江苏省扬州市子婴河中学高一物理测试题含解析

江苏省扬州市子婴河中学高一物理测试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选题）如图所示，将长为3L的轻杆穿过光滑水平转轴O，两端分别固定质量为2m的球A和质量为3m的球B，A到O的距离为L，现使杆在竖直平面内转动，当球B运动到最高点时，球B恰好对杆无作用力，两球均视为质点．则球B在最高点时（）A．球B的速度大小为B．球A的速度大小为C．球A对杆的作用力大小为3mgD．水平转轴对杆的作用力为5mg参考答案：BC【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，重力恰好提供向心力，可以求出B的线速度，转动过程中，两球角速度相等，根据v=ωr求解A球线速度，B球到最高点时，对杆无弹力，此时A球受重力和拉力的合力提供向心力，根据向心力公式求解水平转轴对杆的作用力．【解答】解：A、当B在最高点时，球B对杆无作用力，此时球B的重力提供作圆周运动所需的向心力则，解得：，故A错误B、由于AB转动的角速度相同，故根据可知，解得，故B正确C、对A球受力分析可知，解得F=3mg，此时水平转轴对杆的作用力为3mg，故C正确，D错误故选：BC2.如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平推力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力fm大小与滑动摩擦力大小相等，则（

）A．0～t0时间内力F的功率逐渐增大B．t1时刻A的动能最大C．t2时刻A的速度最大D．t2时刻后物体做反方向运动参考答案：3.（多选题）电梯的顶部拴一弹簧秤，弹簧秤下端挂一重物，电梯静止时，电梯中的人观察到弹簧秤的示数为10N．某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数为12N，取g=10m/s2，则此时（）A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为2m/s2B．电梯可能向上减速运动，加速度大小为2m/s2C．电梯中的人一定处于超重状态D．电梯中的人一定处于平衡状态参考答案：AC【考点】牛顿第二定律；力的合成．【分析】电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数等于重物的重力．弹簧秤的示数变为8N，产生了失重现象，以重物为研究对象，根据牛顿第二定律分析加速度方向，再确定电梯的运动情况．【解答】解：电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数等于重物的重力，即G=10N．当弹簧秤的示数变为12N时，弹簧的拉力大小等于12N．以重物为研究对象，F﹣mg=maa=2m/s2根据牛顿第二定律分析得出其加速度方向竖直向上，处于超重，电梯的运动情况可能是：向上加速运动或向下减速运动．故选：AC．4.在有云的夜晚，抬头望月时，觉得月亮在云中穿行，这时选取的参照物是（

）A、月亮

B、云

C、地面

D、观察者参考答案：B5.（多选）从高度为125m的塔顶，先后落下a、b两球，自由释放这两个球的时间差为1s，则以下判断正确的是（g取10，不计空气阻力）

A.b球下落高度为20m时，a球的速度大小为20m/s

B.a球接触地面瞬间，b球离地高度为45m

C．在a球接触地面之前，两球的速度差恒定

D．在a球接触地面之前，两球离地的高度差恒定参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在研究“平抛物体的运动”的实验中，某同学只记录了A、B、C三点，各点的坐标如图所示，则物体运动的初速度

和抛出初始点的坐标为

。参考答案：1m/s，（-10cm，-5cm）7.一小球从固定斜面的顶端以恒定的加速度下滑，某同学用频闪数码相机每隔0.1s拍摄的照片如图所示，其中L1=5.0cm、L2=12.0cm、L3=21.0cm．（结果保留两位有效数字）（1）小球从A点运动到B点的过程中的平均速度v=

m/s．（2）小球在A点时的速度大小vA=m/s；在B点时的速度大小vB=

m/s．（3）小球在斜面上运动的加速度大小a=

m/s2．参考答案：（1）0.70；（2）0.60，0.80；（3）2.0．【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】（1）根据平均速度的定义式求出小球从A点运动到B点过程中的平均速度．（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出小球在A点和B点的速度大小．（3）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小球在斜面上运动的加速度大小．【解答】解：（1）小球从A点运动到B点过程中的平均速度v=．（2）根据平均速度推论知，A点的速度，B点的速度m/s=0.80m/s．（3）根据△x=aT2得，a==．故答案为：（1）0.70；（2）0.60，0.80；（3）2.0．8.如图所示，将质量为m的小球从倾角为θ的光滑斜面上A点以速度v0水平抛出（即v0∥CD），小球运动到B点，已知A点的高度h，则小球到达B点时的速度大小为_________________

.参考答案：9.用如图所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系．在满足实验条件的情况下，细线下端悬挂钩码的总重力视为小车受到的合力F，用打点计时器打出纸带，计算出小车运动的加速度a.(1)关于实验操作，下列说法正确的是________A.实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行B.平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在拉力作用下匀速下滑C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D.实验时应先释放小车，后接通打点计时器电源(2)某组同学实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变，根据实验得出的数据，画出a-F图象，如图所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是__________(选填“摩擦力平衡过度”或“摩擦力没有平衡”)．(3)另一组同学探究小车加速度a与其质量M的关系时，保持钩码的总质量不变，为了直观地判断a与M的数量关系，应作________(选填“a-M”或“a-1/M”)图象．参考答案：

(1).（1）A

(2).（2）摩擦力平衡过度

(3).（3）【详解】（1）调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确；在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂钩码，故B错误；由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量即改变拉小车拉力，不需要重新平衡摩擦力，故C错误；实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，故D错误；故选A；

（2）由图可知当F=0时加速度不为零，可知原因是平衡摩擦力过度，木板一端抬的过高；（3）因a=F，可知a-关系是线性关系，则为了直观地判断a与M的数量关系，应作a-图象．10.为了探究弹性势能与弹簧形变量之间的关系，需要测定弹簧的弹性势能。一位同学采用了如图所示的一种装置：水平放置的弹簧一端固定在墙上，另一端靠着已知质量为m的木块，此时弹簧为原长，木块的左侧是光滑的，右侧是粗糙的，水平面足够大。现利用一块秒表和一把刻度尺，测量出弹簧被压缩的弹性势能。测量步骤如下：（1）用手水平向左推动木块，使弹簧缩短一定长度x；（2）放手让弹簧推动木块，用秒表测出木块自弹簧原长位置运动到最终静止位置的时间t；（3）用刻度尺测出木块

▲

的距离S；（4）利用测量结果，导出弹性势能的表达式EP=

▲

（用S、t、m表示）参考答案：在粗糙水平面上滑动

、11.（4分）把一个皮球由距地面2m高处释放，球接触水平地面后又跳起到距地面1m高处，在这个过程中，球的位移大小是____m，方向

。参考答案：1，竖直向下12.汽车在水平公路上自A向B作匀减速直线运动停于B点，初速度为3m/s，加速度为-0.4m/s2。若汽车在某1s内通过了0.4m的位移，则在这1秒前汽车已运动了

s。参考答案：613.如图所示，地面上有一高h=3.75m的平台，平台下有一倾角可调的挡板，挡板的一端与平台边缘A点的正下方B点重合。将一个可视为质点的小球以v=5m/s的速度水平推出。小球下落过程中所受空气阻力忽略不计。适当调节挡板的倾角θ，小球会刚好垂直撞在挡板上，则小球运动时间t=_____s，挡板倾角θ=_____。(g取10m／s2)参考答案：0.5 45°把撞到挡板的速度分解，有，由位移的关系，，联立公式得t=0.5m/s，倾角θ=45°三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，P为弹射器，PA、BC为光滑水平面分别与传送带AB水平相连，CD为光滑半圆轨道，其半径R=2m，传送带AB长为L=6m，并沿逆时针方向匀速转动。现有一质量m=1kg的物体（可视为质点）由弹射器P弹出后滑向传送带经BC紧贴圆弧面到达D点，已知弹射器的弹性势能全部转化为物体的动能，物体与传送带的动摩擦因数为=0.2。取g=10m/s2，现要使物体刚好能经过D点，求：（1）物体到达D点速度大小；（2）则弹射器初始时具有的弹性势能至少为多少。参考答案：（1）2m/s；（2）62J【详解】（1）由题知，物体刚好能经过D点，则有：解得：m/s（2）物体从弹射到D点，由动能定理得：解得：62J15.一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R(R为地球半径)，卫星的转动方向与地球自转方向相同.已知地球自转的角速度为，地球表面处的重力加速度为g.求：

(1)该卫星所在处的重力加速度g′；

(2)该卫星绕地球转动的角速度ω；(3)该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔.参考答案：（1）（2）（3）【详解】(1)在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为r=2R处,仍有万有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根据万有引力提供向心力，mg=，联立可得ω=，(3)卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空以地面为参照物，卫星再次出现在建筑物上方时，建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【点睛】（1）在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为2R处，仍有万有引力等于重力mg′=，化简可得在轨道半径为2R处的重力加速度；（2）人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，结合黄金代换计算人造卫星绕地球转动的角速度ω；（3）卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图．轻绳长L＝1m，承受的最大拉力为8N．A的质量m1=2kg，B的质量m2=8kg．A、B与水平面的动摩擦因数μ＝0.2．现用一逐渐增大的水平力F作用在B上，使A、B向右运动．当F增大到某一值时，轻绳刚好被拉断（g=10m/s2）．求：（1）绳刚被拉断时F的大小；（2）若绳刚被拉断时，A、B的速度为2m/s，保持此时的F大小不变，当A静止时，A、B间的距离．参考答案：（1）设绳刚要被拉断时产生的拉力为T．根据牛顿第二定律，对A物体 2分

a=2m/s2

1分对A、B整体

2分

F=40N 1分（2）设绳断后，A的加速度为a1，B的加速度为a2．m/s2 1分

3m/s2 1分A停下来的时间为1s

2分

A的位移为1m

2分B的位移为3.5m

2分A刚静止时，A、B间距离3.5m 17.（多选）我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近，并将与空间站在B处对接．已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，下列说法中正确的是（） A 图中航天飞机在飞向B处的过程中，月球引力增大 B 航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速 C根据题中条件可以算出月球质量 D根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小参考答案：考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．专题： 人造卫星问题．分析： 航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近的过程中，月球的万有引力对它做正功，其速度将增大；椭圆轨道和圆轨道是不同的轨道，必须经过变轨才能进入空间站轨道．根据万有引力等于向心力，列式可求得月球的质量．对照万有引力定律，分析能否求出空间站受到月球引力的大小．解答： 解：A、图中航天飞机在飞向B处的过程中，距离减小，月球引力增大，故A正确；B、椭圆轨道和圆轨道是不同的轨道，航天飞机不可能自主改变轨道，只有在减速变轨后，才能进入空间站轨道．故B正确；C、对空间站，根据万有引力提供向心力