高級中學名校試卷PAGEPAGE1高一物理本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分共100分第Ⅰ卷（選擇題，共40分）一、單選題（本題共5小題，每小題5分，共25分）1.下列說法正確的是（）A.物體在變力作用下一定做曲線運動B.物體在恒力作用下一定做直線運動C.物體做曲線運動時，其速度可能不變D.物體做曲線運動時，其加速度可能不變【答案】D【解析】A．物體做曲線運動的條件是合力與速度方向不在同一條直線上，合力可以是恒力，也可以是變力，所以物體在變力作用下不一定做曲線運動，選項A錯誤；B．物體做曲線運動的條件是合力與速度方向不在同一條直線上，可知物體在恒力作用下不一定做直線運動，選項B錯誤；C．物體做曲線運動時，速度方向為軌跡的切線方向，可知物體速度的方向一定變化，即速度發(fā)生變化，選項C錯誤；D．根據(jù)AB選項分析可知物體做曲線運動時，合外力可以是恒力，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度可以不變，故D正確。故選D。2.某物體做平拋運動，設(shè)它的瞬時速度方向與水平方向的夾角為，隨時間變化的圖像如圖所示，重力加速度取，下列說法正確的是（）A.物體的初速度大小為5m/s B.物體的初速度大小為10m/sC.第1s末物體的速度大小為5m/s D.第1s末物體的速度大小為10m/s【答案】A【解析】AB．平拋運動可分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動。由結(jié)合圖像的信息知，t=4s時，tanθ=8，故有v0=5m/s故A正確，B錯誤；CD．豎直方向上的自由落體運動，第1s末豎直方向上的速度為vy=gt=10×1m/s=10m/s平拋初速度大小為5m/s，第1s末物體的速度大小為故CD錯誤。故選A。3.如圖所示，皮帶不打滑，從動輪N在主動輪M的帶動下勻速轉(zhuǎn)動，N輪的轉(zhuǎn)速大小為M輪轉(zhuǎn)速大小的3倍，為M輪上到軸的距離為M輪半徑的一半的點，、分別為N輪和M輪輪緣上的點。下列說法正確的是（）A.M輪與N輪半徑之比為B.、兩點轉(zhuǎn)動的線速度大小之比為C.、兩點轉(zhuǎn)動的周期之比為D.、兩點轉(zhuǎn)動向心加速度大小之比為【答案】B【解析】A．N輪的轉(zhuǎn)速大小為M輪轉(zhuǎn)速大小的3倍，即N輪的角速度為M輪角速度的3倍，由于N輪與M輪邊緣處的線速度大小相等，根據(jù)可知，M輪與N輪的半徑之比為，故A錯誤；B．為M輪上到軸的距離為M輪半徑的一半的點，根據(jù)可知，點轉(zhuǎn)動的線速度大小與M輪邊緣處的線速度大小之比為，而N輪與M輪邊緣處的線速度大小相等，所以、兩點轉(zhuǎn)動的線速度大小之比為，故B正確；C．由于N輪的角速度為M輪角速度的3倍，根據(jù)可知，、兩點轉(zhuǎn)動的周期之比為，故C錯誤；D．為M輪上到軸的距離為M輪半徑的一半的點，根據(jù)可知，兩點轉(zhuǎn)動的向心加速度大小之比為，故D錯誤。故選B。4.如圖所示，同一軌道平面上有兩顆繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星P和Q，其中衛(wèi)星P是地球同步衛(wèi)星，衛(wèi)星Q的軌道低于P，則（）A.衛(wèi)星P的線速度大于QB.衛(wèi)星Q的周期小于24小時C.衛(wèi)星P的向心力小于QD.衛(wèi)星Q可能出現(xiàn)在天津上空【答案】B【解析】AB．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力得可得，可知衛(wèi)星P的線速度小于Q的線速度；衛(wèi)星Q的周期小于衛(wèi)星P的周期，即小于24小時，故A錯誤，B正確；C．由于兩顆衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系不清楚，所以無法比較兩顆衛(wèi)星的向心力大小關(guān)系，故C錯誤；D．衛(wèi)星P是地球同步衛(wèi)星，軌道與赤道共面，所以衛(wèi)星Q的軌道與赤道共面，則衛(wèi)星Q不可能出現(xiàn)在天津上空，故D錯誤。5.今日，我國首顆綜合性太陽探測衛(wèi)星“夸父一號”準實時觀測部分數(shù)據(jù)向國內(nèi)外試開放，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，體現(xiàn)了大國擔當。如圖所示，“夸父一號”衛(wèi)星和另一顆衛(wèi)星分別沿圓軌道和橢圓軌道繞地球逆時針運動，兩軌道相交于兩點。已知夸父一號衛(wèi)星的速度大小為，衛(wèi)星在橢圓軌道遠地點時速度大小為，橢圓軌道的近地點為，兩顆衛(wèi)星的運行周期相同，某時刻兩衛(wèi)星與地球在同一直線上，下列說法正確的是（）A.兩衛(wèi)星通過點時的加速度大小相等，但方向不同B.從點運動到點的過程中衛(wèi)星的速度減小C.兩衛(wèi)星在圖示位置的速度D.相等時間內(nèi)衛(wèi)星與地心連線掃過的面積與夸父一號與地心連線掃過的面積相等【答案】C【解析】A．兩衛(wèi)星在A處，都靠萬有引力提供加速度，加速度大小相等，方向相同，A錯誤；B．從點運動到點的過程中，是從遠地點到近地點，由開普勒第二定律可知速度增大，B錯誤；C．設(shè)沿橢圓軌道運行衛(wèi)星S在遠地點變軌成繞地球做勻速圓周運動，則需要在變軌處點火加速，可知小于變軌后圓軌道的運行速度；又因為兩衛(wèi)星的周期一樣，由開普勒第三定律可知則衛(wèi)星S在遠地點變軌成繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時，由萬有引力提供向心力可得解得可知軌道半徑越大，運行速度越小，聯(lián)立可知C正確；D．開普勒第二定律是指同一衛(wèi)星在相等的時間內(nèi)，與中心天體連線掃過的面積相等，而“夸父一號”衛(wèi)星和另一顆衛(wèi)星不是同一衛(wèi)星，在相等的時間內(nèi)，與地心連線掃過的面積不一定相等，D錯誤。故選C。二、多選題（本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中有多個選項符合題意，全部選對的得5分，選不全的得3分，有錯選或不答的得0分）6.下列四幅圖是有關(guān)生活中的圓周運動的實例分析，其中說法正確的是（）A.汽車通過凹形橋最低點時，速度越快越容易爆胎B.如果行駛速度超過設(shè)計速度，輪緣會擠壓外軌，會使外軌受損C.圖中所示是圓錐擺，減小，但保持圓錐的高不變，則圓錐擺的角速度變小D.圖中雜技演員表演“水流星”，在最高點處，水對桶底一定有壓力【答案】AB【解析】A．汽車通過凹形橋的最低點時，根據(jù)牛頓第二定律可得可知速度越快，輪胎受到地面支持力越大，越容易爆胎，故A正確；B．如果行駛速度超過設(shè)計速度，火車有離心運動趨勢，輪緣會擠壓外軌，會使外軌受損，故B正確；C．以小球為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知減小，但保持圓錐的高不變，則圓錐擺的角速度不變，故C錯誤；D．圖中雜技演員表演“水流星”，在最高點處，如果重力剛好提供向心力，則水對桶底沒有壓力，故D錯誤。故選AB。7.如圖所示，內(nèi)壁光滑、半徑為L的圓管豎直固定，管內(nèi)有一個質(zhì)量為m的小球（視為質(zhì)點）做圓周運動，小球直徑略小于圓管內(nèi)徑。若小球能在圓管內(nèi)做完整的圓周運動，重力加速度大小為g，則下列說法正確的是（）A.小球速度的最小值為B.當小球的速度增大時，其向心力一定增大C.當小球以速率v經(jīng)過最高點時，圓管對小球的彈力大小一定為D.當小球以速率v經(jīng)過最低點時，圓管對小球的彈力大小一定為【答案】BD【解析】A．小球速度最小出現(xiàn)在圓管頂點位置，且最小速度為0，故A錯誤；B．根據(jù)向心力可知當小球的速度增大時，其向心力一定增大，故B正確；C．當小球以速率v經(jīng)過最高點時，若，則最高點是恰好重力提供向心力，此時圓管對小球的彈力大小為0，故C錯誤；D．當小球以速率v經(jīng)過最低點時，球擠壓外壁，受到向上的彈力N的作用，在最低點，由牛頓第二定律有解得可知圓管對小球的彈力大小一定為，故D正確。故選BD。8.如圖所示，將一物體從距地面高處以的速度水平拋出，不計空氣阻力，取。以下說法正確的是（）A.物體在空中運動的時間B.物體在空中運動的水平位移C.物體落地時瞬時速度的大小D.物體落地瞬間的速度與水平方向成45°角【答案】BD【解析】AB．物體在空中做平拋運動，豎直方向有解得物體在空中運動的時間則物體在空中運動的水平位移故A錯誤，B正確；CD．物體落地時豎直分速度大小為則物體落地時瞬時速度的大小為物體落地瞬間的速度與水平方向的夾角滿足可得故C錯誤，D正確。故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題，共60分）三、實驗題（本題滿分12分，每空2分）9.向心力演示器如圖所示。（1）本實驗采用的實驗方法是__________。A．控制變量法B．等效法C．模擬法（2）若將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的圓盤上，質(zhì)量相同的兩鋼球分別放在不同位置的擋板處，轉(zhuǎn)動手柄，可探究小球做圓周運動所需向心力F的大小與__________（選填“”、“”或“”）的關(guān)系。（3）若將皮帶套在兩輪塔最下面圓盤上（兩圓盤半徑之比為），質(zhì)量相同的兩鋼球放在圖示位置的擋板處，轉(zhuǎn)動手柄，穩(wěn)定后，觀察到左側(cè)標尺露出1格，右側(cè)標尺露出9格，則可以得出的實驗結(jié)論為：__________?！敬鸢浮浚?）A（2）r（3）質(zhì)量和半徑一定的條件下，物體做圓周運動需要的向心力與角速度的平方成正比【解析】（1）本實驗采用的實驗方法是控制變量法，A正確。故選A。（2）若將傳動皮帶套在兩塔輪半徑相同的圓盤上，則角速度ω相同，質(zhì)量m相同的兩鋼球分別放在不同位置的擋板處，則轉(zhuǎn)動半徑r不同，轉(zhuǎn)動手柄，可探究小球做圓周運動所需向心力F的大小與半徑r的關(guān)系。（3）若將皮帶套在兩輪塔最下面圓盤上（兩圓盤半徑之比為），則角速度之比為；質(zhì)量相同的兩鋼球放在圖示位置的擋板處，轉(zhuǎn)動半徑相同；轉(zhuǎn)動手柄，穩(wěn)定后，觀察到左側(cè)標尺露出1格，右側(cè)標尺露出9格，則向心力之比為；可以得出的實驗結(jié)論為質(zhì)量和半徑一定的條件下，物體做圓周運動需要的向心力與角速度的平方成正比。10.某實驗小組做“探究平拋運動的特點”實驗。（1）如圖甲所示，用小錘擊打彈性金屬片，A球沿水平方向拋出，同時B球自由下落，通過________（選填“眼睛看”或“耳朵聽”）方式比較它們落地時刻的先后更加合適。（2）改變圖甲整個裝置高度H做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地。你認為“改變整個裝置的高度H做同樣的實驗”這一步驟的物理意義在于。A.通過多次實驗以減小空氣阻力對實驗的影響B(tài).必要的步驟，這樣能說明實驗結(jié)論的普遍性C.此步驟可有可無，前面的過程已經(jīng)能驗證有關(guān)的實驗結(jié)論D.必要的步驟，更多的步驟可得到更多的結(jié)論（3）某同學采用頻閃攝影的方法拍攝到小球A做平拋運動的照片，如圖乙所示，圖中每個小方格的邊長為L，分析可知，位置a________（選填“是”或“不是”）平拋運動的起點?！敬鸢浮浚?）耳朵聽（2）B（3）是【解析】【小問1解析】用小錘擊打彈性金屬片，A球沿水平方向拋出，同時B球自由下落，通過耳朵聽方式比較它們落地時刻的先后更加合適?！拘?解析】改變圖甲整個裝置高度H做同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時落地?！案淖冋麄€裝置的高度H做同樣的實驗”這一步驟是必要的步驟，這樣能說明實驗結(jié)論的普遍性。故選B?！拘?解析】根據(jù)圖乙，豎直方向有可得則位置b對應(yīng)的豎直分速度為則位置a對應(yīng)的豎直分速度為可知位置a是平拋運動的起點。四、計算題（本大題共3個小題，11題14分，12題16分，13題18分，共48分，寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）11.宇航員在某星球表面豎直上拋一個小球，小球經(jīng)時間t落回拋出點。已知小球上升最大高度為h，星球半徑為R，星球的質(zhì)量均勻分布，萬有引力常數(shù)為G。求：（1）該星球表面處的重力加速度g0；（2）該星球的第一宇宙速度v?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1解析】由最高點到拋出點的位移公式可得【小問2解析】對環(huán)繞星球表面做圓周運動的衛(wèi)星，忽略星球自轉(zhuǎn)，有可得12.如圖所示，一個光滑的圓錐體固定在水平桌面上，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角為θ=37°。一長為L=0.5m的輕繩一端固定在圓錐體的頂點處，另一端拴著一個質(zhì)量為m=lkg的小物體。物體繞圓錐體的軸線在水平面內(nèi)做勻速圓周運動時，（計算中取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）物體角速度至少多大時，才能飛離圓錐體？（2）若物體以角速度=rad/s轉(zhuǎn)動時，物體受到斜面和繩子的力分別為多大？【答案】（1）（2），【解析】【小問1解析】當物體做圓周運動時所受的圓錐體的支持力恰好為0時，對應(yīng)著飛離圓錐體的臨界狀態(tài)，此時重力和輕繩的拉力提供向心力，即，解得【小問2解析】由于，所以物體與斜面間存在彈力，對物體受力分析，則有水平方向：豎直方向：代入數(shù)據(jù)解得，13.跳臺滑雪是一種雪上競技類的運動項目，運動員在滑雪道上獲得一定的速度后從跳臺上飛出，在空中飛行一段距離后著陸?，F(xiàn)某運動員從跳臺a處沿水平方向飛出，在斜坡b處著陸，如圖所示。測得a、b間豎直的高度差，運動員著陸時的速度與水平方向成53°角，已知重力加速度，，，空氣阻力不計。求：（1）運動員在空中的飛行時間；（2）運動員離開跳臺的初速度大??；（3）斜坡與水平方向夾角的正切值；（4）運動員從跳臺a處沿水平方向飛出，