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高一物理参考答案、提示及评分细则
1.B甲图中,力的方向与物体的位移方向成锐角,力F对物体做正功,A错误;乙图中,力F对物体做功为W乙
F1cos150°=一Fcos30°,丙图中,力F对物体做功为W丙=Flcos30°,乙图和丙图中,力F对物体做功不相同,B正确,
C错误;甲图中,力F对物体做功为W甲=Flcos30°,甲图和乙图中,力F对物体做功不相同,D错误,
2.D小球从A点下滑到B点的过程中,重力做正功,重力势能减小,A错误;重力势能的变化量只与重力做功有关,与路
径及路径是否粗糙无关,B错误;由A可知,无论取何处为重力势能零势能面,小球在A点的重力势能均比B点的重力
势能大,C错误,D正确.
3.A两个齿轮边缘的线速度大小相等,B齿轮半径较小,根据ω=亡可知w4<ws,选项A正确,C错误;由向心加速度公
式a=,可得a<as,选项B错误;由周期公式T=红,可得TA>T。,选项D错误.
4.B根据万有引力提供向心力,有G=m,解得T一√新,由于卫星A,B均做匀速圆周运动且轨道半径相
/4π23
等,则A、B运动的周期相等,卫星B为地球静止卫星,则A、B均是同步卫星,周期均为24h,A错误;根据万有引力提供
向心力,有G=m,解得心一√.而第一宁宙速度是近地环绕速度,则第一宇宙速度是最小的发射速度.最大
2
的环绕速度,C错误;卫星B为地球静止卫星,则B运动方向与地球自转方向相同,且位于赤道正上方,B正确,D错误,
5.C在最高点处,根据牛顿第二定律可得mg一八,=m号,解得八=mg一m号,在最低点处,根据牛顿第二定律可得
N。一mg=m,解得N:=m十mg,则N,>N,故A错误;不存在离心力,汽车转弯发生侧滑的原因是静摩擦力不
足以提供汽车转弯所需要的向心力,使汽车做离心运动,故B错误;图丙铁路转弯处,通常要求外轨比内轨高,当火车按
规定速度转弯时,由重力和支持力的合力完全提供向心力,从而减轻轮缘对外轨道的挤压,故C正确;图丁脱水桶脱水
时,桶壁对衣物的摩擦力等于衣物的重力,不会随着转速的增大而增大,故D错误.
6.B小船不能到达A点的正对岸B点,到达B点下游,A错误;小船的渡河时间为1=①=20s,B正确:船过河时间与河
水流速无关,但位置随着水流速度的增大离B点越远,C、D错误
7.D滑块即将滑动时,由牛顿第二定律有g=mwr,则ω=V一
20
/8当角速度个Vr入V3
rad/s,滑块B出现最大
静摩擦力,先滑动,A错误;当角速度为时,滑块B摩擦力为零,此时细线拉力为F,对滑块A有F十Ag
maw22rA,对滑块B有F=mw22rs解得n=5rad/s,B错误;当角速度为a时,滑块A即将开始滑动,此时细线拉力
为T,对滑块A有T十m4g=maw32rA,对滑块B有T-mBg=mBw32rB,解得ws=√35rad/s,C错误;当角速度为w1
时,滑块A达到最大静摩擦力,此时细线拉力为T,对A有T十Ag=mAw:rA,对B有T十Bg=msw42rB,联立解
得w4=√15rad/s,D正确.
8.CD神舟飞船没有脱离地球的引力,故其发射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度,A错误;开普勒第二定律应用
的条件前提是在同一轨道上,B错误;两次点火后飞船均做离心运动,故提供的向心力小于需要的向心力,即两次点火都
是加速点火.C正确:由万有引力提供向心力有G=m二,解得一√
,又则w√,则当飞船在轨道
【与轨道Ⅲ上运动时,在轨道I上运动时的角速度大,D正确.
9.BD由题意可知汽车受到的阻力为f一mg=200N,A错误:由0-1图像可知前5s内的加速度大小为a=8
m/s=2m/s,前5s内对汽车受力分析,由牛顿第二定律有F-f=ma,解得汽车在前5s内的牵引力为F
10
6O00N,B正确;5s末达到额定功率,由瞬时功率表达式P=F可知汽车的额定功率为P=60kW,C错误;汽车达到
最大速度时牵引力为F=f=2000N,由瞬时功率表达式P=Fm可知汽车的最大速度为.=30m/s,D正确.
0,BC将力F,位移L均沿U方向和垂直u方向分解,沿u方向上有Lcos60°子,4三二垂直v方向上有
m
Lsn60-受.a,开=华联立解得1=5a,=-元a,=则F=VF+F厚-√
md3md
2心,方向与AB成60°,斜向左下方,B.C正确
11.(1)线速度(2分)(2)B(2分)(3)1:4(2分)
解析:(1)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时,它们是皮带传动,塔轮边缘处的线速度相等
(2)探究向心力和角速度的关系时,利用控制变量法,根据℉=r可知控制质量相同和半径相同,所以将质量相同的
小球分别放在档板A和档板C处.
(3)在小球质量和转动半径相同,传动塔轮皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为2:1的情况下,由于左、右两个塔轮
边缘的线速度大小相等,根据v=rw可知,左、右两个塔轮的角速度之比为1:2,根据F=w,可知此时左、右两侧露
出的标尺格数之比为1:4.
12.(1)变远(1分)不变(1分)(2)C(2分)(3)1.5(2分)0.1(2分)
解析:(1)将A、B球恢复初始状态后,用比较大的力敲击弹性金属片,A球水平速度变大,下落的高度不变,由自由落体
运动规律知下落时间=
,则小球在空中运动的时间不变,则落地点变远
(2)安装题图乙装置研究平抛运动实验时,需保证斜槽末端水平,从而使小球每次都做平抛运动,为描绘小球做平抛运
【高一期中·物理参考答案第1页(共2页)】
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动的同一条轨迹,需使小球每次都从斜槽上同一位置由静止开始释放,斜槽不需要光滑,C正确
(3)小球从A点到B点和从B点到C点的水平位移相等,则小球从A点到B点和从B点到C点的时间相等,竖直方
向有yc一ys=2L=0.1m=gT,解得T=0.1s,故该小球做平抛运动的初速度大小=头=0.15m=1.5m/s,小
T0.1s
球在B点时的竖直方向速度等于AC段竖直方向的平均速度,可得场=巡业一头=2m/,又%=,可得小
2T
球从抛出点运动到B点经历的时间tB=0.2s,则小球从抛出点运动到A点经历的时间tA=tB一T=0.1s.
13.解,1在火星表面有袋mg(2分)
解得M=R
(2分)
(2)当飞船紧贴火星表面做圆周运动时,环绕速度最大,该速度即为火星的第一宇宙速度
设飞船的质量为m
由重方提供向心力:有mg=m爱
(2分)
解得v=√gR(2分)
(3)设火卫一的质量为m
由万有引力提供向心力有=m答,(2分)
4π2
2
其中r=R十h
解得T=(R+),/R+h
(2分)
14.解:(1)球A匀速转动,对A分析可知,水平方向上有Ag tan0=mw2Lsin0(2分)
解得w√爱=√里
(2分)
(2)球B处于平衡状态,轻绳上的张力T=mg(1分)
对球A有T=1分)
cos 0
解得器=专
(1分)
mB
(3)设稳定后球A到上管口的绳长为L',与球A相连的绳与竖直方向的夹角为0,对A分析
水平方向上有Tsin0=mAw2L'sin0(1分)
竖直方向上有Tcos日=mAg(1分)
其中T=gg
解得cosf=告。=√是
mBg
(1分)
由此可知,当球A和球B的质量不变时,0=0=37°,仅增大球A的角速度时,球A到上管口的绳长会缩短,所以球B
相对于原来的位置应该下降了0.2L,那么此时L'=L一0.2L=0.8L(1分)
解得。瓷V恶√任1分)
mBg
/5g
15.解:(1)从B到C,由2×2R×g=u,2(2分)
解得=4m/s(1分)
因为小球沿切线进人圆弧轨道CD,所以心=。
sin9-5m/s(2分)
(2)由(1)知6=3m/s(1分)
在B点,由牛顿第二定律有R十mg-"爱
(1分)
解得Fv=12.5N(1分)
因Fx>0,故Fw的方向与重力方向一致,竖直向下
同理,在C点有Fe一ngcos0="
(1分)
R
解得Fc=68.5N(1分)
(3)小球从D点射出后做斜抛运动
由于竖直方向上的速度不受影响,因此在竖直方向上有
H=o1-2gt(2分)
解得1=号s1=日s舍去)1分)
如图所示,由对称性可知,水平方向上有x=1=号m=1.8m1分)
即L1十L=1.8m(1分)
故L=1.7m(1分)
[后面3分或解:从开始反弹到穿过圆框中心的时间,=L=0,s
0—3s3。s工分)
1
17
一则小球从D点运动到与挡板相撞的时间2=一4马s一30一0。Q分
放=a4=3m/s×
s=1.7m1分)]
【高一期中·物理参考答案第2页(共2页)】
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考生注意:
1.本试卷分选择題和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答策后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的
答案标号涂黑;非选择題请用直径0,5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区城内作答,
超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修第二册第五章至第八章第2节。
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题中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,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.如图所示,物体在力F的作用下沿水平面运动一段位移.设这三种情形下力F和位移L的大小都是一
样的.下列说法正确的是
8150
0=30°
甲
丙
A.甲图中,力F对物体做负功
B.乙图中,力F对物体做功为一Flcos30°
C.乙图和丙图中,力F对物体做功相同
D.甲图和乙图中,力F对物体做功相同
2.如图所示,A、B是曲面上的两点,一小球由A点下滑到B点.下列说法正确的是
A.小球从A点下滑到B点的过程中,重力势能增大
B.若增加曲面的粗糙程度,则小球从A点下滑到B点的过程中,重力势能的变
化量会变小
B
C.取A点所在水平面为重力势能零势能面,则小球在A点的重力势能小于在B点的重力势能
D.无论取何处为重力势能零势能面,小球在A点的重力势能均比在B点的重力势能大
【高一期中·物理第1页(共6页)】
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3.闹钟是带有闹时装置的钟.既能指示时间,又能按人们预定的时刻发出音响信号或其他信号.如图所
示,A和B分别为某闹钟中两个齿轮边缘上的点,用w、v、T、α分别表示角速度、线速度、周期、向心加
速度的大小.当两个齿轮相互咬合进行工作时,下列关系正确的是
A.@A<@B
B.an>aB
C.vA>UB
D.TA<TB
4.如图所示,人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动且轨道半径相等,卫星B为地球静止卫星.下列说法
正确的是
A.卫星A不是地球同步卫星
B.卫星B运动方向与地球自转方向相同
C.卫星A的线速度等于7.9km/s
D.卫星B可能静止在北京正上方
5.关于生活中圆周运动的实例分析,下列说法正确的是
外轨
车
内轨
丙
A.图甲,汽车在起伏的山路上以较大的速度匀速率行驶,B处比A处更容易爆胎
B.图乙,冬季汽车转弯,发生侧滑,是因为汽车受到了离心力的作用
C.图丙,铁路转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是减轻轮缘对外轨的挤压
D.图丁,脱水桶脱水时,转速越大,贴在竖直桶壁上的衣服受到的摩擦力也越大
6.如图所示,若小船从A点出发到达河的对岸,河宽d=60m,河水流速=4m/s,小船在静水中的航
行速度2=3/s,当船头与河岸垂直时,下列说法正确的是
A.小船到达A点的正对岸B点
B.小船的渡河时间为20s
C,若河水流速增大,小船的渡河时间变长
D.若河水流速增大,小船到达对岸的位置离B点的距离不变
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7.如图所示,两滑块A、B质量分别为0.5kg、0.2kg,放置水平圆盘中心两侧,两滑块间用长为0.5m细
线拴接,到中心距离分别为r=0.2m、rn=0.3m,开始时细线刚好拉直.现圆盘从静止开始逐渐加大
转速,两滑块与圆盘间动摩擦因数均为0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力
加速度g取10m/s2,下列说法正确的是
0
A.当角速度为√5rad/s时,滑块B受到最大静膝擦力作用
B.当角速度为√20rad/s时,滑块B所受摩擦力为零
C.当角速度为√3orad/s时,滑块A即将开始滑动
D.当角速度为√I5rad/s时,滑块A受到最大静摩擦力的作用
8.神舟飞船是我国自行研制的用于天地往返运输人员和物资的载人航天器,达到或优于国际第三代载人
飞船技术,具有完全自主知识产权及鲜明的中国特色,神舟载人飞船的发射、与空间站对接过程简化如
图所示:飞船先进入轨道I,然后在近地点A点点火进人转移轨道Ⅱ,到达远地点B时,再次点火,进
人目标轨道Ⅲ并与空间站实现对接.假设轨道I和轨道Ⅲ都近似为圆轨道,下列说法正确的是
Ⅲ
船
第一次
变轨
空间站
A.神舟飞船的发射速度大于11.2km/s
B.在相同时间内,飞船分别在轨道I与轨道Ⅱ上运动时扫过的面积相等
C.两次点火都是加速点火
D.当飞船分别在轨道I与轨道Ⅲ上运动时,在轨道I上运动时的角速度大
9.一辆汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定
功率运动,其。-:图像如图所示.已知汽车的质量为m=2×10kg,汽车受到地面的阻力为车重的品,
g取10m/s2.下列说法正确的是
A.汽车在前5s内的阻力为200N
◆v/(ms)
B.汽车在前5s内的牵引力为6×103N
C.汽车的额定功率为40kW
t/s
D.汽车的最大速度为30m/s
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10.如图所示,一质量为m的小球在光滑水平桌面上受一水平恒力F的作用,先后经过A、B两点,速度
方向偏转90°.已知经过A点时的速度大小为、方向与AB连线夹角为60°,AB连线长为L.对小球
从A运动到B的过程,下列说法正确的是
A.小球在B点的速度大小为得,
之
A60°
B小球从A到B运动的时间为二
C.水平恒力方向与AB连线夹角为60°
D水平恒力F的大小为咒
二、实验题(本题共2小题,共14分)》
11.(6分)某同学用如图所示的装置探究向心力大小的表达式.长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A
到转轴距离的2倍,长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等.转动手柄使长槽和
短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动.横臂的挡板对球的压力提供了向心力,
球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力简下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等
分格可粗略计算出两个球所受向心力的比值
标尺
弹簧测力筒
小球
挡板B
小球
长相
短
变速塔轮
变巡塔轮
传动皮带
乎柄
(1)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时,塔轮边缘处的
相等(填“线速度”或“角
速度”).
(2)探究向心力和角速度的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,将质量相同的小球分
别放在
(填序号).
A.挡板A和挡板B处
B.挡板A和挡板C处
C.挡板B和挡板C处
(3)在小球质量和转动半径相同,塔轮皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为2:1的情况下,逐渐加
速转动手柄到一定速度后保持匀速转动,此时左、右两侧露出的标尺格数之比为
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12.(8分)某实验小组用如图甲、乙所示的装置研究平抛运动的特点.
斜槽AM
挡板N
地面息品
10
甲
丙
(1)如图甲所示,小球A、B处于同一高度,第一次用小锤轻击弹性金属片,使A球水平飞出,同时B
球被松开下落;将A、B球恢复初始状态,第二次用较大的力被击弹性金属片,则与第一次相比,此
次A球落地点
(填“变远”“不变”或“变近”),A球在空中的运动时间
(填
“变大”“不变”或“变小”).
(2)(单选)关于本实验下列说法正确的是
A.斜槽末端切线可以不水平
B.斜槽一定要光滑
C.为描绘同一条运动轨迹,小球需从斜槽上同一高度由静止释放
(3)小方同学通过实验记录了小球在运动途中的三个位置如图丙所示,图中方格纸每小格的边长L=
5cm,由图中信息可求得小球平抛的初速度大小为=
m/s;小球从抛出点运动到A
点经历的时间t=
s.(g取10m/s2,结果保留到小数点后一位)
三、计算题(本题共3小题,共计40分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出
最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(12分)假如未来航天员登陆火星,在火星上通过抛体运动或圆周运动测得火星表面的重力加速度为
g.已知引力常量为G,火星的半径为R,不计火星自转影响.求:
(1)火星的质量;
(2)火星的第一字宙速度;
(3)若火卫一离火星表而的高度为h,火卫一绕火星做圆周运动的运动周期.
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14.(12分)如图所示,一根不可伸长的轻绳穿过一竖直固定的光滑细管,两端系有小球A、B(可视为质
点).现使球A绕中心轴匀速转动,当与小球A相连的轻绳与竖直方向的夹角0=37°时,球A到管顶
之间的距离为L.空气阻力不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g
(1)求球A的角速度大小w;
(2)求A、B两球质量之比;
(3)使球A绕中心轴以角速度w'(w>w)匀速转动,测出球B相对于原来的位置高度变化
了0.2L,求w的值.
15.(16分)如图所示的游戏平台,AB为竖直半圆形光滑圆管轨道,其半径R=0.4(忽略圆管的内径),A
端切线水平,水平轨道AC与半径为r的光滑圆弧轨道CD相接于C点,C、D两点等高,圆弧轨道CD对
应的圆心角为20=106°.一质量m=1kg的小球在弹射器的作用下从水平轨道AC上某点以某一速度冲
上竖直圆管轨道,并从B点飞出,经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道,然后从D点离开,由于圆弧轨道
CD光滑,因此小球离开D点的速度与C点速度大小相等,小球离开D点后做斜抛运动,最终从高为H
=0.6m的圆框中心穿过.已知圆框中心与固定圆框的竖直挡板(足够高)的距离L=0.1m,重力加速度
g取10m/s2,不计摩擦阻力和空气阻力,小球可视为质点,sin53°=0.8,cos53°=0.6.
(I)求小球到达C点时的速度大小vc;
(2)求小球在B点和C点受到的轨道作用力的大小:
(3)如果游戏要求小球在圆筐的上方与竖直挡板碰撞一次后从圆框中心穿过,假设小球碰撞竖直挡板
时沿平行挡板方向的速度不变,垂直挡板方向的速度大小不变,方向相反,求竖直挡板与圆弧轨道
D点间的距离L1.(不考虑小球与挡板的碰撞时间)
一弹射器
0
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