四川省德陽市羅江中學(xué)高一物理測試題含解析

四川省德陽市羅江中學(xué)高一物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.在距地面高5m的平臺上，以25m/s的速率豎直向上拋出一質(zhì)量為1kg的石塊，不計空氣阻力，取g=10m/s2，則拋出后第3s內(nèi)重力對石塊所做的功是（

）A．-100J

B．50J

C．100J．

D．0參考答案：D2.（單選）關(guān)于平拋物體的運動，下列說法中正確的是(

)A．可以看成水平方向的勻速運動和豎直方向的自由落體運動的合運動B．初速度越大，物體在空中運動的時間越長C．物體落地時的水平位移與初速度無關(guān)D．物體落地時的水平位移與拋出點的高度無關(guān)參考答案：A3.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，從離桌面H高處由靜止下落，桌面離地高度為h．若以桌面為參考平面，那么小球落地時的重力勢能和動能分別是（）A．mgh、mg（H﹣h） B．mgh、mg（H+h） C．﹣mgh、mg（H﹣h） D．﹣mgh、mg（H+h）參考答案：D解：以桌面為零勢能參考平面，地面離參考平面的高度為﹣h，則小球落地時的重力勢能為：Ep=﹣mgh．物體下落的高度差為（h+H），根據(jù)動能定理得：mg（H+h）=Ek﹣0解得：Ek=mg（H+h），故ACD錯誤，B正確．故選：D．4.人造衛(wèi)星在太空繞地球運行中，若天線偶然折斷，天線將A．繼續(xù)和衛(wèi)星一起沿軌道運行B．做平拋運動，落向地球C．由于慣性，沿軌道切線方向做勻速直線運動，遠離地球D．做自由落體運動，落向地球參考答案：A5.“嫦娥二號”原本是“嫦娥一號”的備份衛(wèi)星，因此兩顆星在外形和重量上并沒有太大差別．不過它的繞月飛行軌道將由“嫦娥一號”時的200公里高度降低到100公里，這樣就能把月球看得更清楚．它們繞月球運動的示意圖如圖所示（軌道視為圓周），則下列有關(guān)探月衛(wèi)星的說法正確的是A.“嫦娥二號”衛(wèi)星繞月球運行的速度小于“嫦娥一號”衛(wèi)星繞月球的速度B.“嫦娥二號”衛(wèi)星繞月球運行的周期大于“嫦娥一號”衛(wèi)星繞月球的周期C.“嫦娥二號”衛(wèi)星所在位置的加速度比“嫦娥一號”所在位置的加速度大D.“嫦娥一號”衛(wèi)星在繞月軌道上經(jīng)過加速變軌可到達“嫦娥二號”的繞月軌道參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，有5個箭頭代表船的劃動方向（船頭指向），其中C與河對岸垂直。每相鄰兩個箭頭之間的夾角為30°。已知水流速度v水=1m/s，船在靜水中的劃速為v劃=2m/s。則：（1）要使船能到達出發(fā)點的正對岸，那么船頭的指向是▲（2）要使船能在最短的時間過河，那么船頭的指向是▲參考答案：7.在做“探究動能定理”的實驗中,小車的質(zhì)量為m,使用橡皮筋6根,每次增加一根,實驗中W?v?v2的數(shù)據(jù)已填在下面表格中,試在圖中作出圖象.Wv/(m\5s-1)v2/(m2\5s-2)0001.000.800.642.001.101.213.001.281.644.001.532.345.001.763.106.001.893.57參考答案：.8.如圖6所示,質(zhì)量為的木箱在與水平方向的夾角為推力作用下，沿水平面運動,木箱與水平面間的動摩擦因數(shù)為,則水平面給木箱的支持力為

,木箱受到的摩擦力為

。參考答案：mg+Fsinθ,μ(mg+Fsinθ)9.如圖，在豎直平面內(nèi)有一水平向右的勻強電場，場強為E.電場內(nèi)有一光滑絕緣細圓環(huán)形軌道豎直放置且固定，有一帶電小球靜止在軌道上A點，現(xiàn)對小球沿切線方向作用一瞬時速度，使小球能在軌道上做圓周運動，在運動過程中：（BF為豎直直徑、CD水平直徑）（1）小球帶

電（填“正”或“負”）（2）動能最大的位置在

點（3）重力勢能最大的位置在

點（4）電勢能最大的位置在

點（5）機械能最大的位置在

點參考答案：正

A

B

C

D10.某同學(xué)做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗，如圖所示，小車在一條橡皮筋的作用下彈出沿木板滑行，這時橡皮筋對小車做的功為W．當(dāng)用2條、3條…實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致，每次實驗中小車獲得的速度都由打點計時器所打的紙帶測出。

除了圖中已有的器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、交流電源和

(填測量工具)。

(2)實驗中小車會受到摩擦阻力，可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦力，需要在

(填“左”或“右”)側(cè)墊高木板。參考答案：（1）

刻度尺

；（2分）（2）

左

。11.一物理興趣小組利用學(xué)校實驗室的數(shù)字實驗系統(tǒng)探究物體作圓周運動時向心力與角速度、半徑的關(guān)系．①首先，讓一砝碼在一個比較光滑的平面上做半徑r為0.08m的圓周運動，數(shù)字實驗系統(tǒng)得到若干組向心力F和對應(yīng)的角速度ω，他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了F﹣ω的關(guān)系圖象如圖中B圖線所示，興趣小組的同學(xué)猜測r一定時，F(xiàn)可能與ω2成正比．你認為，可以通過進一步轉(zhuǎn)換，做出

關(guān)系圖象來確定他們的猜測是否正確．②將同一砝碼做圓周運動的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F﹣ω圖象，如圖中A、C圖線所示．通過對三條圖線的比較、分析、討論，他們得出ω一定時，F(xiàn)∝r的結(jié)論，你認為他們的依據(jù)是

．③通過上述實驗，他們得出：做圓周運動的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是F=kω2r，其中比例系數(shù)k的單位是

．參考答案：①F與ω2；②取任意相同ω，A、B、C三圖線對應(yīng)向心力之比均約為3：2：1，與其對應(yīng)半徑之比相同．③kg．【考點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；向心力．【分析】①若F與ω2成正比，則F﹣ω2圖象是過原點的傾斜直線，可很直觀作出判斷．②在探究物體作圓周運動時向心力與角速度、半徑的關(guān)系時，應(yīng)當(dāng)應(yīng)用控制變量法，先保證圓周運動的半徑不變，探究向心力與角速度之間的關(guān)系，然后再更換半徑繼續(xù)探究向心力與角速度之間的關(guān)系，最后可以得到向心力與角速度與半徑的關(guān)系式．③由F=kω2r表達式，結(jié)合各個量的單位分析k的單位．【解答】解：①通過對圖象的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測F與ω2成正比．可以通過進一步的轉(zhuǎn)換，通過繪出F與ω2關(guān)系圖象來確定他們的猜測是否正確，如果猜測正確，做出的F與ω2的關(guān)系式應(yīng)當(dāng)是一條過原點的傾斜直線．②在證實了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運動的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F﹣ω圖象，取任意相同ω，A、B、C三圖線對應(yīng)向心力之比均約為3：2：1，與其對應(yīng)半徑之比相同．如果比例成立則說明向心力與物體做圓周運動的半徑成正比．③表達式F=kω2r中F、ω、r的單位分別是N、rad/s、m，又由v=ωr有：1m/s=1（rad/s）?m，由F=ma，有1N=1kg?m/s2，則得：1N=k×（1rad/s）2×1m=k?m/s2；則得k的單位是kg．故答案為：①F與ω2；②取任意相同ω，A、B、C三圖線對應(yīng)向心力之比均約為3：2：1，與其對應(yīng)半徑之比相同．③kg．12.一個半徑比地球大兩倍，質(zhì)量是地球質(zhì)量的36倍的行星，同一物體在它表面上的重力是在地球表面上的____倍。參考答案：13.在平臺上水平拋出一物體，經(jīng)t秒后它的速度增大為原來的倍，則初速度為

，這時經(jīng)過的水平位移為

.參考答案：gt

;

gt2三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一顆在赤道上空運行的人造衛(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)動的角速度ω；(3)該衛(wèi)星相鄰兩次經(jīng)過赤道上同一建筑物正上方的時間間隔.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有引力mg=，在軌道半徑為r=2R處,仍有萬有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根據(jù)萬有引力提供向心力，mg=，聯(lián)立可得ω=，(3)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時，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，建筑物隨地球轉(zhuǎn)過的弧度比衛(wèi)星轉(zhuǎn)過弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【點睛】（1）在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為2R處，仍有萬有引力等于重力mg′=，化簡可得在軌道半徑為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動，由地球的萬有引力提供向心力，結(jié)合黃金代換計算人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度ω；（3）衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空．15.決定平拋運動物體飛行時間的因素是

A.初速度

B.拋出時的高度

C.拋出時的高度和初速度 D.以上均不對參考答案：C四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖2-30，一個彈簧臺秤的秤盤質(zhì)量和彈簧質(zhì)量都可以不計，盤內(nèi)放一個物體P處于靜止。P的質(zhì)量為12kg，彈簧的勁度系數(shù)k=800N/m?，F(xiàn)給P施加一個豎直向上的力F，使P從靜止開始向上做勻加速運動。已知在前0.2s內(nèi)F是變化的，在0.2s以后F是恒力，則F的最小值是多少，最大值是多少？參考答案：90N;210N試題分析：以物體P為研究對象。物體P靜止時受重力G、稱盤給的支持力N。因為物體靜止，∑F=0

N=G=0

①

N=kx0

②設(shè)物體向上勻加速運動加速度為a。此時物體P受力如圖；受重力G，拉力F和支持力N′據(jù)牛頓第二定律有F+N′-G=ma

③當(dāng)0.2s后物體所受拉力F為恒力，即為P與盤脫離，即彈簧無形變，由0～0.2s內(nèi)物體的位移為x0。物體由靜止開始運動，則將式①②中解得的x0=0.15m代入式③解得a=7.5m/s2F的最小值由式③可以看出即為N′最大時，即初始時刻N′=N=kx。代入式③得Fmin=ma+mg-kx0=12×(7.5+10)-800×0.15=90(N)F最大值即N=0時，F(xiàn)=ma+mg=210（N）考點：牛頓第二定律的應(yīng)用【名師點睛】彈簧的彈力是變力，分析好何時兩者分離是關(guān)鍵，此時兩者間無作用力，此時彈簧處于原長，另外牛頓定律與運動學(xué)公式的熟練應(yīng)用也是同學(xué)必須掌握的.17.（10分）一人用一根長L=1m，最大只能承受T=46N拉力的輕繩子，拴著一個質(zhì)量m=1kg的小球（不考慮其大?。?，在豎直平面內(nèi)作圓周運動，已知圓心O離地高H=21m，如圖所示，若小球運動到達最低點時繩剛好被球拉斷，（g=10m/s2）求（1）小球到達最低點的速度大小是多少?（2）小球落地點到O點的水平距離是多少?參考答案：（1）v=6m/s；（2）x=12m18.目前我國動車組列車常使用自動閉塞法行車，自動閉塞是通過信號機將行車區(qū)間劃分為若干個閉塞分區(qū)，每個閉塞分區(qū)的首端設(shè)有信號燈，當(dāng)閉塞分區(qū)有車輛占用或鋼軌折斷時信號燈顯示紅色（停車），后一個閉塞分區(qū)顯示黃色（制動減速），其它閉塞分區(qū)顯示綠色（正常運行）。假設(shè)動車制動時所受總阻力為重力的0.1倍，動車司機可視距離為450m，不考慮反應(yīng)時間。（g取10m/s2）求：（1）如果有車停在路軌而信號系統(tǒng)發(fā)生故障，司機看到停在路軌上的車才開始剎車，要使動車不發(fā)生追尾，則動車運行速度不得超過多少；（2）如果動車設(shè)計運行速度為252km/h,則①動車的制動距離；②正常情況下，要使動車不發(fā)生追尾，每個閉塞分區(qū)至少多長。參考答案：解：（1）動車緊急制動時，加速