河北省保定市城厢中学高一物理下学期摸底试题含解析

河北省保定市城厢中学高一物理下学期摸底试题含解析一、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.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R．将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动．R在上升过程中运动轨迹的示意图可能是（R视为质点）（）A． B． C． D．参考答案：D【考点】运动的合成和分解．【分析】竖直方向的匀速运动与水平方向的匀加速运动的合运动一定是曲线运动，由合速度的方向变化趋势可以判定轨迹的形状【解答】解：A、初速度竖直向上而受力水平方向，轨迹一定是曲线，故A错误B、由于力的方向始终向右，没有发生变化，故曲线的弯曲方向也不会发生变化，故B错误C、由于竖直向上的分速度大小不变，但水平向右的分速度逐渐变大，故曲线应向右弯曲而非向上弯曲，故C错误由C分析知，D正确故选D2.下面几个速度中表示瞬时速度的是（

）

A．子弹出枪口的速度是800m/s

B．汽车从甲站行驶到乙站的速度是20m/s

C．火车通过大桥的速度是72km/h

D．人散步的速度约为1m/s参考答案：A3.汽车以15m/s的速度做匀速直线运动，见前方有障碍物立即刹车，刹车的加速度大小为5m/s2，则汽车刹车后4s内通过的位移为

(

)A、20m B、22.5m C、30m D、36m参考答案：B试题分析：设汽车从刹车到停止运动的时间t0，则有v=v0+at，得，则汽车刹车3s后停止运动，刹车后4s内的位移等于刹车3s时的位移，则有，故选B.考点：匀变速直线运动的规律的应用【名师点睛】车刹车是没有往复的匀减速运动问题，要判断汽车的运动状态，再进行相关计算，不能死代公式。4.（多选题）汽车刹车后做匀减速直线运动，经3s后停止运动，那么，汽车在这连续的三个1s初的速度之比和这连续的三个1s内汽车通过的位移之比分别为()A．v1:v2:v3＝3：2：1 B．v1:v2:v3＝::C．x1:x2:x3＝3：2：1 D．x1:x2:x3＝5：3：1参考答案：AD5.（单选）如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由释放，压上弹簧后与弹簧一起运动．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建一坐标系ox，则小球的速度v随x的变化图象如图所示．其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BC是平滑的曲线，则关于A．B．C各点对应的位置坐标及加速度，以下说法正确的是（

）A．xA=h，aA=0

B．xB=h，aB=g C．xB=h+mg/k，aB=0

D．xC=h+mg/k，aC>g参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.两颗人造地球卫星A、B的质量之比mA：mB=1：2，绕地球运动的轨道半径之比rA：rB=1：3，则它们的线速度之比vA：vB=

，向心加速度之比aA：aB=

，向心力之比FA：FB=

。

参考答案：vA：vB=，aA：aB=

9:1，FA：FB=

9:2。

7.如图所示，在一次救灾工作中，一架离水面高为H，沿水平直线飞行的直升机A，用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B，已知伤员B的质量为m，不计空气阻力，在直升机A和伤员B以相同的水平速度水平匀速运动的同时，悬索将伤员吊起。A、B之间的距离l随时间t的变化规律为：l=H-kt2(SI制单位，k为给定常数)，则在时间t内伤员的机械能增加了________；t时刻悬索拉力的瞬时功率为______________。参考答案：

2mk2t2+mgkt2

、

2ktm（2k+g）8.（4分）设地球半径为R，在地表附近的重力加速度为g，自转角速度为ω，引力常量为G，则此同步卫星离地高度为________。参考答案：9.在“研究平抛物体的运动”的实验中记录的一段轨迹。已知物体是从原点O水平抛出，经测量C点的坐标为(60，45)。则平抛物体的初速度＝

m/s，该物体运动的轨迹为一抛物线，其轨迹方程为

。g取10m／s2参考答案：2

y=x210.如图所示，一根劲度系数为k轻弹簧两端各固定一个质量分别为m1和m2的木块，并竖直地放在水平地面上，用力F向下压木块m1，待静止后，地面对m2的支持力大小为_____________。现撤去力F，并固定m2，则当m1速度达到最大时，重力势能增量为_______________。（已知弹簧在弹性限度内）参考答案：11.某物体做直线运动的速度-时间图象如图所示，则：

（1）物体OA段和AB段加速度大小之比

▲

；（2）物体在整个过程的位移是

▲

m．参考答案：（1）1：2

（2）1212.如图甲所示，2011年11月3日凌晨，我国“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器首次成功实现了空间交会对接试验，这是我国载人太空飞行的又一个里程碑.设想在未来的时间里我国已经建立了载人空间站，空间站绕地球做匀速圆周运动而处于完全失重状态，此时无法用天平称量物体的质量.某同学设计了在这种环境中测量小球质量的实验装置，如图乙所示：光电传感器B能够接受光源A发出的细激光束，若B被挡光就将一个电信号给与连接的电脑.将弹簧测力计右端用细线水平连接在空间站壁上，左端栓在另一穿过了光滑水平小圆管的细线MON上，N处系有被测小球，让被测小球在竖直面内以O点为圆心做匀速圆周运动.(1)实验时，从电脑中读出小球自第1次至第n次通过最高点的总时间t和测力计示数F，除此之外，还需要测量的物理量是：_______________________.(2)被测小球质量的表达式为m=____________________________〔用(1)中的物理量的符号表示〕.参考答案：13.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后加速度大小为5m/s2，那么开始刹车后3s通过的位移为__________m,刹车后6s通过的位移为__________m。

参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一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．15.中国是礼仪之邦，接待客人时常常会泡上一杯热茶。某同学用热水泡茶时发现茶叶很快就会沉入水底，他想如果用冷水来泡茶情况又是怎样的呢？为此他做了用不同温度的水泡茶的实验，并测出了茶叶从加水到下沉所需的时间，结果如下表所示。温度（℃）20406080100时间（分）22013025104【现象分析】茶叶吸水膨胀，它的重力增大，浮力

，由于重力大于浮力，所以下沉。【原因解释】由上表可知，温度越高，茶叶从加水到下沉的时间越短，请从微观角度解释其可能的原因：

。【实际应用】夏季到了，又是电蚊香大显身手的时候。使用时，接上电源，使蚊香片温度升高，香味很快散发到空气中。请你再举出一个上述原理在生活中应用的例子：

。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上的P点沿水平方向以初速度υ0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为θ，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：（1）该星球表面的重力加速度g；（2）该星球的第一宇宙速度υ；（3）人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T．参考答案：解：（1）小球做平抛运动，水平位移x=υ0t，竖直位移由位移关系得：，（2）该星球的近地卫星的向心力由万有引力提供①该星球表面物体所受重力等于万有引力，②由①②得（3）人造卫星的向心力由万有引力提供当r=R时，T最小，答：（1）该星球表面的重力加速度g为；（2）该星球的第一宇宙速度υ为；（3）人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T为．【考点】万有引力定律及其应用；平抛运动．【分析】（1）小球做平抛运动，水平位移x=υ0t，竖直位移，再根据几何关系即可求得该星球表面的重力加速度g；（2）该星球的近地卫星的向心力由万有引力提供，该星球表面物体所受重力等于万有引力，联立方程即可求出该星球的第一宇宙速度υ；（3）人造卫星的向心力由万有引力提供，当运动半径即为该星球半径时，周期最小．17.前不久媒体报道，从某大厦29楼窗口落下半块砖头，竟将停在楼下的一辆轿车车顶砸了个口，幸好车内无人，否则后果更加严重。假定此砖头是从距车顶约80m高处由静止开始落下，且空气阻力忽略不计。(g=10m/s2)求：（1）砖头在空中的运动时间；（2）砖头砸到车上时的速度大小。参考答案：(1)4s

(2)40m/s18.（12分）利用图象可以描述两个物理量之间的关系，图象除了能直接表明这两个物理量之间的变化特点外，图线与横轴所围的面积还可以表示第三个物理量．例如：在v﹣t图象中，图线与横轴所围的面积为物体在这段时间内的位移x．如图（a）所示，质量为1kg的物块，在水平向右、大小为5N的恒力F作用下，沿粗糙水平面由静止开始运动．在运动过程中，物块受到水平向左的空气阻力，其大小随着物块速度的增大而增大，且当物块速度为零时，空气阻力也为零．物块加速度a与时间t的关系图线如图（b）所示，求：（1）物块与水平面间的动摩擦因数μ；（2）t=5s时物块速度的大小；（3）t=6s时空气阻力的大小．参考答案：（1）物块与水平面间的动摩擦因数为0.3．（2）t=5s时物块速度的大小为5m/s．（3）t=6s时空气阻力的大小为2N．考点：牛顿第二定律；加速度．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）初始时刻，速度为零，空气阻力为零，根据牛顿第二定律求出物块与水平面间的动摩擦因数．（2）加速度a与时间t的关系图线围成的面积表示速度的变化量，根据图象求出t=5s时物块速度的大小．（3）t=5s后，物块做匀速直线运动，物体所受的空气阻力不变，根据平衡求出空气阻力的大小．解答：解：（1）当t=0时，由题意可知，物体所受空气阻力为零，此时物块的受力情况如图所示．由牛顿第二定律有：F﹣f=ma0①N﹣