高一年级物理学科选修试题答案
1.C 2.D 3、C 4.A 5、D 6.C 7. B 8、C 9、D 10、D
11.【答案】 (1). 3.48 (2). 1.24 (3). 1.28 (4). < (5). 存在空气阻力
【解析】（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有
（2重力势能的增加量
在t2时刻小球的速度
则从t2到t5时间内，动能的减小量为
（3由上述计算得ΔEp < ΔEk，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能。
12.【答案】解：
（1）重力做的功． (2分)
（2） (2分)
（3）设吊车钢索对物体的拉力为F，物体的加速度，
方向竖直向上，由牛顿第二定律得，
故F，方向竖直向上，所以拉力做的功． (3分)
（4）由动能定理 ,所以 (3分)
13【答案】(1)（2）；（3）
【解析】(1)设行星表面的重力加速度为g，对小球最高点，有 （2分）
解得 （1分）
（2）对行星表面附近做匀速圆周运动的卫星m，由牛顿第二定律，有 （2分）
故第一宇宙速度为 （1分）
(3)对行星表面的物体m，有 故行星质量 （2分）
故行星的密度 （1分）
解：汽车以最大速度运动时达到最大功率，且 ， （1分）
解得： （1分）
汽车做匀加速直线运动 （1分）
解得： （1分）
匀加速运动末速度 （1分）
匀加速运动时间 （1分）
因为，所以末汽车达到最大功率，时， （1分）
匀加速阶段 （1分）
以最大功率运动达到最大速度所需时间为为，即 （2分）
解得 （1分）
总时间 （1分）
15．【答案】（1）2m；（2）2m/s；（3）2m ≤ H < 3m
【详解】（1）恰能过D点时，由牛顿第二定律可得 （1分）
则恰能过BCD的最高点D的最小速度为 （1分）
从释放到D点过程，以AB所在平面为零势能面，
据机械能守恒定律可得 （1分）
解得H = 2m （1分）
（2）滑块在运动过程中不脱离轨道，则通过轨道BCD的最高点D的最小速度为
DF过程，以D所在平面为零势能面，据机械能守恒定律可得 ：
（1分）
解得vF = 2m/s （1分）
经半圆管道的F点时，若vF > 0，滑块即可通过F点，
则经过管道DEF的最高点F时的最小速度vF= 2m/s。 （1分）
（3）保证不脱离轨道，滑块在F点的速度至少为vF = 2m/s，若以此速度在FG上滑行直至静止运动时，有μmg = ma （1分）
则加速度大小为a = μg = 0.4 × 10m/s2 = 4m/s2 （1分）
H = 2m时，FG上滑行距离为，不掉落轨道
若滑块恰好静止在G点，根据公式v2－v02 = 2ax，可得F点的最大速度为 （2分）
从K释放到F点过程，以AB所在平面为零势能面，
据机械能守恒定律可得 （1分）
解得 （1分）
滑块不脱离轨道且最终静止在轨道FG上，可调高度H的范围应满足2m ≤ H < 3m （1分）2022 －2023 学年度第二学期高中第一次学情调研
高一物理学科试题
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．下列说法中正确的是
(
A
．
摩擦力不可能是动力
C
．
做平抛运动的物体机械能守恒
)B．作用力做正功，反作用力一定做负功 D．匀速运动的物体机械能一定守恒
(
B
．物
体所受合力可以等于零
D
．
物
体所受合力不做功
)2 ．物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的是
A ．物体所受合力是恒力
C ．物体所受合力的方向可能不变
3．运动员跳伞将先后经历加速下降和减速下降两个过程。如果将运动员和伞看成一个系统，在运
动员下降的过程中，下列说法正确的是
(
A
．系统先超重后失重
C
．
阻力对系统始终做负功
)B．重力做功使系统的重力势能增加 D．任意相等的时间内重力做的功相等
4．将质量为 m 的物体，以水平速度 v0 从 O 点抛出桌面，若以地面为参考平面，不计
空气阻力，则当它经过离地高度为 h 的 A 点时，所具有的机械能是
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A．mv ＋mgH
C．mv －mgh
B．mv ＋mgh
D．mv ＋mg(H－h)
5．如图所示，质量相等的三个物体同时从 A 点出发，沿 3 条不同的轨道同时运动到 B 点时速度大
小相等，则在物体移动至 B 点的过程中，下列说法正确的是
A．沿路径Ⅲ运动至 B 点的过程中重力做功最多
B．沿路径Ⅱ运动至 B 点的过程中重力做功的平均功率最大
C．沿路径 Ⅰ运动到 B 点时重力做功的瞬时功率最大
D．沿路径Ⅲ运动到 B 点时重力做功的瞬时功率最大
6．理论和实践证明，开普勒行星运动定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体(包括
卫星绕行星的运动)都适用。对于开普勒行星运动定律的说法正确的是
A．只适用于轨道是椭圆的运动
B．卫星绕地球运动的速度是不变的
C．行星绕太阳运动时，关于公式 a3／T2 ＝k 中的 k 值，是一个与行星无关的量
D．若地球绕太阳运转轨道的长半轴为 R，周期为 T，卫星绕地球运转轨道的长半轴 R′，周期为 T′， 则 ＝
7．2 月 23 日晚间，由中国航天科技研制的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空，将
中星 26 号同步卫星顺利送入预定轨道，如图为中星 26 号卫星发射的过程分析，卫星先进入近地 圆轨道 Ⅰ运行，然后在 P 点通过改变卫星速度进入转移轨道Ⅱ运行，然后在轨道Ⅱ上的 Q 点通
过改变卫星速度进入圆轨道Ⅲ运行。卫星质量视为不变，则
A．在轨道Ⅲ上 Q 点的速度大于轨道Ⅱ上 P 点的速度
B．在轨道Ⅱ上，卫星在 P 点的速度可能大于第一宇宙速度
C．在轨道 Ⅰ上，卫星在 P 点的速度大于第一宇宙速度
D ．与轨道 Ⅰ相比，卫星在轨道Ⅲ上运行的动能及机械能都更小
8．如图所示，质量为 m 的物体，放于水平面上，物体上竖直固定一原长为 L、劲度系数为 k 的轻质弹 簧．现用手拉住弹簧上端 P 缓慢向上提，使物体离开地面上升一段距离．在这一过程中，若 p 端上
移的距离为 H，则物体重力势能的增加量为
A．mgH B．mgH＋ C．mgH－ D．mgH－
9．如图所示，长为 L 的木板水平放置，在木板的 A 端放置一个质量为 m 的物体，现缓慢
抬高 A 端，使木板以左端为轴在竖直面内转动，使木板转到与水平面成 α角时物体开始滑动，此
时停止转动木板，物体滑到木板底端时的速度为 v，则在整个过程中
A．支持力对物体做功为 0
B．摩擦力对物体做功为 mgLsinα
C．物体克服摩擦力做的功为mv2 －mgLsinα
D．木板对物体做功为mv2
10．如图所示，将质量为 2m 的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为 m 的环，环套在竖
直固定的光滑直杆上，光滑的轻定滑轮与直杆的距离为 d，杆上的 A 点与定滑轮等高，杆上的 B
点在 A 点下方距离为d 处。现将环从 A 点由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是
A．环到达 B 点时，重物上升的高度为
B．环到达 B 点时，环与重物的速度大小相等
C．环从 A 到 B，环减少的重力势能等于重物增加的重力势能
D．环能下降的最大高度为d
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二、非选择题(本题共五题共 60 分，其中 12 至 15 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，只写出最后答案不能得分，有效值计算时答案中必须明确写出数值和单位)
11．(15 分)某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔 0．05 s 闪光一
次，如图所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表。 ( 当地重力加速
度取 9．8 m／s2 ，小球质量 m ＝ 0．2 kg，结果保留 3 位有效数字)
时刻 t2 t3 t3 t 5
速度／( m · s －1 ) 4．99 4．48 3．98
(1) 由频闪照片上的数据计算 t5 时刻小球的速度 v5 ＝ ▲ m／s；
(2)从 t2 到 t5 时间内，重力势能增量 ΔEp ＝ ▲ J，动能减少量 ΔEk ＝ ▲ J；
(3)在误差允许范围内，若 ΔEp 与 ΔEk 近似相等，即可验证了机械能守恒定律。 由 上述计算得 ΔEp ▲ ΔEk (选填“＞”、“＜”或“＝”) ，造成这种结果的 主要原因是 ▲ 。
12．(10 分)如图所示，吊车以的加速度将质量为 m 的物体匀加速地沿竖直方向提
升高度 h，不计空气阻力，求：
(1)重力做的功为多少；
(2)物体的重力势能变化了多少；
(3) 吊车钢索的拉力对物体做的功为多少。
(4)物体提升 h 时的动能是多少？
13．(9 分) 一宇航员在半径为 R、密度均匀的某星球表面，做如下实验，用不可伸长的长为 l 轻绳系
一质量为 m 的小球，上端固定在 O 点，如图所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕 O 点在竖 直平面内做圆周运动，通过最高点速度为 v0 时，绳子恰好无弹力。引力常量为 G，忽略各种阻 力，求：
(1)该行星表面的重力加速度g；
(2)该行星的第一宇宙速度 v；
(3)该行星的平均密度 ρ。(球的体积公式 V＝πR3 )
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14．( 12 分)额定功率为 80kW 的汽车在平直公路上行驶。若汽车从静止开始以恒定加速度 a ＝2 m／
s2 做匀加速直线运动达到额定功率，并继续以额定功率做加速运动，汽车继续行驶 90m 达到最 大速度 vm ＝20m／s 。已知汽车质量 m＝2000kg，运动过程中阻力不变。求：
(1)汽车所受的阻力大小；
(2)6s 末汽车的瞬时功率大小；
(3)汽车从静止开始运动直至刚好达到最大速度所需总时间。
15．( 14 分)如图所示的装置由安装在水平台面上的高度 H 可调的斜轨道 KA 、水平直轨道 AB、圆心
为 O 1 的竖直半圆轨道 BCD、圆心为 O2 的竖直半圆管道 DEF、水平直轨道 FG 等组成，F、D、B 在
同一竖直线上，轨道各部分平滑连接，已知滑块(可视为质点) 从 K 点静止开始下滑，滑块质量
m ＝ 0．1kg，轨道 BCD 的半径 R ＝ 0．8 m，管道 DEF 的半径 r ＝ 0．1 m，滑块与轨道 FG 间的动摩 擦因数 μ＝0．4，其余各部分轨道均光滑且无能量损失，轨道 FG 的长度 L ＝ 3 m，g 取 10m／s2 。
(1)若滑块恰能过 D 点，求高度 H 的大小；
(2)若滑块在运动过程中不脱离轨道，求经过管道 DEF 的最高点 F 时的最小速度；
(3)若滑块在运动过程中不脱离轨道且最终能静止在水平轨道 FG 上，求可调高度 H 的范围。
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