内容正文:
高一物理B
满分:100分
时间:75分钟
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码
粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂:非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写,字体工整、
笔迹清晰。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效:在草稿
纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、养皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符
合题目要求的。
1.如图所示,在某次航空展中,两架飞机进行“双机比心”飞行表演。两机分别沿左右“半心”轨
迹从“点运动到b点。若该过程中两架飞机的运行速率始终保持不变且相等,下列说法正
确的是
A.两架飞机经过b点时的速度相同
B.该过程中两架飞机所受的合外力始终为零
C.该过程中两架飞机的路程一定相等
D.该过程中两架飞机的位移一定相同
2.科技馆内的“最速降线”展项展示了物体沿特定曲线下滑时间最短的物理原理。如图所示,
竖直平面内有一直线轨道1和一曲线轨道2,两轨道的起点和终点分别重合,且曲线轨道2
在终点处的切线水平。将两完全相同的小球同时从起点由静止释放,沿曲线轨道运动的小
球2先到达终点。忽略轨道摩擦及空气阻力,下列说法正确的是
A.运动过程中,重力对两小球做的功不相等
B.运动过程中,小球2所受重力的瞬时功率一直变大
C.两小球到达终点时的速度大小相等
D.整个过程中,小球2重力的平均功率小于小球1重力的平均功率
3.如图所示,某乒乓球运动员水平击球后,乒乓球恰好擦网而过并落在对方球台上。已知击球
点距球台面的竖直高度h,=0.2m,球网高度h2=0.15m,击球点到球网的水平距离x=
1m。不计空气阻力,将乒乓球的运动视为平抛运动,重力加速度大小g取10m/s2,忽略乒
乓球的体积。关于乒乓球平抛的初速度v。大小和从击出到落至台面的总时间t,下列说法
正确的是
球网
球台
A.vo=10 m/s
B.vo=20 m/s
C.t=0.1s
D.1=0.3s
【高一物理B第1页(共6页)】
4.起跳摸高是学生常进行的一项运动,一质量为50kg的同学用力蹬地且举臂起跳,在刚要离
地时其手指距地面的高度为2.00m:离地后身体形状近似不变,手指摸到的最大高度为
2.45m。若从蹬地到离开地面的时间为0.2s,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,则
从蹬地到离开地面的过程中,下列说法正确的是
A.运动员所受重力的冲量大小为0
B.他对地面的平均压力为1250N
C.地面对运动员的支持力冲量大小为150N·s
D.地面对运动员做的功为225J
5.“天舟十号”货运飞船人轨后,将与在轨运行的空间站组合体进行交会对接。已知空间站在
低于同步卫星高度的圆轨道上环绕地球做匀速圆周运动,忽略地球自转的影响。下列说法
正确的是
A.空间站内的字航员处于完全失重状态,不受地球引力作用
B.空间站的环绕周期小于24h
C.空间站的环绕速度大于第一宇宙速度
D.空间站的向心加速度大于地球表面的重力加速度
6.游乐园经典项目“旋转秋千”的简化模型如图所示:上端是半径r=3m的水平转台,转台边
缘固定有一长为L=7.5m的轻绳,轻绳底端悬挂一座椅,游客和座椅整体可视为质点。当
转台达到最高运行挡位并匀速转动时,游客的向心加速度大小为专&。已知重力加速度大小
g取10m/:,an37”-子,忽略空气阻力及轻绳质量。下列说法正确的是
A.轻绳与竖直方向的夹角为37
B.游客随转台做匀速圆周运动的半径为7.5m
C.游客随转台做匀速圆周运动的线速度大小为230m/s
D.游客随转台做匀速圆周运动的角速度大小为rad/s
7.一轻质弹簧放置在水平面上,其左端固定在竖直挡板上,弹簧处于原长时右端恰好位于B
点。现将一质量为m的物块(可视为质点)置于水平面上,向左压缩弹簧至A点后由静止
释放。物块被弹开后向右运动,到达C点时速度恰好减为零。已知物块与水平面间的动摩
擦因数为,AB段的长度为x,BC段的长度为d,重力加速度大小为g。下列说法正确的是
222厂
Tcco7ccococo00
A.物块从A点到B点的过程中,始终做加速运动
B.物块从A点到C点的过程中,因摩擦产生的内能为gd
C.物块从A点运动到C点的过程中,最大速度大小为,√2gd
D.弹簧的最大弹性势能为4mg(x十d)
【高一物理B第2页(共6页)】
8.如图所示,光滑水平面上固定一电动机,电动机通过不可伸长的轻绳与质量为的平板小
车相连,小车水平上表面静置一质量也为的小物块,物块与小车间的动摩擦因数为4。
某时刻电动机以恒定输出功率P拉动小车由静止开始向右运动,运动过程中物块与小车间
发生相对滑动,经过一段时间两者达到共同速度,设此时速度大小为。运动过程中轻绳
始终与水平面平行,平板及轻绳足够长,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为
g,除物块与小车间的摩擦外,其余阻力均不计。从小车启动到两者共速的过程中,下列说
法正确的是
A.物块加速到,所用时间为28
B小车的平均速度大小为?
电动机
C.小车的位移大小为Pg一
'u'mg:ug
D.小车与物块间摩擦产生的内能为P一m
以g
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,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,有选错或不答的得0分。
9.“鹊桥二号”中继卫星绕月球运行的环月椭圆轨道如图所示,其运行周期为T。已知近月点
A到月球中心的距离为r,远月点B到月球中心的距离约为9r,CD为该椭圆轨道的短轴。
下列说法正确的是
A.该椭圆轨道的半长轴a=5r,且比值?的大小仅由月球的质量决定
B.“鹊桥二号”在A点的运行速率大于在B点的运行速率
幻鹏桥
号
C.“鹊桥二号”在A、B两点的加速度大小之比为9:1
D“鸭桥二号以C点经A点运动到D点的时同为号
10.如图所示,将一质量为m的小球(可视为质点)从A点以大小为。的初速度水平向左抛
出。抛出后小球受到大小为g、方向水平向右的恒定风力作用,经过一段时间,小球刚好
运动到A点正下方的B点。已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是
200
A.小球从A点运动到B点经历的时间
B.小球运动到B点时的速度大小为2。
C.AB两点间的竖直高度差为
B
D,小球在整个运动过程中的最小速度大小为号。
【高一物理B第3页(共6页)】
三、非选择题:共5小题,共58分。
11.(8分)
物理中经常可以用相同的实验装置增减一些器材来完成不同的实验,有一次实验课上老
师提供了如图甲所示的基础实验装置和小球,铁架台,坐标纸等器材,要求同学们根据这个实
验装置来完成不同的实验。
垂
线
wcccaccna
M
P N
甲
丙
(1)小张同学首先想到可以用此实验装置来完成“验证动量守恒定律”实验,她找到两个等
大小球并用天平测得两球的质量分别为m:和m2,利用重垂线确定出小球飞出轨道末端时球
心在白纸上的投影点O点。M、P、V为本次实验中三个落点的平均位置,并测出M、P、N与
O的距离OM、OP和ON,如图乙所示。
①本实验中必须要求的条件是
(填选项字母,多选)。
A.m>m2
B.小球m,每次都从斜槽上同一高度由静止释放
C.斜槽末端水平且光滑
D.测出水平槽离地面的高度
②在实验误差允许范围内,当关系式
成立时,可证明两球碰撞时动量守恒。
(2)小王同学则利用此装置来完成平抛运动实验,让小球做平抛运动并用频闪相机记录轨
迹。
①图丙为用闪光照相机拍摄的照片处理后的一部分,A、B、C三点为连续三次频闪照相
时小球经过的位置,图中背景方格的边长均为5cm,取重力加速度大小g=10m/s2,则该小球
做平抛运动的初速度为
m/s
②经过计算判断图片中的O点
(填“是”或“不是”)抛出点。
12.(8分)
某学习小组利用如图所示的装置验证系统的机械能守恒定律。一根不可伸长的轻质细绳
跨过固定在铁架台上且可自由转动的小定滑轮,细绳两端分别悬挂物块A、B。物块B上水平
周定一宽度d为1.1cm的遮光条,其正上方竖直周定有一光电门。已知重力加速度大小g
取9.8m/s。
【高一物理B第4页(共6页)】
光电门可
遮光条
(1)若某次实验中记录到遮光条经过光电门的遮光时间t=5×10-3s,则物块B通过光电
门时的速度大小为
m/s(结果保留两位有效数字)。
(2)已知物块A和B的质量分别为mA=0.15kg、mn=0.05kg,释放前遮光条与光电门
之间的竖直高度差h=0.5m。从系统由静止释放到物块B的遮光条通过光电门的过程中,以
A、B组成的系统为研究对象,系统动能的增加量△Ek=
J,系统重力势能的减少量
△E,=
J(以上两空结果均保留两位有效数字)。实验结果显示,系统动能的增加量
略小于系统重力势能的减少量,造成该系统误差的主要原因是
(写出一点即可)。
13.(10分)
如图所示,一名宇航员在月球表面利用两根不可伸长的轻绳AC和BC悬挂一质量为m
的物块。两根轻绳与水平天花板AB的夹角均为30°。系统处于静止状态时,轻绳BC上的拉
力大小为F。已知引力常量为G,月球的半径为R。若忽略月球自转的影响,且将月球视为质
量分布均匀的球体,求:
(1)月球表面的重力加速度大小:
55555555555555555555555555555555555
B30
309
(2)月球的质量
【高一物理B第5页(共6页)】
14.(14分)
质量为1kg的物块(可视为质点)从距离水平地面高H处由静止释放,经过0.5s刚好落
至地面。已知该物块在下落阶段的。一t图像如图所示。物块在运动过程中受到的空气阻力
大小恒定,且每次与地面碰撞前后瞬间的速率均保持不变。重力加速度大小g取10m/s,
求:
(1)释放点的高度H以及物块受到的空气阻力大小∫;
←m/s)
(2)物块第一次反弹后上升的最大高度h;
(3)物块从释放到最终停止运动所经过的总路程。
0.3
15.(18分)
如图甲所示,半径为R、光滑的一圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的C点与光滑水
平面相切。在水平面内有一质量3m的小球Q连接着轻质弹簧处于静止状态,将质量为的
小球P从距B点竖直高度为h=R的A点由静止释放,小球P和小球Q均可视为质点,重力
加速度大小为g。求:
(I)小球P到达圆弧轨道最低点C时对轨道的压力大小;
(2)在小球P压缩弹簧的过程中,弹簧具有的最大弹性势能以及小球Q获得的最大速度:
(3)若撤去小球Q及弹簧,BC轨道右侧水平面上固定一竖直平面内光滑半圆轨道DE,
轨道的D点与光滑水平面相切,小球P仍从A处释放,经B、C、D点滑上半圆轨道DE,小球
从F点脱轨后做斜抛运动恰好过圆心O',求半圆轨道DE的半径(结果可保留根号)。
01
甲
7
【高一物理B第6页(共6页)】
高一物理B参考答案
选择题:1-8题,每题4分;9-10题,每题5分,共42分。
4
6
7
6
9
10
D
C
A
B
C
D
D
AB
AD
11.(8分)
【答案(1)①AB(2分)
②m1OP=m1OM+m2ON(2分)
(2)①1.5(2分)
②不是(2分)
12.(8分)
【答案】(1)2.2(2分)
(2)0.48(2分)
0.49(2分)
物块运动过程中存在空气阻力(或滑轮转轴处存在摩擦力)(2分)
13.(10分)
【答案】①m4分)
-(6分)
【解析】(1)由于AC、BC与水平面夹角均为30°,由对称性可知两绳张力相等。
对物块在竖直方向根据受力平衡有
…1分B30
30
2Fsin30°=mg月…2分
F
解得g月=】
m
…1分
(2)月球对物块引力等于其重力GMm
R:
=mg月…3分
解得M=Rg月FR2
G Gm
14.(14分)
【答案】(1)H=1m,f=2N(4分)
(2)h=
2
m(5分)
(3)s=5m(5分)
3
【解】山由加速度定义式a号
结合图像可得下落阶段的加速度大小a=8m/s2…1分
对物块下落过程应用牛顿第二定律有mg一f=m…1分
代人数据解得空气阻力f=2门…1分
前0.5s内,U一t图像与时间轴围成的面积表示下落高度,
则月=X0,5m=1m……1分
(2)物块碰地没有能量损失,故第一次反弹的初速度大小为v=4m/s…1分
上升时加速度大小为a',
上升阶段,重力与空气阻力均向下,由牛顿第二定律得mg十f=ma'…1分
解得上升时的加速度大小a=2m/2……1分
由速度位移公式0-=-2ah…1分
2
可得上升的最大高度h一=2天2=了”
m
………1分
(3)物块最终会停止在地面上。对物块从静止下落到最终停止的整个过程应用动能定理。全过程重力做
功只与初末位置高度差有关(为mgH),而空气阻力始终与运动方向相反,全过程做负功(为一fs)
…1分
gH-f小水=0-0…2分
【高一物理B参考答案第1页(共5页)】
代人数据解得物块运动的总路程、=mg
f
=5m…2分
15.(18分)
3
【答案】(1)5mg(5分)
(2)2mgR√gR(6分)
(3)4(2-√3)R(7分)
【解析】1)小球P从A点运动到C点的过程中由机械能守恒定律有mg(h十R)=,
v
。……1分
得vC=√4gR…
…1分
在最低点C处由牛顿第二定律得F、一mg=m尺
…1分
解得FN=5mg…
………………………………………………………1分
由牛顿第三定律小球对轨道的压力大小FN=FN=5mg…1分
(2)当P、Q两球速度相等时,弹簧具有的弹性势能最大,设共同速度为,
由P、Q两球及弹簧系统动量守恒得vc=(3m十m)v…1分
求据机械能守恒定常了m=
2(3m+m)2+Emx
…1分
.3
由以上关系得Em=之ngR
…………………………………………1分
弹簧被压缩后再次恢复原长时Q速度最大,设小球P和Q的速度分别为1和v2,
以vc速度方向为正方向,则根据动量守恒定律有
mUC=m1十3m2……………………………………………………………………………1分
根据机械能守恒定律有m-
1
1
由以上关系得2=gR…1分
(3)设半圆半径为r,O'℉与水平方向的夹角为0。
小物块在F点脱轨时,轨道支持力为0,重力沿半径O'方向(指向圆心O')的分力提供向心
力:
mg sine=m-
分
物块从F点脱轨后做斜抛运动,恰好到达圆心O',则:
水平方向:rcos0=Ursin0·t
…1分
1
竖直方向:一rsin0=U F cos0·t
2819
…1分
0s0=16
解得sin0=3
………1分
3
代入得F点速度:o京=grsine0…
…1分
从D到F过程,只有重力做功,由动能定理:
-msr1tn)-号ami-7m呢
1
……1分
代入数值:r=4(2一√5)R…1分
【注】:以上各解答题,如有不同解法并且正确,请按相应步骤给分。
【高一物理B参考答案第2页(共5页)】
详解
1.D【解析】
A错误:速度是矢量,两架飞机在b点的速度方向不同,故速度不相等。
B错误:飞机做曲线运动,速度方向时刻变化,必然具有加速度,根据牛顿第二定律,其所受合外力一定不
为零。
C错误:路程是轨迹长度,左右“半心”的轨迹长度不一定相等,故路程不一定相等。
D正确:位移是从初位置到末位置的有向线段,两机均从α点运动到b点,初末位置相同,故位移一定相
同。
2.C【解析】
A错误:重力做功W=mgh,两球质量相同,下落高度相同,故重力做功相等。
B错误:重力瞬时功率P=mgvy,初速度为零和终点切线水平时Vy=0,P=0;V初=0,℃y≠0,V未=0,整
个过程,先增后减,故重力瞬时功率先塔后减。
C正确:由机械能守恒,两球末速度大小相等,但方向不同。
D错误:平均功率P-”,重力做功w相等,球2运动时间1更短,故平均功率更大」
3.A【解析】
乒乓球做平抛运动,竖直方向自由落体:
从击球到球网,下落高度△h=h1一h2=0.2-0.15=0.05m,
2△h
由Ah=2gi,得1=√g
2×0.05
=0.1s,
W10
水平方向匀速运动x=01,得。=二=
40.i=10m/s,
2h1
2x0.2=0.2s。
总下落时间t一g一√10
4.B【解析】
重力的冲量为Ig=mg△t=50×10×0.2N·s=100N·s,A错误;
跳起后重心升高的高度为h=2.45m-2.00m=0.45m,v2=2gh,所以人跳起的速度为v=3m/s,由动
量定理,地面对运动员的支持力的冲量I地=mw十mg△t=50×3N·s十50×10×0.2N·s=250N·s,C
错误;
F=I整=1250N,B正确;
△t
地面对运动员做的功为0,因为支持力作用点的位移等于0,D错误。
5.B【解析】
A错误:空间站内的宇航员处于完全失重状态,是因为地球对宇航员的万有引力全部提供了其做圆周运
动所需的向心力,并非不受地球引力作用。
r
B正确:由万有引力提供向心力,”=mT2T,得T=2元·轨谊半径r越小周期T越小。空间
r2
站轨道半径小于同步卫星轨道半径,故周期小于24h。
GM
GMm
C错误:w1=
,空间站环=
Wr十h
,V1>V环。
GM
GM
D错误:地表重力加速度g=R,空间站向心加速度a,一(R十h,因R+h>R,故a,<g。
6.C【解析】
游客和吊椅做匀速圆周运动,受力分析:重力g和绳子拉力T,合力提供向心力。
竖直方向:Tcos0=mg,水平方向:Tsin0=ma,=mX3g。
4
【高一物理B参考答案第3页(共5页)】
两式相除得an0-专,故0=53,A错误。
圆周运动半径:R=r+Lsin0=3十7.5×0.8=9m,B错误。
4
线速度:由a,=R,得v=√a,R=√3X10X9=2√30m/s,C正确。
_230
角速度:w=R
9rad/s,D错误。
7.D【解析】
A错误:从A到B,物块受弹簧弹力和摩擦力,开始时弹力大于摩擦力加速;弹力等于摩擦力时速度最大;
之后弹力小于摩擦力减速。
B错误:摩擦生热Q=f·s=umg(x十d),全程路程为x十d。
C错误:从B到C,由动能定理得vB=√2gd,但最大速度出现在AB间弹力等于摩擦力的位置,大于
UB。
D正确:从A到C,由能量守恒,弹簧的最大弹性势能全部转化为摩擦生热,故E。=g(x十)。
8.D【解析】
A错误:物块匀加速加速度a=g,由o=at,得1=
误车做加速度减小的加速运动,其。一1图像如图,D>
C错误:物块位移为。=2g
o
对车应用动能定理:P1一umgx=2m0,
代入1得:x=
ng22μg
D正确:(法-)摩擦生热Q=mg(x一x),代入得Q=P
-mv。;
ug
(法二)功能关系=号
Pvo
·2mv+Q,得Q=
ug
9.AB【解析】
A正确:由椭圆的几何关系可知长轴2a=,十9r=10r,得半长轴a=5r:由开普勒第三定律-G可
知,该比值仅由中心天体(月球)质量决定;
B正确:由开普特第二定律得椭圆轨道上卫星的速度近大远小;
C错误:对鹄桥二号用牛顿第二定律
.GMm
A点:2
GMm
=man
B点:(9r)
=maB,
得a4:aB=81:1;
D错误:根据开普勒第二定律,卫星与月球的连线在相等时间内扫过的面积相等。由于月球在靠近A点
的焦点上,从C经A到D扫过的面积(小于半个椭圆面积)明显小于从D经B到C扫过的面积,故从C
经A到D的运动时间小于?·
10.AD【解析】
小球受重力mg和水平向右的风力F=mg,水平加速度a,=g,竖直加速度ay=g。
【高一物理B参考答案第4页(共5页)】
1
A正确:水平位移为零,由x=1)a1=0,得1=0
g
B错误:B点水平速度v,=Uo,竖直速度v,=gt=2vo,合速度vB=√0十=√5v0。
C错误:AB商度差A-名8-2
g
D正确:小球受重力与水平风力,等效重力(合外力)方向为右下方45°。初速度v。水平向左,与合外力方
向成135°角。将初速度进行正交分解,当沿着合力方向的分速度减速为零时,小球具有最小速度。最小
速度即为初速度在垂直合力方向上的分量,即=sm45°-
11.(8分)
【答案】(1)AB(2分)
②m1OP=m1OM+m2ON(2分)
(2)①1.5(2分)②不是(2分)
【详解】(1)①为防止碰撞后入射球m1反弹导致实验失败,必须满足1>m2,A正确;
为保证入射球1每次到达斜槽末端时的碰前速度大小恒定,必须使其每次从斜槽上的同一位置由静止
释放,B正确;
为保证小球离开轨道后做平抛运动,斜槽末端必须水平;但只要保证每次从同一高度释放,即使斜槽轨道
不光滑,到达底端的速度依然恒定,因此“光滑”不是必须条件,C错误;
②两小球从同一高度做平抛运动,下落时间t相同。根据公式v=X,可以用水平位移的大小来等比例
替代平抛的初速度,因此不需要测量水平槽离地面的高度,D错误。
(2)①由图丙,可知yAB=3L,y批=5L,xAB=xBC=3L,
根据平抛运动规律,在竖直方向上有yc一yB=gT2,解得T=0.1s,
在水平方向做匀速直线运动,有xB=。T,
联立解得平抛的初速度为vo=1.5m/s;
②根据平抛运动规律,在竖直方向上,可知B点的竖直速度为",=2T=2m/s,
yAC
由运动学知识可知抛出点到B点的时间为1==0.2s,
g
1
B点离抛出点的竖直距离为y8=2g=20cm=4L,
B点离抛出点的水平距离为xB=vt=30cm=6L,
由丙图可知,OB之间的竖直距离为yoB=4L,水平距离为xoB=5L<xB=6L,
故O点不是抛出点。
12.(8分)
【答案】(1)2.2(2分)
(2)0.48(2分)0.49(2分)
物块运动过程中存在空气阻力(或滑轮转轴处存在摩擦力)(2分)
【解析】(1)n==2.2m/s(保留两位有效数字)。
(2)动能增加量△E,=2(mA十ma2≈0.48J,
势能减少量△E。=(mA-mB)gh≈0.49J,
动能塔加量略小的原因是存在空气阻力等能量损失。
【高一物理B参考答案第5页(共5页)】