河北省保定市城廂中學(xué)高一物理下學(xué)期摸底試題含解析

河北省保定市城廂中學(xué)高一物理下學(xué)期摸底試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R．將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．R在上升過(guò)程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖可能是（R視為質(zhì)點(diǎn)）（）A． B． C． D．參考答案：D【考點(diǎn)】運(yùn)動(dòng)的合成和分解．【分析】豎直方向的勻速運(yùn)動(dòng)與水平方向的勻加速運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)，由合速度的方向變化趨勢(shì)可以判定軌跡的形狀【解答】解：A、初速度豎直向上而受力水平方向，軌跡一定是曲線，故A錯(cuò)誤B、由于力的方向始終向右，沒(méi)有發(fā)生變化，故曲線的彎曲方向也不會(huì)發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤C、由于豎直向上的分速度大小不變，但水平向右的分速度逐漸變大，故曲線應(yīng)向右彎曲而非向上彎曲，故C錯(cuò)誤由C分析知，D正確故選D2.下面幾個(gè)速度中表示瞬時(shí)速度的是（

）

A．子彈出槍口的速度是800m/s

B．汽車從甲站行駛到乙站的速度是20m/s

C．火車通過(guò)大橋的速度是72km/h

D．人散步的速度約為1m/s參考答案：A3.汽車以15m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，見(jiàn)前方有障礙物立即剎車，剎車的加速度大小為5m/s2，則汽車剎車后4s內(nèi)通過(guò)的位移為

(

)A、20m B、22.5m C、30m D、36m參考答案：B試題分析：設(shè)汽車從剎車到停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t0，則有v=v0+at，得，則汽車剎車3s后停止運(yùn)動(dòng)，剎車后4s內(nèi)的位移等于剎車3s時(shí)的位移，則有，故選B.考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】車剎車是沒(méi)有往復(fù)的勻減速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，要判斷汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，不能死代公式。4.（多選題）汽車剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)3s后停止運(yùn)動(dòng)，那么，汽車在這連續(xù)的三個(gè)1s初的速度之比和這連續(xù)的三個(gè)1s內(nèi)汽車通過(guò)的位移之比分別為()A．v1:v2:v3＝3：2：1 B．v1:v2:v3＝::C．x1:x2:x3＝3：2：1 D．x1:x2:x3＝5：3：1參考答案：AD5.（單選）如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處自由釋放，壓上彈簧后與彈簧一起運(yùn)動(dòng)．若以小球開(kāi)始下落的位置為原點(diǎn)，沿豎直向下建一坐標(biāo)系ox，則小球的速度v隨x的變化圖象如圖所示．其中OA段為直線，AB段是與OA相切于A點(diǎn)的曲線，BC是平滑的曲線，則關(guān)于A．B．C各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置坐標(biāo)及加速度，以下說(shuō)法正確的是（

）A．xA=h，aA=0

B．xB=h，aB=g C．xB=h+mg/k，aB=0

D．xC=h+mg/k，aC>g參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.兩顆人造地球衛(wèi)星A、B的質(zhì)量之比mA：mB=1：2，繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比rA：rB=1：3，則它們的線速度之比vA：vB=

，向心加速度之比aA：aB=

，向心力之比FA：FB=

。

參考答案：vA：vB=，aA：aB=

9:1，F(xiàn)A：FB=

9:2。

7.如圖所示，在一次救災(zāi)工作中，一架離水面高為H，沿水平直線飛行的直升機(jī)A，用懸索(重力可忽略不計(jì))救護(hù)困在湖水中的傷員B，已知傷員B的質(zhì)量為m，不計(jì)空氣阻力，在直升機(jī)A和傷員B以相同的水平速度水平勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，懸索將傷員吊起。A、B之間的距離l隨時(shí)間t的變化規(guī)律為：l=H-kt2(SI制單位，k為給定常數(shù))，則在時(shí)間t內(nèi)傷員的機(jī)械能增加了________；t時(shí)刻懸索拉力的瞬時(shí)功率為_(kāi)_____________。參考答案：

2mk2t2+mgkt2

、

2ktm（2k+g）8.（4分）設(shè)地球半徑為R，在地表附近的重力加速度為g，自轉(zhuǎn)角速度為ω，引力常量為G，則此同步衛(wèi)星離地高度為_(kāi)_______。參考答案：9.在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中記錄的一段軌跡。已知物體是從原點(diǎn)O水平拋出，經(jīng)測(cè)量C點(diǎn)的坐標(biāo)為(60，45)。則平拋物體的初速度＝

m/s，該物體運(yùn)動(dòng)的軌跡為一拋物線，其軌跡方程為

。g取10m／s2參考答案：2

y=x210.如圖所示，一根勁度系數(shù)為k輕彈簧兩端各固定一個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的木塊，并豎直地放在水平地面上，用力F向下壓木塊m1，待靜止后，地面對(duì)m2的支持力大小為_(kāi)____________?，F(xiàn)撤去力F，并固定m2，則當(dāng)m1速度達(dá)到最大時(shí)，重力勢(shì)能增量為_(kāi)______________。（已知彈簧在彈性限度內(nèi)）參考答案：11.某物體做直線運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象如圖所示，則：

（1）物體OA段和AB段加速度大小之比

▲

；（2）物體在整個(gè)過(guò)程的位移是

▲

m．參考答案：（1）1：2

（2）1212.如圖甲所示，2011年11月3日凌晨，我國(guó)“神舟八號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器首次成功實(shí)現(xiàn)了空間交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)，這是我國(guó)載人太空飛行的又一個(gè)里程碑.設(shè)想在未來(lái)的時(shí)間里我國(guó)已經(jīng)建立了載人空間站，空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)而處于完全失重狀態(tài)，此時(shí)無(wú)法用天平稱量物體的質(zhì)量.某同學(xué)設(shè)計(jì)了在這種環(huán)境中測(cè)量小球質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖乙所示：光電傳感器B能夠接受光源A發(fā)出的細(xì)激光束，若B被擋光就將一個(gè)電信號(hào)給與連接的電腦.將彈簧測(cè)力計(jì)右端用細(xì)線水平連接在空間站壁上，左端栓在另一穿過(guò)了光滑水平小圓管的細(xì)線MON上，N處系有被測(cè)小球，讓被測(cè)小球在豎直面內(nèi)以O(shè)點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng).(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，從電腦中讀出小球自第1次至第n次通過(guò)最高點(diǎn)的總時(shí)間t和測(cè)力計(jì)示數(shù)F，除此之外，還需要測(cè)量的物理量是：_______________________.(2)被測(cè)小球質(zhì)量的表達(dá)式為m=____________________________〔用(1)中的物理量的符號(hào)表示〕.參考答案：13.汽車以20m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，剎車后加速度大小為5m/s2，那么開(kāi)始剎車后3s通過(guò)的位移為_(kāi)_________m,剎車后6s通過(guò)的位移為_(kāi)_________m。

參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一顆在赤道上空運(yùn)行的人造衛(wèi)星，其軌道半徑為r=2R(R為地球半徑)，衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同.已知地球自轉(zhuǎn)的角速度為，地球表面處的重力加速度為g.求：

(1)該衛(wèi)星所在處的重力加速度g′；

(2)該衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω；(3)該衛(wèi)星相鄰兩次經(jīng)過(guò)赤道上同一建筑物正上方的時(shí)間間隔.參考答案：（1）（2）（3）【詳解】(1)在地球表面處物體受到的重力等于萬(wàn)有引力mg=，在軌道半徑為r=2R處,仍有萬(wàn)有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，mg=，聯(lián)立可得ω=，(3)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過(guò)的角度與建筑物轉(zhuǎn)過(guò)的角度之差等于2π時(shí)，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空以地面為參照物，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上方時(shí)，建筑物隨地球轉(zhuǎn)過(guò)的弧度比衛(wèi)星轉(zhuǎn)過(guò)弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【點(diǎn)睛】（1）在地球表面處物體受到的重力等于萬(wàn)有引力mg=，在軌道半徑為2R處，仍有萬(wàn)有引力等于重力mg′=，化簡(jiǎn)可得在軌道半徑為2R處的重力加速度；（2）人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由地球的萬(wàn)有引力提供向心力，結(jié)合黃金代換計(jì)算人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω；（3）衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過(guò)的角度與建筑物轉(zhuǎn)過(guò)的角度之差等于2π時(shí)，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空．15.中國(guó)是禮儀之邦，接待客人時(shí)常常會(huì)泡上一杯熱茶。某同學(xué)用熱水泡茶時(shí)發(fā)現(xiàn)茶葉很快就會(huì)沉入水底，他想如果用冷水來(lái)泡茶情況又是怎樣的呢？為此他做了用不同溫度的水泡茶的實(shí)驗(yàn)，并測(cè)出了茶葉從加水到下沉所需的時(shí)間，結(jié)果如下表所示。溫度（℃）20406080100時(shí)間（分）22013025104【現(xiàn)象分析】茶葉吸水膨脹，它的重力增大，浮力

，由于重力大于浮力，所以下沉。【原因解釋】由上表可知，溫度越高，茶葉從加水到下沉的時(shí)間越短，請(qǐng)從微觀角度解釋其可能的原因：

?！緦?shí)際應(yīng)用】夏季到了，又是電蚊香大顯身手的時(shí)候。使用時(shí)，接上電源，使蚊香片溫度升高，香味很快散發(fā)到空氣中。請(qǐng)你再舉出一個(gè)上述原理在生活中應(yīng)用的例子：

。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上的P點(diǎn)沿水平方向以初速度υ0拋出一個(gè)小球，測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間t落到斜坡上另一點(diǎn)Q，斜面的傾角為θ，已知該星球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，求：（1）該星球表面的重力加速度g；（2）該星球的第一宇宙速度υ；（3）人造衛(wèi)星在該星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期T．參考答案：解：（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平位移x=υ0t，豎直位移由位移關(guān)系得：，（2）該星球的近地衛(wèi)星的向心力由萬(wàn)有引力提供①該星球表面物體所受重力等于萬(wàn)有引力，②由①②得（3）人造衛(wèi)星的向心力由萬(wàn)有引力提供當(dāng)r=R時(shí)，T最小，答：（1）該星球表面的重力加速度g為；（2）該星球的第一宇宙速度υ為；（3）人造衛(wèi)星在該星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期T為．【考點(diǎn)】萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用；平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平位移x=υ0t，豎直位移，再根據(jù)幾何關(guān)系即可求得該星球表面的重力加速度g；（2）該星球的近地衛(wèi)星的向心力由萬(wàn)有引力提供，該星球表面物體所受重力等于萬(wàn)有引力，聯(lián)立方程即可求出該星球的第一宇宙速度υ；（3）人造衛(wèi)星的向心力由萬(wàn)有引力提供，當(dāng)運(yùn)動(dòng)半徑即為該星球半徑時(shí)，周期最小．17.前不久媒體報(bào)道，從某大廈29樓窗口落下半塊磚頭，竟將停在樓下的一輛轎車車頂砸了個(gè)口，幸好車內(nèi)無(wú)人，否則后果更加嚴(yán)重。假定此磚頭是從距車頂約80m高處由靜止開(kāi)始落下，且空氣阻力忽略不計(jì)。(g=10m/s2)求：（1）磚頭在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（2）磚頭砸到車上時(shí)的速度大小。參考答案：(1)4s

(2)40m/s18.（12分）利用圖象可以描述兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，圖象除了能直接表明這兩個(gè)物理量之間的變化特點(diǎn)外，圖線與橫軸所圍的面積還可以表示第三個(gè)物理量．例如：在v﹣t圖象中，圖線與橫軸所圍的面積為物體在這段時(shí)間內(nèi)的位移x．如圖（a）所示，質(zhì)量為1kg的物塊，在水平向右、大小為5N的恒力F作用下，沿粗糙水平面由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物塊受到水平向左的空氣阻力，其大小隨著物塊速度的增大而增大，且當(dāng)物塊速度為零時(shí)，空氣阻力也為零．物塊加速度a與時(shí)間t的關(guān)系圖線如圖（b）所示，求：（1）物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）t=5s時(shí)物塊速度的大??；（3）t=6s時(shí)空氣阻力的大小．參考答案：（1）物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3．（2）t=5s時(shí)物塊速度的大小為5m/s．（3）t=6s時(shí)空氣阻力的大小為2N．考點(diǎn)：牛頓第二定律；加速度．專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：（1）初始時(shí)刻，速度為零，空氣阻力為零，根據(jù)牛頓第二定律求出物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．（2）加速度a與時(shí)間t的關(guān)系圖線圍成的面積表示速度的變化量，根據(jù)圖象求出t=5s時(shí)物塊速度的大?。?）t=5s后，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體所受的空氣阻力不變，根據(jù)平衡求出空氣阻力的大?。獯穑航猓海?）當(dāng)t=0時(shí)，由題意可知，物體所受空氣阻力為零，此時(shí)物塊的受力情況如圖所示．由牛頓第二定律有：F﹣f=ma0①N﹣