湖北省武漢市常青第一中學高一物理摸底試卷含解析

湖北省武漢市常青第一中學高一物理摸底試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）物體分別做下列運動時，動能保持不變的是（）A．物體做勻速直線運動B．物體做勻變速直線運動C．物體做勻速圓周運動D．物體做平拋運動參考答案：AC2.在光滑的斜面上自由下滑的物體受到的力是（）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對斜面的壓力參考答案：A【考點】力的合成與分解的運用．【分析】對物體受力分析時要注意力的施力物體是誰，不能多分析了物體受到的力，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體受到重力和支持力．下滑力是不存在的，壓力作用在斜面上，不是物體所受到的力．故A正確，B、C、D錯誤．故選：A．3.經國際小行星命名委員會命名的“神舟星”和“楊利偉星”的軌道均處在火星和木星軌道之間.已知“神舟星”平均每天繞太陽運行174萬公里，“楊利偉星”平均每天繞太陽運行145萬公里.假設兩行星均繞太陽做勻速圓周運動，則兩星相比較(

)A.“神舟星”的軌道半徑大

B.“神舟星”的公轉周期大C.“神舟星”的加速度大

D.“神舟星”受到的向心力大參考答案：C4.某屋頂為半球形，一人在半球形屋頂上向上緩慢爬行（如圖所示），他在向上爬的過程中(

)A.屋頂對他的支持力不變B.屋頂對他的支持力變大C.屋頂對他的摩擦力不變D.屋頂對他的摩擦力變大參考答案：B5.一物體做勻變速直線運動，經P點時開始計時，取向右為正方向，其圖象如圖所示，則物體在內（

）

A．前2s的加速度為-5m/s2,后2s的加速度為5m/s2B．前向左運動，后向右運動C．前位于P點左側，后位于P點右側D．4s內發(fā)生的位移為20m參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.將20kg的物體從靜止開始以2m/s2的加速度豎直向上提升4m，不考慮空氣阻力，取g=10m/s2，則拉力F=

N，拉力做功的平均功率為

W，到達4m高處拉力的瞬時功率為

W，全過程中拉力對物體的沖量為

N?S．參考答案：240，480，960，480．【考點】動量定理；功率、平均功率和瞬時功率．【分析】根據牛頓第二定律求出拉力F的大小，結合功的公式求出拉力做功的大小，根據平均功率公式求出拉力做功的平均功率．根據速度時間公式求出到達4m處的速度，結合瞬時功率公式求出拉力的瞬時功率．根據運動的時間，求出全過程中拉力對物體的沖量．【解答】解：根據牛頓第二定律得，F﹣mg=ma，解得拉力F=mg+ma=200+20×2N=240N．根據h=得，物體運動的時間t=，拉力做功的平均功率．到達4m處的速度v=m/s=4m/s，則拉力的瞬時功率P=Fv=240×4W=960W．全過程中拉力的沖量I=Ft=240×2N?s=480N?s．故答案為：240，480，960，480．7.如圖所示，重為100N的物體在水平向左的力F=20N作用下，以初速度v0沿水平面向右滑行。已知物體與水平面的動摩擦因數為0.2，則此時物體所受的合力大小為

，方向為

。參考答案：40N，水平向左8.一物理興趣小組利用學校實驗室的數字實驗系統(tǒng)探究物體作圓周運動時向心力與角速度、半徑的關系．①首先，讓一砝碼在一個比較光滑的平面上做半徑r為0.08m的圓周運動，數字實驗系統(tǒng)得到若干組向心力F和對應的角速度ω，他們根據實驗數據繪出了F﹣ω的關系圖象如圖中B圖線所示，興趣小組的同學猜測r一定時，F可能與ω2成正比．你認為，可以通過進一步轉換，做出

關系圖象來確定他們的猜測是否正確．②將同一砝碼做圓周運動的半徑r再分別調整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F﹣ω圖象，如圖中A、C圖線所示．通過對三條圖線的比較、分析、討論，他們得出ω一定時，F∝r的結論，你認為他們的依據是

．③通過上述實驗，他們得出：做圓周運動的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數學關系式是F=kω2r，其中比例系數k的單位是

．參考答案：①F與ω2；②取任意相同ω，A、B、C三圖線對應向心力之比均約為3：2：1，與其對應半徑之比相同．③kg．【考點】線速度、角速度和周期、轉速；向心力．【分析】①若F與ω2成正比，則F﹣ω2圖象是過原點的傾斜直線，可很直觀作出判斷．②在探究物體作圓周運動時向心力與角速度、半徑的關系時，應當應用控制變量法，先保證圓周運動的半徑不變，探究向心力與角速度之間的關系，然后再更換半徑繼續(xù)探究向心力與角速度之間的關系，最后可以得到向心力與角速度與半徑的關系式．③由F=kω2r表達式，結合各個量的單位分析k的單位．【解答】解：①通過對圖象的觀察，興趣小組的同學猜測F與ω2成正比．可以通過進一步的轉換，通過繪出F與ω2關系圖象來確定他們的猜測是否正確，如果猜測正確，做出的F與ω2的關系式應當是一條過原點的傾斜直線．②在證實了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運動的半徑r再分別調整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F﹣ω圖象，取任意相同ω，A、B、C三圖線對應向心力之比均約為3：2：1，與其對應半徑之比相同．如果比例成立則說明向心力與物體做圓周運動的半徑成正比．③表達式F=kω2r中F、ω、r的單位分別是N、rad/s、m，又由v=ωr有：1m/s=1（rad/s）?m，由F=ma，有1N=1kg?m/s2，則得：1N=k×（1rad/s）2×1m=k?m/s2；則得k的單位是kg．故答案為：①F與ω2；②取任意相同ω，A、B、C三圖線對應向心力之比均約為3：2：1，與其對應半徑之比相同．③kg．9.兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運動的周期之比TA：TB=1：8，則軌道半徑之比和運動速率之比分別為RA：RB=

vA：vB=

．參考答案：1：4；2：1解：根據萬有引力提供向心力為：，r=，v=因為TA：TB=1：8所以：RA：RB=1：4所以：VA：VB=2：1故答案為：1：4；2：110.某同學利用打點計時器所記錄的紙帶來研究做勻變速直線運動小車的運動情況,實驗中獲得一條紙帶,如圖所示,其中兩相鄰計數點間有四個點未畫出?已知所用電源的頻率為50HZ,則打A點時小車運動的速度vA=_______m/s,小車運動的加速度a=_______m/s2?(結果要求保留三位有效數字)參考答案：0.337；0.393（0.390—0.393）11.我國列車第四次提速后，出現了“星級列車”。T14次列車從上海始發(fā)，途經蚌埠、濟南等城市，最后到達北京。T14次列車時刻表如下，由其時刻表可知，列車在蚌埠至濟南區(qū)間段運行過程中的平均速率為_________km/h。T14次列車時刻表?？空镜竭_時刻開車時刻里程（km）上海┅┅18:000蚌埠22:2622:34484濟南03:1303:21966北京08:00┅┅1463參考答案：12.作用于O點的五個恒力的矢量圖的末端跟O點恰好構成一個正六邊形，如圖所示。這五個恒力的合力是最大恒力F3的______倍。參考答案：313.長為L=0.5m的輕桿，其一端固定于O點，另一端連著質量m=1kg的小球，小球繞O點在豎直平面內做圓周運動，當它通過最高點速度v=3m/s時，小球受到細桿的作用力為大小為

N，是

。（填“拉力”或“支持力”）(g＝10m/s2)

參考答案：8

拉力三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）某質點在恒力F作用下，F從A點沿下圖中曲線運動到B點，到達B點后，質點受到的力大小仍為F，但方向相反，試分析它從B點開始的運動軌跡可能是圖中的哪條曲線？參考答案：a解析：物體在A點的速度方向沿A點的切線方向，物體在恒力F作用下沿曲線AB運動時，F必有垂直速度的分量，即F應指向軌跡彎曲的一側，物體在B點時的速度沿B點的切線方向，物體在恒力F作用下沿曲線A運動到B時，若撤去此力F，則物體必沿b的方向做勻速直線運動；若使F反向，則運動軌跡應彎向F方向所指的一側，即沿曲線a運動；若物體受力不變，則沿曲線c運動。以上分析可知，在曲線運動中，物體的運動軌跡總是彎向合力方向所指的一側。15.一位旅客可用三種方法從自貢到瀘州：第一種是乘普客汽車經鄧關、趙化到達；第二種是乘快客汽車經內江、隆昌的高速公路到達；第三種是乘火車到達．下面是三種車的發(fā)車時刻及里程表．已知普客汽車全程平均速度大小為60km/h，快客汽車全程平均速度大小為100km/h，兩車途中均不停站，火車在中途需?？績冉竞吐〔?min，設火車進站和出站都做勻變速直線運動，加速度大小是2400km/h2，途中勻速行駛，速度為120km/h.若現在時刻是上午8點05分，這位旅客想早點趕到瀘州，請你通過計算說明他該選擇普客汽車、快客汽車還是火車？

普客汽車快客汽車火車里程/km116140118班次7∶208∶2010∶3014∶30……8∶008∶309∶009∶30……8∶3315∶00

參考答案：應選擇火車四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一艘宇宙飛船繞著某行星作勻速圓周運動，已知飛船到行星表面的距離等于行星的半徑R，行星表面的重力加速度為g，引力常量為G．求：（1）該行星的質量M；

（2）宇宙飛船的周期T．

（3）宇宙飛船的速度v．參考答案：考點： 人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系；萬有引力定律及其應用．專題： 萬有引力定律在天體運動中的應用專題．分析： 1、根據行星表面的萬有引力等于重力求得該行星的質量M2、宇宙飛船繞著某行星作勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力求解宇宙飛船的周期3、根據圓周運動公式v=求解宇宙飛船的速度．解答： 解：（1）設宇宙飛船的質量為m，飛船的軌道半徑為r=2R行星表面的萬有引力等于重力得=mgM=，（2）宇宙飛船繞著某行星作勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，=mGM=gR2T=4π，（3）根據圓周運動公式v=得宇宙飛船的速度v=，答：（1）該行星的質量是；

（2）宇宙飛船的周期T是4π．

（3）宇宙飛船的速度是．點評： 本題關鍵抓住萬有引力提供向心力和行星表面的萬有引力等于重力，列式求求解，再進行討論．17.如圖所示有一質量為m的小球在光滑的半球形碗內做勻速圓周運動，軌道平面在水平面內，已知小球與半球形碗的球心O的連線跟豎直方向的夾角為θ，半球形碗的半徑為R，求小球作圓周運動的速度及碗壁對小球的彈力。參考答案：解：由題圖可知，圓心為O′，運動半徑為r＝Rsinθ。小球受重力G及碗壁對小球彈力的作用，向心力為彈力的水平分力。受力分析如圖所示：根據牛頓第二定律得，小球豎直方向上的合力為零，即，解得，18.質量m=3kg的物體在光滑水平面上運動，其分速度vx和vy隨時間變化的圖線如圖（a）、（b）所示，求：（1）物體所受的合力；（2）物體的初速度；（3）t=8s時物體的速度（涉及角度用角度的正切值表示）；（4）t=4s內物體的位移（涉及角度用角度的正切值表示）．參考答案：解：（1）物體在x方向：ax=0；y方向：ay==0.5m/s2根據牛頓第二定律：F合=may=1.5N，方向沿y軸正方向，（2）由題圖可知vx0=3m/s，vy0=0，則物體的初速度為v0=3m/s，方向沿x軸正方向，（3）由題圖知，t=8s時，vx=3m/s，vy=4m/s，物體的合速度為v==5m/s，設速度方向與x軸正方向的夾角為θ，則tanθ=．（4）t=4s內，x=vxt=12m，y=ayt2=4m物體的位移l=≈12.6m設