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高一物理学科素养训练参考答案
题号
1
2
3
4
6
>
8
9
10
答案
C
B
0
A
ABD
AC
AD
一、选择题:本题共10小题,共46分。
1.C
【详解】AC.牛顿提出了万有引力定律,引力常量G的值最早由卡文迪什测出,故A错误,
C正确:
B.根据万有引力定律可推导出引力常量G的单位为Nmkg2,故B错误:
D.在计算不同物体间相互作用的万有引力时,引力常量的值为相同的,故D错误。
故选C。
2.B
【详解】当雨伞柄的方向与雨滴的运动和人运动的合运动方向平行时,伞下的人不易被雨淋
着,设撑伞的杆子和竖直方向的夹角为日,由几何关系
m0-8
解得
0=37°
由于人向左行驶。
故选B。
3.C
【详解】A.第一宇宙速度为
GIM
R2
=l
R
解得
GM
V=
VR
第一宇宙速度的轨道半径等于月球的半径,小于轨道Ⅲ的半径大小,所以卫星在轨道Ⅲ上的
运动速度比月球的第一宇宙速度小,故A正确,不符合题意;
B.据开普勒第三定律
答案第1页,共10页
可知,轨道Ⅲ的半径小于轨道的半长轴,所以卫星在轨道Ⅲ上的运动周期比在轨道虹上短,
故B正确,不符合题意;
C.卫星在轨道Ⅲ上的P点需加速做离心运动可以进入轨道缸,所以卫星在轨道Ⅲ上经过P
点的速度比在轨道缸上经过P点时小,故C错误,符合题意:
D.卫星在轨道I上和在轨道缸上经过P时所受万有引力相等,所以加速度也相等,故D正确,
不符合题意。
故选C。
4.B
【详解】将B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图,
LLLLL4LL
777777i7777777777T
根据平行四边形定则,沿绳子方向的速度为:VA-vBcose0,指绳与杆之间的夹角,所以cos0
先减小后增大,故物块A的速度先变小后变大,故A错误,B正确.物体A先向下做减速
运动,后向上做加速运动,加速度的方向始终向上,所以A始终处于超重状态.故CD错
误.故选B
点睛:解决本题的关键是要知道A沿绳子方向上的分速度等于B的速度,以及知道超重状
态时物体的加速度的方向向上,失重状态时加速度的方向向下即可.
5.D
【详解】机车的向心加速度水平向右,当机车与轨道沿斜面没有横向摩擦力时,速度最为适
宜,根据牛顿第二定律
1y2
mg tan =mR
斜面的倾角正切值满足
h
tam0=J正-i
解得
答案第2页,共10页
gRh
1=
√E-R
ABC错误,D正确。
故选D。
6.D
【详解】平抛的运动轨迹如下所示:
AC之间的距离为
1.2m-1m=0.2m
由图可知
=(y+0.2)tan37°
根据平抛运动规律有:
○
7777777
x-vOt
y-isc
tan53°=飞=
Vo Vo
联立解得
v0=1.5m/s
D正确,ABC错误。
故选D。
7.A
【详解】A、B两点速度方向垂直,重力mg的方向与速度方向成钝角π-6,建立坐标系,
如图所示
可得v=vsin8
】
设在。方向上的加速度大小为a1,在垂直'。方向上的加速度大小为4,根据牛顿第二定律,
mg cose=ma,ng sin=ma.
答案第3页,共10页
根据运动学公式可得,=a4,。=4,解得小球到达B点时的速度大小为。
VoV
小球从A点运动到B点的时间为t=
8V6-v2
故选A。
8.ABD
【详解】A.卫星运行时轨道半径为=R+h,向心加速度为
2
p2
a=
r Rth
故A正确:
B.卫星运行时轨道半径为1=R+h,角速度
-Y=_v
0=
rR+h
故B正确:
C.对于近月卫星,有
GM
R2
=mg
对于探测卫星,有
GMin
(R+)2
R+h
联立解得
v2(R+h)
R2
故C错误:
D.对于近月卫星,有
mg-m-
R
解得
R+h
=gR=1
故D正确;
故选ABD.
点睛:物体在星球上或在星球附近(不做圆周运动)利用万有引力等于重力求解星球表面的
重力加速度,物体围绕星球做圆周运动,利用万有引力提供向心力求解向心加速度,线速度,
答案第4页,共10页
角速度,周期,第一宇宙速度等
9.AC
【详解】A.小球受重力和支持力两个力作用,合力沿斜面向下,与初速度垂直,做类平抛
运动,轨迹为抛物线,A正确:
B.小球所受合力为重力沿斜面向下的分力,根据牛顿第二定律
mg sin ma
因此加速度
a=gsine
B错误;
小球沿斜面方向做匀加速运动
h=1
sing-si.
可得运动时间
1=_1
2h
sinevg
C正确:
D.水平位移应是AB线段在水平面上的投影,到达B点的沿水平x方向的位移
2h
sinevg
沿水平y方向的位移
y=hcote
因此水平位移
5=2+y2>0
2h
sine\g
D错误。
故选AC。
10.AD
【详解】ABC.当小球将要离开锥面时,绳子拉力与小球重力的合力提供向心力,有
Tsina=mo'Lsine
答案第5页,共10页
即
T=moL
当小球离开锥面后,设绳子与竖直方向的夹角为,绳子拉力与小球重力的合力提供向心力,
有
Tsin a=mo'Lsin a
即
T=mo'L
则根据图乙,结合所得绳子拉力T与的函数关系可知,当小球离开锥面后
mL =lkg.m
当小球未离开锥面时,分析小球受力情况,水平方向,根据牛顿第二定律有
T'sin 0-F cos0=mo'Lsine
竖直方向根据平衡条件有
Tcos0+Fsinθ=wg
联立可得
T=mLsin2002+mg cos0
根据图乙,结合所得函数关系可得
mLsin'0=9kg:m,mgcos0=4N
25
解得
0=37°,L=2m,m=0.5kg
故BC错误,A正确:
D.根据图乙可知,当小球的角速度
r-竿oa6
时,小球恰好要离开锥面,此时角速度
5
rad/s <3rad/s
则可知,小球的角速度为3ad/s时,小球已经离开锥面,故D正确。
故选AD。
答案第6页,共10页
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.【答案】0.40
122.0
【详解】(1)[1]由图(b)可知,最小分度为01kg,则该示数为
m1=1.40kg
[2]则玩具小车的质量为
m车=m1-m0=0.40kg………(2分)
(2)[3]由题中表中数据可知,托盘秤的最大示数为
m=220+2.19+2.20+2.21+2.20
kg=2.20kg
5
设小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为F,对凹形桥,根据平衡条件有
Fm=mog FN
解得
Fw=12W………………(2分)
[4]根据牛顿第三定律可知,凹形桥对小车的支持力为
FN=FN =12N
当小车运动到最低点时,根据牛顿第二定律有
v2
FN-m9=m车R
解得
v=2.0m/…………(2分)
12.【答案】重垂线1:3:5
1:1:1
初速度为零的匀加速直线
9.60
【详解】(1)[1]竖直方向用重垂线确定,因为小球在竖直方向所受的重力是竖直向下的。
(2)[2]由轨迹可知,竖直距离
y0A:y4B:yBc=1:3:5…(2分)
[3]由于水平距离
XOA=XAB -XBC
则
toA=tAB =tBc
所以
t0A:tAB:tBgc=1:1:1………………………(2分)
答案第7页,共10页
[4]在连续相等的时间内,竖直方向的位移之比为1:3:5…,表明O点就是抛出点,竖直
方向是初速度为零的匀加速直线运动…………(2分)
(3)[5]竖直方向有
1
y=29t2
水平方向有
x=vot
则平抛运动的轨迹方程为
则斜率
g0.8
2昭0.04
20
解得
g≈9.60m/s2………………(2分)
13.【答案】3m/s:
1.2m
【详解】小球落到斜面上时速度方向沿向下,所以有
y=0tan53°…(2分)
Vy2=2gh······
……(2分)
代入数据,得
,=4m/s,y听3m/s…。
…(1分)
故小球的水平速度为3m/s;由v=gt得
t=0.4s…………………(2分)
斜面与平台边缘的水平距离
%t=3X0.4=1.2m…………(3分)
14【答案】(1)g=2m
产2派
3m2
(3)p=2πGR正
答案第8页,共10页
【详解】(1)根据平抛运动规律有h=g,L=t…(2分)
2hm2
联立解得该星球表面的重力加速度g=
(2分)
(2)该星球的第一宇宙速度等于该星球近地轨道卫星的运行速度,由万有引力提供向心力
可得G
-=
R
…
R
GMn
有
R2
…·……(1分)
立解得该星球的第一字宙速度三V2hR……………②
(3)在星球表面有Gm
R2
=g…………………(1分)
4
又M=p.元R3……(1分)
3
联立解得该星球的平均密度p=
3h2
··……·…(2分)
2πGRP
15.【答案】(1)1.36s(2)9.6N(3)v>0.5m/s
【详解】(1)小物块由A到B过程,若匀加速运动至y,则有
2=2gx,=g1…(1分)
解得
x1=0.324m<Z=2.124m
之后物块匀速运动,则有
Z-x1=yt2………………(1分)
则小物块由A到B所经历的时间
t=1+2……………………(1分)
解得
t=1.36s……(1分)
(2)小物块在B点由于
mg=1N<m至=225N
可知,小物块到达B后直接开始做平抛运动,在D点,根据速度分解有
Vp cosa=乃,vtana=gt………(2分)
小物块平抛运动过程中,竖直方向上有
答案第9页,共10页
1
2r=5g写………(1分)
2
在D点,根据牛顿第二定律有
N-mg cos a=m-
6。。。。。(1分)
R
根据牛顿第三定律有
N,=N
解得
N2=9.6N…(1分)
(3)由于
ng sin=0.6N>ung cos=0.4N
可知,小物块在倾斜传送带上向上运动时,若速度大于皮带速度,则向上减速过程有
gsin6+ugc0s日=☑1……(1分)
若物块速度小于皮带速度,则向上减速过程有
mng sin0-mng cos日=ma2·(1分)
解得
4=10m/s2,42=2m/s2
可知,若物块速度大于皮带速度时,物块先以加速度α,向上做匀减速直线运动,后以4,向上
做匀减速直线运动,且此时皮带速度越大,物块向上减速至0的总位移越大,令皮带速度等
于,时,物块恰好减速至0时到达H,则有
1吃-y=24x2…
…(1分)
1吃=223…(1分)
且有
L2=X2十x3……(1分)
解得
y=0.5m/s…
····(1分)
可知,倾斜传送带GH顺时针运转的速度应满足的条件
v>0.5m/S……(1分)
答案第10页,共10页高一物理学科素养阶段训练
盟小之共盟本盟计退理
合林器用风史
一物理组学同端小心心)、山
本试卷满分100分,考试用时75分钟。进四,开盘资(无,小冠
注意事项:
你(m00=元
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。
比量延的率小具冠限,示前(d)图诚透示的珠盘
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.我国的科研团队在引力常量的测量中作出了突出贡献,于2018年得到了当时最精确的引力常量G的值。
下列关于引力常量的说法正确的是()
A.不同物体间的引力常量G的值不相同
el.s
OSS
(a)国
B.引力常量G只是示个常数,没有单位、为衬权切点训附山端辛小出束可,银凝士戴外(C
C.引力常量G的值最早由卡文迪什测出留果).(201知小大:t)
氏心天
D.牛顿在提出万有引力定律的同时,也计算出了引力常量G的值点平如食0),
2.在雨中,当雨滴垂直落在伞面上时,伞下的人不易被雨淋着,若雨滴在空中以1.6ms的速度竖直下落,
而打着伞的人以1.2ms的速度向前行走,已知tan37°=0.75,则伞下的人不易被雨淋
着的打伞方式为(
)电Y:X:和务到直神,状西安快出不得闲风的度写
甚向式直沙即来烟
/S
3.嫦娥二号卫星由地面发射后,进入地月转移轨道,经多次变轨最终进入距离月球表面100公里,周期为
118分钟的工作轨道Ⅲ,开始对月球进行探测,则下列说法错误的是(
轨道I
轨道T
A.卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小
轨道Ⅲ
B.卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道1上运动周期小
C.卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道虹上经过P点时大
CE)
D.卫星在轨道1上经过P点的加速度等于在轨道上经过P点的加速度直
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4.物块B套在倾斜杆上,并用轻绳与物块A相连,今对B施加一个力F(未画出)使物块B沿杆由点M匀
速下滑到N点,运动中连接A、B的轻绳始终保持绷紧状态,在下滑过程中,下列说法正确的是(日)
LLL4LLLLL
A.物块A的速度先变大后变小
B.物块A的速度先变小后变大
C.物块A先处于超重状态,后处于失重状态
+0
D.物块A先处于失重状态,后处于超重状态
+列
hhmmmT
5.近年来我国高速铁路发展迅速,“一带一路”倡议开启了高铁发展的新时代,现已知两轨间宽度为L,内外
轨高度差是h,重力加速度为g,如果机车要进入半径为R的弯道,该弯道的设计速
度最为适宜的是(
gRh
B.
gRh
C
gR√P-F
D
gRh
V L
E-R
V√E-h2
6.如图所示,
蜘蛛在竖直墙壁与地面之间结网时,AB为拉出的第一根直线蛛丝,AB与水平地面之间的夹
角为53°.A点到地面的距离为1.2m。取重力加速度g=10ms2,空气阻力不计,sin53°=0.8,cos53°=0.6。
若蜘蛛从竖直墙壁上距地面1.0m的C点以水平速度跳出(A、B、C三点共面,C点在A点正下方),要落
量点最
到蛛丝AB上,则水平速度,至少为()
风
致的能面将可夏
A.0.9√5m/s
B.1.2m/s
C.3.0m/s
D.1.5m/s
53入B
7.如图,从A点以大小为的速度斜抛出一小球,一段时间后运动到最高点,在最高点速度大小为,再经
一段时间后运动到B点,A、B两点速度方向垂直。小球视为质点,重力加速度大小为g,不计空气阻力,则
小球从A点运动至B点所用时间1及运动到B点的速度大小。分别为(
8W-,G-
A.
B.-
-g-
Vo
C.g--
D.
B
8V-,
-v
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8.我国研制并成功发射了“嫦娥二号”探月卫星.若卫星在距月球表面高度为h的轨道上以速度v做匀速圆周
运动,月球的半径为R,则()为X@州的的日,A数塑中,A位
A,卫星运行时的向心加速度为,二
R+h
变大变犬班的A州心,
B.卫星运行时的角速度为。
R+h
大交司小交大瓶的人:
C.月球表面的重力加速度为”(R+)
R
支别犬千型司,这水时千业决人只
D.卫星绕月球表面飞行的速度为V,
R+h
界领开议容,态州火千级炎人共时
9.如图所示,一光滑宽阔的斜面,倾角为0,高为,重力加速度为g。现有一小球在A处贴着斜面以水平
速度v0射出,最后从B处离开斜面,下列说法中正确的是(
小球的运动轨迹为抛物线
A
小球的加速度为gtan0
小球到达B点的时间为L
2h
ine1g
夹的回面平水己
小球到达B点的水平位移。
2h
B
si血0√g形空m01剑惠国氏哪,mc以责强的以
10.如图甲光滑圆锥体固定在水平面上,其轴线竖直,母线与轴线夹角为0,长为L的轻绳,一端固定在
圆锥顶点P处,另一端拴着质量为m的小球(小球可看成质点,小球静止时,轻绳与母线平行),小球以角
速度o绕圆锥体的轴线做匀速圆周运动,绳子拉力T随o2的变化关系如图乙所示,重力加速度取10ms2,
则下列正确的是(
AT/N
2ms.日
2mn2v20 .A
25
alme.I.CI
n0.8
4
短小一出所房版的小大出从圆设下
一→w(rad2/s2)t四版动两a小点位过间h
0
ntnnnwwwwwwnmmm
25
4代小大明的员性的风1两0武点6范值点k从和小
甲
A.母线与轴线夹角0为37°
B.小球的质量为1kg
C.轻绳L长为1.2m
D,小球的角速度为3rad/s时,小球已经离开锥面
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二、非选择题:本题共5小题,共54分(解答题应写出必要的文字说明、方程式)。
11.(6分)物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有:
玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器,(圆弧部分的半径为
凹形桥模拟器
R=0.20m)。完成下列填空:
(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤
113
0
9
的示数为1.00kg;将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托
kg
E
盘秤的示数如图(b)所示,则玩具小车的质量为
kg。
天
将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另托盘秤
每水01圆本
一侧。此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小
图(a)
图b)
硬目画
车,记录各次的m值如下表所示。
,食0房觉留制年,食无研的全不)议西
0
序号
项出关工山的中量话动量带武任图限的年,
2
4
()形的量常代代关风
m (kg)
2.20
2.19
2.20
2.21
2.20
同球不10品米比北的回的不
(2)根据以上数据,可求出小车经过四形桥最低点时对桥的压力为八,小车通过最低点时的速度
大小为
m/s(重力加速度大小取10m/s2)。(结果保留2位有效数字)由?量D机(
12.(10分)在做“探究平抛运动的特点”的实验时:
(1)钢球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴,竖直线
是用
来确定的。
(2)某同学通过实验得到的轨迹如图所示,由轨迹可知,竖直距离yo:yAs:yc
)出数式伞达的通
toA tAB tBc=
这表明竖直方向是
运动。
个ym
数量对交0.8
时代达托,用得工的代积
0
→x2/m2
0.04
(3)该同学在轨迹上选取间距较大的几个点,测出其坐标,并在直角坐标系内绘出了y一x2图像,此平抛物
体的初速度vo=0.49m/s,则竖直方向的加速度g=ms2。(结果保留3位有效数字)
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13.(10分)如图所示,一小球从平台上水平抛出,恰好落在平台前一倾角为α=53°的斜面顶端并刚好沿斜
面下滑,已知平台到斜面顶端的高度为h=0.8m,取g=10ms2。求小球水平抛出的初速度vo和斜面顶端与
平台边缘的水平距离s各为多少?(sin53°=0.8,cos53°=0.6
77777
S
77777777
14.(12分)我国航天技术飞速发展,设想数年后宇航员登上了某星球表面。宇航员从距该星球表面高度为
山处,沿水平方向以初速度v抛出一小球,测得小球做平抛运动的水平距离为L,已知该星球的半径为R,引
力常量为G,忽略星球自转,试求:
()该星球表面的重力加速度g:
(②)该星球的第一宇宙速度¥
(3)该星球的平均密度p。
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15.(16分)科技馆有一套儿童喜爱的机械装置,其结构如图所示:传送带AB部分水平,其长度L=2.124m,
以y=1.8m/s顺时针匀速转动。大轮半径r=14.4cm,其下端C点与圆弧轨道DEF的D点在同一水平线上,
F点和倾斜传送带GH的下端G点平滑连接。圆弧轨道的半径R=0.1m,倾斜传送带GH长为L=0.5m,倾
角日=37”,某同学将一质量为0.1kg的小物块轻放在水平传送带左端A处,小物块从B点离开水平传送带后,
恰能从D点沿切线方向进入圆弧轨道,到达F点后,小物块以”=3m/s的速度滑上倾斜传送带GH。已知小
物块与两段传送带的动摩擦因数均为4=0.5,重力加速度g=10m/s2,si37=0.6,cos37=0.8,求:
(1)小物块由A到B所经历的时间:
(2)小物块在D点时,对圆弧压力的大小:
(3)若要小物块能被送到H端,倾斜传送带GH顺时针运转的速度应满足的条件。
C
E
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