2025年高一物理下學(xué)期估算能力測(cè)試題一、曲線運(yùn)動(dòng)與拋體運(yùn)動(dòng)估算題（共3小題）1.平拋運(yùn)動(dòng)的射程估算某同學(xué)在教學(xué)樓4樓實(shí)驗(yàn)室窗口（距地面高度約12m）水平拋出一個(gè)小鋼球，測(cè)得小球落地時(shí)水平射程約為15m。忽略空氣阻力，g取10m/s2。（1）估算小球拋出時(shí)的初速度大?。唬?）若將拋出點(diǎn)高度降低至6m，初速度不變，估算此時(shí)的水平射程；（3）若該同學(xué)用相同初速度豎直上拋該鋼球，估算小球上升的最大高度。2.斜拋運(yùn)動(dòng)的射程與射高估算在校園運(yùn)動(dòng)會(huì)上，某運(yùn)動(dòng)員將鉛球以與水平方向成45°角的方向斜向上拋出，出手點(diǎn)高度為1.8m，鉛球落地時(shí)的速度方向與水平方向夾角約為60°。忽略空氣阻力，g取10m/s2。（1）估算鉛球的初速度大小；（2）估算鉛球的最大射程；（3）若將拋射角調(diào)整為30°，估算射程變化量（結(jié)果保留一位小數(shù)）。3.圓周運(yùn)動(dòng)的臨界速度估算如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的輕繩一端固定在天花板上，另一端系一質(zhì)量m=0.5kg的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。（1）估算小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度；（2）若小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度為5m/s，估算此時(shí)繩的拉力大?。唬?）若將輕繩換為輕桿，估算小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度及此時(shí)桿對(duì)球的作用力方向。二、萬(wàn)有引力定律應(yīng)用估算題（共4小題）4.地球質(zhì)量與密度估算已知地球表面的重力加速度g=9.8m/s2，地球半徑R≈6.4×10?m，引力常量G=6.67×10?11N·m2/kg2。（1）估算地球的質(zhì)量；（2）估算地球的平均密度（球體體積公式V=4πR3/3，結(jié)果保留一位小數(shù)）；（3）若已知月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T≈27天，軌道半徑r≈3.8×10?m，重新估算地球質(zhì)量并與（1）中結(jié)果比較，分析差異原因。5.同步衛(wèi)星的軌道參數(shù)估算地球同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同（T=24h），已知地球半徑R=6.4×10?m，g=9.8m/s2。（1）估算同步衛(wèi)星的軌道半徑；（2）估算同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度大?。唬?）若某低軌道衛(wèi)星的周期為90分鐘，估算其軌道半徑與同步衛(wèi)星軌道半徑的比值。6.天體表面重力加速度估算火星的半徑約為地球半徑的1/2，質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/10。（1）估算火星表面的重力加速度；（2）若在火星表面以10m/s的初速度豎直上拋一個(gè)物體，估算其上升的最大高度；（3）火星探測(cè)器在距火星表面高度為火星半徑的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，估算其運(yùn)行速度與火星第一宇宙速度的比值。7.雙星系統(tǒng)的軌道半徑估算某雙星系統(tǒng)由兩顆質(zhì)量分別為m?=2M和m?=M的恒星組成，兩星間距為L(zhǎng)，繞共同質(zhì)心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（1）估算兩星的軌道半徑之比r?:r?；（2）估算該雙星系統(tǒng)的運(yùn)行周期；（3）若L=3×1011m，M=2×103?kg，估算周期的數(shù)量級(jí)（結(jié)果用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示）。三、機(jī)械能與能源估算題（共4小題）8.功與功率的估算某同學(xué)質(zhì)量m=50kg，從教學(xué)樓1樓步行至5樓（每層樓高3m），用時(shí)20s。（1）估算該同學(xué)克服重力做的功；（2）估算其平均功率；（3）若該同學(xué)乘坐電梯上樓，電梯運(yùn)行時(shí)間為10s，估算電梯對(duì)其做的功及電梯的平均功率（電梯加速和減速過(guò)程忽略不計(jì)）。9.動(dòng)能定理與機(jī)械能守恒估算如圖所示，質(zhì)量m=2kg的物塊從傾角θ=30°、長(zhǎng)L=5m的光滑斜面頂端由靜止滑下，g取10m/s2。（1）估算物塊滑到斜面底端時(shí)的速度大小；（2）若斜面粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，估算物塊滑到底端時(shí)的動(dòng)能；（3）若在斜面底端連接一半徑R=1m的光滑圓弧軌道，估算物塊能上升的最大高度。10.碰撞過(guò)程中的能量損失估算質(zhì)量m?=1kg的小球以v?=4m/s的速度與靜止在光滑水平面上的質(zhì)量m?=3kg的小球發(fā)生正碰。（1）若為彈性碰撞，估算碰后兩球的速度大小；（2）若為完全非彈性碰撞，估算碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能；（3）若碰撞后m?的速度大小為1m/s且方向反向，估算碰撞的恢復(fù)系數(shù)e（e=|v?'-v?'|/|v?-v?|）。11.能源利用效率估算某家庭使用的電熱水器銘牌如下表所示，其工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化效率約為80%。額定電壓額定功率容量加熱時(shí)間（常溫至75℃）220V2000W50L約40分鐘（1）估算將50L水從25℃加熱至75℃所需的熱量（水的比熱容c=4.2×103J/(kg·℃)，水的密度ρ=1.0×103kg/m3）；（2）估算電熱水器的實(shí)際耗電功率；（3）若改用天然氣熱水器（效率約60%），估算需要消耗的天然氣體積（天然氣熱值q=4.0×10?J/m3，結(jié)果保留兩位小數(shù)）。四、綜合應(yīng)用與拓展估算題（共3小題）12.曲線運(yùn)動(dòng)與機(jī)械能綜合估算如圖所示，質(zhì)量m=0.1kg的小球從半徑R=0.4m的光滑半圓軌道最高點(diǎn)A由靜止釋放，進(jìn)入水平軌道后與質(zhì)量M=0.3kg的靜止物塊發(fā)生碰撞，碰后小球反彈速度大小為1m/s，物塊在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上滑行。g取10m/s2。（1）估算小球到達(dá)半圓軌道最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；（2）估算碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；（3）估算物塊滑行的距離。13.天體運(yùn)動(dòng)與能源綜合估算“天宮課堂”中，航天員在距離地面約400km的空間站內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。已知空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期T≈90分鐘，地球半徑R=6.4×10?m，g=9.8m/s2。（1）估算空間站的運(yùn)行速度大??；（2）估算空間站的向心加速度與地面重力加速度的比值；（3）若空間站的太陽(yáng)能電池板總面積S=50m2，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率為20%，地球附近太陽(yáng)輻射強(qiáng)度I=1.4×103W/m2，估算其獲得的電功率。14.生活中的物理估算（1）估算你騎自行車上學(xué)時(shí)的平均功率（提示：自行車所受阻力約為人和車總重的0.02倍，騎行速度約5m/s，人和車總質(zhì)量約70kg）；（2）估算你從地上拿起一本物理課本（質(zhì)量約0.3kg）至桌面（高度約0.8m）所做的功及功率（用時(shí)約0.5s）；（3）估算教室內(nèi)空氣的質(zhì)量（教室長(zhǎng)約10m、寬約6m、高約3m，空氣密度ρ≈1.29kg/m3）。五、附加題（共1小題）15.開(kāi)放探究型估算某同學(xué)發(fā)現(xiàn)，下雨天從教學(xué)樓屋檐滴下的水滴可視為自由落體運(yùn)動(dòng)。他用手機(jī)秒表測(cè)得第1滴水滴落地時(shí)，第5滴水滴剛好離開(kāi)屋檐，相鄰兩滴水滴的時(shí)間間隔相等，且第1滴水滴落地時(shí)的速度約為10m/s。（1）估算屋檐的高度；（2）估算相鄰兩滴水滴的時(shí)