内容正文:
高一物理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。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案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的
答案标号涂黑:非选择题济用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答題卡上各题的答题区域内作答,
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.本卷命题范因:必修第二册第七章至第八章。
一、选择题(本题共10小题,共43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5分,选对但不全的得3分,有选错的得
0分)
1.历史上很多科学家通过大量曲折而又闪烁智慧的探索,发现了很多重要的物理定律,建立了很多物理
学说.下列叙述符合史实的是
A.牛顿首次在实验室中比较准确地测出了引力常量G的数值
B.牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出了
万有引力定律
C.根据天王星的观测资料,哈雷利用万有引力定律计算出了海王星的轨道
D.爱因斯坦的相对论改变了经典时空观,指出了牛顿力学的局限性,相对论的创立表明经典力学已不
再适用
2.如图所示,一送餐机器人在送餐,餐具放在水平托盘上,机器人在水平方向上做匀加速直线运动,该过
程餐具与水平托盘始终无相对滑动.下列说法正确的是
A.摩擦力对餐具做正功
B.支持力对餐具做正功
C.重力对餐具做负功
D.合力对餐具不做功
【高一物理第1页(共6页)】
3,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
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
4.如图所示,有质量均为m的三个星球A、B,C.图甲中,三星球构成边长为a的等边三角形:图乙中,三
星球在一条直线上,两图中相邻两星球间的距离均为,则两种情况下星球A所受万有引力大小之
比为
A⑤
5
8
3
c
中
得
5.如图所示,关于开普勒三大定律,下列说法正确的是
A所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处于椭圆中心
火星。
B.地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点的运行速率等于在远日点运行的
地球太阳●
出信速率
C.火星绕太阳运行一周的时间比地球绕太阳运行一周的时间长
D,在相等时间内,火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等
6酢浆草的果实成熟后会突然裂开,将种子以弹射的方式散播出去.某次抛出的种子中有两粒的运动轨
迹如图所示(两粒种子可视为同时抛出),它们质量相同,轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为0,且轨
迹交于P点,抛出时种子1和种子2的初速度均为心,种子1抛出时
种子2
方向水平,种子2抛出时方向斜向上,忽略空气阻力.关于这两粒种
种子
子从O运动到P的过程中,下列说法正确的是
A种子2重力的平均功率大
B运动过程中种子2的重力做功多
C经过P点时种子2重力的瞬时功率大小大于种子1的
D.种子2经过P点时的速率小于种子1经过P点时的速率
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7.体育课上,小明同学想研究一下篮球下落时受到的空气阻力及篮球与球场地面碰撞时的能量损失问
题,他将质量为的篮球举至离地面高为h处,然后由静止释放,通过记录发现篮球第一次反弹后上
升的高度为释放高度的子.已知重力加速度为g,下列说法正确的是
A若不考虑空气阻力,则篮球第一次与地面碰撞损失的机械能为子mgh
B.若篮球与地面碰撞时无机械能损失,则空气阻力大小的平均值为号mg
C,若空气阻力大小恒定为mg,则篮球第一次与地面碰撞损失的机械能为mgh
D.若篮球与地面碰撞时无机械能损失,空气阻力大小恒定,则篮球从释放到停止运动的总路程为7h
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
入目标轨道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
第二次
变轨
第一
变轨
空间站
A.神舟飞船的发射速度大于11.2km/s
B.神舟飞船在轨道上运行时不受重力的作用
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.“双星系统”由相距较近的星球组成,每个星球的半径均远小于两者之间的距离,而且双星系统一般远
离其他天体,它们在彼此的万有引力作用下,绕某一点O做匀速圆周运动.如图所示,某一双星系统中
A星球的质量为m1,B星球的质量为m2,它们球心之间的距离为L,引力常量为G.下列说法正确的是
AA星球的轨道半径为m件m
B.A星球运行的周期为2πL√G(m,+m2)
L
C.A星球和B星球的线速度大小之比为2:
D.若在0点放-个质点,则它受到两星球的引力之和一定为零
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10.如图甲所示,质量为m的滑块静止在倾角0=30°的粗糙斜面底端,现用平行于斜面向上的拉力F作
用在滑块上,滑块沿斜面运动x0=2m时撤去拉力F,此时滑块的机械能E。=80J,滑块上滑过程中
机械能E与上滑位移x之间的关系图像如图乙所示,滑块运动2。时达到最高点,取斜面底端重力势
能为0,重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是
3E
4
乙
A.滑块的质量为m=3kg
B.滑块所受摩擦力的大小为5N
C.拉力F的大小恒为40N
D.拉力F撤去时滑块的动能为50J
二、实验题(本题共2小题,共16分)
11.(6分)小华同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律.如图乙所示是该同学打出的一条点
迹清晰的纸带,纸带上的O点是起始点,选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点,并测出各
计数点到O点的距离依次为L1、L2、L、L4、L5、L6.已知打点计时器所接的电源是频率为f的交流
电,重物的质量为m,当地的重力加速度为g
夹子
打点
计时器
纸带
重物
甲
(1)(单选)下列操作正确的是
A.安装打点计时器时两限位孔应保持竖直
B.先释放纸带后接通电源
C.释放纸带前应使重物离打点计时器尽量远一些
D.可以用=2gL来计算纸带上所选取的计数点的瞬时速度
(2)从打O点到打D点,重物重力势能的减少量△E。=
,动能增加量△Ek=(结果
用题中字母表示).若在误差允许的范围内二者相等,则可验证机械能守恒定律,
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12.(10分)某实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律.细绳跨过固定在铁架台上的小滑轮,肉
端各悬挂一个质量分别为M、m的重锤A(含遮光条)、重锤B(M>m).主要的实验操作如下:
①测量遮光条的宽度为d;
②用米尺量出光电门1、2间的高度差h;
自重锤A
③将重锤B压在地面上,由静止释放,记录遮光条先后经过两光电门的遮光
光电门11
遮光条
时间t1、t2;
④改变光电门2的位置,重复实验,
光电门2
(用题中物理量的符号
重锤B
(1)重锤A经过光电门2时的速度大小为
77777777777
表示)
(2)若本实验只有一个光电门,
(填“能”或“不能”)完成实验,
(3)已知重力加速度为g,若满足关系式
(用题中物理量的符号表示),则验证了重锤A(含
遮光条)、B组成的系统机械能守恒,
(4)(单选)某小组实验中发现系统减少的重力势能略小于系统增加的动能,下列原因中可能的
是
A.存在空气阻力
B.高度差h的测量值偏小
C.遮光条宽度d的测量值偏小
(5)实验中,忽略空气阻力,细绳与滑轮间没有相对滑动.某同学认为实验过程中细绳对重锤A和重
锤B都做了功,因此重锤A(含遮光条)、B组成的系统机械能并不守恒.该同学观点
(填“正确”或“不正确”),理由是
4
三、计算题(本题共3小题,共计41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)通过天文观测可以推算天体的质量,某天文爱好者通过观测、计算与查阅资料得到木星的半
径为R,绕木星运动的一颗卫星周期为T、轨道半径为r,引力常量为G.求:
(1)木星的质量M;
(2)在木星表面发射围绕木星运动飞行器的最小发射速度,
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14.(12分)t=0时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,=35s时,汽车达到最大速度,随后以该速度匀速行驶.已知汽车的质量
为m=2×10kg,汽车受到地面的阻力为车重的0,汽车在前5s内的牵引力为6×10N,整个过程
中,汽车的功率都不超过额定功率,重力加速度g取10m/s2.
(1)求0~5s内汽车的加速度大小;
(②)求汽车的额定功率及最大速度大小;
(3)若该汽车以额定功率启动,=40s时达到最大速度,求该汽车从启动开始到达到最大速度时运动
的位移大小
15.(17分)如图所示,竖直面内有一光滑圆弧轨道AB,半径R=2m,圆弧所对的圆心角0=53°,轨道最
低点B与水平传送带左端相切,传送带由电动机带动,以恒定速率顺时针匀速转动,传送带BC长L
=3m,传送带右端平滑连接一与传送带上表面等高的水平地面CE,其中CD粗糙,DE光滑,且C、D
间距离为s=2m,E点固定一竖直墙壁,一个轻弹簧右端与墙壁连接,弹簧的原长与D、E间的距离相
等.一质量m=1kg的物块P从圆弧轨道的最高点A由静止释放,物块P与传送带及粗糙水平地面
CD间的动摩擦因数均为μ=0.5,物块P第一次压缩弹簧时弹簧的最大弹性势能E。=8J.物块P可
看成质点,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度g取10m/s2.
(1)求物块P经过B点时对轨道的压力大小;
(2)求物块P在C点时的速度大小及最终停止的位置距C点的距离;
(3)求传送带的速率及物块通过传送带的过程电动机对传送带多做的功.
-10
AQ
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高一物理参考答案、提示及评分细则
1.B卡文迪什首次在实验室中比较准确地得出了引力常量G的数值,故A错误;牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球
与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体,得出了万有引力定律,故B正确:英国人亚当斯和法国人勒威耶
根据万有引力推测出海王星的轨道和位置,柏林天文台年轻的天文学家伽勒和他的助手在勒威耶预言的位置发现了海
王星,故C错误;爱因斯坦的相对论改变了经典时空观,指出了牛顿力学的局限性,但经典力学在宏观低速范围内符合
的较好,并不是不再适用,故D错误
2.A餐具跟着机器人在水平方向做匀加速直线运动,对餐具受力分析可知,受重力、支持力、向前的静摩擦力,则静摩擦
力与运动方向相同,静摩擦力对餐具做正功,故A正确;支持力与运动方向垂直,则支持力对餐具不做功,故B错误:重
力与与运动方向垂直,则重力对餐具不做功,故C错误;餐具在水平方向做匀加速直线运动,则合力对餐具做正功,故D
错误.
3.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」
4.A题甲图中A受到的万有引力大小F,=2×G严cs30°=BGr,题乙图中A受到的万有引力大小F2=G+
a?
a
a
密贸则比值会5放A正确,
(2a)2
5
5.C所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处于椭圆的一个焦点上,故A错误;由开普勒第三定律可知,火星绕太阳
运行一周的时间比地球绕太阳运行一周的时间长,故C正确:由开普勒第二定律可知,地球绕太阳在椭圆轨道上运行,
在近日点运行的速率比远日点运行的速率大,故B错误;在相等时间内,同一行星与太阳的连线扫过的面积相等,故D
错误.
6.C在竖直方向上种子2做竖直上抛运动,即先向上减速再向下加速,而种子1做自由落体运动,故种子2运动时间较
长,这两粒种子从O点运动到P点的高度相同,又质量相同,则两粒种子重力做功相同,种子1重力的平均功率大,A、B
错误;重力的瞬时功率Pc=mg心,=mgt则在P点种子2重力的瞬时功率大,C正确;在P点,对于种子1有v
√n2+℃,=√w2十2gh,对于种子2,竖直方向上有y,2-h,2=2gh,在P点有u=√x2十℃,=√r+,2+2gh
=√2十2gh,则种子1、2在P点的速率相同,D错误(或由动能定理直接得到).
7.D不考虑空气阻力时,篮球初始机械能为mgb,碰撞后上升至头,则机械能损失为mg-子mgh=子mg,A错误;若
碰撞无机械能损失,则总机械能损失由空气阻力做功引起,下落和上升过程总路程为子,则由mg×子=f×子h,得
-7mg,B错误:空气阻力了=六mg时,由了X子h+△E=△E=子mgh,得△E-
40mgh,C错误;由B可知f·s
gh,解得s=7h,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:失重不表示不受重力
作用,而是重力全部用来提供做圆周运动的向心力,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:由万有引方提供向心力有G恤=m号解得。一√应,又=则w
.2
G,则当飞船在轨道I与轨道Ⅲ上运动时,在轨道I上运动时的角速度大,D正确,
9.BC由于两星球的周期相同,因此它们的角速度也相同,设两星球运行的角速度为ω,轨道半径分别为r、2,根据牛顿
第二定律,对A星球有Gm=m1a2n,对B星球有G=m2mr2,得n:n=m2:m,又n十n=L,则n
4π
l2工2二1一L,A错误;恨话灯了2一1Te广1广三
1m+m2
1n1+m2
一L,解得A星球运行的周期T=2xL·
7m1+n2
√G(m十m)·故B正确:A星球和B星球的线速度大小之比--他,故C正确:0点处质量为m的质点受到B
UB wr2 m
星球的万有引力FB=Gm=,,Gm、,受到A星球的万有引力FA=Gm”=
Gmm一,故该质点受到两星
2一L)】
m1+2
球的引力之和不为零,故D错误.
10.AD由功能关系,滑块机械能的变化量等于除重力以外的力做功,拉力作用xo=2m内,由Fxm一fx0=E一0,拉力
撤去后0=2m内,由-f。=E,一B,E=80J代人解得拉力F=50N,摩擦力f=10N,B.C错误;拉力作用xo=
2m内,由动能定理Fxo-fxn一ngsin30°·xnEk,一0,拉力撤去后x=2m内,由动能定理-fao一ngsin30°·xo=
0一Ek,联立解得滑块的质量m=3kg,拉力F撤去时滑块的动能Ek=50J,A、D正确.
11.(1)A(2)mgla m(Ls)上(每空2分)
8
解析:(1)为减小摩擦等阻力,安装打点计时器时两限位孔应保持竖直,A正确:为尽可能利用纸带,应先接通电源后释
放纸带,且释放纸带前应使重物离打点计时器尽量近一些,B、C错误;用自由落体运动规律计算纸带上所选取的计数
点的瞬时速度,即默认了机械能守恒,D错误.
(2)重力势能的减小量△E,=mgL,纸带上相邻计数点间时间间隔T=子,则打D点时重物的速度0=2T严
2T
【高一物理参考答案第1页(共2页)】
LL)=L-L)上,则动能增加量△E,=mL一L)上.(注:用L6-L来计算物也可给分)
2
12.12分)(2能2分)3)M-mgh=名m+n(传-号)2分)42分)(5)不正确(1分)细绳拉
力属于内力,两者的代数和为零,系统仍只受重力作用,系统机械能守恒(合理即可)(1分)
解析:(1)重锤A经过光电门2时,由于遮光条宽度d很小,极短时间内的平均速度近似等于瞬时速度,所以重锤A经
过光电门2时速度的大小为边=4
(2)能完成实验,分两次进行实验,先在光电门1的位置做好标记,并记录光电门在1位置上时重锤A经过光电门的时
间t1,然后把光电门移到光电门2的位置,再记录光电门在2位置上时重锤A经过光电门的时间t2,再用米尺量出光
电门1、2位置间的高度差h即可.
(③)重锤A经过光电门1时速度的大小为=号,重锤A从电门1下降到电门2的过程中,系统重力势能的减少量为
△E=M-mh,系统动能的增加量为△E,=己(m十0话一合m十0听=之m十M0(借一号):若系统机械能守
桓,则△E。=△E,即(M-mgh=之m+n(质-号)】
(4)存在空气阻力时,系统克服空气阻力做功,会使系统减少的重力势能一部分转化为内能,导致系统减少的重力势能
略大于系统增加的动能,故A错误;高度差h的测量值偏小,会使计算出的重力势能减少量偏小,那么系统减少的重力
势能应小于系统增加的动能,故B正确:遮光条宽度d的测量值偏小,会使计算出的速度偏小,从而使系统增加的动能
偏小,那么系统减少的重力势能应大于系统增加的动能,故C错误,
(5)细绳拉力属于内力,两者的代数和为零,系统仍只受重力作用,系统机械能守恒,
1a.解:)对于木星的卫星,由万有引力提供向心力有必=m等,(4分)
r2
解得木星的质量为M-察(2分)
(2)对于木星的近表面卫星有=m发
(4分)
R2
其中M=4xr
GT
解得在木星表面发射围绕木星运动飞行器的最小发射速度一平√辰
(2分)
14.解:(1)由题意可知汽车受到的阻力为f=0mg=2000N(1分)
前5s内对汽车受力分析,由牛顿第二定律有F-f=ma(1分)
解得a=2m/s2(1分)
(2)5s末汽车的速度u=at=10m/s(1分)
则P额=F=6X104W(2分,公式、结果各1分)
-P=30m/s(2分,公式1分,结果1分
f
(3)由动能定理有P额1一fs=之mx(2分)
解得s=750m(2分)
15.解:(I)物块P从A点静止下滑至B点,由机械能守恒定律得mgR(1-c0s0)=m,2(2分)
解得=4m/s(1分)
在B点,由牛顿第二定律有R一mg="袋1分)
解得Fv=18N
由牛顿第三定律可知,物块P经过B点时对轨道的压力大小F'、=F、=18N(1分)
(2)从C到弹簧被压缩到最大位置
由能量守恒定律得0mgs十E,=之mc2(2分)
解得三6m/s(1分)
从弹簧被压缩到最大位置向左运动至停止
由能量守恒定律,得mgs'=E。(1分)
解得s=1.6m<2m(1分)
则物块P最终停止的位置距C点的距离为s一s=0.4m(1分)
(3)因<比,故物块在传送带上会加速
假设物块一直加速,则由动能定理有mgL=号m心'一2m房
1
解得'=√46m/s>
则物块在传送带上先加速后与传送带共速,即传送带的速率v==6/s(1分)
物块在传送带上的加速度a一g=5m/s2、(1分)
物块在传送带上的加速时间1=。=号。(1分)
则物块与传送带之间的相对位移为x时=1-士·1=号m1分)
2
由能量守恒定律得电动机对传送带多做的功为W十A=omg时十之m忌一令m=12】(2分)
1
【高一物理参考答案第2页(共2页)】