高一年級物理學科試題考生須知：1．本卷共6頁滿分100分，考試時間90分鐘；2．答題前，在答題卷指定區域填寫班級、姓名、考場號、座位號及準考證號并填涂相應數字。3．所有答案必須寫在答題紙上，寫在試卷上無效；4．考試結束后，只需上交答題紙。選擇題部分一、選擇題I（本題共10小題，每小題3分，共30分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1.下列各組物理量中都是矢量的是（）A.重力線速度動摩擦因數B.位移向心力速度變化量C.速率向心加速度角速度D.時間路程質量【答案】B【解析】【詳解】標量是只有大小，沒有方向的物理量；矢量是既有大小，又有方向，且加減遵循平行四邊形定則的物理量。A．重力、線速度是矢量，動摩擦因數是標量，故A錯誤；B．位移、向心力和速度變化量都是矢量，故B正確；C．向心加速度、角速度是矢量，速率是標量，故C錯誤；D．時間、路程和質量都是標量，故D錯誤。故選B。2.以下運動中，加速度變化的是（）A.勻加速直線運動B.平拋運動C.勻速圓周運動D.斜拋運動【答案】C【解析】【詳解】A．勻加速直線運動的加速度保持不變，故A錯誤；BD．平拋運動和斜拋運動的加速度均為重力加速度，保持不變，故BD錯誤；C．勻速圓周運動的加速度大小不變，方向總是指向圓心，時刻發生變化，故C正確。故選C。3.下列敘述正確的是（）A.做曲線運動的物體不可能是勻變速運動B.平拋運動的物體在相等時間內速度變化量相同C.不同軌道上的行星與太陽的連線在相等時間內掃過相等的面積D.摩托車轉彎時速度過大就會向外發生滑動，這是摩托車受到離心力的緣故【答案】B【解析】【詳解】A．做曲線運動的物體可能是勻變速運動，例如做平拋運動的物體加速度為重力加速度不變，做勻變速曲線運動，故A錯誤；B．做平拋運動的物體加速度為重力加速度不變，根據可知物體在相等時間內速度變化量相同，故B正確；C．根據開普勒第二定律可知同一軌道上的行星與太陽的連線在相等時間內掃過相等的面積，不同軌道上的行星與太陽的連線在相等時間內掃過的面積不相等，故C錯誤；D．托車轉彎時速度過大就會向外發生滑動，是合外力不足以提供所需要的向心力，不存在離心力，故D錯誤。故選B。4.一天體的質量是地球的16倍，它的半徑是地球的4倍，繞該天體表面做勻速圓周運動的宇宙飛船，其運行速度與地球的第一宇宙速度之比是（）A. B. C.2：1 D.【答案】C【解析】【詳解】設地球質量為M，半徑為R，衛星繞地球表面做圓周運動，萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得宇宙飛船繞該天體表面做圓周運動，由牛頓第二定律得解得可得故選C。5.甲、乙兩物體都在做勻速圓周運動，以下四種情況中甲物體向心加速度大的是（）A.它們的線速度大小相等，乙的半徑小B.它們的周期相等，乙的半徑大C.它們的角速度相等，甲的線速度大D.它們的線速度大小相等，甲的周期大【答案】C【解析】【詳解】A．它們的線速度大小相等，乙的半徑小，根據，可知乙物體向心加速度大于甲物體向心加速度，故A錯誤；B．它們的周期相等，乙的半徑大，根據可知乙物體向心加速度大于甲物體向心加速度，故B錯誤；C．它們的角速度相等，甲的線速度大，根據可知甲物體向心加速度大于乙物體向心加速度，故C正確；D．它們線速度大小相等，甲的周期大，根據可知乙物體向心加速度大于甲物體向心加速度，故D錯誤。故選C。6.在某次演習中，轟炸機沿水平方向投放了一枚炸彈，炸彈正好垂直擊中山坡上的目標，山坡的傾角為，如圖所示。不計空氣阻力，求炸彈水平方向通過的距離與豎直方向下落的距離之比為（）A. B. C.3：1 D.【答案】D【解析】【詳解】由題知，炸彈在空中做平拋運動，炸彈正好垂直擊中山坡。設此時炸彈豎直方向下落的距離為y，水平方向通過距離為x，則由平拋運動推論有：此時速度方向的反向延長線交于水平位移的中點，可得故得故選D。7.我國發射了一顆人造衛星，其運行軌道距離地面的高度為，地球半徑為，地球表面的重力加速度為，由以上信息可知（）A.人造衛星的線速度大于B.人造衛星的向心加速度等于C.人造衛星發射速度大于D.人造衛星的角速度大小為【答案】D【解析】【詳解】AB．衛星繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力可得可得，可知人造衛星的線速度小于近地衛星的線速度，即小于；人造衛星的向心加速度小于近地衛星的向心加速度，即小于，故AB錯誤；C．人造衛星發射速度大于，小于，故C錯誤；D．根據萬有引力提供向心力可得又聯立解得人造衛星的角速度大小為故D正確。故選D。8.光滑水平面上的物體受三個沿水平面的恒力、、作用下，以速率沿圖示方向做勻速直線運動，其俯視圖如下。其中與運動方向垂直，若撤去某個力，其它力不變，下列說法正確的是（）A.撤去，物體將做勻速圓周運動B.撤去，物體的最小速率可以為零C.撤去，物體的最小速率可以為零D.撤去，物體的速率可以再次為【答案】D【解析】【詳解】A．撤去F1，則物體受到F2、F3的合力為恒力，且與速度方向不在同一直線上，物體將做勻變速曲線運動，故A錯誤；B．撤去F2，則物體受到F1、F3的合力為恒力，且合力方向與初速度方向的夾角小于，物體將做勻變速曲線運動，且速度大小一直增大，則物體的速率不可能為0，故B錯誤；CD．撤去F3，則物體受到F1、F2的合力為恒力，且合力方向與初速度方向的夾角大于，物體將做勻變速曲線運動，沿合力方向先做減速后做反向加速運動，垂直合力方向做勻速直線運動，物體的最小速率不可能為零，物體的速率可以再次為v，故C錯誤，D正確。故選D。9.如圖所示，小明騎一輛自行車向前行駛，該自行車的大齒輪、小齒輪與后輪的半徑之比為，下列說法正確的是（）A.小齒輪和大齒輪的角速度大小之比為B.小齒輪和后輪的角速度大小之比為1：12C.后輪邊緣和大齒輪邊緣的線速度大小之比為D.小齒輪和大齒輪邊緣的向心加速度大小之比為1：3【答案】A【解析】【詳解】A．小齒輪和大齒輪是鏈條傳動，線速度相等，根據可知小齒輪和大齒輪的角速度大小之比為，故A正確；B．小齒輪和后輪同軸轉動，角速度相等，故B錯誤；C．根據可得后齒輪邊緣和小齒輪的線速度之比為，結合A選項分析可知后輪邊緣和大齒輪邊緣的線速度大小之比為，故C錯誤；D．根據可得小齒輪和大齒輪邊緣的向心加速度大小之比為，故D錯誤。故選A。10.如圖所示，水平細水管到水平地面的距離為水桶高的兩倍，在地面上平移水桶，水恰好從桶口中心無阻擋地落到桶底邊沿A。已知桶高為，直徑為，重力加速度為，則水離開出水口的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】令桶高為h，桶直徑為d，水離開出水口的速度大小為v0，出水口到桶口中心的水平間距為x，由于水恰好從桶口中心無阻擋地落到桶底邊沿A，水到達桶口中心過程，根據平拋運動規律有，水到達桶底A點過程，根據平拋運動規律有，聯立解得故選B。二、選擇題II（本題共3小題，每小題4分，共12分，每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的，全部選對的得4分，選對但不選全的得2分，有選錯的得0分）11.小明同學在進行網球訓練，他先后兩次在同一高度的前后兩個不同位置將網球擊出，兩次均垂直擊中豎直墻上同一點，運動軌跡如圖所示，不計阻力，下列說法正確的是（）A.網球兩次撞墻前的速度相等B.網球兩次在空中運動時間相等C.軌跡1的網球擊出時的速度大D.軌跡2的網球撞墻時的速度大【答案】BC【解析】【詳解】ABD．根據逆向思維，將網球看成是從豎直墻上反向做平拋運動，則豎直方向有可得水平方向有解得由于兩軌跡高度相同，則兩軌跡網球在空中運動時間相等；由于沿軌跡1運動的網球水平位移大，則有即沿軌跡1運動的網球剛要撞墻時的速度大于沿軌跡2運動的網球剛要撞墻時的速度，在空中豎直方向速度相等，水平方向沿軌跡1運動的網球速度大于沿軌跡2運動的網球的速度，根據運動的合成可知網球兩次撞墻前的速度不相等，故B正確，AD錯誤；C．根據由于可知沿軌跡1運動的網球擊出時的初速度大于沿軌跡2運動的網球擊出時的初速度，故C正確。故選BC。12.如圖一內壁光滑的大圓球，一質量為小球可以在大圓球內沿不同軌道繞其光滑內壁做圓周運動，其中軌道與軌道是水平的，軌道是豎直的，下列有關說法正確的是（）A.小球沿軌道做勻速圓周運動B.小球沿軌道運動的最小速度為0C.小球沿軌道運動的速度比沿軌道運動的速度大D.小球沿軌道運動的周期比沿軌道運動的周期大【答案】AD【解析】【詳解】AC．設彈力與豎直方向的夾角為θ，根據牛頓第二定律得根據幾何關系聯立解得沿b軌道一定做勻速圓周運動，θ越小，v越小，沿a軌道運動的速度比沿b軌道的速度小，A正確，C錯誤；B．在最高點，最小的向心力為重力提供，對應最小速度，根據牛頓第二定律得解得沿c軌道運動，在最高點的最小速度為，B錯誤；D．根據牛頓第二定律得結合解得θ越小，周期越大，沿a軌道運動的周期比沿b軌運動的周期大，D正確。故選AD。13.地球和哈雷彗星繞太陽運行的軌跡如圖所示，彗星從運行到、從運行到的過程中，與太陽連線掃過的面積分別為和，且。彗星在近日點與太陽中心的距離約為地球公轉軌道半徑的0.5倍，則彗星（）A.在近日點的速度大于遠日點的速度B.在近日點的速度小于地球繞太陽運行的速度C.從運行到與從運行到的時間相等D.在近日點加速度約為地球的加速度的2倍【答案】AC【解析】【詳解】A．根據開普勒第二定律可知彗星在近日點的速度大于遠日點的速度，故A正確；B．地球繞太陽做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力可得可知近日點所在圓軌道的線速度大于地球繞繞太陽運行的速度，又彗星在近日點的速度大于近日點所在圓軌道的速度，所以彗星在近日點的速度大于地球繞太陽運行的速度，故B錯誤；C．根據開普勒第二定律可知哈雷彗星繞太陽經過相同的時間掃過的面積相同，根據可知從a運行到b的時間等于從c運行到d的時間，故C正確；D．根據牛頓第二定律可得可知彗星在近日點加速度約為地球的加速度的4倍，故D錯誤。故選AC。三、非選擇題（本題共5小題，共58分）14.小明做“探究向心力大小的表達式”的實驗，裝置如圖所示，圖中長槽上的擋板B到轉軸的距離是擋板到轉軸距離的2倍，長槽上的擋板和短槽上的擋板到各自轉軸的距離相等。（1）本實驗所采用的實驗探究方法與下列哪些實驗是相同的_____。A.探究平拋運動的特點B.探究兩個互成角度的力的合成規律C.探究加速度與物體受力、物體質量的關系D.伽利略對自由落體的研究（2）探究向心力和角速度的關系時，若將傳動皮帶套在兩半徑之比等于的輪盤上，將質量相同的小球分別放在擋板A和擋板_____處（均選填“A”“B”或“C”），則標尺露出紅白相間的等分格數的比值約為_____。【答案】（1）C（2）①.C②.【解析】【小問1詳解】本實驗是探究一個物理量與多個物理量之間的關系，采用控制變量法。A．探究平拋運動特點時，選用兩個小球，其中一個平拋，另一個自由落體，結果兩個小球同時落到，說明平拋運動在豎直方向上時自由落體運動，應用了等效的思想，A錯誤；B．探究兩個互成角度的力的合成規律時，利用合力與分力效果相同，采用等效替代的思想，B錯誤；C．探究加速度與物體受力、物體質量的關系，保持物體的質量不變，探究加速度與力的關系，然后再保持力不變，探究加速度與質量的關系，采用控制變量法，C正確；D．伽利略斜面實驗的卓越之處不是實驗本身，而是實驗所使用的獨特的方法在實驗的基礎上，進行理想化推理；伽利略對自由落體運動的研究方法是猜想與假說和實驗驗證的方法，是理想實驗，故D錯誤。故選C。【小問2詳解】[1]探究向心力和角速度的關系時，需要保證兩小球的質量和運動半徑相等，角速度不同，即將質量相同的小球分別放在擋板A和擋板C處；[2]將傳動皮帶套在兩半徑之比等于的輪盤上，根據可得兩邊的角速度之比為，根據可得標尺露出紅白相間的等分格數的比值約為。15.小明同學用如圖甲所示裝置研究平拋運動，他讓小球從斜槽上合適的位置由靜止釋放，得到小球在坐標系中的位置如圖乙所示，其中、、是平拋運動中的三個點，坐標紙每個小格邊長為，重力加速度，計算結果保留兩位有效數字。（1）實驗中下列要求正確的是_____。A.實驗所用斜槽應盡量光滑B.斜槽末端的切線水平C.紙板平面應豎直且與小球軌跡所在平面平行D.畫軌跡時應把所有描出的點用平滑的曲線連接起來（2）小球從槽口拋出的初速度大小為_____。（3）小球從拋出點運動到點所用的時間_____。（以上兩問結果保留兩位有效數字）。（4）小明同學把實驗裝置進行了改進，如圖所示：實驗操作的主要步驟如下：A．在一塊平木板上釘上復寫紙和白紙，然后將其豎直立于斜槽軌道末端槽口前，木板與槽口之間有一段距離，并保持板面與軌道末端的水平段垂直B．使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止滾下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡C．將木板沿水平方向向右平移一段距離，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止滾下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡D．將木板再水平向右平移同樣距離，使小球仍從斜槽上緊靠擋板處由靜止滾下，再在白紙上得到痕跡若測得、間距離為，、間距離為，已知當地的重力加速度為，可以得到小球平拋的初速度大小的表達式_____。（用題中所給字母表示）【答案】（1）BC（2）1.5（3）0.20（4）【解析】【小問1詳解】A．應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下，以保證小球到達最低點的速度都相同，斜槽軌道不一定要光滑，只需到達底端的速度相同即可，選項A錯誤；B．斜槽軌道末端必須切線水平，以保證小球做平拋運動，選項B正確；C．因為小球的軌跡所在平面是在豎直平面，所以將木板校準到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行，這樣才能準確記錄小球在不同時刻的位置，選項C正確；D．為了比較準確地描出小球運動的軌跡，應該用平滑的曲線畫出平拋運動的軌跡，并不是把所有的點連接起來，選項D錯誤；故選BC。【小問2詳解】由圖可知，從到和從到時間相等，豎直方向根據代入數據解得水平方向解得【小問3詳解】豎直方向，根據勻變速直線運動中間時刻瞬時速度等于該過程平均速度可得小球從拋出點運動到點所用的時間【小問4詳解】在豎直方向上根據得則初速度為16.一小船要渡過一條兩岸平行的小河，已知船在靜水中的速率，河寬，河水的流動速度，求：（1）若船的渡河時間最短，求船渡河的位移。（2）若船的渡河距離最短，求船渡河的時間。【答案】（1），方向與河岸的夾角為（2）【解析】【小問1詳解】若船的渡河時間最短，則此時船頭垂直河岸，渡河時間為則船渡河沿河岸的位移為船渡河的位移大小設船渡河的位移與河岸的夾角為，則有可得【小問2詳解】由于船在靜水中的速率大于河水的流動速度，則當船的合速度垂直河岸時，船的渡河距離最短，則有則船渡河的時間為17.小明參加了跳臺滑雪運動，他從跳臺處沿水平方向飛出，在斜坡處著陸，如圖所示。測得間的距離為，斜坡與水平方向的夾角為，不計空氣阻力，取，求：（1）小明在空中飛行的時間；（2）小明在處飛出時的速度大小；（3）小明在空中離坡面的最大距離及所用的時間。【答案】（1）（2）（3），【解析】【小問1詳解】從跳臺處沿水平方向飛出，在斜坡處著陸，豎直方向有解得小明在空中飛行的時間為【小問2詳解】水平方向有解得小明在處飛出時的速度大小為【小問3詳解】將小明在空中的運動分解為沿斜坡方向和垂直斜坡方向兩個分運動，垂直斜坡方向的初速度大小和加速度大小分別為，則小明在空中離坡面的最大距離為所用的時間為18.如圖所示是場地自行車比賽的圓形賽道。路面與水平面的夾角為，、，小明騎自行車在該賽道上做勻速圓周運動，圓周的半徑，自行車和小明的總質量為，不考慮