1、1湛江一中 2017-2018 学年度第二学期第一次大考高一级物理科试卷考试时间：90 分钟 满分 110 分 一、选择题（本题共有 14 小题：每小题 4 分，共 56 分。1 至 8 题为单选；9 至 14 题为多选，全部选对得 4 分，对而不全得 2 分。 ）1在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家作出了贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法不正确的是( )A.第谷通过对观测的行星数据进行了研究得出了行星运动三大定律B. 卡文迪许通过扭秤实验成功地测出了引力常量C. 伽利略通过“理想斜面”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去D. 牛顿将行星与太阳、
2、地球与月球、地球与地面物体间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律2关于洗衣机使用脱水功能时，水离开衣服的理解，正确的是( )A. 由于高速旋转,造成水和衣服之间的吸附力下降B. 高速旋转时，水受到了离心力的作用C. 高速旋转时，水和衣服间的吸附力不足以提供向心力D. 水滴离开衣服过程中沿半径方向做直线运动3北京获得 2022 年冬奥会举办权，滑雪是冬奥会项目之一，雪面松紧程度的不同造成运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数也不同，假设滑雪运动员从半圆形场地的坡顶下滑到坡的最低点过程中速率不变，不计空气阻力,则( )A. 运动员下滑过程中加速度不变B. 运动员下滑的过程中受四个力作用
3、C. 运动员下滑过程中所受的合外力越来越大D. 运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数变小4 “高分四号”卫星是我国首颗地球同步轨道高分辨率光学成像卫星，也是目前世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星，它的发射和应用使我国天基对地遥感观测能力显著提升。关于“高分四号” ，下列说法正确的是( )A. “高分四号”卫星的空间分辨率很高，采取措施使它距地球更近一些，效果会好一些B. “高分四号”卫星绕地球做圆周运动的线速度大于地球的第一宇宙速度 7.9 km/sC. “高分四号”卫星的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度D. “高分四号”卫星的向心力与其他同步卫星的向心力的大小相等5
4、火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5 倍.根据以上数据，可等到火星的公转周期最接近( )A. 2 年 B. 4 年 C. 8 年 D. 10 年6在体育课上，某同学练习投篮，他站在罚球线处用力将篮球从手中投出，如图所示，篮球约以 2m/s的速度撞击篮筐.已知篮球质量约为 0.6kg，篮球上升高度约为 1.5m，则该同学投篮时对篮球做的功约为( )A. 1J B. 10J C. 30J D. 50J7如图所示，一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动，圆盘半径为 R，甲、乙两物体的质量分别为 M 2和 m（Mm） ，它们与圆盘之间的最大静摩擦力
5、均为正压力的 倍，两物体用长为 L 的轻绳连在一起，LR若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙连线正好沿半径方向拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过（两物体看作质点） （ ）A. B. MmgLgLC. D. 8假设地球可以视为质量分布均匀的球体，已知地球表面重力加速度在两极大小为 g0，在赤道大小为g，地球自转的周期为 T，则在地球赤道上空绕地球近地飞行的卫星的线速度为（ ）A. 02Tg B. 02gC. 2Tg D. 09自行车运动是治疗帕金森病有效、廉价的方法，对提高患者的总体健康状况、改善平衡能力和协调能力、缓解焦虑和抑郁都有重要作用图示是某自行车的部分传动
6、装置，其大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为 R1、R 2、R 3，A、B、C 分别是三个轮子边缘上的点，当三个轮子在大齿轮的带动下一起转动时，下列说法中正确的是（ ）A. A、B 两点的角速度大小之比为 1：1B. A、C 两点的周期之比为 R1：R 2C. B、C 两点的向心加速度大小之比为 R3：R 2D. A、C 两点的向心加速度大小之比为 R22：（R 1R3）10一轻杆一端固定质量为 m 的小球，以另一端 O 为圆心，使小球在竖直平面内做半径为 R 的圆周运动，如图所示，则( )。A. 小球过最高点时，杆所受弹力可以为零B. 小球过最高点时的最小速度为 grC. 小球过最高点时，杆对球
7、的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用力D. 小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相同，此时重力一定大于杆对球的作用力11铁路在转弯处，经常外侧轨道略高于内侧轨道，使轨道平面和水平面有一个夹角 。这样火车以某一“临界速度”通过时，对内外轨均没有侧向挤压。设火车质量为 m，下列说法正确的是（ ）A. 以临界速度通过时，火车对轨道的正压力为 mg/cosB. 速度低于临界速度时，对内侧轨道有挤压C. 可通过减小内外轨的高度差来提高此临界速度D. 可通过减小转弯半径来提高此临界速度12在中国航天骄人的业绩中有这些记载：“天宫二号”在离地面 343km 的圆形轨道
8、上飞行，绕地球运动的周期为 T；“嫦娥三号”在距月球表面高度为 200km 的圆形轨道上飞行；“北斗”卫星导航系统由“同步卫星” （地球静止轨道卫星，在赤道平面，距赤道的高度约为 36000km）和“倾斜同步卫星” （周期与地球自转周期相等，但不定点于某地上空）等组成。引力常量为 G，下列说法正确的是（ ）A. 地球平均密度大于 23GB. “天宫二号”的线速度大于“同步卫星”的线速度C. “同步卫星”和“倾斜同步卫星”同周期、同轨道半径，且两者的轨道在同一平面内D. “嫦娥三号”与地球的距离小于“同步卫星”与地球的距离13如图所示，搭载着“嫦娥二号”卫星的“长征三号丙”运载火箭在西昌卫星发射
9、中心点火发射，卫3星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面 100km、周期为 118min 的工作轨道，开始对月球进行探测，( )A. 卫星在轨道上的运动速度比月球的第一宇宙速度小B. 卫星在轨道上经过 P 点的速度比在轨道上经过 P 点时大C. 卫星在轨道上运动周期比在轨道上长D. 卫星在轨道上与在轨道 III 上经过 P 点的加速度相等14如图甲，质量为 2 kg 的物体在水平恒力 F 作用下沿粗糙的水平面运动，1 s 后撤掉恒力 F，其运动的 v t 图象如图乙， g10 m/s 2，下列说法正确的是A. 在 02 s 内，合外力一直做正功B. 在 01s 内，
10、恒力 F 做的功为 150 JC. 在 01 s 内，合外力做的功为 200 JD. 在 03 s 内，摩擦力做功为-150 J二、实验题（本题共有 2 小题，有 6 个空，每个空 3 分，共 18 分。 ）15.(9 分) 某实验小组想通过如图 1 所示的实验装置来“探究功与速度变化的关系” 。实验中通过改变拉伸的橡皮筋的条数来改变外力对小车做功 W 的数值，用速度传感器测出每次小车获得的速度 v。（1）下列关于本实验的说法中正确的是_。A本实验需要先平衡摩擦力B实验中必须测出小车的质量 mC实验中必须测出橡皮筋对小车做功的具体数值D每次所用的橡皮筋应该是相同规格，且每次都拉伸到同一位置（2
11、）某次实验中同学们通过速度传感器得到小车沿木板运动的速度随时间变化的关系图象如图 2 所示，图中 0t1内的图线为曲线， t1t2内的图线为直线。由此可知，该实验中存在的不当之处是_。（3）同学们纠正不当之处后，先后用一根、两根、三根、四根、五根橡皮筋做实验，通过速度传感器测出小车各次获得的速度，并画出 v2W 图象如图 3 所示。测得该图线的斜率为 k，由此可以计算出本实验中所用的小车的质量为_。16. (9 分) 某小组在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，将力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线通过一个定滑轮与小桶相连，力传感器记录小车受到的拉力的大小在水平轨道上 A、B 两4点各固
12、定一个光电门，如图甲所示，在小车上放置砝码来改变小车质量，改变小桶中沙子的质量来改变拉力的大小(1)实验中须将木板不带滑轮的一端适当调整倾斜，使不挂小桶的小车近似做匀速直线运动，这样做的目的_.A.是为了挂上小桶释放小车后，小车能匀加速下滑B.是为了增大小车下滑的加速度C.可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功D.是为了计算小车重力所做的功(2)实验步骤如下：测量小车、砝码、遮光片和拉力传感器的总质量 M，遮光片的宽度为 d，光电门 A 和 B 的中心距离为s，把细线一端固定在拉力传感器上，另一端通过滑轮与小桶相连，正确连接所需电路接通电源后释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力 F
13、及小车通过 A、B 的遮光时间分别是 t1和 t2在遮光片通过光电门 A 和 B 的过程中，小车、砝码和拉力传感器及遮光片组成的系统所受的合外力做功 W=_，该系统的动能增加量 Ek=_（ W 和 Ek用 F、 s、 M、 t1、 t2、 d 表示）在小车中增加砝码，或在小桶中增加沙子，重复的操作三、计算题（本题共有 3 小题，17 题 10 分，18 题 12 分，19 题 14 分，共 36 分。 ）17. (10 分) 如图所示，在半径为 R，质量分布均匀的某星球表面，有一倾角为 的斜坡以初速度 v0向斜坡水平抛出一个小球测得经过时间 t，小球垂直落在斜坡上的 C 点求：（1）小球落到斜
14、坡上时的速度大小 v； （2）该星球表面附近的重力加速度 g 星 .（3）卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的速度 v 星 18. (12 分) 如图所示，在倾角为 的光滑斜面上，有一长为 l 的细线，细线的一端固定在 O 点，另一端拴一质量为 m 的小球，现使小5球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，最高点为 A，最低点为 B，B 到底边 C 点的距离为 S，求：(1）小球通过最高点 A 时的速度 Av(2）小球通过最低点 B 时，细线对小球的拉力（3）若小球在最低点 B 时绳刚好断裂，求小球滑落到底边时到 C 点的距离。19(14 分) 如图 1 所示是游乐园的过山车，其局部可简化为如图 2 所示
15、的示意图，倾角 =37 0的两平行倾斜轨道 BC、DE 的下端与水平半圆形轨道 CD 顺滑连接，倾斜轨道 BC 的 B 端高度 h=24m，倾斜轨道 DE与圆弧 EF 相切于 E 点，圆弧 EF 的圆心 O1，水平半圆轨道 CD 的圆心 O2与 A 点在同一水平面上，D O1的距离 L=20m，质量 m=1000kg 的过山车（包括乘客）从 B 点自静止滑下，经过水平半圆轨道后，滑上另一倾斜轨道，到达圆弧顶端 F 时，乘客对座椅的压力为自身重力的 0.25 倍。已知过山车在 DE 段运动时所受的摩擦力与轨道对过山车的支持力成正比，比例系数，EF 段摩擦不计，整个运动过程空气阻力不计。（sin3
16、7 0=0.6，cos37 0=0.8， g10 m/s 2）（1）求过山车过 F 点时的速度大小；（2）求从 B 到 F 整个运动过程中摩擦力对过山车做的功；（3）如图过 D 点时发现圆轨道 EF 段有故障，为保证乘客安全，立即触发制动装置增大摩擦，使过山车不能到达 EF 段并保证不再下滑，则过山车受到的摩擦力至少多大？湛江一中 2017-2018 学年度第二学期高一物理第一次大考答案一、选择题（本题共有 14 小题：每小题 4 分，共 56 分。1 至 8 题为单选；9 至 14 题为多选，全部选对得 4 分，对而不全得 2 分。 ）1A【解析】开普勒通过对其导师第谷观测的行星数据进行了研
17、究得出了行星运动三大定律，选项 A 错误；卡文迪许通过扭秤实验成功地测出了引力常量，选项 B 正确；伽利略通过“理想斜面”得出结论：一旦6物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，选项 C 正确；牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，选项 D 正确；此题选项不正确的选项，故选 A.2C【解析】水滴依附的附着力是一定的，根据 ， 增大会使向心力 F 增大，而转筒有洞，2FmaR不能提供足够大的向心力，水滴就会被甩出去，增大向心力，会使更多水滴被甩出去，沿着切向飞出，不再做匀速圆周运动，C 正确3D【解析】A、滑雪运动
18、员速率不变，必做匀速圆周运动，具有向心加速度，大小不变，方向时刻变化，故A 错误；B、滑雪运动员下滑的过程中受重力、弹力和摩擦力三个力作用，故 B 错误；C、运动员做匀速圆周运动，所受合外力提供向心力，大小不变，故 C 错误；D、运动员在运动方向（切线方向）上合力为零才能保证速率不变，在该方向，重力的分力不断减小，所以摩擦力 不断减小，而运动员下滑过程中重力沿径向的分力变大，所需向心力的大小不变，故弹力fF增大，由 可知，运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数变小，故 D 正确。NfN点睛：本题抓住运动员做的是匀速圆周运动，速率不变，而速度、加速度、合外力是变化的，注意动摩擦因数变化是解题的关键。
19、4C【解析】所有同步卫星都具有相同的周期、相同的离地高度和相同的速率，所以不能采取措施使“高分四号”卫星距地球更近，故 A 错误；根据万有引力提供向心力 ，有 ，因为第一22MmvGrGMr宇宙速度对应的轨道半径为地球的半径， “高分四号”卫星的轨道半径比地球半径大，所以其绕地球做圆周运动的线速度小于第一宇宙速度 7.9 km/s，故 B 错误；根据向心加速度 ， “高分四号”卫星24aT与静止在赤道上的物体具有相同的周期，所以“高分四号”卫星的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度，故 C 正确；由于“高分四号”卫星与其他同步卫星的质量有可能不同，地球对它们的引力(充当向心力)大小也可能
20、不同，向心力大小不能判断，故 D 错误。5A【解析】从题中可知火星绕地球运动的轨道半径为 ，而 年，根据开普勒第三定律可得1.5r地火 1T地，解得 年，故最接近 2 年，A 正确32rT火 地地火 3231.58rT地火火 地6B【解析】对整个过程运用动能定理得,Wmgh= 0，2mv代入数据解得 W=mgh+ =0.6101.5+ 0.64J10J.21mv1故选：B.7D【解析】轻绳恰好产生力的瞬间，绳子的弹力等于 0，乙物体达到最大静摩擦力，此时对乙物体最大静摩7擦力提供向心力，有： mg =m 2L，解得： ，当绳子的拉力等于甲的最大静摩擦力时，角速gL度达到最大且不发生相对滑动，有
21、： T+mg =mL 2，其中 T=Mg ，联立解得： ，故MmgLD 正确。8B【解析】质量为 m 的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力，故：02MgGR在赤道，引力为重力和向心力的矢量和，故： 224T在地球赤道上空绕地球近地飞行的卫星，万有引力提供向心力，故 22MmvGR由以上三式解得： ，故 B 正确。0Tg9BD【解析】大齿轮边缘的 A 点和小齿轮边缘上的 B 点线速度的大小相等，根据 v=R 可知：R 1 1=R2 2，所以： 故 A 错误；小齿轮边缘的 B 点和后轮边缘的 C 点共轴，所以转动的角速度相等即 3= 2，1221根据 所以 B 与 C 的周期相等，即 T2=
22、T3；=2根据 ，则 A 与 B 的周期之比： ，所以 A、C 两点的周期之比为 故 B 正确；小=2 12 21 12 13 12齿轮边缘的 B 点和后轮边缘的 C 点共轴，所以转动的角速度相等，根据 a= 2r，可知 B、C 两点的向心加速度大小之比为 a2：a 3=R2：R 3故 C 错误；大齿轮边缘的 A 点和小齿轮边缘上的 B 点线速度的大小相等，根据 ，所以：a 1：a 2=R2：R 1所以： 故 D 正确故选 BD. 213132221232213点睛：本题考查灵活选择物理规律的能力对于圆周运动，公式较多，要根据不同的条件灵活选择公式解决本题的关键知道靠链条传动，线速度相等，共轴
23、转动，角速度相等10AC【解析】当重力完全充当向心力时， ，解得 ，杆对小球的作用力为零，A 正确；小2vmgRg球过最高点的速度可以为零，B 错误；小球在最高点时，如果速度恰好为 ，则此时恰好只有重vgR8力作为它的向心力，杆和球之间没有作用力；如果速度小于 ，重力大于所需要的向心力，杆对vgR球有向上的支持力，方向与重力的方向相反，根据向心力为小球的合力可知：重力一定大于杆对球的作用，C 正确；小球过最高点时，若速度大于 ，所需要的向心力大于重力，则杆对球作用力方向vg向下，与重力方向相同，可能比重力大,D 错误【点睛】杆的模型和绳的模型是在高中常遇到的两种基本模型，这两种模型不一样，杆在
24、最高点的速度可以为零，而绳在最高点时的速度必须大于或等于最小速度11AB【解析】当临界速度通过时，重力和支持力的合力充当向心力，铁轨对火车垂直于轨道平面的支持力，A 正确；若火车速度小于 v 时，火车所需要的向心力 小于火车所受的重力和支持cosmgN2nvFmR力的合力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用，B 正确；火车以速度 v 通过弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，如图所示，由图可以得出 ，由合力等于向心力，得 ，解得 ，tanFmg合 2tanvgtangR，要提高临界速度可增大转弯半径和增大内外轨的高度差，CD
25、 错误tanhL12AB【解析】A 项：A、卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力：224mMGrrT则有： ，根据密度公式得地球平均密度234rMGT 32MrVTR由于天宫二号的轨道半径 r 大于地球半径 R，所以用表达式 ，求得的地球平均密度比真实值要小，2G故 A 正确；B 项：星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力， ，解得： ，天宫22mvrGMvr二号”的轨道半径比“同步卫星”的要小，所以“天宫二号”的飞行速度比“同步卫星”的飞行速度要大，故 B 正确；C 项：“同步卫星”和“倾斜同步卫星”同周期、同轨道半径， “同步卫星”定点在赤道正上方， “倾斜同步卫星”不
26、定点于某地上空，两者的轨道平面不在同一平面内故 C 错误；D 项：、 “嫦娥三号”在距月球表面高度为 200km 的圆形轨道上飞行；“同步卫星”绕地球运动，所以9“嫦娥三号”与地球的距离比“同步卫星”与地球的距离大，故 D 错误。点晴：卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可以表示出地球质量，根据密度公式表示出密度判断，根据万有引力提供向心力可以表示出线速度，根据轨道半径的关系判断飞行速度大小。13AD【解析】万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得： ，解得：v= ，卫星在轨道上22GMmvrGMr轨道半径大于月球半径，则卫星在轨道上速度小于月球的第一宇宙速度，故 A 正确；卫星从轨道
27、变轨到轨道上要在 P 点加速做离心运动，因此卫星在轨道上经过 P 点的速度比在轨道上经过 P 点时小，故 B 错误；由开普勒第三定律：a 3/T2=k，由于卫星在轨道的轨道半径小于比在轨道上轨道半径，则卫星在轨道上运行周期比在轨道上小，故 C 错误；万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得： ，由于在 P 点轨道半径 r 相同，则向心加速度 a 相同，即：卫星在轨道2GMmr2=GMr上经过 P 点的加速度速度与在轨道 II 上经过 P 点时的加速度相等，故 D 正确；故选 AD.14BD【解析】A、由 v-t 图象可知 02 s 速度先增大后减小，则合力先做正功后做负功，A 错误。B、由
28、 v-t图象的斜率可得 ， ，根据牛顿第二定律可知 ， ，解的1/a25m/a 1Ffma2f， ，故恒力 F 做的功为 305=150j，B 项正确。C、由动能定理可知0Nf3F,故 C 错误。D、摩擦力做的功为 ，故 D 正确。则21=0JWmv合 305J2fWx选 BD.【点睛】本题一要理解图象的意义，知道斜率等于加速度，面积表示位移，二要掌握牛顿第二定律和动能定理，并能熟练运用15(9 分)AD 平衡摩擦时倾角过大 2/k【解析】(1）为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力做的功，必须在实验前让木板有适当的倾角以平衡摩擦力，A 正确；只要小车的质量保持不变，就可以得到小车获得的速度与合外
29、力做功的关系 B 错误；只要用规格相同的橡皮筋，使它们伸长相同的长度，即每次拉伸到同一位置，就可以用W、2W、3W、表示外力各次做的功，而不需要测出每次做功的具体数值，C 错误，D 正确，故选AD.（2） 时间内为橡皮筋逐渐恢复原长的过程，小车做加速度减小的加速运动，而 时间内橡10t 12t皮筋完全恢复原长后，小车还在做匀加速运动，这一定是平衡摩擦时倾角过大造成的；（3）根据动能定理 得 ，所以该图线的斜率 ，所以小车的质量 .2mv2W2km2mk16(9 分)C Fs21Mdt【解析】 （1）实验中要将木板不带滑轮的一端适当垫高，使不挂小桶时小车近似做匀速直线运动。这样做使得细线拉力做的
30、功等于合力对小车做的功.故选 C（2）由于已经平衡过摩擦力，所以拉力 F 即为小车受到的合外力，故合外力做功为 Fs，小车分别通过两个光电门是的速度为 ； ，所以动能的增加量为1dvt2t 221kEMdt1017(10 分)（1）v= （2）g 星 = （3）v 星 =0 0 0【解析】 （1）撞击斜坡时，小球落到斜面上时的速度： (2 分)=0（2）小球的竖直分速度 (1 分) 0又 vy=gt (1 分)由得该星球表面的重力加速度 (1 分) 0（3）设该星球质量为 M，近地卫星的质量为 m，卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的速度 v/有 (2 分)2 2(2 分)2 由得 (1 分) 0
31、点睛：本题考查了万有引力定律和平抛运动的综合运用，通过平抛运动的规律求出星球表面的重力加速度是解决本题的关键18(12 分)(1) ；(2)6mgsin ；（3）singl10Ls【解析】(1)小球恰能在斜面上做完整的圆周运动，通过 A 点细线拉力为零，由牛顿第二定律：(2 分)；解得： ；(1 分)2sinAvmglsinAvgl(2)小球从 A 点运动到 B 点，根据机械能守恒定律有：(2 分)2211sivlm解得： (1 分)5nBg11小球在 B 点时由牛顿第二定律： (2 分)2BvTmgl解得： (1 分)6sinTmg（3）因 沿着斜面方向加速度为 (1 分)； (1 分)5B
32、vl sinag21sat平行于斜面方向 (1 分)10BxtLs19(14 分)（1） （2） （3）310/ =7.5104 6103【解析】 （1）由于已知 F 点乘客受到的支持力，设圆周运动半径为 r，根据向心力公式，(2 分)解得 (1 分)0.25=2 =310/（2）由动能定理可知从 B 点到 F 点， (3 分)，解得 (1 分)1220=()+ =7.5104（3）从 D 到 F 过程中 (2 分)()=122122触发制动后恰好能到达 E 点对应的摩擦力为 ，则 (2 分)1=0122解得 (1 分)1=7316103=4.6103要使过山车停在倾斜轨道上的摩擦力为 ， (1 分)22=6000综合考虑可知 (1 分)=6000
