内容正文:
高一物理
一、单项选择题(本题共7 小题,每小题4分,共 28 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 一个小球与弹簧连接套在光滑水平细杆上,在间做简谐运动,点为的中点。以点为坐标原点,水平向右为正方向建立坐标系,得到小球振动图像如图所示。下列结论正确的是( )
A. 小球振动的频率是
B. 时,小球在位置
C. 小球在通过位置时,速度最大
D. 如果小球的振幅增大,则振动周期也增大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由图可知,小球振动的频率为
A错误;
B.时,小球在负向最大位移处,则小球在A位置,B错误;
C.小球在通过位置时,加速度为零,因此速度最大,C正确;
D.小球振动的周期与振幅无关,D错误;
故选C。
2. 下列关于教材中的情境,其中说法正确的是( )
A. 图1汽车通过凹形桥时,为了防止爆胎,应快速驶过
B. 图2所示为论述“物体做曲线运动的速度方向”的示意图,这里运用了“极限”的思想方法
C. 图3竖直平面内转动的“水流星”,水和水杯做匀变速曲线运动
D. 图4洗衣机脱水的原理是:水滴受到的离心力大于它所需的向心力,从而沿切线甩出
【答案】B
【解析】
【详解】A.图1汽车通过凹形桥的最低点时,由牛顿第二定律可得
可知为了防止爆胎,应慢速驶过,故A错误;
B.图2所示为论述“物体做曲线运动的速度方向”的示意图,这里运用了“极限”的思想方法,故B正确;
C.图3竖直平面内转动的“水流星”,水和水杯的加速度方向时刻发生变化,做加速度变化的曲线运动,故C错误;
D.图4洗衣机脱水的原理是:水滴受到的实际力不足以提供所需的向心力,做离心运动,从而沿切线甩出,故D错误。
故选B。
3. “火星500”是模拟火星的志愿者实验活动.假如某志愿者乘坐宇宙飞船登上火星,在该火星“北极”距星球表面附近h处自由释放一个小球,测得落地时间为t,已知火星半径为R,自转周期为T,万有引力常量为G。下列说法正确的是( )
A. 火星的质量为
B. 火星的第一宇宙速度为
C. 宇宙飞船绕火星做圆周运动的周期可能为
D. 如果火星存在一颗静止卫星,其距星球表面高度为
【答案】A
【解析】
【详解】据自由落体运动求得星球表面的重力加速度
A.由
得火星质量
故A正确;
B.因为火星的第一宇宙速度约为近火卫星的环绕速度,因近火卫星的周期比火星自转周期小,所以火星的第一宇宙速度为比大。故B错误;
C.由
有
若宇宙飞船在火星表面环绕火星运动,即轨道半径为,把火星质量代入有
故C错误;
D.如果火星存在一颗静止卫星,有
得
故D错误。
故选A。
4. 如图所示,滑板运动员以速度从距离地面高度为h的平台末端水平飞出,落在水平地面上。运动员和滑板均可视为质点,忽略空气阻力的影响。下列说法中正确的是( )
A. h一定时,越大,运动员在空中运动时间越长
B. h一定时,越大,运动员落地瞬间速度越大
C. 运动员落地瞬间速度与高度h无关
D. 运动员落地位置与大小无关
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题意可知,运动员和滑板做平抛运动,由可知,运动时间为
可知,运动员在空中运动时间与初速度无关,故A错误;
BC.根据题意可知,运动员和滑板做平抛运动,由可得,落地瞬间竖直分速度为
则落地速度为
可知,越大,越大,落地速度越大,故C错误,B正确;
D.根据题意可知,运动员的水平位移为
可知,初速度越大,射程越远,即运动员落地位置与大小有关,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,在光滑水平面上放着一个质量为10kg的木箱,拉力F与水平方向成角,F=2N,木箱从静止开始运动,4s末拉力的瞬时功率为( )
A. 0.2W B. 0.4W C. 0.8W D. 1.6W
【答案】B
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
则4s末的速度为
则4s末拉力的瞬时功率为
故选B。
6. 两等量异种点电荷周围电场线分布如图所示,两电荷连线中点为O,b、c两点关于二者连线对称,a、d两点关于O点对称,以下说法正确的是( )
A. O点电场强度为0
B. a点电场强度小于b点电场强度
C. b、c两点的电场强度相同
D. a、d两点的电场强度相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.由场强的叠加原理可知,O点场强方向向右,且不为0,故A错误;
B.由电场线的疏密可知,a点场强大于b点场强,故B错误;
C.b、c两点电场强度大小相等,方向不同,故C错误;
D.由对称性可知,a、d两点电场强度相同,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,水平传送带的长度L=6m,皮带轮以速度v顺时针匀速转动,传送带的左端与一光滑圆弧槽末端相切,现有一质量为1kg的物体(视为质点),从高h=1.25m处O点无初速度下滑,物体从A点滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数为0.2,g取10m/s2,保持物体下落的高度不变,改变皮带轮的速度v,则物体到达传送带另一端的速度vB随v的变化图线是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据动能定理得
mgh=
解得
v=5m/s
物块在传送带上做匀变速直线运动的加速度大小
a=μg=2m/s2
若一直做匀减速直线运动,则到达B点的速度
vB==1m/s
若一直做匀加速直线运动,则达到B点的速度
vB==7m/s
知传送带的速度v<1m/s时,物体到达B点的速度为1m/s.
传送带的速度v>7m/s时,物体到达B点的速度为7m/s.
若传送带的速度1m/s<v<5m/s,将先做匀减速运动,达到传送带速度后做匀速直线运动.
若传送带速度5m/s<v<7m/s,将先做匀加速运动,达到传送带速度后做匀速直线运动.
故A正确,BCD错误.
故选A。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共 18 分。每个小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。)
8. 如图所示,悬线下挂着一个带正电的小球。它的质量为m,电量为q,整个装置处于水平向右的匀强电场中,电场强度为E( )
A. 小球平衡时,悬线与竖直方向夹角的正切为
B. 若剪断悬线,则小球做曲线运动
C. 若剪断悬线,则小球做匀速直线运动
D. 若剪断悬线,则小球做匀变速直线运动
【答案】AD
【解析】
【详解】A.小球平衡时,小球受到重力,悬线拉力和电场力。小球在这三个力作用下处于平衡状态,即合力为零,则悬线与竖直方向夹角的正切为
故A正确;
BCD.若剪断悬线,则小球只受重力和电场力,且两个力都是恒力,所以重力和电场力的合力也是恒力,小球将做匀变速直线运动,故BC错误,D正确。
故选AD。
9. 将、两个小球从不同高度同时水平抛出,其运动轨迹在同一竖直平面内,如图中虚线所示,两轨迹的交点为,空气阻力不计,则( )
A. 球比球先落地 B. 球的水平位移一定大于球
C. 、两球可能会在点相遇 D. 、两球落地时速度大小可能相同
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由于 a 、b 两个小球从不同高度同时水平抛出,球b下落高度小,由
可知,球比球先落地,故A正确;
B.小球落地时的速率大小由水平方向的速度大小和竖直方向的速度大小共同来决定,因两球水平抛出时的初速度大小题中没有给出,所以落地时a球速率不一定大于b球速率,故B错误;
C.由于 a 、b 两个小球从不同高度同时水平抛出,下落到P点的时间不同,所以不能在P点相遇,故C错误;
D.由于两球的初速度大小未知,则两球落地的速度大小
可能相同,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,用细线相连的两个质量均为的相同小物块A和B(可视为质点),沿半径方向放在水平圆盘上,与转轴的距离为,与转轴的距离为,物块与圆盘间的动摩擦因数为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,圆盘静止时,细线处于水平且无张力,若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用表示圆盘转动的角速度,则( )
A. ,两物体受到的摩擦力方向相反
B. 当时,细线张力为
C. 当时,两物体开始滑动
D. 两物体开始滑动时,细线上张力为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.物块、都做匀速圆周运动,合外力提供向心力,当转速较小时,细线没有张力,物块、都是由静摩擦力提供向心力,方向都指向圆心,方向相同,故A错误;
B.由于物块转动的半径较大,则物块先达到最大静摩擦力,此时细线刚有张力,对物块根据牛顿第二定律有
解得
当两物块刚要滑动时,物块、所受的摩擦力均达到最大静摩擦力且方向均指向圆心,对物块、根据牛顿第二定律分别有,
联立解得
由于,所以当时,细线有张力且物块受到的静摩擦力已达到最大,对物块根据牛顿第二定律有
将代入解得细线张力为
结果与选项相符,故B正确;
C.当两物块刚要滑动时,对物块、根据牛顿第二定律分别有,
联立解得两物块开始滑动时的角速度为
结果与选项数值不符,故C错误;
D.当两物块刚要滑动时,对物块、根据牛顿第二定律分别有,
联立解得此时细线上的张力为
结果与选项相符,故D正确。
故选BD。
三、实验题(共2小题,共14分)
11. 如图甲,科学探究平抛运动特点的实验中:
(1)下列说法正确的是______;
A.安装斜槽时其末端切线应水平
B.小球应选择密度小且体积大的材料
C.小球必须每次从斜槽上不同位置由静止开始释放
(2)实验中描绘出小球的运动轨迹如图乙所示,a、b、c三点的位置已标出。g取,则小球的初速度为______,抛出点的横坐标______。
【答案】 ①. A ②. 2 ③.
【解析】
【详解】(1)[1] A.通过调节使斜槽末端切线保持水平,是为了保证小球做平抛运动,故A正确;
B.为了减小空气阻力的影响,应选择密度大且体积小的材料,故B错误;
C.要保证小球的初速度相同,小球每次从斜槽上开始运动的位置必须相同,故C错误。
故选A。
(2)[2] 在竖直方向上有
根据可得
则小球的初速度为
[3]小球经过b点竖直方向上的分速度大小为
根据可得
所以小球从抛出点运动到a点的时间为
则抛出点离a点水平方向上的距离为
所以抛出点的横坐标
12. 某同学利用如图装置来研究机械能守恒,设计了如下实验。A、B是质量均为m的小物块,C是质量为M的重物,A、B间由轻弹簧相连,A、C间由轻绳相连。在B下放置一压力传感器,C下放置一速度传感器,压力传感器与速度传感器相连。当压力传感器示数为零时,就触发速度传感器测定此时重物C的速度。实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度为g。实验操作如下:
(1)开始时,系统在外力作用下保持静止,细绳拉直但张力为零。现释放C,使其向下运动,当压力传感器示数为零时,触发速度传感器测出C的速度为v。
(2)实验中保持A,B质量不变,改变C质量M,多次重复第(1)步。
①该实验中,M和m大小关系必须满足M __________m(选填“小于”、“等于”或“大于”)
②为便于研究速度v与质量M的关系,每次测重物的速度时,其已下降的高度应 ______(选填“相同”或“不同”)③根据所测数据,为得到线性关系图线,应作出 _______(选填“v2﹣M”、“v2﹣”或“v2﹣”)图线。④根据③问的图线知,图线在纵轴上截距为b,则弹簧的劲度系数为 ________(用题给的已知量表示)。
【答案】 ①. 大于 ②. 相同 ③. ④.
【解析】
【详解】①[1]根据题意,确保压力传感器的示数为零,因此弹簧要从压缩状态到伸长状态,那么C的质量M要大于A的质量m;
②[2]在刚释放C时,弹簧处于压缩状态,若使压力传感器为零,则弹簧的拉力为F=mg,因此弹簧的形变量为,不论C的质量如何,要使压力传感器示数为零,则A物体上升了,则C下落的高度为,即C下落的高度总相同;
③[3]开始时弹簧的压缩量和当B对传感器的压力为零时弹簧的伸长量均为,两个位置时弹簧的弹性势能相同,若机械能守恒则满足,即则为得到线性关系图线,应作出图线。
④[4]根据③问的图线知,图线在纵轴上截距为b,即则弹簧的劲度系数为。
四、计算题(本题共3小题,共40分.作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. 如图所示,返回式月球软着陆器在完成了对月球表面的考察任务后,由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱。已知月球的半径为R,轨道舱到月球表面的距离为h,引力常量为G,月球表面的重力加速度为g,不考虑月球的自转。求:
(1)月球的质量M;
(2)月球的第一宇宙速度;
(3)轨道舱绕月飞行的周期T。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设月球表面上质量为m1的物体,其在月球表面有
月球质量
(2)根据重力和向心力的关系可知
解得
(3)轨道舱绕月球做圆周运动,设轨道舱的质量为m,由牛顿运动定律得
解得
14. 如图所示,一小球从平台边缘水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角α=53°的粗糙斜面顶端,并刚好沿斜面加速下滑.已知动摩擦因数u=0.5,斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,重力加速度g=10 m/.sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.
(1)求小球水平抛出的初速度和斜面顶端与平台边缘的水平距离x.
(2)若斜面顶端高H=20.8 m,求小球离开平台至到达斜面底端所经历的时间t
【答案】(1)3m/s;1.2m(2)2.78s
【解析】
【详解】解:(1)平台到斜面做平抛运动,则有:
解得:
到达斜面时速度方向与斜面平行,则有:
解得:
斜面顶端与平台边缘的水平距离:
(2)由牛顿运动定律可知物体到达斜面时,由牛顿第二定律则有:
解得加速度:
到达斜面时速度为:
斜面上物体做匀加速运动则有:
解得:
总时间:
15. 如图所示,粗糙的水平面AB与光滑的竖直圆轨道BCD在B点相切,圆轨道BCD的半径R=0.40m,D是轨道的最高点,一质量m=1.0kg可以看成质点的物体静止于水平面上的A点。现用F=7.0N的水平恒力作用在物体上,使它在水平面上做匀加速直线运动,当物体到达B点时撤去力F,之后物体沿圆轨道BCD运动,物体恰好能通过D点。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物体通过D点时速度vD的大小;
(2)物体刚进入圆轨道B点时所受支持力FN的大小;
(3)A与B之间的距离x。
【答案】(1);(2)60N;(3)2.0m
【解析】
【详解】(1)物体恰好能通过D点,根据牛顿第二定律
可得
(2)根据动能定理,物体由B点运动到D点的过程中,有
物体经B点时
得
(3)物体在水平面上做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律
根据匀变速直线运动公式,有
得
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高一物理
一、单项选择题(本题共7 小题,每小题4分,共 28 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 一个小球与弹簧连接套在光滑水平细杆上,在间做简谐运动,点为的中点。以点为坐标原点,水平向右为正方向建立坐标系,得到小球振动图像如图所示。下列结论正确的是( )
A. 小球振动的频率是
B. 时,小球在位置
C. 小球在通过位置时,速度最大
D. 如果小球的振幅增大,则振动周期也增大
2. 下列关于教材中的情境,其中说法正确的是( )
A. 图1汽车通过凹形桥时,为了防止爆胎,应快速驶过
B. 图2所示为论述“物体做曲线运动的速度方向”的示意图,这里运用了“极限”的思想方法
C. 图3竖直平面内转动的“水流星”,水和水杯做匀变速曲线运动
D. 图4洗衣机脱水的原理是:水滴受到的离心力大于它所需的向心力,从而沿切线甩出
3. “火星500”是模拟火星的志愿者实验活动.假如某志愿者乘坐宇宙飞船登上火星,在该火星“北极”距星球表面附近h处自由释放一个小球,测得落地时间为t,已知火星半径为R,自转周期为T,万有引力常量为G。下列说法正确的是( )
A. 火星的质量为
B. 火星的第一宇宙速度为
C. 宇宙飞船绕火星做圆周运动的周期可能为
D. 如果火星存在一颗静止卫星,其距星球表面高度为
4. 如图所示,滑板运动员以速度从距离地面高度为h的平台末端水平飞出,落在水平地面上。运动员和滑板均可视为质点,忽略空气阻力的影响。下列说法中正确的是( )
A. h一定时,越大,运动员在空中运动时间越长
B. h一定时,越大,运动员落地瞬间速度越大
C. 运动员落地瞬间速度与高度h无关
D. 运动员落地位置与大小无关
5. 如图所示,在光滑水平面上放着一个质量为10kg的木箱,拉力F与水平方向成角,F=2N,木箱从静止开始运动,4s末拉力的瞬时功率为( )
A. 0.2W B. 0.4W C. 0.8W D. 1.6W
6. 两等量异种点电荷周围电场线分布如图所示,两电荷连线中点为O,b、c两点关于二者连线对称,a、d两点关于O点对称,以下说法正确的是( )
A. O点电场强度为0
B. a点电场强度小于b点电场强度
C. b、c两点的电场强度相同
D. a、d两点的电场强度相同
7. 如图所示,水平传送带的长度L=6m,皮带轮以速度v顺时针匀速转动,传送带的左端与一光滑圆弧槽末端相切,现有一质量为1kg的物体(视为质点),从高h=1.25m处O点无初速度下滑,物体从A点滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数为0.2,g取10m/s2,保持物体下落的高度不变,改变皮带轮的速度v,则物体到达传送带另一端的速度vB随v的变化图线是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共 18 分。每个小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。)
8. 如图所示,悬线下挂着一个带正电的小球。它的质量为m,电量为q,整个装置处于水平向右的匀强电场中,电场强度为E( )
A. 小球平衡时,悬线与竖直方向夹角的正切为
B. 若剪断悬线,则小球做曲线运动
C. 若剪断悬线,则小球做匀速直线运动
D. 若剪断悬线,则小球做匀变速直线运动
9. 将、两个小球从不同高度同时水平抛出,其运动轨迹在同一竖直平面内,如图中虚线所示,两轨迹的交点为,空气阻力不计,则( )
A. 球比球先落地 B. 球的水平位移一定大于球
C. 、两球可能会在点相遇 D. 、两球落地时速度大小可能相同
10. 如图所示,用细线相连的两个质量均为的相同小物块A和B(可视为质点),沿半径方向放在水平圆盘上,与转轴的距离为,与转轴的距离为,物块与圆盘间的动摩擦因数为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,圆盘静止时,细线处于水平且无张力,若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用表示圆盘转动的角速度,则( )
A. ,两物体受到的摩擦力方向相反
B. 当时,细线张力为
C. 当时,两物体开始滑动
D. 两物体开始滑动时,细线上张力为
三、实验题(共2小题,共14分)
11. 如图甲,科学探究平抛运动特点的实验中:
(1)下列说法正确的是______;
A.安装斜槽时其末端切线应水平
B.小球应选择密度小且体积大的材料
C.小球必须每次从斜槽上不同位置由静止开始释放
(2)实验中描绘出小球的运动轨迹如图乙所示,a、b、c三点的位置已标出。g取,则小球的初速度为______,抛出点的横坐标______。
12. 某同学利用如图装置来研究机械能守恒,设计了如下实验。A、B是质量均为m的小物块,C是质量为M的重物,A、B间由轻弹簧相连,A、C间由轻绳相连。在B下放置一压力传感器,C下放置一速度传感器,压力传感器与速度传感器相连。当压力传感器示数为零时,就触发速度传感器测定此时重物C的速度。实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度为g。实验操作如下:
(1)开始时,系统在外力作用下保持静止,细绳拉直但张力为零。现释放C,使其向下运动,当压力传感器示数为零时,触发速度传感器测出C的速度为v。
(2)实验中保持A,B质量不变,改变C质量M,多次重复第(1)步。
①该实验中,M和m大小关系必须满足M __________m(选填“小于”、“等于”或“大于”)
②为便于研究速度v与质量M的关系,每次测重物的速度时,其已下降的高度应 ______(选填“相同”或“不同”)③根据所测数据,为得到线性关系图线,应作出 _______(选填“v2﹣M”、“v2﹣”或“v2﹣”)图线。④根据③问的图线知,图线在纵轴上截距为b,则弹簧的劲度系数为 ________(用题给的已知量表示)。
四、计算题(本题共3小题,共40分.作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. 如图所示,返回式月球软着陆器在完成了对月球表面的考察任务后,由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱。已知月球的半径为R,轨道舱到月球表面的距离为h,引力常量为G,月球表面的重力加速度为g,不考虑月球的自转。求:
(1)月球的质量M;
(2)月球的第一宇宙速度;
(3)轨道舱绕月飞行的周期T。
14. 如图所示,一小球从平台边缘水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角α=53°的粗糙斜面顶端,并刚好沿斜面加速下滑.已知动摩擦因数u=0.5,斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,重力加速度g=10 m/.sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.
(1)求小球水平抛出的初速度和斜面顶端与平台边缘的水平距离x.
(2)若斜面顶端高H=20.8 m,求小球离开平台至到达斜面底端所经历的时间t
15. 如图所示,粗糙的水平面AB与光滑的竖直圆轨道BCD在B点相切,圆轨道BCD的半径R=0.40m,D是轨道的最高点,一质量m=1.0kg可以看成质点的物体静止于水平面上的A点。现用F=7.0N的水平恒力作用在物体上,使它在水平面上做匀加速直线运动,当物体到达B点时撤去力F,之后物体沿圆轨道BCD运动,物体恰好能通过D点。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物体通过D点时速度vD的大小;
(2)物体刚进入圆轨道B点时所受支持力FN的大小;
(3)A与B之间的距离x。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$