1、1江西省吉安市新干县第二中学 2016-2017 学年高一下学期第一次段考物理（1-2 班）试题一、选择题:(本题包括 12 小题，每小题 4 分，共 48 分.其中 10-12 三个小题，每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得0 分）1. 下列说法符合史实的是（ ）A. 牛顿发现了行星的运动规律B. 开普勒发现了万有引力定律C. 卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量D. 牛顿发现了海王星和冥王星【答案】C【解析】开普勒发现了行星的运动规律，故 A 错误；牛顿发现了万有引力定律，故 B 错误；卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力
2、常量，故 C 正确；18 世纪的时候威廉赫歇耳偶然发现了天王星之后，对于天王星的跟踪观察发现，天王星总是跟引力定律预报的位置有偏差，所以预言在天王星外面有一个星体对它造成了影响，并且根据这种影响计算出了那个星体所在的位置，果然在预告的位置上发现了海王星；发现海王星之后，在计算中发现了就算加上海王星的影响也不足以造成天王星这么大的偏差，于是照葫芦画瓢再次计算新星体的位置，于是又发现了冥王星，故 D 错误。所以 C 正确，ABD 错误。2. 农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选。在同一风力作用下，谷种和瘪 谷都从洞口水平飞出（不计飞出后的空气阻力） ，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分
3、 开，如图所示。对这一现象，下列分析正确的是 A. 谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些B. 谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动C. 谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不相同D. N 处是瘪谷， M 处为谷种【答案】B23. 如图所示的皮带传动装置中，皮带与轮之间不打滑，两轮半径分别为 R 和 r，且 R=3r, A, B 分别为两轮边缘上的点，则皮带轮运动过程中，关于 A, B 两点下列说法正确的是( ) A. 向心加速度之比 aA:aB=1:3B. 角速度之比 A: B=3 : 1C. 线速度大小之比 vA:vB=1:3D. 在相同的时间内通过的路程之比 SA:SB=3:1【答
4、案】A【解析】由于 AB 的线速度大小相等，由 可知，a n于 r 成反比，所以向心加速度之比an=v2raA：a B=1：3，所以 A 正确由 v=r 知， ，所以 于 r 成反比，所以角速度之比为=vr1：3，故 B 错误两轮通过皮带传动，皮带与轮之间不打滑，说明它们边缘的线速度相等，所以 C 错误由于 AB 的线速度大小相等，在相同的时间内通过的路程之比应该是sA：s B=1：1，所以 D 错误故选 A点睛：通过皮带相连的，它们的线速度相等；还有同轴转的，它们的角速度相等，这是解题的隐含条件，再 V=r，及向心力公式做出判断，考查学生对公式得理解4. 如图所示，倾角为 的斜面长为 L，在
5、顶端水平抛出一小球，小球刚好落在斜面的底端，那么，小球初速度 v0的大小为( ) 3A. B. C. D. cosgL2sin cos gLsin sin gL2cos sin gLcos【答案】A【解析】试题分析：小球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，故有 ，x=Lcos=v0t在竖直方向上做自由落体运动，故有 ，联立可得 ，A 正确y=Lsin=12gt2 v0=cos gL2sin考点：考查了平抛运动规律的应用【名师点睛】在处理平抛运动时，关键是知道将平抛运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，两个运动具有等时性，即运动时间相同，然后列式求解5. 如图所示，竖
6、直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮。在红蜡块从玻璃管的下端以速度 v 匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右以速率 v 匀速运动。红蜡块由管口上升到顶端.所需时间为 t,相对地面通过的路程为 L。则下列说法正确的是( )A. v 增大时，t 增大B. v 增大时，t 不变C. v 增大时，L 增大D. v 增大时，L 减小【答案】D【解析】试题分析：蜡块在水平方向上和竖直方向上都做匀速直线运动，在竖直方向上有，当 v 增大时，而竖直方向上的位移不变，所以 t 减小，而 不变，所以在水平方向上t=yv v的运动时间减小，故 L 减小，D 正确；考点：考查了运动的合成与分
7、解4【名师点睛】解决本题的关键知道蜡块参与了竖直方向和水平方向两个方向的分运动，知道分运动与合运动具有等时性，以及各分运动具有独立性6. 我国载人飞船“神舟七号”的顺利飞天，极大地振奋了民族精神。 “神七“，在轨道飞行过程中，宇航员翟志钢跨出飞船，实现了“太空行走” ，当他出舱后相对于飞船静止不动时， 以下说法正确的是( )A. 他处于平衡状态 B. 他不受任何力的作用C. 他的加速度不为零 D. 他的加速度恒定不变【答案】C【解析】试题分析：当他出舱后相对于飞船静止不动时，但他仍相对于星球做匀速圆周运动，万有引力充当向心力，合力不为零，时时刻刻指向球心，方向在变，所以 C 正确；考点：考查了
8、向心加速度【名师点睛】本题是实际问题，考查运用物理分析实际问题的能力要抓住翟志钢做圆周运动，具有圆周运动的特点，如速度、加速度是变化的，受到向心力等等7. 关于圆周运动，以下说法正确的是( )A. 做匀速圆周运动的物体，所受各力的合力一定是向心力B. 做匀速圆周运动的物体除了受到其它物体的作用，还受到一个向心力C. 物体做离心运动时，是因为它受到了离心力的作用D. 汽车转弯时速度过小，会因离心运动造成交通事故【答案】A.考点：考查了圆周运动规律的应用【名师点睛】物体做匀速圆周运动，合力提供向心力，向心力并不是实际受到的力，分析受力时不单独分析离心运动产生的条件是合外力突然消失，或者合外力不足以
9、提供圆周运动所需的向心力根据这些知识进行分析8. 如图所示，滑块 A 和 B 叠放在固定的斜面体上，从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑.己知 B 与斜面体间光滑接触，则在 AB 下滑的过程中，下列说法正确的是( )5A. B 对 A 的支持力不做功;B. B 对 A 的作用力做负功;C. B 对 A 的摩擦力做正功;D. B, A 的重力做功的平均功率相同.【答案】C【解析】 B 对 A 的支持力竖直向上， A 和 B 一起沿着斜面下滑的，所以 B 对 A 的支持力与运动方向之间的夹角大于 90，所以 B 对 A 的支持力做负功，所以 A 错误； B 对 A 的作用力包括 B 对 A
10、的支持力和摩擦力的作用，它们的合力的方向垂直斜面向上，所以 B 对 A 的作用力不做功，故 B 错误； B 对 A 的摩擦力是沿着水平面向左的，与运动方向之间的夹角小于 90，所以 B 对 A 的摩擦力做正功，故 C 正确；因为 B、 A 的重力未知，故重力做功的平均功率是否相同也未知，故 D 错误。所以 C 正确，ABD 错误。9. 起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度图象如图甲所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图中的哪一个?( )A. B. C. D. 【答案】B6【解析】试题分析：在 时间内，重物加速度上升，设加速度为 ，则根据牛顿第二定0t1 a1律可得钢索的拉力
11、 ，速度 ，所以拉力的功率为 ， 时刻F1=mg+ma1 v0=a1t Fv=m(g+a1)a1t t1拉力的功率为 P1=m(g+a1)a1t1在 时间内，重物匀速上升，拉力 ，速度为 ，所以拉力的功率恒定为t1t2 F2=mg v1=a1t1P2=mga1t1P1在 时间内，重物减速上升，设加速度大小为 ，则根据牛顿第二定律可得钢索的拉力t2t3 a2为 ，速度 ，所以拉力的功率为 ， 时刻拉力v2=a1t1a2t P=m(ga)(a1t1a2t) t2的功率为 ，故 B 正确；P3=m(ga)a1t1P2考点：考查了运动图像，功率的计算【名师点睛】钢索拉力的功率 P=Fv，根据速度图象分
12、析重物的运动情况，根据牛顿第二定律得出拉力与重力的关系，再由功率公式得出功率与时间的关系式，选择图象10. 如图所示，a、b、c 是北斗卫星导航系统中的 3 颗卫星，下列说法正确的是（ ）A. b、c 的向心加速度大小相等，且小于 a 的向心加速度B. c 加速可追上同一轨道上的 b，b 减速可等候同一轨道上的 cC. b 卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度增大，机械能增大D. b 卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度增大，机械能减小【答案】AD【解析】试题分析：根据 可知 b、c 的加速度相同且小于 a 的加速度，A 正确；由GMmr2=ma可知 b、c 的速率相同，若 c 加
13、速，则做离心运动，若 b 减速，则做近心运动，BGMmr2=mv2r错误；b 卫星由于某种原因，轨道半径减小，说明做近心运动，其线速度减小，机械能减小，C 错误 D 正确；7考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个GMmr2=mv2r=m2r=m42T2r=ma物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算11. 蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中动作.为了测量运动员跃起的高度，训练时可在弹性网上安装压力传感器，利用传感
14、器记录弹性网的压力，并在计算机上作出压力一时间图象，假设作出的图象如图所示.设运动员在空中运动时可视为质点，忽略空气阻力，则根据图象判断下列说法正确的是(g 取 10 m/s2)( )A. 在 1.1 s-2.3s 时系统的弹性势能保持不变B. 运动员在 5.5s 时刻运动方向向上C. 运动员跃起的最大高度为 5.0 mD. 运动员在空中的机械能在增大【答案】BC【解析】试题分析：由图像可知，弹性网压力增大时运动员向下运动，1.1s-2.3s 运动员先向下运动再向上运动，弹性网的弹性势能先增大后减小，弹性网的压力为零时运动员在空中运动，5.4s7.4s 运动员在空中向上运动再向下运动，运动员在
15、 5.5s 时刻运动方向向上，运动员在空中的运动时间不变，故运动员在空中到达的最大高度为 5m，机械能保持不变，故 BC 正确；考点：考查了牛顿第二定律的应用【名师点睛】解决本题的关键要读懂图象，明确弹性网的压力与运动员运动过程之间的关系要掌握竖直上抛运动的对称性特点，运用运动学公式求最大高度12. 如图所示，一轻质弹簧的下端，固定在水平面上，上端叠放着两个质量均为 M 的物体B(物体 B 与弹簧栓接)，弹簧的劲度系数为 k，初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力 F 作用在物体 A 上,使物体 A 开始向上做加速度为 a 的匀加速运动，测得两个物体的8v-t 图像如图乙所示(重力加速度为
16、 g)，则( ）A. 施加外力的瞬间，A、B 间的弹力大小为 M(g-a)B. A、 B 在 t1时刻分离，此时弹簧弹力大小不为零C. 弹簧恢复到原长时，物体 B 的速度达到最大值D. B 与弹簧组成的系统的机械能先逐渐减小， 后保持不变【答案】ABD【解析】施加 F 前，物体 A、 B 整体平衡，根据平衡条件，有：2 Mg=kx；解得： ，施x=2Mgk加外力 F 的瞬间，对 B 物体，根据牛顿第二定律，有： F 弹 Mg FAB=Ma，其中： F 弹 =2Mg，解得： FAB=M（ ga ） ，故 A 正确；物体 A、 B 在 t1时刻分离，此时 A、 B 具有共同的 v 与a；且 FAB
17、=0；对 B： F 弹 Mg=Ma，解得： F 弹 = M（ g+a）0，故 B 正确； B 受重力、弹力及压力的作用；当合力为零时，速度最大，而弹簧恢复到原长时， B 受到的合力为重力，已经减速一段时间；速度不是最大值，故 C 错误； B 与弹簧组成的系统，开始时 A 对 B 的压力对 A 做负功，故开始时机械能减小； AB 分离后， B 和弹簧系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，故 D 正确。所以 ABD 正确，C 错误。二、填空题及实验题:(每空 2 分，共计 14 分)13. “用 DIS 研究机械能守恒定律”的实验中，让轻杆连接摆锤由 A 点释放，用光电门测定摆锤在某一位置的
18、瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，同时输入摆锤的高度(实验中 A,B,C,D 四点高度为 0.150m, 0.100 m, 0.050 m, 0.000 m，己由计算机默认)，求得摆锤在该位置的重力势能，进而研究势能与动能转化时的规律。9(1)实验时，把点_ 作了零势能点(2)(单选)若实验测得 D 点的机械能明显偏大，造成该误差的原因可能是_A、摆锤在运动中受到空气阻力的影响B、光电门放在 D 点上方C、摆锤在 A 点不是由静止释放的D、摆锤释放的位置在 AB 之间【答案】 (1). D (2). C【解析】试题分析：（1）由于重锤的高度都是相对于 D 点的，因此选择 D 点为零势能点，
19、将把光电门传感器放在标尺盘最低端的 D 点，测出重锤速度，可以进行机械能守恒的验证，D 正确（2）若实验测得 D 点的机械能明显偏大，说明重锤不是由静止释放的，开始时的机械能不仅仅是重力势能，还有一定的动能，故 C 正确考点：验证机械能守恒实验【名师点睛】验证机械能守恒的方法很多，但是其原理是一样的，因此明确实验原理是解决实验的关键14. 某同学查资料得知，弹簧的弹性势 ，其中 k 是弹簧的劲度系数，x 是弹簧长度EP=12kx2的变化量.于是设想用压缩的弹簧推静止的小球(质量为 m)运动来初步探究“外力做功与物体动能变化的关系”.为了研究方便，把小球放在水平桌面上做实验，让小球在弹力作用下运
20、动，即只有弹簧弹力做功.(重力加速度为 g)该同学设计实验如下:10(1)首先进行如图甲所示的实验:将轻质弹簧竖直挂起来，在弹簧的另一端挂上小球,静止时测得弹簧的伸长量为 d.在此步骤中，目的是要确定弹簧的劲度系数 k，用 m、 d、 g 表示为_。(2)接粉进行如图乙所示的实验:将这根弹簧水平放在桌面上,另一端被小球压缩，测得压缩量为 x，释放弹簧，小球被推出去，从高为 h 的水平桌面上抛出，小球在空中运动的水平距离为 L. 小球的初动能 _。Ek1=小球离开桌面的动能 _（用 m、g、L、h） 。Ek2=弹簧对小球做的功 W=_（用 m、x、d、g 表示）对比 W 和 就可以得出”外力做功
21、与物体动能变化的关系”. 需要验证的关系为Ek2Ek1_ （用所测物理最 d,x、h、L 表示) 【答案】 (1). (2). 0 (3). (4). (5). mgd mgL24h mgx22d 2hx2=dL2【解析】试题分析：（1）在题图甲所示的实验中，目的是确定弹簧的劲度系数 k，根据平衡条件可得 ，解得mg=kd k=mgd（2）在图乙所示的实验中，小球的初速度 Ek1=0又根据小球做平抛运动得 ，h=12gt2 L=vt所以 Ek2=12mv2=12m(L g2h)2=mgL24h弹簧对小球做的功等于弹性势能的减小，所以 W=12kx2=mgx22dmgd24h=mgx22d故 2
22、hx2=dL2考点：探究外力做功与物体动能变化关系实验【名师点睛】乙图所示的乙实验：弹簧的弹性势能转化为小球的动能，利用平抛运动的规11律求出平抛运动的初速度，由动能的计算公式求出小球 O 末动能再根据功能关系求出弹簧对小球 O 做的功三、计算题:(本题 4 个大题)15. 如图所示，水平台面 AB 距地面的高度 h0.80m.有一滑块从 A 点以 v0 6.0m/s 的初速度在台面上做匀变速直线运动，滑块与平台间的动摩擦因数 0.5。滑块运动到 平台边缘的 B 点后水平飞出.已知 AB2.7m。不计空气阻力， g 取 10m/s 2，求：（1）滑块从 B 点飞出时的速度大小；（2）滑块落地点
23、到平台边缘的水平距离；（3）滑块落地前瞬间的速度与水平方向的夹角（结果可直接用三角函数表示）【答案】 （1）3m/s（2）0.2m（3）53 0【解析】略16. 滑板运动是一种陆地上的“冲浪”运动，滑板运动员可在不同的滑坡上滑行，做出各种动作，给人以美的享受.如图是模拟的滑板组合滑行轨道，该轨道由足够长的斜直轨道、半径 R1=1m 的凹形圆弧轨道和半径 R2=1.6m 的凸形圆弧轨道组成，这三部分轨道处于同一竖直平面内且依次平滑连接，其中 M 点为凹形圆弧轨道的最低点，N 点为凸形圆弧轨道的最高点，凸形圆弧轨道的圆心 O 点与 M 点处在同一水平面上。一质量为 m=1 kg 可看作质点的滑板，
24、从斜直轨道上的 P 点无初速滑下，经过 M 点滑向 N 点，P 点距 M 点所在水平面的高度 h=1.8m 不计一切阻力 g 取 10m/s2.(1)滑板滑到 M 点时的速度多大? (2)滑板滑到 M 点时，滑板对轨道的压力多大?(3)改变滑板无初速下滑时距 M 点所在水平面的高度， ，用压力传感器测出滑板滑至 N 点时对轨道的压力大小 F,求当 F 为零时滑板的下滑高度 h1.12【答案】 （1）6m/s（2）46N（3）2.4m【解析】试题分析：（1）以地面为参考平面，对滑板从 P 到 M 过程，由机械能守恒定律得：mgh=12mv2M解得： ，即滑板滑到 M 点时的速度为 6m/svM=
25、 2gh= 2101.8=6m/s（2）滑板在 M 点时，由重力和支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律有 FNmg=mv2MR1解得 FN=mg+mv2MR1=46N由牛顿第三定律知，滑板滑到 M 点时，滑板对轨道的压力 FN=FN=46N（3）在 N 点，当 F 为零时，由重力提供向心力，由牛顿第二定律得： mg=mv2NR2对从 P 到 N 过程，由机械能守恒定律，得： ，解得mg(h1R2)=12mvN2 h1=2.4m考点：考查了圆周运动，牛顿运动运动，机械能守恒定律【名师点睛】本题的关键要明确圆周运动向心力的指向圆心的合力对于轨道光滑的情况，要想到机械能守恒定律17. 某星球可视为
26、球体，其绕过两极的转轴自转的周期为 T,若在它的两极处用弹簧秤测得某物体的重力为 F,在赤道上用弹簧秤测得同一物体的重力为 0.9F，己知万有引力常量为G，则此星球的平均密度是多少?【答案】 =30GT2【解析】试题分析：在两极万有引力等于重力，在赤道，万有引力的一个分力等于重力，另一个分力提供向心力，根据该规律求出地球的质量，从而求出地球的密度设地球质量为 M，半径为 R，由于两极处物体的重力等于地球对物体的万有引力，即，P=GMmR2球对物体的万有引力和弹簧秤对物体的拉力的合力提供向心力，则有 GMmR20.9P=m42T2R联立解得 M=42PR3G(P0.9P)T2地球平均密度 =MV
27、=M43R3= 3P(P0.9P)GT2=30GT218. 如图所示，原长为 L 的轻质弹簧一端固定在 O 点，另一端与质量为，的圆环相连，圆环套在粗糙竖直固定杆上的 A 处，环与杆间动摩擦因数 = 0.5，此时弹簧水平且处于原长。让圆环从 A 处由静止开始下滑，经过 B 处时速度最大，到达 C 处时速度为零。过程中13弹簧始终在弹性限度之内。重力加速度为 g。求(1)圆环在 A 处的加速度为多大? (2)若 AB 间距离为 3L/4，则弹簧的劲度系数 k 为多少? (3)若圆环到达 C 处时弹簧弹性势能为 Ep，且 AC =h，使圆环在 C 处时获得一个竖直向上的初速度，圆环恰好能到达 A 处。则这个初速度应为多大?【答案】 （1）g（2） （3）【解析】试题分析：（1）在 A 处只受重力做功，故根据牛顿第二定律可得 ，解得（2）圆环经过 B 处时，弹簧的弹力设 ，则速度最大，合力为零，由平衡条件得：联立解得（3）圆环从 A 运动到 C，由功能关系得从 C 运动到 A 的过程，由功能关系得又解得考点：考查了动能定理，功能关系，牛顿第二定律【名师点睛】本题要能正确分析小球的受力情况和运动情况，对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法，掌握功能关系的应用
