高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高一年級物理考試試卷滿分100分考試時(shí)間75分鐘一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）1.如圖所示的四種情形中，所研究對象機(jī)械能守恒的是（）A.在摩擦很小的水平冰面上運(yùn)動的冰壺B.在摩擦很小的雪坡上下滑的滑雪運(yùn)動員C.打開降落傘后勻速下降的跳傘運(yùn)動員D.在真空管中自由下落的羽毛【答案】D【解析】A．在摩擦很小的水平冰面上運(yùn)動的冰壺，機(jī)械能逐漸減小，故A錯(cuò)誤；B．在摩擦很小的雪坡上下滑的滑雪運(yùn)動員，摩擦力做功，機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；C．打開降落傘后勻速下降的跳傘運(yùn)動員，空氣阻力做功，機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；D．在真空管中自由下落的羽毛，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故D正確。故選D。2.如圖所示是一只半徑為R的光滑半球形碗，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的物體由靜止從碗口滑到碗底中心。重力加速度為g，則該過程中A.物體受到的合外力不變B.物體支持力的瞬時(shí)功率始終為零C.物體到達(dá)碗底中心時(shí)，重力瞬時(shí)功率大于0D.物體到達(dá)碗底中心時(shí)，重力勢能變化量為【答案】B【解析】A．碗的內(nèi)壁對物體的支持力方向不斷變化，則物體受到的合外力不斷變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．支持力始終與速度垂直，則支持力的瞬時(shí)功率始終為零，選項(xiàng)B正確；C．物體到達(dá)碗底中心時(shí)，重力的瞬時(shí)功率等于0，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．物體到達(dá)碗底中心時(shí)，重力勢能變化量為，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B3.如圖所示，長為l的輕彈簧豎直固定在水平地面上，質(zhì)量為m的鐵球由彈簧的正上方h高處自由下落，小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，彈簧被壓縮了x。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則小球從下落到最低點(diǎn)的過程中，小球克服彈簧彈力做的功為（）A.mgh B.mgx C. D.mg（h+x）【答案】D【解析】根據(jù)機(jī)械能守恒，取壓縮最低點(diǎn)為零勢面根據(jù)功能關(guān)系，小球克服彈簧彈力做的功為故選D。4.如圖所示，波輪洗衣機(jī)中的脫水筒在脫水時(shí)，衣服緊貼在筒壁上做勻速圓周運(yùn)動。某洗衣機(jī)的有關(guān)規(guī)格如表所示。在運(yùn)行脫水程序時(shí)，有一質(zhì)量的硬幣被甩到筒壁上，隨筒壁一起做勻速圓周運(yùn)動，硬幣與筒壁間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度取。則（在解答本題時(shí)可以選擇表格中用的數(shù)據(jù)）（）型號XX額定電壓、頻率～220V、50Hz額定脫水功率225W質(zhì)量31kg脫水轉(zhuǎn)速600r/min脫水筒尺寸直徑300mm，高370mm外觀尺寸長555mm，寬510mm，高870mmA.筒壁對硬幣的彈力約為 B.筒壁對硬幣的彈力約為C.筒壁對硬幣的摩擦力為 D.筒壁對硬幣的摩擦力為【答案】B【解析】AB．洗衣桶的角速度為筒壁對硬幣的彈力提供向心力，筒壁對硬幣的彈力約為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．豎直方向上，硬幣受到摩擦力與重力平衡，則筒壁對硬幣的摩擦力為故CD錯(cuò)誤。故選B。5.中國是世界上第三個(gè)掌握衛(wèi)星回收技術(shù)的國家。如圖所示是地球衛(wèi)星返回地球經(jīng)歷的變軌過程示意圖，軌道1、3是圓軌道，軌道2是橢圓軌道，P、Q分別是橢圓軌道與圓軌道3和1的切點(diǎn)，衛(wèi)星質(zhì)量不變。則下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)的加速度大小等于在軌道3上運(yùn)動到P點(diǎn)的加速度大小B.衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)動到Q點(diǎn)時(shí)的速度大于在軌道2上運(yùn)動到Q點(diǎn)時(shí)的速度C.衛(wèi)星在軌道2上從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的過程動能增大，機(jī)械能也增大D.衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)行的速度大于在軌道3上運(yùn)行的速度，且在軌道1上機(jī)械能較大【答案】A【解析】A．由公式得可得星在軌道2上運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)的加速度大小等于在軌道3上運(yùn)動到P點(diǎn)的加速度大小，故A正確；B．衛(wèi)星從軌道1到軌道2需要衛(wèi)星在Q點(diǎn)加速，使其做離心運(yùn)動，則衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)動到Q點(diǎn)時(shí)的速度小于在軌道2上運(yùn)動到Q點(diǎn)時(shí)的速度，故B錯(cuò)誤；C．衛(wèi)星在軌道2上從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的過程，萬有引力做正功，衛(wèi)星的動能增大，但機(jī)械能守恒，故C錯(cuò)誤；D．由萬有引力提供向心力公式解得衛(wèi)星的速度可知衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)行的速度大于在軌道3上運(yùn)行的速度，但在軌道3上，衛(wèi)星的高度較大，其發(fā)射速度較大，機(jī)械能較大，故D錯(cuò)誤。故選A。6.隨著“碳中和、碳達(dá)峰”的提出，新能源汽車的發(fā)展日臻成熟，某新能源汽車生產(chǎn)廠家在測試汽車的性能時(shí)，司機(jī)駕駛汽車靜止在平直的公路上，從t=0時(shí)刻開始汽車由靜止開始以恒定的加速度啟動，汽車的速度達(dá)到某值后保持該速度不變，假設(shè)汽車所受的阻力恒定。則下列能正確反映該過程汽車的輸出功率關(guān)于時(shí)間變化規(guī)律的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，加速度一定，根據(jù)牛頓第二定律有得出汽車的功率為故開始時(shí)P與t的圖像是一條過原點(diǎn)的直線；當(dāng)汽車達(dá)到最大功率時(shí)，據(jù)題意汽車運(yùn)動狀態(tài)立刻變?yōu)閯蛩?，此時(shí)牽引力瞬間從變成，而速度沒有突變，故汽車的功率變小且為恒定值，選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。7.如圖所示，兩個(gè)斜面體固定在水平面上并用一小段平滑的圓弧銜接于O點(diǎn)?，F(xiàn)將一可視為質(zhì)點(diǎn)的物體由P點(diǎn)無初速釋放，經(jīng)過一段時(shí)間，物體運(yùn)動到右側(cè)斜面體的最高點(diǎn)Q，該過程中物體在兩斜面體上的位移均為L，物體與兩斜面體的動摩擦因數(shù)均為，物體通過O點(diǎn)時(shí)沒有機(jī)械能的損失，重力加速度為g，已知，，，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則下列說法正確的是（）。A.B.物體運(yùn)動到Q點(diǎn)后，物體在右側(cè)斜面體上靜止C.若將右側(cè)斜面體水平放置，物體靜止時(shí)到O點(diǎn)的距離為D.若將右側(cè)斜面體水平放置，物體靜止時(shí)到O點(diǎn)的距離為【答案】C【解析】A．物體從P處由靜止釋放，恰好滑到Q速度減為零，由動能定理得解得故A錯(cuò)誤；B．物體運(yùn)動到Q點(diǎn)后，重力沿斜面向下的分力為最大靜摩擦力為物體不可能靜止在右側(cè)的斜面上，故B錯(cuò)誤；CD．若右側(cè)斜面體水平放置，物體從釋放到停止運(yùn)動，由動能定理得解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。8.如圖所示，a、b、c均為地球衛(wèi)星，且a是地球靜止衛(wèi)星，c是與赤道共面的某近地衛(wèi)星，d是靜止在地球赤道地面上的一個(gè)物體，以下關(guān)于a、b、c、d四者的線速度、角速度、周期以及向心加速度的大小關(guān)系正確的是（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】BD．靜止衛(wèi)星周期和地球赤道上物體的周期相同，所以，對于圍繞地球運(yùn)動的衛(wèi)星，由可得可得所以有，由可得故D正確，B錯(cuò)誤；A．由可得對于圍繞地球轉(zhuǎn)動的衛(wèi)星，由可得得，則，A正確；C．由可得對于圍繞地球轉(zhuǎn)動的衛(wèi)星，由可得可得，則，故C錯(cuò)誤。故選AD。9.將一物體從地面以一定初速度豎直上拋，空氣阻力不計(jì)，以地面為零勢能面。則從拋出到落回原點(diǎn)的過程中，下列能正確反映物體重力的瞬時(shí)功率P、機(jī)械能E、動能及重力勢能隨距地面高度h變化關(guān)系的圖象是（）A. B.C. D.【答案】BD【解析】A．由可得由可得A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B．由于在豎直上拋中只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，故機(jī)械能不隨高度h發(fā)生變化，故B正確；C．由動能定理得得與h的關(guān)系式為故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；D．由可得與高度h的關(guān)系過原點(diǎn)的傾斜直線，故D正確。故選BD。10.如圖所示，一質(zhì)量為的木板靜止放置在光滑水平面上，質(zhì)量為的物塊以的速度滑上木板，最后相對靜止在木板上。已知木板與物塊間的動摩擦因數(shù)為0.4，重力加速度取，不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)于該過程的說法正確的是（）A.物塊滑上木板瞬間，木板的加速度大小為B.木板加速運(yùn)動的時(shí)間為C.摩擦力對物塊做的功為D.摩擦力對木板做的功為【答案】BC【解析】A．設(shè)物塊質(zhì)量為m，木板質(zhì)量為M，物塊滑上木板瞬間，木板受到物塊對它水平向右的滑動摩擦力作用，將做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)可得木板的加速度大小為故A錯(cuò)誤；B．物塊沖上木板，受到木板對它水平向左的滑動摩擦力作用，將做勻減速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)可得物塊的加速度大小為當(dāng)木板與物塊二者速度相同時(shí)，以后一起勻速，設(shè)物塊的初速度為，則有即可求得木板加速運(yùn)動的時(shí)間為故B正確；CD．物塊在摩擦力作用做減速運(yùn)動時(shí)，發(fā)生的位移為木板在摩擦力作用下做加速運(yùn)動時(shí)，發(fā)生的位移為所以，摩擦力對物塊做的功為摩擦力對木板做的功為故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共14分）11.用如圖所示的演示裝置來探究小球做圓周運(yùn)動所需向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系，勻速轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)小球也隨著做勻速圓周運(yùn)動，橫臂的擋板對球的彈力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值，請回答相關(guān)問題：（1）在探究向心力與半徑、質(zhì)量、角速度的關(guān)系時(shí)，用到的實(shí)驗(yàn)方法是________。（填正確答案標(biāo)號）A.微元法 B.等效替代法 C.控制變量法 D.理想化模型法（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在位置，到塔輪中心距離相同，將皮帶處于左右塔輪的半徑不等的層上，勻速轉(zhuǎn)動手柄，觀察左右標(biāo)尺露出的刻度，左邊標(biāo)尺露出1格，右邊標(biāo)尺露出4格，則皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為________。（3）在（2）的實(shí)驗(yàn)中，其他條件不變，若減小手柄勻速轉(zhuǎn)動的速度，則下列符合實(shí)驗(yàn)實(shí)際的是________。（填正確答案標(biāo)號）A.左右兩標(biāo)尺的示數(shù)將變大，兩標(biāo)尺示數(shù)的比值變大B.左右兩標(biāo)尺的示數(shù)將變大，兩標(biāo)尺示數(shù)的比值變小C.左右兩標(biāo)尺的示數(shù)將變小，兩標(biāo)尺示數(shù)的比值變小D.左右兩標(biāo)尺的示數(shù)將變小，兩標(biāo)尺示數(shù)的比值不變【答案】（1）C（2）（3）D【解析】【小問1解析】在探究向心力大小與半徑、質(zhì)量、角速度的關(guān)系時(shí)，需要先控制某些量不變，探究其中的兩個(gè)物理量的關(guān)系，即用控制變量法。故選C?！拘?解析】由可知，兩球的向心力之比為，兩球的質(zhì)量相等，轉(zhuǎn)動半徑相同，則有轉(zhuǎn)動的角速度之比為，因用皮帶連接的左、右塔輪，輪緣的線速度大小相等，由可知，左、右塔輪半徑之比為?！拘?解析】其他條件不變，若減小手柄轉(zhuǎn)動的速度，則有兩鋼球所需的向心力都減小，左右兩標(biāo)尺的示數(shù)將變小，可是向心力之比不變，即兩標(biāo)尺示數(shù)的比值不變。故選D。12.某同學(xué)用圖示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。（1）下列選項(xiàng)中，是實(shí)驗(yàn)所需的物理量且需通過計(jì)算得到的是______。A.重錘下落的加速度B.重錘下落的高度C.重錘底部距水平地面的高度D.重錘下落的瞬時(shí)速度（2）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，紙帶上O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A，B，C，D是連續(xù)打出的四個(gè)點(diǎn)（O和A之間還有一些點(diǎn)），它們到O點(diǎn)的距離分別為，，，。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C時(shí)物體的速度為，則______；重錘由O點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中下落的距離為，則______（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。（3）若實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)重力勢能的減少量總小于動能的增加量，造成這種現(xiàn)象的可能原因是______。A.選用的重錘密度過大B.交流電源的頻率小于C.交流電源的電壓偏高D.空氣對重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對紙帶的阻力【答案】（1）D（2）7.617.62（3）B【解析】（1）根據(jù)可得可見實(shí)驗(yàn)中不需要計(jì)算加速度，可以通過刻度尺測量，速度可以通過計(jì)算得到。故選D。（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中間時(shí)刻速度等于該段過程的平均速度，則有則有從打下計(jì)數(shù)點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C的過程中，有（3）A．重錘密度越大，空氣阻力和限位孔對紙帶的阻力的影響越小，但仍會使得重錘減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，重錘動能的增加量應(yīng)小于重力勢能的減少量，A錯(cuò)誤；B．由可知，若實(shí)際交流電源的頻率小于50，而將代入上式求出的速度要大于實(shí)際速度，從而導(dǎo)致B正確；C．測量結(jié)果與電壓U無關(guān)，C錯(cuò)誤；D．空氣對重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對紙帶的阻力，使得重錘減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)能量守恒定律可知，重錘動能的增加量應(yīng)小于重力勢能的減少量，D錯(cuò)誤。故選B。三、計(jì)算題（本題共3小題，共40分。作答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.火星探測器“天問一號”是由環(huán)繞器、著陸器和巡視器三部分組成，總重量達(dá)到5噸左右，其中環(huán)繞器的作用之一是為“祝融號”提供中繼通信，是火星車與地球之間的“通信員”。目前，環(huán)繞器已在航天員的精確操控下，進(jìn)入遙感使命軌道，已知遙感使命軌道離火星表面的距離為h，環(huán)繞器在遙感使命軌道的運(yùn)動可視為勻速圓周運(yùn)動，繞行周期為T，火星的半徑為R，火星的自轉(zhuǎn)周期為，引力常量為G，球體體積（為球體半徑），求：（1）火星密度；（2）火星赤道處的重力加速度大??；（3）火星的第一宇宙速度v?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）根據(jù)可得火星質(zhì)量又火星的密度（2）在赤道處解得（3）衛(wèi)星在火星表面運(yùn)行時(shí)解得14.如圖所示，某快遞公司使用電動傳輸機(jī)輸送快件，電動傳輸機(jī)由傾角的斜面體與水平傳送帶組成，斜面體與傳送帶在P點(diǎn)平滑連接，傳送帶OP間距，傳送帶由電動機(jī)帶動，始終沿順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動，現(xiàn)讓質(zhì)量的快件（可視為質(zhì)點(diǎn)）以水平速度從O點(diǎn)滑上傳送帶，快件運(yùn)動到P時(shí)的速度，然后快件滑上斜面恰好滑到Q點(diǎn)，已知快件與斜面體和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)分別為，重力加速度大小g取，，，求：（1）PQ間的豎直高度H；（2）快件由O運(yùn)