高一物理湘教版试卷
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高一物理湘教版试卷
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.如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁.若再在斜面上加一物体m,且M、m相对静止,小车后来受力个数为()
A.4 B.6 C.3 D.5
2.如图所示,电梯的顶部挂一个弹簧秤,秤下端挂了一个重物,电梯做匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10 N。
某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数为12 N,关于电梯的运动,下列说法正确的是(取)
A.电梯可能向上加速运动,加速度大小为2m/s2,物体处于超重状态
B.电梯可能向下加速运动,加速度大小为12m/s2,物体处于失重状态
C.电梯可能向下减速运动,加速度大小为2m/s2,物体处于超重状态
D.电梯可能向下减速运动,加速度大小为12m/s2,物体处于超重状态
3.关于速度、加速度、合力间的关系,正确的是()
A.物体的速度越大,则物体的加速度越大,所受合力也越大
B.物体的速度为零,加速度可能很大,所受的合力也可能很大
C .物体的速度为零,则物体的加速度一定为零,所受合力也为零
D .物体的速度、加速度及所受的合力方向一定相同
4.质点做半径为r 的匀速圆周运动,运动的周期为T ,其线速度大小为( ). A .
B .
C .
D .
5.从20m 高的楼房的阳台上以20m/s 的初速度竖直向上抛出一小球,不计空气阻力,g 取10m/s 2,求小球运动到离抛出点15m 处所经历的时间可能是( ) A .1s B .2s C .3s D .
6.在平直公路上,汽车由静止开始作匀加速运动,当速度达到v m 后立即关闭发动机直到停止,运动过程的v —t 图像如图所示,设汽车的牵引力为F ,摩擦力为f ,全过程中牵引力做功W 1,克服摩擦力做功W 2,则 ( )
A .F ∶f = 1∶4
B .F ∶f = 4∶1
C .W 1∶W 2 = 1∶1
D .W 1∶W 2 = 1∶3
7.关于万有引力常量,下列说法正确的是 ( )
A .万有引力常量数值上等于两个质量均为1kg 的物体相距1m 时的相互引力
B .万有引力常量的测出,证明了万有引力的存在
C .牛顿发现万有引力定律时,给出了万有引力常量的值
D .通过万有引力常量的测定,使卡文迪许算出了地球的质量
8.如图所示,质量为m 1和m 2的两物块放在光滑的水平地面上.用轻质弹簧将两物块连接在一起.当用水平力F 作用在m 1上时,两物块均以加速度a 做匀加速运动,此时,弹簧伸长量为x ,若用水平力F′作用在m 1上时,两物块均以加速度a′=2a 做匀加速运动.此时弹簧伸长量为x′.则下列关系正确的是( )
A .F′=2F
B .x′=2x
C .F′>2F
D .x′<2x 9.下列说法中正确的是( ) A .速率不变的曲线运动没有加速度
B .只有物体的初速度不为零,物体才可能做曲线运动
C.做曲线运动的物体其位移方向、速度方向、加速度方向不可能共线
D.物体只在万有引力的作用下,不可能做直线运动
10.一个物体从静止开始做匀加速直线运动,第1秒与第2秒的位移大小之比为()A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:5
二、多选题
11.若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体,已知火星与地球的半径之比为1 : 2,质量之比为1 : 9,设火星与地球表面的重力加速度分别为g'和g,火星与地球的第一宇宙速度分别为和,下列结论正确的是
A.g':g=2:9
B.g':g =4:9
C.: =2:3
D.:="2:"
12.洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水,下列说法中正确的是( )
A.脱水过程中,衣物是紧贴筒壁的
B.水会从筒中甩出是因为水滴受到的向心力很大
C.加快脱水筒转动的角速度,脱水效果会更好
D.洗衣机脱水利用了向心原理
13.2015年12月10日,我国成功将中星1C卫星发射升空,卫星顺利进入预定转移轨道.如图所示是某卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,卫星远地点P距地心O的距离为3R.则()
A.卫星在远地点的速度大于
B.卫星经过远地点时速度最小
C.卫星经过远地点时的加速度大小为
D.卫星经过远地点时加速,卫星将不能再次经过远地点
14.对于开普勒三大定律下列说法中正确的是()
A.所有行星绕太阳的轨道都是椭圆的,太阳处于椭圆的焦点上
B.对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积
C.所有行星的轨道半长轴的三次方与它的自转周期的比值都相等
D.所有行星的轨道半长轴的三次方与它的公转周期的比值都相等
15.如图所示为甲、乙两辆车从同一位置由静止开始沿同一方向运动的速度时间图像。
两图像
在时刻相交,则下列判断正确的是
A.时刻甲、乙相遇
B.两辆车再次相遇前,时刻两车相距最远
C.0~时间内,任意时刻乙车运动的加速度大于甲车的加速度
D.0~时间内,甲车的平均速度大于乙车的平均速度
三、填空题
16.如图所示,质量为M的物体靠在粗糙的竖直墙上,物体与墙面间动摩擦因数为m。
现用
垂直于斜边的力F作用于物体使之保持静止状态,则物体受到墙面的摩擦力为
_________________________N;.墙面受到的压力为__________________N;.
17.做杂技表演的汽车从高台水平飞出,在空中运动后着地,一架照相机通过多次曝光,拍摄
得到汽车刚好着地及前后一段时间内的运动照片如图所示(虚线为正方形格子).已知汽车长
度为3.6m,相邻两次曝光的时间间隔相等,由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小
为______m/s,高台离地面高度为________m.
18.作匀加速直线运动的物体,先后经过A、B两点时,其速度分别为υ和7υ,经历时间为t,则经A、B中点时速度为________________,在后一半时间所通过的距离比前一半时间通过的
距离多________________。
19.质量为1kg的小球从地面(参考面)上h=10m处自由落下。
(1)下落所用时间为t=_______;
(2)开始下落时动能E k1=__,重力势能E p1=___,机械能E 1=_____________________
(3)下落10m 的过程中重力对小球做功W G =_______,重力势能_____(增大、减小)了
_______焦,物体的动能_____(增大、减小)了____焦,物体的机械能_______(增大、减小、守恒)
(4)落地的瞬间物体的动能E k2=____,重力势能E p2=___,机械能E 2=_____;
(5)下落过程中在高度为____米处,重力势能和动能相等,这时有E k3=E p3=_________焦 (6)砸在地面时,由于地面较松软,小球又陷入地面d=10cm 深,这个过程中阻力对小球做_____(正、负)功,用动能定理列式并求出小球所受阻力的大小f=______。
20.一石块由阳台竖直上抛,它经阳台上方3 m 高处的速度是其经过阳台下方3 m 处速度的一半,它上抛的初速度是_______________.
四、实验题
21.(5分)如右图是利用闪光照相研究平抛运动的示意图.小球A 由斜槽滚下,从桌边缘水平抛出,当它恰好离开桌边缘时,小球B 也同时下落,闪光频率为10 Hz 的闪光器拍摄的照片中B 球有四个像,像间距离已在图中标出,单位为cm ,两球恰在位置4相碰.则A 球离
开桌面时的速度______.(g 取10 m/s 2)
22.数字计时器常常与气垫导轨配合使用,是物理实验室常用仪器。
计时系统的工作要借助于光源和光敏管(统称光电门)。
光源和光敏管相对,它射出的光使光敏管感光。
当滑块经过时,其上的遮光条把光遮住,与光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间,通过数码屏显示出来。
根据遮光条的宽度和遮光时间,可以算出滑块经过时的速度。
某实验小组利用如图所示的实验装置来探究物体做匀变速运动的加速度.
(1)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x =________________mm ;
(2)实验前先要通过调节装置底端的螺丝使气垫导轨处于水平,判断气垫导轨是否水平的方法是:____________________________________________________________________ (3)该实验小组在做实验时,先测定了滑块上的遮光条宽度为d ,然后将滑块从如图所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt 1,遮光条通过光电门2的时间Δt 2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v 1=_______,滑块经过光电门2时
的瞬时速度的表达式v 2=_______,则滑块的加速度的表达式a =_______.(以上表达式均用字母x 、d 、Δt 1、Δt 2表示)
(4)在本次实验中,为了减小实验误差,请你给他们提出一些建议_____________________________________(只要讲出一条建议即可)
五、简答题
23.如图所示,一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A 的顶端P 处. 细线的另一端拴一质量为m 的小球,当滑块至少以多大加速度向左运动时,小球对滑块的压力等于零,当滑
块以a =2g 的加速度向左运动时,线中拉力T 是多少?
24.如图所示,水平台面AB 距地面的高度h =1.25m.有一滑块从A 点以v 0 =7.0m/s 的初速度在台面上做匀变速直线运动,滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.2.滑块运动到平台边缘的B 点后水平飞出。
已知AB 长L =6.0m ,不计空气阻力,g=10m/s 2.
求:(1)滑块从B 点飞出时的速度大小; (2)滑块落地点到平台边缘的水平距离; (3)滑块落地时的速度大小和方向。
评卷人 得 分
六、综合题
(1)估算陈若琳的起跳速度。
(2)分析第四张照片是在最高点吗?如果不是,此时重心是处于上升还是下降阶段?
参考答案
1 .A
【解析】
试题分析:先对物体m受力分析,受到重力、支持力和静摩擦力;再对M受力分析,受重力、m对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力,同时地面对M有向上的支持力,共受到4个力;故选A.
考点:受力分析
【名师点睛】对物体受力分析可以按照先已知力,再重力,最后弹力和摩擦力,要结合弹力
和摩擦力的产生条件判断,本题中墙壁虽与小车接触,但无弹力。
2 .AC
【解析】
试题分析:电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N,知重物的重力等于10N;
在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为12N,对重物有:,解得:,方向竖直向上;则电梯的加速度大小为2m/s2,方向竖直向上,电梯可能向上做
加速运动,也可能向下做减速运动,A、C正确;B、D错误;故选AC。
考点:牛顿第二定律的应用
【名师点睛】对重物受力分析,根据牛顿第二定律得出重物的加速度大小和方向,从而得出
电梯的加速度大小和方向,从而判断出电梯的运动规律。
3 .B
【解析】
试题分析:物体的速度越大,但是物体的加速度不一定越大,所受合力也不一定越大,选项
A错误;物体的速度为零,加速度可能很大,所受的合力也可能很大,选项B正确;物体的
速度为零,则物体的加速度不一定为零,所受合力也不一定为零,选项C错误;物体的加速
度与所受的合力方向一定相同,但是速度不一定与加速度方向相同,选项D错误;故选B.
考点:速度、加速度、合力间的关系
4 .C
【解析】圆周运动中运动一周的时间为T,一个周长为
5 .ACD
【解析】设向上为正方向,若15m处在抛出点的上方,则=15m,若在抛出点下方15m处,则=-15m,,,由竖直上抛位移公式,且代入相关数
据得t=1s或3s,或,故选ACD。
6 .BC
【解析】
试题分析:由动能定理可得出汽车牵引力的功与克服摩擦力做功的关系,由功的公式可求得牵引力和摩擦力的大小关系。
对全过程由动能定理可知W 1-W 2=0,故W 1:W 2=1:1,故C 正确,D 错误; W 1=Fs W 2=fs′
由图可知:s :s′=1:4
所以F 1:F 2=4:1,故A 错误,B 正确 故选BC
考点:动能定理的应用;匀变速直线运动的图像.
点评:本题要注意在机车起动中灵活利用功率公式及动能定理公式,同时要注意图象在题目中的应用. 7 .ABD 【解析】
试题分析:A 、由万有引力定律:,所以常量的值等于两个质量均为1kg 可看作质
点的物体相距1m 时的相互引力;正确
BC 、牛顿发现了万有引力定律,但引力常量G 这个数值是多少,连他本人也不知道.按说只要测出两个物体的质量,测出两个物体间的距离,再测出物体间的引力,代入万有引力定律,就可以测出这个常量.但因为一般物体的质量太小了,它们间的引力无法测出,而天体的质量太大了,又无法测出质量.所以,万有引力定律发现了100多年,万有引力常量仍没有一个准确的结果,这个公式就仍然不能是一个完善的等式.直到100多年后,英国人卡文迪许利用扭秤,才巧妙地测出了这个常量;B 正确
D 、通过万有引力常量的测定,使卡文迪许算出了地球的质量;正确 故选ABD
考点:万有引力定律及其应用
点评:万有引力定律适用条件:只适用于计算质点间的相互作用力,即当两个物体间的距离远大于物体的大小时才近似适用;当两个物体距离不太远的时候,不能看成质点时,可以采用先分割,再求矢量和的方法计算;一个质量分布均匀的球体与球外一个质点的万有引力(或两个均匀球体间的引力),可用公式计算,这时R 是指球心间距离。
8 .AB 【解析】
试题分析:根据隔离法求出弹簧弹力的大小,通过整体法,运用牛顿第二定律求出拉力的大小,从而进行比较.
解:当用水平力F 作用在m 1上时,根据牛顿第二定律,知弹簧的弹力F 弹=m 1a=kx .当水平力F′作用在m 1上时,两物块均以加速度a′=2a 做匀加速运动.知F 弹′=2ma=kx′.知x′=2x .
对整体分析,F=(m 1+m 2)a ,F′=(m 1+m 2)•2a ,则F′=2F .故A 、B 正确,C 、D 错误. 故选:AB .
【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,注意整体法和隔离法的运用. 9 .C
【解析】物体做曲线运动的条件是速度方向与加速度方向存在夹角,速率不变的曲线运动,方向时刻发生改变,所以速度发生变化即会产生加速度,A 错误 物体做曲线运动的条件与初速度有无或者大小均无关,B 错误
做曲线运动的物体其位移方向、速度方向、加速度方向不可能共线,C 正确
物体只在万有引力的作用下,且速度与万有引力方向在同一直线上,则物体作直线运动,D 错误 故选C 10 .B 【解析】
试题分析:物体做初速度为零的匀加速直线运动,结合位移时间公式得出第1s 内和第2s 内的位移大小之比.
解:物体在第1s 内的位移为:, 在第2s 内的位移为:,
解得:x 1:x 2=1:3. 故选:B .
【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式,并能灵活运用,基础题. 11 .BD
【解析】星球表面的物体受到的重力等于万有引力,即
,解得:,所以:
,故B 正确,A 错误;根据:
,解得
,
所以:,故D 正确,C 错误。
12 .AC
【解析】脱水过程中,衣物做离心运动而甩向桶壁,故洗衣机利用了离心原理,A 正确D 错误;水滴依附的附着力是一定的,当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时,水滴被甩掉,故B 错误;根据,增大会使向心力F 增大,而转筒有洞,不能提供足够大的向心力,水滴就会被甩出去,增大向心力,会使更多水滴被甩出去,C 正确. 13 .BC
【解析】若卫星以半径为3R做匀速圆周运动,则,在根据,整理可以
得到,由于卫星到达远地点P后做近心椭圆运动,故在P点速度小于,故A
错误;根据半径与速度的关系可以知道,半径越大则速度越小,故远地点速度最小,故B正确;根据,则在远地点,,故C正确;卫星经过远地点时加速,
则可以以半径为3R做匀速圆周运动,则可以再次经过远地点,故D错误.
【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论,并能灵活运用,以及知道
变轨的原理,当万有引力小于向心力,做离心运动,当万有引力大于向心力,做近心运动.14 .AB
【解析】根据开普勒第一定律,所有行星绕太阳的轨道都是椭圆的,太阳处于椭圆的焦点上,故A正确;根据开普勒第二定律可知,对任意一个行星它与太阳的连线在相等时间内扫过相
等的面积,故B正确;根据开普勒第三定律中的公式,可知半长轴的三次方与公转周
期的二次方成正比,CD错误.
15 .B
【解析】
试题分析:在速度时间图像中,图像与坐标轴围成的面积表示位移,所以时刻两者的位移
不同,乙的位移大于甲的位移,故甲车的平均速度小于乙车的平均速度,AD错误;在时刻
之前,乙的速度大于甲的速度,两者的距离逐渐增大,时刻之后,乙的速度小于甲的速度,
时刻两车相距最远,故B正确;图像的斜率表示加速度,0~时
两者距离逐渐减小,可知t
间内,所以乙的加速度先大于甲的加速度,然后小于甲的加速度,C错误;
考点:考查了速度时间图像
【名师点睛】在速度时间图像中,需要掌握三点,一、速度的正负表示运动方向,看运动方
向是否发生变化,只要考虑速度的正负是否发生变化,二、图像的斜率表示物体运动的加速度,三、图像与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方
表示负方向位移
16 .Mg+Fsinθ ; Fcosθ
【解析】
试题分析:对M做受力分析如图:图中F与水平方向夹角为
将力F正交分解得
考点:受力分析、正交分解法
点评:此类题型作为初学者必须掌握的正交分解法求某个作用力,解法十分具有代表性:审题并画出受力分析、建立坐标并列式求解。
17 .12m/s11.25m
【解析】
试题分析:在竖直方向上有:
在水平方向上
第二次图像表示中间时刻,速度为,此时下落了的时间为,所以下落的总时间为,则离地高度为
则离地的高度
考点:平抛运动.
点评:解决本题的关键知道平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,在水平方向做匀速直线运动,且分运动和合运动具有等时性.
18 .5V 3VT/2
【解析】在匀变速直线运动中
时间中点的速度为:
在匀变速运动中,时间中点的速度等于全过程中的平均速度,
所以前半时间的平均速度为
后半时间的平均速度为
故后半时间比前半时间位移多:
点睛:解决本题需要掌握:匀变速直线运动的时间中点的速度公式和位移中点的速度公式,明确公式适用条件和物理量意义.
19 .(1)s (2)0 100J 100J (3)100J 减小 100J 增大 100J 守恒(4)100J 0 100J (5)5 50 (6)负 1010N
【解析】(1)下落所用时间为;
(2)开始下落时动能E k1=0;重力势能E p1=mgh=100J ;机械能E 1=E k1+E p1=100J
(3)下落10m 的过程中重力对小球做功W G =mgh=100J ,重力势能减小了100焦,物体的动能增大了100焦,物体的机械能守恒);
(4)落地的瞬间物体的动能E k2=E 1=100J ,重力势能E p2=0;机械能E 2="100J ;" (5)下落过程中在重力势能和动能相等时满足:,解得h 1=5m ;这时有
E k3=E p3=50J ;
(6)小球陷入地面d=10cm 深,这个过程中阻力对小球做负功,根据动能定理:
,解得d=1010N ; 20 .10 m/s
【解析】设经过阳台上方3 m 高处的位移为s 1,经过阳台下方3 m 高处的位移为s 2,则有v 2-v 02=-2gs 1,(2v)2-v 02=-2gs 2,其中s 1="3" m ,s 2="-3" m ,解得v 0="10" m/s. 思路分析:根据公式
分析
试题点评:本题结合匀变速直线运动的规律考查了竖直上抛运动, 21 .1 m/s (5分) 【解析】
试题分析:小球的运动时间,运动的速度
;代入数据得:v="1" m/s
考点:考查平抛运动的实验
点评:本题难度较小,根据平抛运动各分运动的性质,和各分运动具有独立性和等时性进行判断
22 .207.0 不挂钩码,滑块放在任意位置都能保持静止
减小遮光条的
宽度、多次测量取平均值
【解析】试题分析:气垫导轨接通电源后可以认为是光滑的,若滑块在轨道上任何位置都能静止,说明轨道水平;滑块经过光电门时的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度,可由
求出,然后由匀变速运动的速度位移公式求出滑块的加速度.
(1)由图2中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x=207.0mm .
(2)当气垫导轨接通电源后,导轨可以认为是光滑的,判断是否水平的方法是:接通电源,将滑块静置于气垫导轨上,若滑块基本保持静止,则说明导轨是水平的(或轻推滑块,滑块能基本做匀速直线运动).
(3)由于挡光片通过光电门的时间很短,所以可以认为挡光片通过光电门的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,
则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达
式,根据运动学公式得滑块的加速度的表达式
(4)在本次实验中,为了减小实验误差,可以减小遮光条的宽度、多次测量取平均值.
23 .mg
【解析】对物体进行受力分析,如图所示:
由图知,F
=mg
合
故a=g
(2)由上图得,当a=2g时,
=ma=2mg
F
合
由勾股定理得:
24 .(1)(2) (3)
【解析】(1)滑块在水平方向只受滑动摩擦力作用,故有
根据牛顿第二定律有滑块产生的加速度
取初速度方向为正方向,则滑块的加速度,根据匀变速直线运动的速度位移关系有:,;
(2)滑块离开B点后做平抛运动,滑块做平抛运动的时间
则滑块落地时水平方向产生的位移;
(3)滑块落地时间,则滑块落地时,在竖直方向的瞬时速度,水平方向
的速度;
所以根据平抛运动规律,滑块落地时的速度大小;
,解得:。
点睛:本题考查牛顿第二定律的应用;要正确的受力分析,根据牛顿运动定律求加速度,再
根据运动学公式求物体运动的速度,熟悉平抛运动的规律是解决本题的关键。
25 .(1)(2)不是还处于上升阶段
【解析】(1)由题意得:运动员从起跳到入水所用时间为t=1.8s(1分)
由:(3分)
设跳台高h,起跳速度为v
得:(2分)
(2)上升时间
(2分)
拍第四张历时是0.3秒
所以还处于上升阶段。
(2分)。