高一物理試卷
一、選擇題（共10小題，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有的小題只有一個選項(xiàng)正確，有的小題有多個選項(xiàng)正確。全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯的或不答的得0分）
1．小船橫渡一條河，船本身提供的速度大小方向都不變。已知小船的運(yùn)動軌跡如圖所示，則河水的流速( )
A．越接近B岸水速越小
B．越接近B岸水速越大
C．由A到B水速先增后減
D．水流速度恒定
2．如圖所示，質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)軌道上做圓周運(yùn)動．圓環(huán)半徑為R，小球經(jīng)過圓環(huán)最高點(diǎn)時剛好不脫離圓環(huán)，則其通過最高點(diǎn)時( )
A．小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于mg
B．小球受到的向心力等于0
C．小球的線速度大小等于gR
D．小球的向心加速度大小等于2 g
3． 2010年2月16日，在加拿大城市溫哥華舉行的第二十一屆冬奧會花樣滑冰雙人自由滑比賽落下帷幕，中國選手申雪、趙宏博獲得冠軍．如圖所示，如果趙宏博以自己為轉(zhuǎn)動軸拉著申雪做勻速圓周運(yùn)動．若趙宏博的轉(zhuǎn)速為30 r/min，手臂與豎直方向夾角為60°，申雪的質(zhì)量是50 kg，她觸地冰鞋的線速度為4.7 m/s，則下列說法正確的是( )
A．申雪做圓周運(yùn)動的角速度為2π rad/s
B．申雪觸地冰鞋做圓周運(yùn)動的半徑約為2 m
C．趙宏博手臂拉力約是850 N
D．趙宏博手臂拉力約是500 N
4．我國于2014年發(fā)射目標(biāo)飛行器“天宮一號”，若“天宮一號”能在離地面約300km高的圓軌道上正常運(yùn)行，兩月后再發(fā)射“神舟八號”飛船并與其進(jìn)行對接試驗(yàn)。下列說法中正確的是（ ）
A．“天宮一號”的發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度
B．對接前，“神舟八號”欲追上“天宮一號”，必須在同一軌
道上點(diǎn)火加速
C．對接時，“神舟八號”與“天宮一號”的加速度相等
D．對接后，“天宮一號”的速度小于第一宇宙速度
5．美國研究人員最近在太陽系邊緣新觀測到以一個類行星天體，其直徑估計(jì)在1600公里左右，有可能是自1930年發(fā)現(xiàn)冥王星以來人類在太陽系中發(fā)現(xiàn)的最大天體。若萬有引力常量用G表示，該行星天體的半徑用r、質(zhì)量用m表示，該行星天體到太陽的平均距離用R表示，太陽的質(zhì)量用M表示，且把該類行星天體的軌道近似地看作圓，那么該天體運(yùn)行的公轉(zhuǎn)周期為（ ）
A． B． C． D．
6． 在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ，然后在Q點(diǎn)通過改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ。則（ ）
A．該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11.2km/s
B．衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的運(yùn)行速度大于7.9km/s
C．在軌道Ⅰ上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度小于在Q點(diǎn)的速度
D．衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過加速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ
7．2010年10月1日，我國第二顆探月衛(wèi)星“嫦娥二號”成功發(fā)射，“嫦娥二號”最終進(jìn)入距月面h=200km的圓形工作軌道，開始 進(jìn)行科學(xué)探測活動，設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G，則下列說法
正確的是 （ ）
A．嫦娥二號繞月球運(yùn)行的周期為
B．月球的平均密度為
C．嫦娥二號在工作軌道上的繞行速度為
D．在嫦娥二號的工作軌道處的重力加速度為
8． 1789年英國著名物理學(xué)家卡文迪許首先估算出了地球的平均密度．根據(jù)你所學(xué)過的知識，估算出地球密度的大小最接近 （ ）（地球半徑R=6400km，萬有引力常量G=6.67×10-11N?m2/kg2）
A．5.5×103kg/m3 B．5.5×104kg/m3 C．7.5×103kg/m3 D．7.5×104kg/m3
9．在太陽系中有一顆行星的半徑為R，若在該星球表面以初速度v0豎直上拋出一物體，則該物體上升的最大高度為H.已知該物體所受的其他力與行星對它的萬有引力相比較可忽略不計(jì).則根據(jù)這些條件，可以求出的物理量是( )
A．該行星的密度 B．該行星的自轉(zhuǎn)周期
C．該星球的第一宇宙速度 D．該行星附近運(yùn)行的衛(wèi)星的最小周期
10．如圖，疊放在水平轉(zhuǎn)臺上的物體A、B、C能隨轉(zhuǎn)臺一起以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、m，A與B、B和C與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)都為μ，A和B、C離轉(zhuǎn)臺中心的距離分別為r、1.5r 。設(shè)本題中的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是
（ ）
A．B對A的摩擦力一定為3μmg B．B對A的摩擦力一定為3mω2r
C．轉(zhuǎn)臺的角速度一定滿足： D．轉(zhuǎn)臺的角速度一定滿足：
二、填空題（共2小題，把答案填在題中的橫線上或按題目的要求作答）
11.（1）（4分）在研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中，為了正確描繪出小球平拋運(yùn)動的軌跡，在固定弧形斜槽時，應(yīng)注意使__________；實(shí)驗(yàn)時，每次使小球由靜止?jié)L下都應(yīng)注意_________
(2)（4分）在做“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)時，為了確定小球在不同時刻所通過的位置，用如圖所示的裝置，將一塊平木板釘上復(fù)寫紙和白紙，豎直立于槽口前某處且和斜槽所在的平面垂直，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞在木板上留下痕跡A；將木板向后移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞在木板上留下痕跡B；又將木板再向后移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，再得到痕跡C．若測得木板每次后移距離x=20.00cm，A、B間距離y1 =4.70cm，B、C間距離y2 =14.50cm．（g取9.80m/s2）
根據(jù)以上直接測量的物理量推導(dǎo)出小球初速度的計(jì)算公式為v0 = ．（用題中所給字母表示）．小球初速度值為 m/s．
12．（6分）為測量小電動機(jī)正常工作（勻速轉(zhuǎn)動）時的角速度，采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置：半徑不大的圓形卡紙固定在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上，可在電動機(jī)的帶動下隨電動機(jī)轉(zhuǎn)動。在圓形卡紙旁邊垂直安裝一個改裝了的電火花計(jì)時器。
（1）請將下列實(shí)驗(yàn)步驟按先后排序___________。
A．使電火花計(jì)時器與圓形卡紙保持良好接觸
B．接通電火花計(jì)時器的電源，使它工作起來
C．啟動電動機(jī)，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動起來
D．關(guān)閉電火花計(jì)時器和電動機(jī)，研究卡紙上留下的一段痕跡（如圖乙所示），寫出角速 度ω的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測量值。
（2）要得到ω的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是____________。
A．秒表 B．毫米刻度尺 C．圓規(guī) D．量角器
（3）寫出角速度ω的表達(dá)式： 。
三、計(jì)算題（共5小題，共46分，解答下列各題時，應(yīng)寫出必要的文字說明、表達(dá)式和重要步驟。只寫最后答案的不得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。請將解答過程書寫在答題紙上相應(yīng)位置）
13．（8分）甲、乙兩個行星的質(zhì)量之比為81:1，兩行星的半徑之比為36:1。則：
（1）兩行星表面的重力加速度之比；
（2）兩行星的第一宇宙速度之比。
14. （9分）“嫦娥一號”的成功發(fā)射，為實(shí)現(xiàn)中華民族幾千年的奔月夢想邁出了重要的一步。已知“嫦娥一號”繞月飛行軌道近似為圓形，距月球表面高度為H，飛行周期為T，月球的半徑為R，引力常量為G。求：
（1）“嫦娥一號”繞月飛行時的線速度大��；
（2）月球的質(zhì)量；
（3）若發(fā)射一顆繞月球表面做勻速圓周運(yùn)動的飛船，則其繞月運(yùn)行的線速度應(yīng)為多大。
15. （10分）第六屆亞冬會在長春剛剛落下帷幕，中國體育代表團(tuán)獲得了可喜的好成績.如下圖所示，高臺滑雪運(yùn)動員從跳臺邊緣的O點(diǎn)以水平方向的速度跳出。他離開跳臺時的速度為v0=8.0m/s，運(yùn)動員連同滑雪板的質(zhì)量為m=50kg，他落到了斜坡上的A點(diǎn)，斜坡與水平面的夾角為370，O點(diǎn)位于斜坡上的B點(diǎn)的正上方，OB之間的高度為h=3.2m.。忽略空氣阻力的影響，重力加速度g=10m/s2。求運(yùn)動員在空中飛行的時間t以及運(yùn)動員落在斜坡上的速度大小v。(sin37°= 0.6)
16.（9分）風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室能產(chǎn)生大小和方向均可改變的風(fēng)力．如圖所示，在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中有足夠大的光滑水平面，在水平面上建立xOy直角坐標(biāo)系．質(zhì)量m=0.5kg的小球以初速度v0=0.40m/s從O點(diǎn)沿x軸正方向運(yùn)動，在0—2.0s內(nèi)受到一個沿y軸正方向、大小F1=0.20N的風(fēng)力作用；小球運(yùn)動2.0s后風(fēng)力方向變?yōu)閥軸負(fù)方向、大小變?yōu)镕2=0.10N（圖中未畫出）．試求：
（1）2.0s末小球在y方向的速度大小和2.0s內(nèi)運(yùn)動的位移大�。�
（2）風(fēng)力F2作用多長時間，小球的速度變?yōu)榕c初速度相同；
（3）小球回到x軸上速度的大�。�
17．（10分）計(jì)劃發(fā)射一顆距離地面高度為地球半徑R0的圓形軌道地球衛(wèi)星,衛(wèi)星軌道平面與赤道平面重合，已知地球表面重力加速度為g,
（1）求出衛(wèi)星繞地心運(yùn)動周期T
（2）設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期T0,該衛(wèi)星繞地旋轉(zhuǎn)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，則在赤道上某一點(diǎn)的人能連續(xù)看到該衛(wèi)星的時間是多少？
參考答案
一．選擇題（共10小題，每小題4分，共40分）
12345678910
C C C CD A D BD A CDBD
11、 (1)斜槽末端切線方向保持水平；從同一高度。
（2）設(shè)時間間隔為t, x = v0t， y2-y1=gt2 ，解得: v0= .將x=20.00cm，y1 =4.70cm， y2 =14.50cm代入求得v0=2m/s（每空2分）
12．（1）ACBD （2）D (3) ω=θ/nT （每空2分）
13．（8分）解：⑴在行星表面，質(zhì)量為m的物體的重力近似等于其受到的萬有引力，則
g=
得：
⑵行星表面的環(huán)繞速度即為第一宇宙速度，做勻速圓周運(yùn)動的向心力是萬有引力提供的，則
v1=
得：
14.（9分）
（1）“嫦娥一號”運(yùn)行的線速度v=2π（R+H）/T………………………………（2分）
（2）設(shè)月球質(zhì)量為M，“嫦娥一號”的質(zhì)量為m，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律，對“嫦娥一號”繞月飛行的過程有 G ………………（2分）
解得 …………………………………………………………（2分）
（3）設(shè)繞月球表面做勻速圓周運(yùn)動的飛船的質(zhì)量為m0，線速度為v0，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律，對飛船繞月飛行的過程有G ……………………（2分）
又因 ，聯(lián)立可解得v0= ………………（1分）
15、（10分）t=1.6s V=8√5m/s
16（9分）答案．解：（1）設(shè)在0~2.0s內(nèi)小球運(yùn)動的加速度為a1，則
2.0s末小球在y方向的速度
代入數(shù)據(jù)解得 m/s
沿x軸方向運(yùn)動的位移
沿y軸方向運(yùn)動的位移
2.0s內(nèi)運(yùn)動的位移
代入數(shù)據(jù)解得
（2）設(shè)2.0s后小球運(yùn)動的加速度為a2，F(xiàn)2的作用時間為t2時小球的速度變?yōu)榕c初速度相同．則
代入數(shù)據(jù)解得
（3） v=1.12
17．（10分）解：（1）
（2）設(shè)人在B1位置剛好看見衛(wèi)星出現(xiàn)在A1位置，最后
在B2位置看到衛(wèi)星從A2位置消失，
OA1=2OB1
有 ∠A1OB1=∠A2OB2=π/3
從B1到B2時間為t
則有
附加題. （10分） 參考解答：
(i)當(dāng)飛機(jī)作加速度的大小為重力加速度g，加速度的方向豎直向下的運(yùn)動時，座艙內(nèi)的試驗(yàn)者便處于完全失重狀態(tài)。這種運(yùn)動可以是飛機(jī)模擬無阻力下的自由落體運(yùn)動或豎直上拋運(yùn)動，也可以是斜拋運(yùn)動。當(dāng)進(jìn)入試驗(yàn)的速率和退出試驗(yàn)的速率確定后，飛機(jī)模擬前兩種運(yùn)動時，失重時間的長短都是一定的、不可選擇的。當(dāng)飛機(jī)模擬無阻力作用下的斜拋運(yùn)動時，失重時間的長短與拋射角有關(guān)，可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。
考察飛機(jī)模擬無阻力作用下的斜拋運(yùn)動。設(shè)開始試驗(yàn)時飛機(jī)的初速度的大小為v1，方向與水平方向成θ角，起始位置為A點(diǎn)，經(jīng)做拋物線運(yùn)動在B點(diǎn)退出試驗(yàn)，如圖所示。以t表示試驗(yàn)經(jīng)歷的時間，在退出試驗(yàn)時的速率為v2，則有v2x=v1cosθ(1)
v2y=v1sinθ?gt(2)
而 (3)
由(1)、(2)、(3)式得 (4)
解(4)式得 (5)
由(5)式可知，當(dāng)進(jìn)入試驗(yàn)時飛機(jī)的速度v1和退出試驗(yàn)時飛機(jī)的速度v2確定以后，失重時間的長短可通過角θ來調(diào)節(jié)。
(ii)當(dāng)θ=90°時失重時間最長，由(5)式可求得最長失重時間tmax=150s(6)
當(dāng)θ=?90°時，失重時間最短，由(5)式可求得最短失重時間tmin=50s(7)
失重時間的調(diào)節(jié)范圍在150s到50s之間。
評分標(biāo)準(zhǔn)：本題10分。第(i)小問6分。指明斜拋運(yùn)動得1分，求得(5)式并指出失重時間的長短可通過角θ來調(diào)節(jié)得5分。第(ii)小問4分。求得(6)式得2分，求得(7)式得2分。
附加題在背面。
附加題. （10分）為訓(xùn)練宇航員能在失重狀態(tài)下工作和生活，需要創(chuàng)造一種失重的環(huán)境。在地球表面附近，當(dāng)飛機(jī)模擬某些在重力作用下的運(yùn)動時，就可以在飛機(jī)座艙內(nèi)實(shí)現(xiàn)短時間的完全失重狀態(tài)�，F(xiàn)要求一架飛機(jī)在速率為v1=500m/s時進(jìn)入失重狀態(tài)試驗(yàn)，在速率為v2=1000m/s時退出失重狀態(tài)試驗(yàn)。重力加速度g=10m/s2。試問：
（i）在上述給定的速率要求下，該飛機(jī)需要模擬何種運(yùn)動，方可在一定范圍內(nèi)任意選擇失重時間的長短？試定量討論影響失重時間長短的因素。
（ii）飛機(jī)模擬這種運(yùn)動時，可選擇的失重狀態(tài)的時間范圍是多少？
參考答案
一．選擇題（共10小題，每小題4分，共40分）
12345678910
C C C CD A D BD A CDBD
11、 (1)斜槽末端切線方向保持水平；從同一高度。
（2）設(shè)時間間隔為t, x = v0t， y2-y1=gt2 ，解得: v0= .將x=20.00cm，y1 =4.70cm， y2 =14.50cm代入求得v0=2m/s（每空2分）
12．（1）ACBD （2）D (3) ω=θ/nT （每空2分）
13．解：⑴在行星表面，質(zhì)量為m的物體的重力近似等于其受到的萬有引力，則
g=
得：
⑵行星表面的環(huán)繞速度即為第一宇宙速度，做勻速圓周運(yùn)動的向心力是萬有引力提供的，則
v1=
得：
14.（9分）
（1）“嫦娥一號”運(yùn)行的線速度v=2π（R+H）/T………………………………（2分）
（2）設(shè)月球質(zhì)量為M，“嫦娥一號”的質(zhì)量為m，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律，對“嫦娥一號”繞月飛行的過程有 G ………………（2分）
解得 …………………………………………………………（2分）
（3）設(shè)繞月球表面做勻速圓周運(yùn)動的飛船的質(zhì)量為m0，線速度為v0，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律，對飛船繞月飛行的過程有G ……………………（2分）
又因 ，聯(lián)立可解得v0= ………………（1分）
15、t=1.6s V=8√5m/s
16答案．解：（1）設(shè)在0~2.0s內(nèi)小球運(yùn)動的加速度為a1，則
2.0s末小球在y方向的速度
代入數(shù)據(jù)解得 m/s
沿x軸方向運(yùn)動的位移
沿y軸方向運(yùn)動的位移
2.0s內(nèi)運(yùn)動的位移
代入數(shù)據(jù)解得
（2）設(shè)2.0s后小球運(yùn)動的加速度為a2，F(xiàn)2的作用時間為t2時小球的速度變?yōu)榕c初速度相同．則
代入數(shù)據(jù)解得
（3） v=1.12
17．解：（1）
（2）設(shè)人在B1位置剛好看見衛(wèi)星出現(xiàn)在A1位置，最后
在B2位置看到衛(wèi)星從A2位置消失，
OA1=2OB1
有 ∠A1OB1=∠A2OB2=π/3
從B1到B2時間為t
則有
附加題. 參考解答：
(i)當(dāng)飛機(jī)作加速度的大小為重力加速度g，加速度的方向豎直向下的運(yùn)動時，座艙內(nèi)的試驗(yàn)者便處于完全失重狀態(tài)。這種運(yùn)動可以是飛機(jī)模擬無阻力下的自由落體運(yùn)動或豎直上拋運(yùn)動，也可以是斜拋運(yùn)動。當(dāng)進(jìn)入試驗(yàn)的速率和退出試驗(yàn)的速率確定后，飛機(jī)模擬前兩種運(yùn)動時，失重時間的長短都是一定的、不可選擇的。當(dāng)飛機(jī)模擬無阻力作用下的斜拋運(yùn)動時，失重時間的長短與拋射角有關(guān)，可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。
考察飛機(jī)模擬無阻力作用下的斜拋運(yùn)動。設(shè)開始試驗(yàn)時飛機(jī)的初速度的大小為v1，方向與水平方向成θ角，起始位置為A點(diǎn)，經(jīng)做拋物線運(yùn)動在B點(diǎn)退出試驗(yàn)，如圖所示。以t表示試驗(yàn)經(jīng)歷的時間，在退出試驗(yàn)時的速率為v2，則有v2x=v1cosθ(1)
v2y=v1sinθ?gt(2)
而 (3)
由(1)、(2)、(3)式得 (4)
解(4)式得 (5)
由(5)式可知，當(dāng)進(jìn)入試驗(yàn)時飛機(jī)的速度v1和退出試驗(yàn)時飛機(jī)的速度v2確定以后，失重時間的長短可通過角θ來調(diào)節(jié)。
(ii)當(dāng)θ=90°時失重時間最長，由(5)式可求得最長失重時間tmax=150s(6)
當(dāng)θ=?90°時，失重時間最短，由(5)式可求得最短失重時間tmin=50s(7)
失重時間的調(diào)節(jié)范圍在150s到50s之間。
評分標(biāo)準(zhǔn)：本題10分。第(i)小問6分。指明斜拋運(yùn)動得1分，求得(5)式并指出失重時間的長短可通過角θ來調(diào)節(jié)得5分。第(ii)小問4分。求得(6)式得2分，求得(7)式得2分。
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.douzifanli.com/gaoyi/68507.html
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