高 一 物 理
本试卷满分100 分,考试用时75 分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦
干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7 小题,每小题4 分,共28 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是
符合题目要求的。
1.骑手驾驶摩托车以大小不变的速率通过一段崎岖路面,A 点和B 点为摩托车运动轨迹上的两
点,摩托车可视为质点,则关于摩托车在A 点和B 点的速度方向以及受到的合力方向,下列图中
可能正确的是
2.陶瓷是中华瑰宝,是中华文明的重要名片。如图所示,将陶瓷粗坯固定在水平转台上,P、Q 是
粗坯上的两点,当转台绕转轴OO'以恒定转速转动时,下列说法正确的是
A.P 点的周期小于Q 点的周期
B.P 点的线速度大于Q 点的线速度
C.P 点的角速度大于Q 点的角速度
D.P 点的向心加速度小于Q 点的向心加速度
3.中国古代是一个农业社会,农业需要深入了解太阳运行情况,农事活动根据太阳运行进行,所以
在历法中又加入了单独反映太阳运行周期的“二十四节气”。已知春分、夏至、秋分和冬至
所处的四个位置如图所示,地球沿椭圆轨道绕太阳运动,下列说法正确的是
A.地球由春分运行到秋分的时间等于由秋分运行到春分的时间
B.地球绕太阳公转时,在夏至处的线速度大于在冬至处的线速度
C.地球由春分运行到夏至的过程中加速度逐渐增大
D.地球和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积总是相等
4.甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河,河水流速为v0,两船在静水中的速率均为v,两船船头
均与河岸成θ 角,如图所示。已知甲船恰能垂直河岸到达河正对岸的A 点,乙船到达河对岸的B
点。下列判断正确的是
A.甲船先到达河对岸 B.乙船先到达河对岸
C.两船同时到达河对岸 D.无法判断哪艘船先到达河对岸
5.如图所示,圆盘在水平面内匀速转动,盘面上距圆盘中心r=0.1 m 处有一质量m=0.3 kg 的小物
块随圆盘一起转动。已知小物块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.2,取重力加速度大小g=10 m/s2,若
小物块恰好未发生滑动,则圆盘转动的角速度为
A.2 rad/s B.4 rad/s C.2√3 rad/s D.2√5 rad/s
6.如图所示,A、B 两物体的质量均为m,它们由轻质弹簧连接。当用恒力F 水平向右拉着A,使
A、B 一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,加速度大小为a1,弹簧伸长量为x1;当用大小仍
为F 的恒力沿竖直方向拉着A,使A、B 一起向上做匀加速直线运动时,加速度大小为a2,弹簧伸
长量为x2。下列说法正确的是
A.x1>x2 B.x1<x2 C.a1>a2 D.a1<a2
7.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一
系列不同半径的小圆弧来代替。如图甲所示,曲线上的A 点的曲率圆定义为:通过A 点和曲线上
A 点两侧紧邻A 点的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫A 点的曲率圆,其半径ρ 叫A 点的曲
率半径。如图乙所示,现将一物体(视为质点)从地面上沿与水平面成60°角的方向以v0=10 m/s
的速度抛出,一段时间后落回地面,P 点为物体运动轨迹的最高点,取重力加速度大小g=10 m/s2,
不计空气阻力。下列说法正确的是
A.物体在空中的运动时间为√3
2 s
B.抛出点到落点的距离为10√3 m
C.P 点处的曲率半径为2.5 m
D.仅增大抛出时速度与水平面的夹角,轨迹最高点处的曲率半径可能增大
二、多项选择题:本题共3 小题,每小题6 分,共18 分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两
个以上选项符合题目要求。全部选对的得6 分,选对但不全的得3 分,有选错的得0 分。
8.自然灾害发生时,无人机可快速进入灾区进行灾情侦察和现场评估,甚至投放应急物资。在一
次投放应急物资的过程中,无人机在t=0 时悬停在空中某处,以竖直向上为正方向,无人机的v-t
图像如图所示,下列说法正确的是
A.无人机在0~t2时间内的运动方向与在t2~t3时间内的相反
B.无人机在0~t1时间内的加速度小于在t2~t3时间内的加速度
C.无人机在0~t1时间内的速度变化量小于在t1~t2时间内的速度变化量
D.无人机在0~t2时间内一直处于超重状态
9.一同学在如图所示的篮球场上练习投篮,球恰好沿水平方向击中篮板上黑框的中心,黑框中心
距离水平地面的高度为3.3 m。若将球视为质点,球离手时距离水平地面的高度为1.5 m,球离手
时与黑框中心的水平距离为4.8 m。重力加速度大小g=10 m/s2,空气阻力忽略不计。下列说法
正确的是
A.球从离手到击中黑框中心用时0.6 s
B.球击中黑框中心前瞬间的速度大小为6 m/s
C.球离手瞬间的速度大小为10 m/s
D.球从离手到击中黑框中心的过程中的位移与水平方向夹角的正切值为3
4
10.火车过铁轨弯道时的正视图如图所示,两铁轨之间的距离为L,内、外轨的高度差为h,内、外
轨道的水平距离为d,转弯处曲率半径为R,火车的质量为m。若火车按规定的设计速度v0通过
该转弯处时内、外轨均不受轮缘的挤压,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是
A.火车转弯时的设计速度v0的大小为√
gRh
d
B.火车转弯时的设计速度v0的大小为√
gRh
L
C.若火车转弯时的速度小于设计速度v0,则铁轨对火车的支持力小于mgL
d
D.铁轨对火车的支持力与火车转弯时的速度大小无关
三、非选择题:本题共5 小题,共54 分。
11.(8 分)李同学用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。
(1)实验操作时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放,目的是使小球抛出后 。
A.只受重力 B.做平抛运动 C.具有相同的初速度
(2)关于该实验的一些做法,合理的是 。
A.使用密度大、体积大的球进行实验
B.斜槽末端切线应当保持水平
C.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置作为坐标原点
(3)如图乙所示,该同学记录小球在运动过程中经过O、A、B、C 四个位置,每个正方形小格的
边长为5.0 cm,取重力加速度大小g=10 m/s2,则O 点 (填“是”或“不是”)小球做平抛
运动的起点,该小球做平抛运动的初速度大小v0= m/s(结果保留两位有效数字)。
12.(8 分)某学习小组探究向心力大小的装置如图所示,滑块套在水平杆上,随杆一起绕竖直杆做
匀速圆周运动,力传感器通过一细绳连接滑块,用来测量向心力F 的大小。滑块上固定一遮光片,
宽度为d,图示位置滑块正上方有一光电门固定在铁架台的横杆上。滑块的旋转半径为R,每经
过光电门一次,力传感器和光电门就同时获得一组向心力F 和线速度v 的数据。
(1)某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为Δt,则滑块的线速度大小v= 。
(2)以F 为纵坐标,以 (填“Δt”“ 1
Δt ”或“
1
( Δt )
2 ”)为横坐标,可在坐标纸中描出数据点
作一条直线,从而发现向心力大小与线速度的平方成正比,若所得图像的斜率为k,则滑块的质量
为 (用物理量k、d、R 表示)。
(3)学习小组的张同学计划探究向心力与滑块旋转半径的关系,该同学在调整滑块旋转半径的同
时,使滑块经过光电门时的遮光时间 (填“增大”“减小”或“不变”)。
13.(9 分)如图所示,水平面内的圆盘绕过圆心O 的竖直轴匀速转动,A 点是圆盘边缘上的一点。
若A 点在t=1.2 s 时间内通过的弧长s=3 m,O、A 连线转过的圆心角θ=30°。求:
(1)A 点的线速度大小v;
(2)A 点的角速度ω 以及向心加速度大小an。
14.(13 分)如图所示,平面直角坐标系xOy 位于光滑水平面内,质量m=0.6 kg 的物块(可视为质点)
静止于原点O。某时刻使物块获得沿y 轴正方向、大小为4 m/s 的初速度v0,同时对物块施加沿
x 轴正方向的恒力F,从物块获得初速度开始计时,t=6 s 时物块运动到P 点,此时物块的横坐标xP
和纵坐标yP相等。求:
(1)P 点的横坐标xP;
(2)恒力F 的大小;
(3)物块到达P 点的速度大小v。
15.(16 分)如图所示,一个质量为m 的小球(视为质点)通过长为L 的轻绳与悬点O 连接。初始时
刻,将小球从水平位置A 点(OA=L)由静止释放,小球到达最低点B 时速率为√2 gL,轻绳恰好断裂。
已知B 点到水平地面的距离为L,重力加速度大小为g,不计空气阻力。
(1)求轻绳能承受的最大拉力大小Fm;
(2)求小球落地点与B 点间的水平距离x;
(3)若将小球从A 点以一定的初速度竖直下抛,当其运动到C 点时轻绳恰好断裂,此时轻绳与竖
直方向的夹角θ=37°,取sin 37°=3
5,cos 37°=4
5 ,求从此时起经时间t 小球在竖直方向分位移的大
小y(小球未落地)。
高一物理参考答案
1.C 【解析】摩托车做曲线运动,速度方向与运动轨迹相切,因为速率保持不变,所以合力方向
应与速度方向垂直,选项C 正确,A、B、D 错误。
2.B 【解析】P、Q 两点绕同一转轴转动,两点的角速度和周期均相等,根据线速度和角速度的
关系可知,P 点的线速度大于Q 点的线速度,选项B 正确,A、C 错误;根据向心力公式a=ω2r 可知,
P 点的向心加速度大于Q 点的向心加速度,选项D 错误。
3.D 【解析】根据开普勒第二定律可知,地球和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积总是
相等,地球离太阳越远公转线速度越小,地球绕太阳公转时,在夏至处的线速度小于在冬至处的
线速度,地球由春分运行到秋分的时间大于由秋分运行到春分的时间,选项D 正确、A、B 错误;
根据万有引力定律,结合牛顿第二定律有GMm
r
2
=ma,因此地球由春分运行到夏至的过程中加速
度逐渐减小,选项C 错误。
4.C 【解析】将船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向,因为甲、乙两船垂直于
河岸方向的分速度大小相等,垂直于河岸方向的位移大小也相等,所以两船同时到达河对岸,选
项C 正确。
5.D 【解析】小物块所受摩擦力提供向心力,则有μmg=mω2r,解得ω=2√5 rad/s,选项D 正确。
6.C 【解析】A、B 一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,对整体分析,根据牛顿第二定律
有F=2ma1,单独对B 物体分析,根据牛顿第二定律有kx1=ma1=1
2F。A、B 一起向上做匀加速直
线运动时,根据牛顿第二定律有F-2mg=2ma2,对比可以发现a1>a2,选项C 正确、D 错误。单独
对B 物体分析,根据牛顿第二定律有kx2-mg=ma2,结合前面的分析可得kx2=1
2F,即x1=x2,选项
A、B 错误。
7.C 【解析】物体做斜抛运动,将抛出时的初速度沿着水平方向和竖直方向分解,可知物体到
达P 点处的速度大小vx=v0cos 60°=5 m/s,结合运动的对称性可知,物体在空中的运动时间t=
2v0sin60°
g
=√3 s,抛出点到落点的距离x=vxt=5√3 m,选项A、B 错误;在P 点,把物体的运动看
成圆周运动的一部分,物体的重力作为向心力,根据向心力的公式有mg=mv x
2
ρ
,解得ρ=2.5 m,选
项C 正确;仅增大抛出时速度与水平面的夹角,则vx减小,轨迹最高点处的曲率半径一定减小,选
项D 错误。
8.BD 【解析】无人机在0~t3时间内一直向正方向运动,选项A 错误;题中v-t 图像的斜率表示
无人机的加速度,根据题中图像可知,无人机在0~t1时间内的加速度小于在t2~t3时间内的加速度,
由于0~t2时间内无人机的加速度方向为正(竖直向上),所以无人机在0~t2时间内一直处于超重
状态,选项B、D 正确;无人机在0~t1时间内以及在t1~t2时间内的速度变化量均为v0,选项C 错误。
9.AC 【解析】球从离手到击中黑框中心,反过来看球的运动为平抛运动,因此球从离手到击
中黑框中心运动的时间t=√
2 Δh
g
=0.6 s,选项A 正确;球击中黑框中心前瞬间的速度大小v0= x
t
=8 m/s,选项B 错误;球离手瞬间的速度大小v=√v0
2+(gt)
2=10 m/s,选项C 正确;根据几何关系
可知,球从离手到击中黑框中心的过程中的位移与水平方向夹角的正切值tan β= Δh
x =3
8,选项D
错误。
10.AC 【解析】火车对内、外轨道没有侧向挤压时,轨道对火车的支持力和重力的合力提供
向心力,方向沿水平方向,支持力的方向垂直轨道平面,设轨道平面的倾角为θ,则有mgtan θ=
m v0
2
R
,根据几何关系可知tan θ=h
d
,解得火车转弯时的设计速度v0=
√
gRh
d
,此时铁轨对火车的支
持力FN=mgL
d ,选项A 正确、B 错误;若火车转弯时的速度小于设计速度v0,则火车会挤压内轨,
该力的方向平行于轨道平面,建立水平方向和竖直方向的十字坐标系,因为该力存在竖直向上的
分量,所以铁轨对火车的支持力将小于mgL
d ,选项C 正确、D 错误。
11.(1)C (2 分)
(2)B (2 分)
(3)是 (2 分) 1.5 (2 分)
【解析】(1)实验操作时每次须将小球从轨道同一位置无初速度释放,目的是使小球抛出后具有
相同的初速度。
(2)应使用密度大、体积小的球进行实验,以减小空气阻力的影响,选项A 错误;斜槽末端切线应
当保持水平,以保证小球做平抛运动,选项B 正确;建立坐标系时,以小球球心在白纸上的投影点
作为坐标原点,选项C 错误。
(3)O、A、B、C 各相邻点水平方向的距离相等,所以对应的时间间隔相等,从竖直方向看,O、
A、B、C 各点间的距离满足1∶3∶5,因此O 点是小球做平抛运动的起点;根据Δy=yBC-yAB=gT2,
解得T=0.1 s,小球做平抛运动的初速度大小v0=3 L
T =1.5 m/s。
12.(1) d
Δt (2 分)
(2)
1
( Δt )
2 (2 分) kR
d
2 (2 分)
(3)不变 (2 分)
【解析】(1)滑块通过光电门的线速度大小v= d
Δt 。
(2)根据向心力公式F=mv
2
R ,整理得F=md
2
R ( 1
Δt )2,所以应以
1
( Δt )
2 为横坐标,图像的斜率k=md
2
R ,
解得滑块的质量m=kR
d
2 。
(3)根据控制变量法可知,探究向心力与滑块旋转半径的关系时,应使滑块的线速度(或角速度)保
持不变,进一步分析可知,保持滑块的线速度(或角速度)不变,滑块经过光电门时的遮光时间不变。
13.解:(1)A 点的线速度大小
v=s
t (2 分)
解得v=2.5 m/s。 (1 分)
(2)A 点的角速度
ω=θ
t (2 分)
解得ω=5 π
36 rad/s (1 分)
设O、A 两点间的距离为r,根据线速度与角速度的关系有
v=ωr (1 分)
A 点的向心加速度
an=ω2r (1 分)
解得an=25 π
72 m/s2。 (1 分)
14.解:(1)物块沿y 轴方向的分运动为匀速直线运动,根据运动规律有
yP=v0t (2 分)
xP=yP (1 分)
解得xP=24 m。 (1 分)
(2)物块沿x 轴方向的分运动为匀加速直线运动,设其加速度大小为a,根据运动规律有
xP=1
2at2 (2 分)
根据牛顿第二定律有
F=ma (2 分)
解得F=0.8 N。 (1 分)
(3)根据运动规律可知,物块沿x 轴方向的分速度
vx=at (1 分)
根据几何关系有
v2=v0
2+v x
2 (2 分)
解得v=4√5 m/s。 (1 分)
15.解:(1)小球在B 点时轻绳恰好断裂,根据牛顿第二定律有
Fm-mg=mvB
2
L
(2 分)
解得Fm=3mg。 (2 分)
(2)小球从B 点开始做平抛运动,根据运动规律有
L=1
2gt2 (2 分)
小球落地点与B 点间的水平距离
x=vBt (2 分)
解得x=2L。 (2 分)
(3)小球运动到C 点时,根据向心力公式有
Fm-mgcos θ=mvC
2
L
(2 分)
将vC沿水平方向和竖直方向分解,则竖直向下的分速度大小
vy=vCsin θ (1 分)
轻绳断裂后小球在竖直方向做匀加速直线运动,根据运动规律有
y=vyt+1
2gt2 (1 分)
