【文档说明】湖南师范大学附属中学2020-2021学年高一下学期第一次大练习物理试题含答案.docx，共(13)页，480.018 KB，由小赞的店铺上传

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湖南师大附中2020-2021学年度高一第二学期第一次大练习物理（考试时间：75分钟试卷满分：100分）一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分）1.根据牛顿第一定律、牛顿第三定律，下列说法正确的是（）

A．汽车转弯后前进方向发生了改变，表明它的速度方向改变，其惯性也随之改变B．被抛出的小球，尽管速度的大小和方向都改变了，但惯性不变C．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力D．火箭飞出大

气层后，由于没有空气，火箭虽然向下喷气，但无法获得前进的动力2．如图所示，小球在水平拉力作用下，以恒定速率v沿竖直光滑圆轨由A点运动到B点，在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（）A．逐渐减小B．先减小，后增大C．逐渐增大D．先增大，后减小3．201

7年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波，根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据

、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A．质量之积B．质量之和C．各自的线速度D．各自的自转角速度4．如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10m，该同学和秋千踏板的总质量约为

60kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为10/ms，此时每根绳子平均承受的拉力约为（g取210/ms）（）A．200NB．400NC．600ND．1200N5．如图所示，汽车用跨过定滑轮的

轻绳提升物块A，汽车沿水平面向右匀速运动，在物块A到达滑轮之前，下列说法正确的是（）A．物块A处于超重状态B．物块A竖直向上做匀速运动C．物块A处于失重状态D．物块A竖直向上先加速后减速6．2018年6月14日11时06分，探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继卫星成为世界首颗成功进

入地月拉格朗日2L点的Halo使命轨道的卫星，为地月信息联通搭建“天桥”。如图所示，该2L点位于地球与月球连线的延长线上，“鹊桥”位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动，已知地球、月球和“鹊鸟”的质量分别为em

MMm、、，地球和月球之间的平均距离为R，2L点离月球的距离为x，则（）A．“鹊桥”的线速度小于月球的线速度B．“鹊桥”的向心加速度小于月球的向心加速度C．飞行器所需的向心力由地球和月球的引力提供D．飞行器的周期小于月球的周期7．火车转弯时，如果铁路弯道的内、外轨一样高，则外轨对轮缘（如图1

所示）挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力（如图2所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图3所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，设此时的速度

大小为v，重力加速度为g，以下说法中正确的是（）A．该弯道的半径2vRg=B．当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变C．按规定速度行驶时，支持力小于重力D．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压8．利用四颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前，地球

同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用四颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为（）A．1.2hB．2.4hC．4.8hD．9.6h二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分.全选对得5分，选不全得3分，有选错

得0分）9.某质点在恒力作用下的运动轨迹如图所示，质点由A出发经B到达C，已知弧长AB大于弧长BC，质点由A运动到B与由B运动到C所用的时间相等。下列说法中正确的是（）A．质点在AB、间的运动为变加速曲线运动B．质点在AB、间的运动

为匀变速曲线运动C．质点在这两段时间内的速度变化量大小相等，方向相同D．质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等，但方向相同10.如图所示，两个小球从水平地面上方同一点O分别以初速度12vv、水平抛出，落在地面上的位置分别是AB、，O是O在地面上的

竖直投影，且:1:3OAAB=。若不计空气阻力，则两小球（）A．落地速度大小之比为1：3B．抛出的初速度大小之比为1：4C．通过的位移大小之比为1:3D．落地速度与水平地面夹角的正切值之比为4：111.我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面

附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4m高处做一次悬停（可认为是相对于月球静止）；最后关闭发动机，探测器自由下落。已知探测器的质量约为31.310kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径为月球半径的3.7倍，地球表面的重力

加速度大小约为29.8/ms。则此探测器（）A．在着陆前瞬间，速度大小约为8.9/msB．悬停时受到的反冲作用力约为3210NC．从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，探测器速度先增加再减小D．在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地

圆道上运行的线速度12.质量为2kg的遥控玩具电动汽车由静止开始运动，汽车受到的阻力恒为重力的0.5倍，若牵引力做功W和汽车位移x之间的关系如图所示，已知重力加速度210/gms=，则（）A.汽车在01m位移内，牵引力是恒力，13m位移内，牵引力也是恒力B.汽车位移为0.5m时，加速度的大小25

/ams=C.汽车位移在01m的过程中，牵引力的最大功率为2010WD.汽车位移在03m的过程中，牵引力的平均功率为10W三、实验题。（本题共2小题，其中13题6分，14题8分，共14分）13.（6分）某实验小组利用图1所示装置测定

平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上，在桌面上固定一个斜面，斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点。（1）为了正确完成实验，以下

做法必要的是____________（填字母序号）。A.实验时应保持桌面水平B.每次应使钢球从静止开始释放C.使斜面的底边ab与桌边重合D.选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面（2）实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动0.2m，在白纸上记录了钢球的4个落点，相邻两点之间的距离依次为

15.025.035.0cmcmcm、、，示意如图2。重力加速度210/gms=，钢球平抛的初速度为_________/ms。（3）图1装置中，木板上悬挂一条铅垂线，其作用是_________________

__________。14.（8分）某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为0.20Rm=）。完成下列填空：（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）

所示，托盘秤的示数为1.00kg；（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为____________kg；（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的

最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：序号12345/mkg1.801.751.851.751.90（4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为___________N；小车通过最低点时的速度大小为___________/ms

。（重力加速度大小取29.80/ms，计算结果保留2位有效数字）四、计算题（本题共3小题，其中15题10分，16题9分，17题15分，共34分）15.（10分）宇航员在地球表面做如下实验：如图所示，将一个物体在斜面顶端以初速度0v水平抛出，物体恰好击中斜面的底端，已

知斜面倾角为，地球表面重力加速度为g。假设宇航员携带该斜面到某星球表面，已知该星球质量和半径均是地球的2倍。宇航员仍然在斜面顶端以某一初速度水平抛出物体，物体恰好也到达斜面底端。求：（1）在地球表面抛出时，小球从斜面顶端运动到底

端的时间；（2）在该星球抛出的初速度。16.（9分）汽车在水平直线公路上由静止开始保持额定功率行驶，额定功率为080PkW=，汽车行驶过程中所受阻力恒为32.010fN=，汽车的质量32.010mkg=。求：（1）汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度；（2）当汽车的速度为10/ms

时的加速度；（3）当汽车的加速度为24/ms时的速度。17.（15分）如图所示，水平放置的圆盘半径为1Rm=，在其边缘C点固定一个高度不计的小桶，在圆盘直径CD的正上方放置一条水平滑道AB，滑道AB与CD平行，滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖

直线上，其高度差为1.25hm=。在滑道左端静止放置一质量为0.4mkg=的滑块（可视为质点），滑块与滑道间的动摩擦因数0.2=。当用一大小为4FN=的水平向右的拉力拉动滑块的同时，圆盘从图示位置以2/rad

s=绕盘心O在水平面内匀速转动，拉力作用一段时间后撤掉，滑块在滑道上继续滑行，从B点水平抛出，恰好落入小桶内，重力加速度210/gms=。（1）求拉力作用的最短时间；（2）若拉力作用时间为0.5ts=

，滑块会落入小桶吗？若能，求所需滑道的长度；（3）物块落入桶中后如果随圆盘一起以15/2rads=匀速转动，求小桶给物块的作用力大小。参考答案题号123456789101112答案BCBCACDBBCBDBDABC一、单选题3.B【解析】双中子星做匀速圆周运动的频率12fHz=（

周期112Ts=），由万有引力等于向心力，可得()2121122mmGmrfr=，()2122222mmGmrfr=，12400rrrkm+==，联立解得：()23122frmmG+=，B符合题意，A不

符合题意；由1112vrfr==，2222vrfr==，联立解得：122vvfr+=，C不符合题意；不能得出各自自转的角速度，D不符合题意，故答案为B。4.C【解析】在最低点由22mvTmgr−=，知600TN=，即每根绳子拉力约为600N，故选C。5.A【解析】设与汽车相连

的绳子与水平方向的夹角为，则有cosAvv=当汽车沿水平面向右匀速运动时，绳子与水平方向的夹角减小，物块A的速度逐渐增大，说明物块A在向上加速，绳子拉力大于其重力，处于超重状态，故选A。6.C【解析】线速度vR=，中继卫星绕地球转动的半径比月球绕地球的半径大，中继卫星绕

地球转动的线速度比月球绕地球转动的线速度大，故A错误；向心加速度2aR=，“鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度大，故B错误；“鹊桥”所需的向心力由地球和月球对其的万有引力提供，“鹊

桥”的运行周期等于月球的运行周期，故C正确，D错误。7.D【解析】设弯道处倾斜的角度为，则火车按规定的速度行驶时，根据牛顿第二定律得2tanmvmgR=，解得2tanvRg=，当火车质量改变时，规定的速度将不变，AB错误；C.按规定速

度行驶时，支持力为cosmgN=，支持力大于重力；D.当火车速率大于v时，火车将做离心运动，所以火车会挤压外轨。8.【分析】卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，结合卫星的轨道半径，根据向心力公式列方程求解周期即可。二、多选题。9.BC【

解析】由于是恒力作用，加速度保持不变，故质点做匀变速曲线运动，A错误；B正确；质点在这两段时间内的速度变化量为vat=，由于加速度恒定，时间相同，故在这两段时间内速度的变化量大小相等，方向相反，C正确，D错误，故选BC。10.BD【解析】高度相同，所以下落时间相同，在水

平方向上，有xvt=，因为水平位移之比为1：4，所以抛出的初速度大小之比为1：4，B正确；小球落地速度大小为()22vvgt=+，落地速度大小之比为()()()2222134ABvgtvvvgt+=+，A错误；通过的位移大小之比为()222213

4ABsxhsxh+=+，C错误；落地速度与水平地面夹角的正切值为tangtv=，故其比为tan44tan5ABgtvvg==，D正确，故选BD。11.BD【解析】根据万有引力等于重力2GMmmgR=可得重力加速度2GMgR=地球质量

约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为29.8/ms，所以月球表面的重力加速度大小约为22213.7811.66/8113.7GMggmsR===根据运动学公式得在着陆前的瞬间，速度大小约221.664

/3.6/vghmsms===，故A错误；登月探测器悬停时，二力平衡331.3101.66210FmgNN==，故B正确；C.从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，速度先减小后增加；D.根据GMvr=，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，所以在近月圆轨道上运行的

线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度，故D正确；故选BD。12.ABC【解析】在前1m内，恒力做功与位移成正比，故拉力恒定，在后2m内力做功与位移也成正比，故拉力恒定，在前1m内，有WFx=可知，受到的拉力为20FN=，根据牛顿第二定律可得Ffma−=，解得20.55/Fmgamsm

−==，故B正确；在前1m内，根据运动学公式可得：112251/10/vaxmsms===，此时的功率为120102010PFvWW===，故C正确；在前1s内，所需时间为11105vtsa==，在后2s内，拉

力为20102WFNNx===，故在后2m内匀速运动，所需时间为21210510xtssv===，故拉力平均功率为4010102105WPWWt===总，故D错误；故选ABC。三、实验题（13题6分，14题8分，共14分）13.（1）AB（2）2（3）

方便调整木板保持在竖直平面上【解析】（1）实验过程中要保证钢球水平抛出，所以要保持桌面水平，A符合题意；为保证钢球抛出时速度相同，每次应使钢球从同一位置静止释放，B符合题意；实验只要每次钢球抛出时水平速度相同即可，钢球与斜面间的摩擦力大小对于每次抛出的速度无影响，C不符

合题意，D不符合题意。故选AB。（2）每次将木板向远离桌子的方向移动0.2m，则在白纸上记录钢球的相邻两个落点的时间间隔相等，钢球抛出后在竖直方向做自由落体运动，根据2xgT=可知相邻两点的时间间隔为()22515100.110Tss−−==，钢球在水平方向上作匀速直线运动，

所以小球初速度为0.2/2/0.1xvmsmsT===。（3）悬挂铅垂线的目的是方便调整木板保持在竖直平面上。14.（2）1.40（4）7.91.4【解析】（2）根据量程为10kg，最小分度为0.1kg，注意估读到

最小分度的下一位，为1.40kg；（4）根据表格知最低点小车和凹形桥模拟器对秤的最大压力平均值为：1.81.751.851.751.901.815kgkg++++=解得：()1.8119.87.9NFNN=−=根据牛顿运动定律知：200NvFmgmR−=，代入数据解得：1.4/vms=。四、

计算题15.【解析】（1）设运动时间为t，则有2012tangtvt=解得02tanvtg=；（2）设该星球表面重力加速度为g，则有2MmmgGR=在地球表面，有2MmmgGR=由题意代入数据可得2gg=设初速度为v

，由（1），在该星球上，物体运动到斜面底端时间为2tanvtg=依题意，有0vtvt=联立解得022vv=16.【解析】（1）当牵引力等于阻力时速度达到最大，则有：080000/40/2000

mPvmsmsf===（2）速度为10/ms时，此时的牵引力为：80000800010PFNv===根据牛顿第二定律可知：Ffma−=，解得：2280002000/3/2000Ffamsmsm−−===（3）根据牛顿第二定律可知：Ffma−=解得

：10000FmafN=+=由PFv=，可知：80000/8/10000PvmsmsF===17.【解析】（1）滑块由B点抛出后做平抛运动，在竖直方向有：212hgt=滑块离开滑道的速度：2/Rvms

t==设拉动滑块时滑块的加速度大小为1a，由牛顿第二定律：1Fmgma−=，得：218/ams=圆盘转过一周时滑块落入小桶，拉力作用时间最短；盘转过一圈的时间：21Ts==滑块在滑道上先加速后减速，设滑块减速时的加速度大小为2a，由牛顿第二定律：2mgma=得：222/ams=设滑块

在滑道上加速时间为1t，减速时间为2t，则滑块离开滑道的速度：1122vatat=−滑块滑行时间、平抛后在空中时间与圆盘周期关系：12tttT++=由上面两式联立得：10.3ts=；即拉力作用的最短时间0.3s（2）若拉力作用时间为0.50.3ss，则滑块能落入小桶；滑块在拉力作用下加速

获得速度：114/vatms==则板长为：2221121121422vvLxxatma−=+=+=−即所需滑道的长度4m（3）小桶水平方向给物块的作用力提供向心力，有：2150.4132xFmRNN===竖直方向给物块的作用力与重力等

大反向，即为：4yFN=；则小桶给物块的作用力2222345xyFFFNN=+=+=；即小桶给物块的作用力大小5N