2014—2015高一四校联考物理试卷

命题人：饶军发 审题人：童胜华 时间：100分钟 总分：100分

一．选择题（共48分1－8单选，9－12多选）

1．下列说法正确的是(　　)

A．速度的变化量越大，加速度就越大

B．在匀变速直线运动中，速度方向与加速度方向一定相同

C．平抛运动是匀变速曲线运动

D．匀速圆周运动的线速度、角速度、周期都不变

2．如图所示，两个质量相等的小球A、B处在同一水平线上，当小球A被水平抛出的同时，小球B开始自由下落，不计空气阻力，则 (　　)．

A．两球的速度变化快慢不相同

B．在同一时刻，两球的重力的功率不相等

C．在下落过程中，两球的重力做功不相同

D．在相等时间内，两球的速度增量相等

3．图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部B处安装一个压力传感器，其示数N表示该处所受压力的大小．某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过B时，下列表述正确的有(　　)

A．N小于滑块重力 B．N等于滑块重力

C．N越大表明h越大 D．N越大表明h越小

4．人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当以速度v₀

匀速地拉绳使物体A到达如图14所示位置时，绳与竖直杆的夹角为

θ，则物体A实际运动的速度是(　　)

A．v₀sin θ B.【域公式】$eq \\f(v₀,sin θ)$

C．v₀cos θ D.【域公式】$eq \\f(v₀,cos θ)$

5．如图所示，飞船从轨道1变轨至轨道2.若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的 (　　)

A．动能大

B．向心加速度大

C．运行周期小

D．角速度小

6．关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是(　　)

A．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期

B．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率

C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同

D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合

7．如图所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法．如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m，那么下列说法正确的是(　　)．

A．轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做了负功

B．轮胎受到的重力对轮胎做了正功

C．轮胎受到的拉力对轮胎不做功

D．轮胎受到地面的支持力对轮胎做了正功

8．某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究．他们让

这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运

动的全过程记录下来，通过处理转化为v－t图象，如图

所示(除2 s～10 s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均

为直线)．已知在小车运动的过程中，2 s～14 s时间段内

小车的功率保持不变，在14 s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0 kg，可认为在整个运动过程中小车所受的阻力大小不变．则下列说法不正确的是(　　)

A．小车受到的阻力大小为1.5 N B．小车加速阶段的功率为9 W

C．小车匀速行驶阶段的功率为9 W D．小车加速过程中位移大小为42 m

9．质量为1 kg的质点在x—y平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示．下列说法正确的是(　　)

甲 乙

A．质点的初速度为5 m/s B．质点所受的合外力为3 N

C．质点做类平抛运动 D．2 s末质点速度大小为6 m/s

10.如图，从半径为R＝1 m的半圆AB上的A点水平抛出一个

可视为质点的小球，经t＝0.4 s小球落到半圆上，已知当地的重力

加速度g＝10 m/s²，则小球的初速度v₀可能为(　　)

A．1 m/s B．2 m/s C．3 m/s D．4 m/s

11．如图，人站在自动扶梯上不动，随扶梯匀速上升的过程中(　　)

A．人克服重力做功，重力势能增加

B．支持力对人做正功，人的动能增加

C．合外力对人不做功，人的动能不变

D．合外力对人不做功，人的机械能不变

12．如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，

半径r＝0.4 m，最低点处有一小球(半径比r小的多)，现给

小球一水平向右的初速度v₀，则要使小球不脱离圆轨道

运动，v₀应满足(g＝10 m/s²)(　　)

A．v₀≥0 B．v₀≥4 m/s

C．v₀≥2eq \\r(5)$ m/s D．v₀≤2eq \\r(2)$ m/s

二 ，实验题（12分，每空2分）

13．某实验小组采用如图甲所示的装置探究动能定理，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器工作频率为50 Hz.

甲

乙

(1)实验中木板略微倾斜，这样做____________(填答案前的字母)．

A．是为了释放小车后，小车能匀加速下滑

B．是为了增大橡皮筋对小车的弹力

C．是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功

D．是为了使橡皮筋松驰后小车做匀加速运动

(2)若根据多次测量数据画出的W－v草图如图乙所示，根据图线形状可知，对W与v的关系作出的以下猜想肯定不正确的是________．

A．W∝ 【域公式】$eq \\r(v)$ B．W∝【域公式】$eq \\f(1,v)$ C．W∝v² D．W∝v³

14. 用如图所示的实验装置验证m₁、m₂组成的系统机械能守恒．

m₂从高处由静止开始下落，m₁上拖着的纸带打出一系列的点，对

纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．如图5给出

的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计

数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．已知

m₁＝50 g、m₂＝150 g，则(结果均保留两位有效数字)

图5

(1)在纸带上打下计数点5时的速度v＝______m/s；

(2)在打下第“0”到打下第“5”点的过程中系统动能的增量ΔE_k＝________ J，系统势能的减少量ΔE_p＝______J；(取当地的重力加速度g＝10 m/s²)

(3)若某同学作出【域公式】$eq \\f(1,2)$v²－h图象如图所示，则当地的重力加速度g＝________m/s².

学校 姓名 班级

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一、选择题（48分）

二、填空题（12分）

13、 ， 。

14、 ， ， ， 。

三、计算题（40分，每题10分）

15．发射地球同步卫星时，先将卫星发射到距地面高度为h₁的近地圆

轨道上，在卫星经过A点时点火实施变轨进入椭圆轨道，最后在椭圆

轨道的远地点B点再次点火将卫星送入同步轨道，如图所示．已知同

步卫星的运行周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，

忽略地球自转的影响．求：

(1)卫星在近地点A的加速度大小；(2)远地点B距地面的高度．

16．有一个竖直放置的固定圆形轨道，半径为R，由左右两部分

组成．如图8所示，右半部分AEB是光滑的，左半部分

BFA是粗糙的．现在最低点A给一质量为m的小球一个水

平向右的初速度v₀，使小球沿轨道恰好能过最高点B，且 图8

又能沿BFA回到A点，回到A点时对轨道的压力为4mg.不计空气阻力，重力加速度为g.求：

(1)小球的初速度v₀大小；

(2)小球沿BFA回到A点时的速度大小；

(3)小球由B经F回到A的过程中克服摩擦力所做的功．

17．《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏，游戏中的故事也相当有趣，如图甲所示，为了报复偷走鸟蛋的肥猪们，鸟儿以自己的身体为武器，如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒．某班的同学们根据自己所学的物理知识进行假设：小鸟被弹弓沿水平方向弹出，如图乙所示，若h₁＝0.8 m，l₁＝2 m，h₂＝2.4 m，l₂＝1 m，小鸟飞出后能否直接打中肥猪的堡垒？请用计算结果进行说明．(取重力加速度g＝10 m/s²)

18．如图所示，质量为m＝1 kg的小物块由静止轻轻放在水平匀速运动的传送带上，从A点随传送带运动到水平部分的最右端B点，经半圆轨道C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道，恰能做圆周运动．C点在B点的正上方，D点为轨道的最低点．小物块离开D点后，做平抛运动，恰好垂直于倾斜挡板打在挡板跟水平面相交的E点．已知半圆轨道的半径R＝0.9 m，D点距水平面的高度h＝0.75 m，取g＝10 m/s²，试求：

(1)摩擦力对小物块做的功；

(2)小物块经过D点时对轨道压力的大小；

(3)倾斜挡板与水平面间的夹角θ.

高一物理答案

1.C 2.D 3.C 4.D 5.D 6.B 7.A 8.B 9.BC 10.AD 11.AC 12.CD

13答案　(1)C　(2)AB

14解析　(1)v₅＝【域公式】$eq \\f(\uf02821.60＋26.40\uf029×10^－2,0.1×2)$ m/s＝2.4 m/s

(2)ΔE_k＝【域公式】$eq \\f(1,2)$(m₁＋m₂)v²－0＝0.58 J ΔE_p＝m₂gh－m₁gh＝0.60 J

(3)由(m₂－m₁)gh＝【域公式】$eq \\f(1,2)$(m₁＋m₂)v²知 【域公式】$eq \\f(v²,2)$＝【域公式】$eq \\f(\uf028m₂－m₁\uf029gh,m₁＋m₂)$

即图象的斜率k＝【域公式】$eq \\f(\uf028m₂－m₁\uf029g,m₁＋m₂)$＝【域公式】$eq \\f(5.82,1.20)$ 解得g＝9.7 m/s²

答案　(1)2.4　(2)0.58　0.60　(3)9.7

15. 答案　(1)【域公式】$eq \\f(R²g,\uf028R＋h₁\uf029²)$　(2) 【域公式】$eq \\r(3,\\f(gR²T²,4π²))$－R

解析　(1)设地球质量为M，卫星质量为m，万有引力常量为G，卫星在A点的加速度为a，

根据牛顿第二定律有G【域公式】$eq \\f(Mm,\uf028R＋h₁\uf029²)$＝ma

设质量为m′的物体在地球赤道表面上受到的万有引力等于重力，有

G【域公式】$eq \\f(Mm′,R²)$＝m′g 由以上两式得a＝【域公式】$eq \\f(R²g,\uf028R＋h₁\uf029²)$

(2)设远地点B距地面的高度为h₂，卫星受到的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律有：

G【域公式】$eq \\f(Mm,\uf028R＋h₂\uf029²)$＝m【域公式】$eq \\f(4π²,T²)$(R＋h₂) 解得：h₂＝ 【域公式】$eq \\r(3,\\f(gR²T²,4π²))$－R.

16. 答案　(1)【域公式】$eq \\r(5gR)$　(2)【域公式】$eq \\r(3gR)$　(3)mgR

解析　(1)对小球由AEB恰好通过B点，根据牛顿第二定律：

mg＝【域公式】$eq \\f(mv\\o\\al( ²,_B),R)$，v_B＝【域公式】$eq \\r(gR)$ 根据动能定理：【域公式】$eq \\f(1,2)$mv【域公式】$eq \\o\\al( ²,_B)$－【域公式】$eq \\f(1,2)$mv【域公式】$eq \\o\\al( ²,₀)$＝－mg2R

解得：v₀＝【域公式】$eq \\r(5gR)$

(2)由于小球回到A点时对轨道的压力为4mg

根据牛顿第二定律：4mg－mg＝【域公式】$eq \\f(mv\\o\\al( ²,_A),R)$，v_A＝【域公式】$eq \\r(3gR)$

(3)小球由B经F回到A的过程中，根据动能定理：

2mgR－W_f＝【域公式】$eq \\f(1,2)$mv【域公式】$eq \\o\\al( ²,_A)$－【域公式】$eq \\f(1,2)$mv【域公式】$eq \\o\\al( ²,_B)$

解得：W_f＝mgR

17答案　不能

解析　(1)设小鸟以v₀弹出后能直接击中堡垒，则

【域公式】$eq \\b\\lc\\{\\rc\\ (\\a\\vs4\\al\\co1(h₁＋h₂＝\\f(1,2)gt²,l₁＋l₂＝v₀t))$

t＝ 【域公式】$eq \\r(\\f(2\uf028h₁＋h₂\uf029,g))$＝ 【域公式】$eq \\r(\\f(2×\uf0280.8＋2.4\uf029,10))$ s＝0.8 s

所以v₀＝【域公式】$eq \\f(l₁＋l₂,t)$＝【域公式】$eq \\f(2＋1,0.8)$ m/s＝3.75 m/s

设在台面的草地上的水平射程为x，则

【域公式】$eq \\b\\lc\\{\\rc\\ (\\a\\vs4\\al\\co1(x＝v₀t₁,h₁＝\\f(1,2)gt\\o\\al( ²,₁)))$

所以x＝v₀ 【域公式】$eq \\r(\\f(2h₁,g))$＝1.5 m<l₁

可见小鸟不能直接击中堡垒．

18答案　(1)4.5 J　(2)60 N，方向竖直向下　(3)60°

解析　(1)设小物块经过C点时的速度大小为v₁，因为经过C点恰能做圆周运动，所以，由牛顿第二定律得：mg＝m【域公式】$eq \\f(v\\o\\al( ²,₁),R)$

解得：v₁＝3 m/s

小物块由A到B的过程中，设摩擦力对小物块做的功为W，由动能定理得：W＝【域公式】$eq \\f(1,2)$mv【域公式】$eq \\o\\al( ²,₁)$

解得：W＝4.5 J

(2)设小物块经过D点时的速度大小为v₂，对从C点运动到D点的过程，由机械能守恒定律得：

【域公式】$eq \\f(1,2)$mv【域公式】$eq \\o\\al( ²,₁)$＋mg·2R＝【域公式】$eq \\f(1,2)$mv【域公式】$eq \\o\\al( ²,₂)$

小物块经过D点时，设轨道对它的支持力大小为F_N，由牛顿第二定律得：F_N－mg＝m【域公式】$eq \\f(v\\o\\al( ²,₂),R)$

联立解得：F_N＝60 N

由牛顿第三定律可知，小物块经过D点时对轨道的压力大小为：

F_N′＝F_N＝60 N，方向竖直向下

(3)小物块离开D点后做平抛运动，设经时间t打在E点，由h＝【域公式】$eq \\f(1,2)$gt²得：

t＝【域公式】$eq \\f(\\r(15),10)$ s

设小物块打在E点时速度的水平、竖直分量分别为v_x、v_y，速度跟竖直方向的夹角为α，则：

v_x＝v₂

v_y＝gt

tanα＝【域公式】$eq \\f(v_x,v_y)$

解得：tan α＝【域公式】$eq \\r(3)$

所以：α＝60°

由几何关系得：θ＝α＝60°.

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