湖北省武汉市常青第一中学高一物理摸底试卷含解析

湖北省武汉市常青第一中学高一物理摸底试卷含解析一、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）物体分别做下列运动时，动能保持不变的是（）A．物体做匀速直线运动B．物体做匀变速直线运动C．物体做匀速圆周运动D．物体做平抛运动参考答案：AC2.在光滑的斜面上自由下滑的物体受到的力是（）A．重力和斜面的支持力B．重力、下滑力C．重力，下滑力和斜面的支持力D．重力垂直斜面的分力就是它对斜面的压力参考答案：A【考点】力的合成与分解的运用．【分析】对物体受力分析时要注意力的施力物体是谁，不能多分析了物体受到的力，如下滑力就是不存在的力．【解答】解：光滑的斜面上自由下滑物体受到重力和支持力．下滑力是不存在的，压力作用在斜面上，不是物体所受到的力．故A正确，B、C、D错误．故选：A．3.经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星”的轨道均处在火星和木星轨道之间.已知“神舟星”平均每天绕太阳运行174万公里，“杨利伟星”平均每天绕太阳运行145万公里.假设两行星均绕太阳做匀速圆周运动，则两星相比较(

)A.“神舟星”的轨道半径大

B.“神舟星”的公转周期大C.“神舟星”的加速度大

D.“神舟星”受到的向心力大参考答案：C4.某屋顶为半球形，一人在半球形屋顶上向上缓慢爬行（如图所示），他在向上爬的过程中(

)A.屋顶对他的支持力不变B.屋顶对他的支持力变大C.屋顶对他的摩擦力不变D.屋顶对他的摩擦力变大参考答案：B5.一物体做匀变速直线运动，经P点时开始计时，取向右为正方向，其图象如图所示，则物体在内（

）

A．前2s的加速度为-5m/s2,后2s的加速度为5m/s2B．前向左运动，后向右运动C．前位于P点左侧，后位于P点右侧D．4s内发生的位移为20m参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.将20kg的物体从静止开始以2m/s2的加速度竖直向上提升4m，不考虑空气阻力，取g=10m/s2，则拉力F=

N，拉力做功的平均功率为

W，到达4m高处拉力的瞬时功率为

W，全过程中拉力对物体的冲量为

N?S．参考答案：240，480，960，480．【考点】动量定理；功率、平均功率和瞬时功率．【分析】根据牛顿第二定律求出拉力F的大小，结合功的公式求出拉力做功的大小，根据平均功率公式求出拉力做功的平均功率．根据速度时间公式求出到达4m处的速度，结合瞬时功率公式求出拉力的瞬时功率．根据运动的时间，求出全过程中拉力对物体的冲量．【解答】解：根据牛顿第二定律得，F﹣mg=ma，解得拉力F=mg+ma=200+20×2N=240N．根据h=得，物体运动的时间t=，拉力做功的平均功率．到达4m处的速度v=m/s=4m/s，则拉力的瞬时功率P=Fv=240×4W=960W．全过程中拉力的冲量I=Ft=240×2N?s=480N?s．故答案为：240，480，960，480．7.如图所示，重为100N的物体在水平向左的力F=20N作用下，以初速度v0沿水平面向右滑行。已知物体与水平面的动摩擦因数为0.2，则此时物体所受的合力大小为

，方向为

。参考答案：40N，水平向左8.一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系．①首先，让一砝码在一个比较光滑的平面上做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统得到若干组向心力F和对应的角速度ω，他们根据实验数据绘出了F﹣ω的关系图象如图中B图线所示，兴趣小组的同学猜测r一定时，F可能与ω2成正比．你认为，可以通过进一步转换，做出

关系图象来确定他们的猜测是否正确．②将同一砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F﹣ω图象，如图中A、C图线所示．通过对三条图线的比较、分析、讨论，他们得出ω一定时，F∝r的结论，你认为他们的依据是

．③通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的单位是

．参考答案：①F与ω2；②取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．③kg．【考点】线速度、角速度和周期、转速；向心力．【分析】①若F与ω2成正比，则F﹣ω2图象是过原点的倾斜直线，可很直观作出判断．②在探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系时，应当应用控制变量法，先保证圆周运动的半径不变，探究向心力与角速度之间的关系，然后再更换半径继续探究向心力与角速度之间的关系，最后可以得到向心力与角速度与半径的关系式．③由F=kω2r表达式，结合各个量的单位分析k的单位．【解答】解：①通过对图象的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比．可以通过进一步的转换，通过绘出F与ω2关系图象来确定他们的猜测是否正确，如果猜测正确，做出的F与ω2的关系式应当是一条过原点的倾斜直线．②在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F﹣ω图象，取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．如果比例成立则说明向心力与物体做圆周运动的半径成正比．③表达式F=kω2r中F、ω、r的单位分别是N、rad/s、m，又由v=ωr有：1m/s=1（rad/s）?m，由F=ma，有1N=1kg?m/s2，则得：1N=k×（1rad/s）2×1m=k?m/s2；则得k的单位是kg．故答案为：①F与ω2；②取任意相同ω，A、B、C三图线对应向心力之比均约为3：2：1，与其对应半径之比相同．③kg．9.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动的周期之比TA：TB=1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为RA：RB=

vA：vB=

．参考答案：1：4；2：1解：根据万有引力提供向心力为：，r=，v=因为TA：TB=1：8所以：RA：RB=1：4所以：VA：VB=2：1故答案为：1：4；2：110.某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况,实验中获得一条纸带,如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出?已知所用电源的频率为50HZ,则打A点时小车运动的速度vA=_______m/s,小车运动的加速度a=_______m/s2?(结果要求保留三位有效数字)参考答案：0.337；0.393（0.390—0.393）11.我国列车第四次提速后，出现了“星级列车”。T14次列车从上海始发，途经蚌埠、济南等城市，最后到达北京。T14次列车时刻表如下，由其时刻表可知，列车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速率为_________km/h。T14次列车时刻表停靠站到达时刻开车时刻里程（km）上海┅┅18:000蚌埠22:2622:34484济南03:1303:21966北京08:00┅┅1463参考答案：12.作用于O点的五个恒力的矢量图的末端跟O点恰好构成一个正六边形，如图所示。这五个恒力的合力是最大恒力F3的______倍。参考答案：313.长为L=0.5m的轻杆，其一端固定于O点，另一端连着质量m=1kg的小球，小球绕O点在竖直平面内做圆周运动，当它通过最高点速度v=3m/s时，小球受到细杆的作用力为大小为

N，是

。（填“拉力”或“支持力”）(g＝10m/s2)

参考答案：8

拉力三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）某质点在恒力F作用下，F从A点沿下图中曲线运动到B点，到达B点后，质点受到的力大小仍为F，但方向相反，试分析它从B点开始的运动轨迹可能是图中的哪条曲线？参考答案：a解析：物体在A点的速度方向沿A点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线AB运动时，F必有垂直速度的分量，即F应指向轨迹弯曲的一侧，物体在B点时的速度沿B点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线A运动到B时，若撤去此力F，则物体必沿b的方向做匀速直线运动；若使F反向，则运动轨迹应弯向F方向所指的一侧，即沿曲线a运动；若物体受力不变，则沿曲线c运动。以上分析可知，在曲线运动中，物体的运动轨迹总是弯向合力方向所指的一侧。15.一位旅客可用三种方法从自贡到泸州：第一种是乘普客汽车经邓关、赵化到达；第二种是乘快客汽车经内江、隆昌的高速公路到达；第三种是乘火车到达．下面是三种车的发车时刻及里程表．已知普客汽车全程平均速度大小为60km/h，快客汽车全程平均速度大小为100km/h，两车途中均不停站，火车在中途需停靠内江站和隆昌各5min，设火车进站和出站都做匀变速直线运动，加速度大小是2400km/h2，途中匀速行驶，速度为120km/h.若现在时刻是上午8点05分，这位旅客想早点赶到泸州，请你通过计算说明他该选择普客汽车、快客汽车还是火车？

普客汽车快客汽车火车里程/km116140118班次7∶208∶2010∶3014∶30……8∶008∶309∶009∶30……8∶3315∶00

参考答案：应选择火车四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一艘宇宙飞船绕着某行星作匀速圆周运动，已知飞船到行星表面的距离等于行星的半径R，行星表面的重力加速度为g，引力常量为G．求：（1）该行星的质量M；

（2）宇宙飞船的周期T．

（3）宇宙飞船的速度v．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： 万有引力定律在天体运动中的应用专题．分析： 1、根据行星表面的万有引力等于重力求得该行星的质量M2、宇宙飞船绕着某行星作匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力求解宇宙飞船的周期3、根据圆周运动公式v=求解宇宙飞船的速度．解答： 解：（1）设宇宙飞船的质量为m，飞船的轨道半径为r=2R行星表面的万有引力等于重力得=mgM=，（2）宇宙飞船绕着某行星作匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，=mGM=gR2T=4π，（3）根据圆周运动公式v=得宇宙飞船的速度v=，答：（1）该行星的质量是；

（2）宇宙飞船的周期T是4π．

（3）宇宙飞船的速度是．点评： 本题关键抓住万有引力提供向心力和行星表面的万有引力等于重力，列式求求解，再进行讨论．17.如图所示有一质量为m的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动，轨道平面在水平面内，已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为θ，半球形碗的半径为R，求小球作圆周运动的速度及碗壁对小球的弹力。参考答案：解：由题图可知，圆心为O′，运动半径为r＝Rsinθ。小球受重力G及碗壁对小球弹力的作用，向心力为弹力的水平分力。受力分析如图所示：根据牛顿第二定律得，小球竖直方向上的合力为零，即，解得，18.质量m=3kg的物体在光滑水平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线如图（a）、（b）所示，求：（1）物体所受的合力；（2）物体的初速度；（3）t=8s时物体的速度（涉及角度用角度的正切值表示）；（4）t=4s内物体的位移（涉及角度用角度的正切值表示）．参考答案：解：（1）物体在x方向：ax=0；y方向：ay==0.5m/s2根据牛顿第二定律：F合=may=1.5N，方向沿y轴正方向，（2）由题图可知vx0=3m/s，vy0=0，则物体的初速度为v0=3m/s，方向沿x轴正方向，（3）由题图知，t=8s时，vx=3m/s，vy=4m/s，物体的合速度为v==5m/s，设速度方向与x轴正方向的夹角为θ，则tanθ=．（4）t=4s内，x=vxt=12m，y=ayt2=4m物体的位移l=≈12.6m设