高一物理试卷带答案解析
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高一物理试卷带答案解析
考试范围:xxx ;考试时间:xxx 分钟;出题人:xxx 姓名:___________班级:___________考号:___________
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题
1.关于匀速圆周运动的特征,下列说法错误的是( ) A .周期不变 B .线速度不变 C .角速度不变 D .线速度的大小不变
2.关于物体间弹力和摩擦力关系的说法中,正确的有:( ) A .有弹力,一定有摩擦力 B .有摩擦力,一定有弹力 C .摩擦力方向与弹力方向相同 D .弹力增大,摩擦力必定增大。
3.如图所示,在排球比赛中,假设排球运动员某次发球后排球恰好从网上边缘过网,排球网高H=2.24m ,排球质量为m=300g ,运动员对排球做的功为W 1=20J ,排球运动过程中克服空气阻力做功为W 2=
4.12J ,重力加速度g=10m/s 2.球从手刚发出位置的高度h=2.04m ,选地面为零势能面,则( )
A .与排球从手刚发出相比较,排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为6.72 J
B .排球恰好到达球网上边缘时的机械能为22 J
C .排球恰好到达球网上边缘时的动能为15.88 J
D .与排球从手刚发出相比较,排球恰好到达球网上边缘时动能的减少量为4.72 J
4.同步卫星离地心距离r ,运行速率为V 1,加速度为a 1;地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a 2,线速度为V 2;在近地圆轨道上运行的卫星的向心加速度为a 3,线速度为V 3。
已知地球半径为R ,则( ) A .a 1/a 2=r/R; B .a 1>a 2> a 3; C .V 1/V 2=R/r; D .V 1>V 2> V 3
5.如图所示,物体沿三条不同的路径由A 运动到B ,下列关于他们的位移的说法中正确的是( )
A .沿Ⅰ较大
B .沿Ⅱ较大
C .沿Ⅲ较大
D .一样
6.如图所示,质量为60kg 的运动员的两脚各用750N 的水平力蹬着两竖直墙壁匀速下滑,若他从离地12m 高处无初速匀加速下滑2s 可落地,则此过程中他的两脚蹬墙的水平力均应等于(g=10m/s 2)( )
A .150N
B .300N
C .450N
D .600N
7.如图所示,当正方形薄板绕着过其中心O 并与板垂直的转动轴转动时,板上A 、B 两点的( )
A .角速度之比ωA ∶ω
B =1∶1 B .角速度之比ωA ∶ωB =1∶
C .线速度之比v A ∶v B =
∶1
D .线速度之比v A ∶v B =1∶
8.汽车在关闭发动机后前进16m 的过程中,速度由10m/s 减小到6m/s ,再经过5s ,汽车又将前进( ) A .5m B .9 m C .15m D .55 m
9.物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F ,A 中F 垂直于斜面向上。
B 中F 垂直于斜面向下,C 中F 竖直向上,D 中F 竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是( )
10.(2013•河南模拟)在两块带等量异性电荷的平行金属板M 、N 之间,垂直于金属板放置一个原来不带电的金属棒AB ,如图所示.当达到静电平衡后,以下说法中正确的是( )
A.金属棒上A 端电势高于B 端电势
B.金属棒上A 、B 两端电势相等
C.由于静电感应,金属棒的A 端带正电荷
D.由于静电感应,金属棒的A 端带负电荷
二、多选题
11.如图所示,两相同轻质硬杆OO 1、OO 2可绕其两端垂直纸面的水平轴O 、O 1、O 2转动,在O 点悬挂一重物M ,将两相同木块m 紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止。
F f 表示木块与挡板间摩擦力的大小,F N 表示木块与挡板间正压力的大小。
若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且O 1、O 2始终等高,则( )
A .F f 变小
B .F f 不变
C .F N 变小
D .F N 变大
12.物体同时受到同一平面内的三个力的作用,下列几组力的合力不可能为零的是( ) A .3 N,4 N,8 N B .5 N,2 N,3 N C .1 N,5 N,10 N D .10 N,10 N,10 N
13.在图示光滑轨道上,小球滑下经平直部分冲上圆弧部分的最高点A 时,对圆孤的压力为mg ,已知圆弧的半径为R ,则( )
A .在最高点A ,小球受重力和圆孤的压力
B .在最高点A ,小球受重力和向心力
C .在最高点A ,小球的速度为
D .在最高点A ,小球的向心加速度为2g
14.将甲、乙两个质量相等的物体在距水平地面同一高度处,分别以v 和2v 的速度水平抛出,若不计空气阻力的影响,则( ) A .甲物体在空中运动过程中,任何相等时间内它的动量变化都相同 B .甲物体在空中运动过程中,任何相等时间内它的动能变化都相同 C .两物体落地前瞬间动量对时间的变化率相同 D .两物体落地前瞬间重力的功率不同
15.如图所示的x-t 图像和v-t 图像中,给出的四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是
A .v-t 图像中物体4,在时刻离出发点最远
B .图线1、2均表示物体做直线运动
C .两图像中,、时刻分别表示物体2、4开始反向运动
D .x-t 图像中时刻物体1的速度大于物体2的速度
三、计算题
16.国际空间站是迄今最大的太空合作计划,其离地高度为H ,绕地球运动的周期为T 1。
通过查找资料又知万有引力常量G ,地球半径R ,同步卫星距地面的高度h ,地球的自转周期T 2以及地球表面重力加速度g 。
某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M 的方法: 同步卫星绕地心做圆周运动,由
得
(1)请判断上面得出的结果是否正确,请说明理由;如不正确,请给出正确解法和结果。
(2)请根据题给条件再提出两种估算地球质量的方法,并解得结果。
17.半径为R 的光滑半圆环形轨道固定在竖直平面内,从与半圆环相吻合的光滑斜轨上高h=3R 处,释放一个小球,小球的质量为m ,当小球运动到圆环最低点A ,又达到最高点B ,如图所示。
求:
(1)小球到A 、B 两点时的速度大小、;
(2)小球到A 、B 两点时,圆轨道对小球的弹力、
大小;
(3)
、
大小之差△F
四、实验题
18.(1)实验小组用如图所示的装置“探究功与物体速度变化的关系”,某同学分别取1条、2条、3条…同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次…实验,每次每根橡皮筋拉伸的长度都保持一致,则每次橡皮筋对小车做的功记作W 0、2W 0、3W 0…,下列说法正确的是_____________
A .为减小实验误差,长木板应水平放置
B .通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
C .小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动,当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动
D .应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度
(2)某同学把每次橡皮筋对小车做的功记作W 0、2W 0、3W 0……,对每次打出的纸带进行处理,获得v ,v 2的数值记录在表格中。
请你根据表中的数据作出W -v 、W -v 2图线。
由图线探究功与物体速度变化的关系是 。
19.如图所示为“研究平抛物体的运动”实验,
(1)在该实验中,下列说法正确的是 A .斜槽轨道必须光滑 B .斜槽轨道末端可以不水平
C .应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放
D .为更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
(2)如图所示为实验中用方格纸记录了小球的运动轨迹,a 、b 、c 和d 为轨迹上的四点,小方格的边长为L ,重力加速度为g ,则小球作平抛运动的初速度大小v 0= ,经b 点时速度大小v b = 。
五、简答题
20.一质量m = 2×103kg ,额定功率P =60kW 的汽车从静止开始在水平路面上以恒定的额定功率启动作直线运动,若汽车所受的阻力为车重的0.1倍。
(取)求: (1)汽车所受阻力F f 的大小;
(2)汽车在该路面上行驶所能达到的最大速度v m ;
(3)若此车经时间t =30s 达到的最大速度,求汽车在加速运动过程中通过的距离x .
21.水平面上有一质量为lkg 的木块,在水平向右、大小为5N 的力作用下,由静止开始运动。
若木块与水平面间的动摩擦因数为0.2。
(1)画出木块的受力示意图; (2)求木块运动的加速度;
(3)求出木块4s 内的位移。
(g 取10m/s 2)
六、作图题
以质点表示物体,按下面要求作出受力示意图:
22.如图a 所示,A 置于水平地面上,通过一轻绳跨过光滑定滑轮与B 物体连接,两物体均处于静止状态,请画出物体A 的受力示意图;
23.如图b 所示,固定的斜面上,A 、B 两个方形物体叠放在一起并处于静止状态,请画出B 物体的受力示意图。
参考答案
1 .B
【解析】:线速度既有大小又有方向,是矢量,匀速圆周运动线速度大小不变,但方向时刻改变,B 选项说法错误。
2 .B 【解析】略 3 .BD 【解析】
试题分析:重力势能的增加量由克服重力做功求解.根据功能原理求排球恰好到达球网上边缘时的机械能.由动能定理求排球恰好到达球网上边缘时的动能.与排球从手刚发出相比较,可求得排球恰好到达球网上边缘时动能的减少量.
解:A 、与排球从手刚发出相比较,排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为 mg (H ﹣h )=0.3×10×(2.24﹣2.04)="0.6" J ,故A 错误; B 、根据功能关系可得,排球恰好到达球网上边缘时的机械能为 mgh+W 1﹣W 2=0.3×10×2.04+20﹣4.12="22" J ,故B 正确; C 、由动能定理可知:排球恰好到达球网上边缘时的动能为 W 1﹣W 2﹣mg (H ﹣h )="15.28" J ,故C 错误; D 、与排球从手刚发出相比较,排球恰好到达球网上边缘时动能的减少量为 W 2+mg (H ﹣h )="4.72" J ,故D 正确. 故选:BD
【点评】本题考查了动能定理、重力势能的变化及功能关系的直接应用,关键要正确分析功与能的关系,判断能量是如何转化的. 4 .A
【解析】同步轨道的角速度与地球表面的角速度相同,由
可知角速度之比a 1/a 2=r/R ,A 对;由卫星的向心加速度
,近地轨道半径较
小,向心加速度较大,B 错;线速度v=wr ,.V 1/V 2=r/R;C 错;由线速度,同步轨道的线速度比近地轨道线速度小,比地球赤道上的物体线
速度大,A 对; 5 .D 【解析】
试题分析:位移是起点到终点的有向线段,决定于起点和终点的位置.
解:物体沿三条不同的路径由A 运动到B ,起点和终点的位置都相同,则位移一定相同. 故选D
【点评】位移是描述运动常用物理量,抓住概念和方向性.比较简单. 6 .B
【解析】试题分析:先分析运动情况,根据运动学公式求解加速度,然后受力分析后根据牛顿第二定律和平衡条件列式,最后联立求解. 消防员匀速下滑时,竖直方向受重力和两个摩擦力,根据平衡条件,有,其中
,解得
,消防员从离地12m 高处无初速匀加
速下滑2s 可落地,根据运动学公式,有,解得
,根据牛顿第二定律,有
,
,B 正确.
7 .AD 【解析】
试题分析:板上A 、B 两点绕同一个转轴转动,所以具有相同的角速度,即角速度之比,故A 正确,B 错误;根据几何关系得板上A 、B
的轨道半径之比为,所以线速度之比,故C 错误,D 正确。
考点:线速度、角速度和周期、转速
【名师点睛】解该题要掌握绕同一个转轴转动的物体具有相同的角速度以及线速度与角速度的关系。
8 .B
【解析】解:由速度与位移关系公式v 2﹣v 02=2ax 知汽车加速度为:a=
设汽车再运动t 时间停止,由v=v 0+at 知: t=
故物体再滑行5s 位移为: x=
故选:B
考点:匀变速直线运动的速度与位移的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题:定量思想;方程法;直线运动规律专题.
分析:利用速度与位移关系公式v 2﹣v 02=2ax 求出物体运动的加速度,然后根据速度和时间关系式v=v 0+at 计算汽车停止的时间,再根据位移时间关系式解得5s 内的位移
点评:本题除了考查了匀变速直线运动的规律还要结合实际,注意刹车问题要考虑停止时间 9 .D 【解析】
试题分析:分析四个图中的物体施加F 后的受力如图:
物体处于平衡状态,合外力为零,正交分解物体受到的力,可知沿斜面方向的合力为零.即A 图中;
B 图中;
C 图中;
D 图中
,而原来都为:Gsinθ,比较得知静摩擦力增大的为D ,所以A 、B 、C 、选项错
误,D 选项正确.
考点:考查了力的平衡条件的应用
点评:知道物体的共点力平衡条件:合外力为零,会正交分解物体的受力,然后得知两互相垂直的方向上的合力为零. 10 .BD 【解析】
试题分析:根据静电平衡可知,同一个导体为等势体,导体上的电势处处相等,再由感应带电,可确定棒的正负极. 解:达到静电平衡后,导体为等势体,导体上的电势处处相等,所以可以得到φA =φB , 由于正电荷在左边,所以棒A 带负电,B 带正电,所以BD 正确,AC 错误. 故选:BD .
点评:达到静电平衡后,导体为等势体,导体上的电势处处相等,这是解决本题的关键的地方,对于静电场的特点一定要熟悉. 11 .BD 【解析】
试题分析:先对三个物体以及支架整体受力分析,受重力
,2个静摩擦力,两侧墙壁对整体有一对支持力,根据平衡条件,有:
,解得
,故静摩擦力不变,故A 错误B 正确;将细线对O 的拉力按照效果正交分解,如图
设两个杆夹角为,则有,再将杆对滑块m 的推力按照效果分解,如图
根据几何关系,有,故,若挡板间的距离稍许增大后,角θ变大,变大,故滑块m 对墙壁的压力变大,故C 错误,
D 正确;
考点:考查了力的动态平衡分析
【名师点睛】在解析力的动态平衡问题时,一般有两种方法,一种是根据受力分析,列出力和角度三角函数的关系式,根据角度变化进行分析解题,一种是几何三角形相似法,这种方法一般解决几个力都在变化的情况,列出力与三角形对应边的等式关系,进行解题分析 12 .AC
【解析】试题分析:三力合成时,如果满足任意两力之和大于等于第三个力,任意两力之差小于等于第三个力,则这三个力的合力为零
A 选项中3N 和4N 之和小于8N ,故合力不可能为零,A 符合题意;
B 选项中满足任意两力之和大于等于第三个力,任意两力之差小于等于第三个力,故合力可能为零,B 不符合题意;
C 选项中1N 和5N 之和小于10N ,故合力不可能为零,C 符合题意;
D 选项中满足任意两力之和大于等于第三个力,任意两力之差小于等于第三个力,故合力可能为零,D 不符合题意. 13 .AD
【解析】小球在最高点受到重力,轨道对球的压力,两个力的合力提供向心力,故A正确,B错误;在最高点,根据向心力公式得:,其中F=mg,联立解得:,,故D正确,C错误。
所以AD正确,BC错误。
14 .AC
【解析】物体做的是平抛运动,水平方向的速度不变,只有竖直方向的速度在变化,并且竖直方向上是自由落体运动,物体的速度是均匀变化的,所以动量的变化也是均匀变化的,即任何相等时间内它的动量变化都相同,A正确;由动能定理可得,,由于物体在竖直方向
上是自由落体运动,物体下落的速度越来越大,所以在相同的时间内物体下降的高度也是越来越大,重力做的功越来越多,动能的变化量也是越
来越大,B错误;由于两个物体的质量相同,所以物体落地前瞬间动量对时间的变化率也就是速度对时间的变化率的大小,平抛运动的速度对时间
的变化率即为物体的重力加速度的大小,所以两物体落地前瞬间动量对时间的变化率相同,C正确;由于两个物体是在同一个高度水平抛出的,做
的都是平抛运动,物体的运动的时间相等,在竖直方向上的速度的大小也相同,所以两物体落地前瞬间重力做功的功率相同,D错误.
15 .BD
【解析】
试题分析:v-t图像中速度的正负表示运动方向,故物体4在整个过程中都朝着正方向运动,所以在时刻离出发点最远,A错误;在x-t中两物体
的位移为正,并且一直增大,所以做直线运动,B正确;在v-t图中4物体的正向的速度减小,并没有改变运动方向,C错误;x-t图像的斜率表示
速度,故时刻物体1的速度大于物体2的速度,D正确;
考点:考查了运动图像
【名师点睛】对于运动学图象应注意明确图象的性质,抓住两种图象的区别是关键,要记住运动学图象只有两个方向,故只能描述直线运动;速
度-时间图象中图象与时间轴围成的面积表示物体的位移
16 .(1)上面的结果是错误的,地球的半径R再计算过程中不能忽略。
(2)
【解析】(1)上面的结果是错误的,地球的半径R再计算过程中不能忽略。
(2分)
正确的解法和结果:由得(3分)
(2)方法一:对空间站绕地球做圆周运动,由
得(3分)
方法二:在地面重力近似等于万有引力,由得(3分)
17 .(1)(2),(3)
【解析】
试题分析:⑴小球从释放到点的过程中,机械能守恒,有:
…………………………2分
解得:……………………………1分
小球从释放到点的过程中,机械能守恒,有:
…………………2分
解得:……………………………1分
⑵小球到点、点时,根据牛顿第二定律得:
………………………2分
………………………2分
解得:………………………………1分
………………………………1分
所以,△………………1分
考点:考查了机械能守恒,圆周运动,牛顿第二定律
18 .(1)BD;(2)图线如图;W v2或做功与物体速度平方成正比。
【解析】
试题分析:(1)为减小实验误差,应垫起木板的一端来平衡摩擦力,选项A错误;通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加,选项B正确;小车在橡皮筋拉力作用下做变加速直线运动,当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动,选项C错误;应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度,此时小车的速度最大,选项D正确;故选BD.
(2)图线如图;由图线探究功与物体速度变化的关系是:W v2或做功与物体速度平方成正比。
考点:探究功与物体速度变化的关系。
19 .(1)CD;
(2);
【解析】
试题分析:(1)斜槽轨道没必要必须光滑,只要达到最低点的速度相同即可,选项A错误;斜槽轨道末端必须水平,以保证小球做平抛运动,选项B错误;应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放,以保证到最低点的速度相同,选项C正确;为更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些,选项D正确;故选CD.
(2)设相邻两点间的时间间隔为T,竖直方向:2L-L=gT2,得到;
水平方向:;
小球在b点时,竖直方向上的瞬时速度等于
所以b点的速度
考点:研究平抛运动
【名师点睛】本实验中要画出平抛运动轨迹,必须确保小球做的是平抛运动.所以斜槽轨道末端一定要水平,同时斜槽轨道要在竖直面内.要画出轨迹,必须让小球在同一位置多次释放,才能在坐标纸上找到一些点.然后将这些点平滑连接起来,就能描绘出平抛运动轨迹;第2问是频闪照片问题,频闪照相每隔一定时间拍一次相,关键是抓住竖直方向自由落体运动的特点,由△y=gT2求时间单位。
20 .(1) (2) (3) x=450m
【解析】(1)根据题意可以得到阻力为:
(2)当速度最大时,,即
则根据功率公式:
解得:
(3)根据动能定理:,
汽车在加速运动过程中通过的距离:x=450m
21 .(1)如图;
(2)3m/s2(3)24m
【解析】(1)木块的受力示意图如图所示;
(2) 根据题意知
又且
解得
(3)
22.
23.
【解析】略。