河岸的分运动，因此水流速度增大，渡河最短时间不变，D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，轻杆的一端固定在O点，另一端固定一个小球（视为质点）。使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，当小球运动到最高点时，轻杆的弹力大小F与小球在最高点时的速度大小v的二次方的关系图像如图乙所示。若a、b、c、d、R均已知，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 重力加速度大小为 B. 小球的质量为 C. D. 当时，小球对杆的弹力竖直向下 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．当小球速度较小，杆对小球的弹力为向上的支持力，合力提供向心力 整理得 对应图乙左半段，可得 当（弹力为零）， 代入得 化简得重力加速度 当时，，此时 结合 可得，A错误，B正确； C．根据，，联立可得，故C正确； D．当时，，杆对小球的弹力为向下的拉力，根据牛顿第三定律可知小球对杆的弹力竖直向上，故D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用智能手机探究圆周运动的向心加速度与角速度的关系，实验装置如图甲所示。步骤如下： ①将自行车倒置，并将手机固定在自行车后轮上； ②打开手机相关软件，选择向心加速度测量功能，转动后轮； ③改变手机在自行车后轮上固定的位置，重复上述实验； ④在相关软件上得到向心加速度大小a与角速度大小的图像如图乙所示，图像如图丙所示。 （1）手机所在位置的向心加速度随角速度的增大而______（填“增大”或“减小”），且与角速度大小的二次方成______（填“正比”或“反比”）； （2）已知第一次实验时手机距车轮转轴的距离为，第二次实验时手机距车轮转轴的距离为，则______（填“>”“<”或“=”）。 【答案】（1） ①. 增大 ②. 正比 （2）> 【解析】 【小问1详解】 [1]根据题图乙可知，手机所在位置的向心加速度随角速度的增大而增大。 [2]根据题图丙可知，手机所在位置的向心加速度与角速度大小的二次方成正比。 【小问2详解】 根据向心力公式 根据题图丙可知，角速度相同时，第一次实验时的向心加速度较大，可得 12. 学校物理兴趣小组探究平抛运动的特点。不考虑小球的大小。 （1）李同学用如图甲所示的装置进行实验，下列说法正确的是________。 A. 斜槽轨道M必须光滑且末端切线水平 B. 上下调节挡板N时必须每次等间距移动 C. 小球必须从斜槽M上同一位置由静止滚下 （2）李同学记录了小球运动轨迹上的A、B、C三点，取A点为坐标原点，各点的坐标如图乙所示。若取重力加速度大小g＝10 m/s2，则小球离开斜槽末端时的速度大小为________ m/s，小球通过B点时的速度大小为________ m/s。（结果均保留三位有效数字） （3）张同学用如图丙所示的装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下小球撞击挡板时的点迹。实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端，小球从斜槽上的P点由静止滚下，撞击挡板留下点迹0，将挡板依次水平向右移动x，重复实验，挡板上留下点迹1、2、3、4。以点迹0为坐标原点，竖直向下建立坐标轴y，记录各点迹的坐标值。重力加速度大小为g。若点迹4的坐标值为y4，则小球离开斜槽末端时的速度大小可表示为v0＝________。 【答案】（1）C （2） ①. 1.50 ②. 2.50 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．用题图甲所示的装置进行实验时，斜槽轨道M可以不光滑，但末端切线要水平，故A错误； B．上下调节挡板N时可以不等间距移动，故B错误； C．为保证小球离开斜槽末端时的初速度相同，小球必须从斜槽M上同一位置由静止滚下，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 [1]小球从A点运动到B点所用的时间 小球离开斜槽末端时的速度大小 [2]小球通过B点时的竖直分速度大小 可得小球通过点时的速度大小 【小问3详解】 设小球从斜槽末端运动到点迹4所用的时间为，在竖直方向上 在水平方向有 解得 13. 如图所示，一条河流某处存在高度差，小鱼从低处的A点以速率沿与水面的夹角为θ的方向斜向上跃到高处的B点，且小鱼在B点时的速度恰好水平。重力加速度大小为g，，不计空气阻力，将小鱼视为质点。求： （1）小鱼在B点时的速度大小v； （2）小鱼在空中运动的时间t； （3）A、B两点间的高度差h。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小鱼在B点时的速度为小鱼飞出时水平方向的分速度，即 【小问2详解】 小鱼从最低点到最高点的逆运动为平抛运动，则有 解得 【小问3详解】 A、B两点间的高度差 14. 某卫星从地面发射后先进入近地圆轨道（轨道半径近似为地球半径R），之后通过椭圆转移轨道变轨至轨道半径为2R的圆轨道。地球的质量为M，卫星在椭圆转移轨道近地点的速度大小为，引力常量为G，不考虑地球的自转，不计空气阻力。求： （1）卫星在近地圆轨道上运动的周期T； （2）卫星在椭圆轨道远地点的速度大小； （3）卫星在椭圆轨道上从近地点运动到远地点所用的最短时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 卫星在近地圆轨道上时，万有引力等于向心力，可知 可得 【小问2详解】 卫星在椭圆轨道运动时，根据开普勒第二定律可知， 可得卫星在椭圆轨道远地点的速度大小 【小问3详解】 根据开普勒第三定律，设卫星在椭圆轨道运动时周期为，则 解得 卫星在椭圆轨道上从近地点运动到远地点所用的最短时间 15. 如图所示，轻绳下端悬挂一个质量m＝0.8 kg的小球（视为质点），轻绳上端固定在天花板上的O点。当小球在水平面（足够大）内以大小v1＝3 m/s的线速度做匀速圆周运动时，小球恰好对水平面无压力，此时轻绳与竖直方向的夹角为α。取重力加速度大小g＝10 m/s2，sinα＝0.6，不计空气阻力。 （1）求轻绳的长度L； （2）若小球做匀速圆周运动的线速度增大为，求此时轻绳的拉力大小F； （3）若在（2）中条件下，某时刻轻绳突然断裂，小球落到水平面上的A点（图中未画出）后不再弹起，求A、O两点间的水平距离s。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设此时轻绳的拉力大小为，小球在竖直方向上所受的合力为零，有 小球在水平方向上所受的合力提供它做圆周运动所需的向心力，有 解得。 【小问2详解】 因为，所以此时小球已离开水平面，设此时轻绳与竖直方向的夹角为，有 解得 又 解得。 【小问3详解】 设轻绳断裂后，小球在空中运动的时间为，有 轻绳断裂后，小球在水平方向上运动的距离 又 解得。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一4月物理学科训练 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4、本试卷主要考试内容：人教版必修第二册前三章。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，a、b、c、d是地面上四个质量相同的物体（均视为质点），，a、c与地心、月心在同一直线上。若地球与月球均可视为质量分布均匀的球体，则在这四个物体中，所受月球的万有引力大小相同的是（ ） A. a与b B. b与d C. b与c D. a与c 2. 如图所示，一只虫子在固定的足球表面沿竖直大圆匀速爬行（轨迹圆的半径等于足球的半径）。关于虫子向上爬行的过程，下列说法正确的是（ ） A. 虫子的速度不变 B. 虫子的加速度不变 C. 虫子所受的合力不变 D. 虫子通过最高点时对足球的压力小于它所受的重力 3. 铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，如图所示。若火车以某一速率转弯时，车轮对内、外轨均无挤压，则下列说法正确的是（ ） A. 仅当火车的质量增大时，车轮对外轨有挤压 B. 仅当火车的质量增大时，车轮对内轨有挤压 C. 仅当火车的速率增大时，车轮对外轨有挤压 D. 仅当火车的速率减小时，车轮对外轨有挤压 4. “转碟”是传统的杂技项目。如图所示，质量为m的发光物体（视为质点）放在碟子边缘，杂技演员用杆顶住碟子中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动，碟子边缘看似一个光环。发光物体转动的角速度大小为ω，线速度大小为v，则发光物体所受的静摩擦力大小为（　　） A. mωv B. C. D. 5. 某同学使自行车后轮离地并转动脚蹬，大齿轮和飞轮通过链条联动，如图所示。若链条与两轮间不打滑，则关于两轮边缘质点A、B（A的质量是B的两倍）的运动，下列说法正确的是（ ） A. B的转速小于A的转速 B. B、A的角速度大小相等 C. B的向心加速度大于A的向心加速度 D. B的向心力大于A的向心力 6. 如图所示，某次演习中，轰炸机（图中未画出）沿水平方向以大小为的速度射出的炸弹（视为质点，用一个点表示）落到倾角为θ的斜坡上时，炸弹的速度方向与斜坡垂直。重力加速度大小为g，，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 炸弹在空中运动的加速度大小为 B. 炸弹落在斜坡上时的速度大小为 C. 炸弹在空中运动的时间为 D. 炸弹在空中运动的水平位移大小与竖直位移大小之比为 7. 某双星系统由恒星A和B组成，它们绕共同的圆心做匀速圆周运动。已知两恒星的总质量为M，A的周期为T，引力常量为G，仅考虑两恒星间的万有引力。下列说法正确的是（　　） A. 两恒星的向心加速度大小之比等于质量之比的倒数 B. 若A的质量大于B的质量，则B的周期大于T C. 两恒星的轨道半径之和为 D. 两恒星的线速度大小之和为 8. 下列说法正确的是（ ） A. 卡文迪什首先发现了万有引力定律 B. 地球同步卫星距地面的高度是一定的 C. 卫星绕地球做匀速圆周运动的速度可以大于 D. 引力常量的国际单位为 9. 1935年，红军四渡赤水河，最后跳出包围圈。假设赤水河河宽为d，水流速度大小恒为，一艘小船在静水中的速度大小恒为。下列说法正确的是（ ） A. 小船渡河的最短时间为 B. 小船渡河的最短航程一定为d C. 若，则小船渡河的最短航程为 D. 若，且水流速度突然增大，则小船渡河的最短时间将变短 10. 如图甲所示，轻杆的一端固定在O点，另一端固定一个小球（视为质点）。使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，当小球运动到最高点时，轻杆的弹力大小F与小球在最高点时的速度大小v的二次方的关系图像如图乙所示。若a、b、c、d、R均已知，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 重力加速度大小为 B. 小球的质量为 C. D. 当时，小球对杆的弹力竖直向下 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学利用智能手机探究圆周运动的向心加速度与角速度的关系，实验装置如图甲所示。步骤如下： ①将自行车倒置，并将手机固定在自行车后轮上； ②打开手机相关软件，选择向心加速度测量功能，转动后轮； ③改变手机在自行车后轮上固定的位置，重复上述实验； ④在相关软件上得到向心加速度大小a与角速度大小的图像如图乙所示，图像如图丙所示。 （1）手机所在位置的向心加速度随角速度的增大而______（填“增大”或“减小”），且与角速度大小的二次方成______（填“正比”或“反比”）； （2）已知第一次实验时手机距车轮转轴的距离为，第二次实验时手机距车轮转轴的距离为，则______（填“>”“<”或“=”）。 12. 学校物理兴趣小组探究平抛运动的特点。不考虑小球的大小。 （1）李同学用如图甲所示的装置进行实验，下列说法正确的是________。 A. 斜槽轨道M必须光滑且末端切线水平 B. 上下调节挡板N时必须每次等间距移动 C. 小球必须从斜槽M上同一位置由静止滚下 （2）李同学记录了小球运动轨迹上的A、B、C三点，取A点为坐标原点，各点的坐标如图乙所示。若取重力加速度大小g＝10 m/s2，则小球离开斜槽末端时的速度大小为________ m/s，小球通过B点时的速度大小为________ m/s。（结果均保留三位有效数字） （3）张同学用如图丙所示的装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下小球撞击挡板时的点迹。实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端，小球从斜槽上的P点由静止滚下，撞击挡板留下点迹0，将挡板依次水平向右移动x，重复实验，挡板上留下点迹1、2、3、4。以点迹0为坐标原点，竖直向下建立坐标轴y，记录各点迹的坐标值。重力加速度大小为g。若点迹4的坐标值为y4，则小球离开斜槽末端时的速度大小可表示为v0＝________。 13. 如图所示，一条河流某处存在高度差，小鱼从低处的A点以速率沿与水面的夹角为θ的方向斜向上跃到高处的B点，且小鱼在B点时的速度恰好水平。重力加速度大小为g，，不计空气阻力，将小鱼视为质点。求： （1）小鱼在B点时的速度大小v； （2）小鱼在空中运动的时间t； （3）A、B两点间的高度差h。 14. 某卫星从地面发射后先进入近地圆轨道（轨道半径近似为地球半径R），之后通过椭圆转移轨道变轨至轨道半径为2R的圆轨道。地球的质量为M，卫星在椭圆转移轨道近地点的速度大小为，引力常量为G，不考虑地球的自转，不计空气阻力。求： （1）卫星在近地圆轨道上运动的周期T； （2）卫星在椭圆轨道远地点的速度大小； （3）卫星在椭圆轨道上从近地点运动到远地点所用的最短时间t。 15. 如图所示，轻绳下端悬挂一个质量m＝0.8 kg的小球（视为质点），轻绳上端固定在天花板上的O点。当小球在水平面（足够大）内以大小v1＝3 m/s的线速度做匀速圆周运动时，小球恰好对水平面无压力，此时轻绳与竖直方向的夹角为α。取重力加速度大小g＝10 m/s2，sinα＝0.6，不计空气阻力。 （1）求轻绳的长度L； （2）若小球做匀速圆周运动的线速度增大为，求此时轻绳的拉力大小F； （3）若在（2）中条件下，某时刻轻绳突然断裂，小球落到水平面上的A点（图中未画出）后不再弹起，求A、O两点间的水平距离s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $