3．假设地面上有一火车以接近光速的速度运行，其内站立着一个中等身材的人，站在路旁的
人观察车里的人，观察的结果是这个人（ ）
A．是一个矮胖子 B．矮但不胖 C．是一个瘦高个子 D．瘦但不高
高一物理
4．做曲线运动的物体，在运动过程中一定会发生变化的物理量是（ ）
说明：本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第 II 卷（非选择题）两部分，共 6 页，考试时间为 A．速率 B．速度 C．加速度 D．合外力
90 分钟，分值 100 分 5．宇航员在某星球表面测量质量为 m 的物体的重力，测得物体在两极时的重力为G1，在赤
注意事项：1.答题前，考生将姓名，准考证号填写清楚，并将条形码粘贴到指定区域。
G
2.选择题必须用 2B 铅笔填涂；非选择题必须用 0.5mm 黑色中性笔书写，字体工整，笔迹清 道上时的重力为 2 ，已知该星球半径为 R，将此星球看成球体，则该星球的自转周期为
楚。 （ ）
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在草纸、试
卷上答题无效。
mR mR mR mR
4.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱、不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 A． 2 B． 2 C． 2 D． 2
G1 G2 G1 G2 G1 G2
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分；1-8 题为单选题，9-12 题为多选题， 6．如图所示，物体 A 和 B 的质量均为 m，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮、
全选对的得 4分，选对但不全得 2 分，有错误选项的得 0 分） 滑轮与轴之间的摩擦），在用水平力 F 拉物体 B 沿粗糙水平方向向右运动，整个过程 A 物体
1．一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑铁环的半径为 R=20cm，环上有一穿孔的小球 始终匀速，则（ ）
m，仅能沿环做无摩擦的滑动，如果圆环绕着过环心的竖直轴以 10rad/s 的角速度旋转（取 A．物体 B 做加速直线运动
2
g=10m/s ），则相对环静止时小球与环心 O 的连线与 O1O2的夹角θ是（ ） B．地面对 B 的摩擦力逐渐增大
A．60° C．地面对 B 物体的摩擦力逐渐减小
B．45° D．绳子对 B 物体的拉力不变
C．30° 7．密度均匀的球体半径为 R、质量为m，现从球体A中挖去直径为 R的球体B，将球体B放
D．75° 置在距离球体A的球心O为 2R处，如图所示，白色部分为挖去后的空心。已知半径为 R的球
2．中国的基建堪称世界之最，基础建设离不开各类工程机械，这些机械中有许多传动装置。 4
体的体积为 R3，引力常量为G，则球体A剩余部分对球体B的万有引力大小为（ ）
如图所示，两轮以皮带传动，左边的小轮为主动轮，皮带没有打滑，A、B 两点位于两轮的边 3
7m2
缘，它们距离各自轴心的距离分别为 rA、 rB且 rB 3rA，当主动轮匀速转动时，下列说法正确 A．G
256R2
的是（ ）
7m2
B．G
A．A、B 两点的角速度大小相等 400R2
B．A、B 两点的线速度大小之比为 3:1 23m2
C．G 2
C．A、B 两点的向心加速度大小之比为 3:1 256R
2
D．大小两轮做匀速转动的周期一样 23mD．G
800R2
高一物理试题 第 1页（共 6页） 高一物理试题 第 2页（共 6 页）
8．如图甲所示，水平面上一质量为 m 的物体在水平力 F 作用下加速运动，力 F 的功率 P=30w 2
为圆心做圆周运动，并经过 C 点。若已知OD L，选 O 点所在的水平面为参考平面，重力
3
保持恒定，运动过程中物体所受的阻力 f 大小不变，物体速度最终达到最大值 vmax，此过程中
加速度为 g，则下列说法正确的是（ ）
1
物体速度的倒数 与加速度 a 的关系图像如图乙所示。根据图像所给信息可知以下说法中错
v 1A．小球由 A 点到 C 点的过程中，重力做功为 mgL
3
误的是（ ）
B．小球由 A 点到 B 点的过程中，细线拉力做正功
A．f=3N
C．小球在 B 点时的重力势能为 mgL
B．m=1kg
D．D 点越低碰钉子后细线越容易断裂
C．vmax=10m/s
12．如图甲所示，小球用不可伸长的轻绳连接后绕固定点 O 在竖直面内做圆周运动，小球经
D．物体由静止加速到最大速度的过程中平均速度为 5m/s
2
过最高点时的速度大小为 v，此时绳子的拉力大小为 FT，拉力 FT与速度的平方 v 的关系图像
9．如图所示，质量为 m 的物体静止在水平地面上，物体上面连接一个轻弹簧，用手拉住弹簧
如图乙所示，图像中的数据 a 和 b，包括重力加速度 g 都为已知量，则以下说法正确的是
上端缓慢上移 H，将物体缓慢提离地面，拉力做功WF，不计弹簧质量，弹簧劲度系数为 k，
（ ）
弹簧弹性势能增加量为ΔEp，下列说法正确是（ ）
A．数据 a 与小球的质量无关
A．只有弹力和重力对质量为 m 的物体做功，所以该物体机械能守恒
B．数据 b 与小球的质量无关
B．弹簧弹力对手做功和对物体做功的代数和等于ΔEp b
C．比值 只与小球的质量有关，与圆周轨迹半径无关
mg a
C．物体离开地面的高度为H
k D．利用数据 a、b 和 g 能够求出小球的质量和圆周轨迹半径
mg
D．W 第 II 卷（非选择题）F ΔEp mg H
k
二、实验题（本题共 2 小题，每空 2 分，共 18 分）
10．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一个质量为 m、套在粗糙竖直固定杆 A 处的圆
13．（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，有下列器材可供选择：
环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从 A 处由静止开始下滑，经过 B 处时速度达到最大（B
A．带夹子的铁架台 B．电火花计时器 C．220V 交流电源 D．纸带
为杆 AC 中的某一点），到达 C 处时速度为零，AC=h。如果圆环在 C 处获得一竖直向上的速度
E．带夹子的重物 F．秒表 G．天平 H．刻度尺
v，恰好能回到 A．弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为 g，则（ ）
其中不必要的器材有___________（填器材前面的字母）
A．下滑过程中，加速度一直减小
2
（2）在实验中，已知打点计时器所用电源频率为 50Hz。已知当地的重力加速度 g=9.80m/s ,
1 2 所用重物的质量为 0.50kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一点计作 O，另选连续的
B．下滑过程中，克服摩擦力做功为 mv
4 4 个点 A、B、C、D 作为测量的点，如下图所示。经测量知道 A、B、C、D 各点到 O点的距离
C．从 A 下滑到 C的过程中，弹簧弹性势能的增加量小于 mgh 分别为 23.77cm、28.20cm、33.00cm、38.20cm。
1 2
D．在 C 处，弹簧的弹性势能为mgh mv 根据以上数据，可知打 C 点时重物的速度为___________m/s，重物由 O 点运动到 C 点，重力
4
势能的减少量等于___________ J，动能的增加量等于___________ J。（取 3 位有效数字）
11．如图所示，质量为 m 的小球，用一长为 L 的细线悬于 O 点，将悬线拉直成水平状态，并
给小球一个向下的速度让小球向下运动，O 点正下方 D 处有一钉子，小球运动到 B 处时会以 D
高一物理试题 第 3页（共 6页） 高一物理试题 第 4页（共 6 页）
14．某物理兴趣小组做“探究平抛运动的特点”的实验时，分成两组。 16．（9 分）平抛一小球，当抛出1s后它的速度方向与水平方向的夹角为45 ，落地时速度方
向与水平方向成60 角， g 10m/s2 ，求：
（1）初速度的大小；
（2）落地时的速度大小；
（3）抛出点离地面的高度。
17．（8 分）如图所示，轻质细线 AB上端系在竖直杆上、下端悬挂小球甲，轻质细线 BC上
端系在小球甲上、下端悬挂小球乙，轻质细线CE两端分别系在竖直杆和小球乙上，让竖直
杆转动，两球随着杆在水平面内做匀速圆周运动， AB与竖直方向的夹角为53 ， BC竖直，
CE水平，D、E 分别是甲乙圆周运动轨迹的圆心，甲、乙视为质点，质量均为 m，CE的长度
为 L，重力加速度为 g， sin 53 0.8、 cos53 0.6，求：
(1)其中一个实验小组使用平抛竖落仪，如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把 A 球
（1）细线 AB的拉力大小；
沿水平方向抛出，同时 B 球被松开，自由下落。A、B 两球同时开始运动，多次改变小球距离
（2）乙的角速度和细线 EC与细线 BC的拉力大小之差。
地面的高度和打击的力度，发现 A、B 两球均同时落地，下列说法错误的是_____。
A．用小锤打击金属片前，要使 A、B 两个小球在同一水平面上
B．多次改变打击的力度是为了改变平抛运动的时间
C．多次改变小球距离地面的高度是为了改变平抛运动的时间
D．用耳朵“听”来判断两球落地时刻的先后，比用眼睛“看”要敏锐得多。
(2)另一个实验小组的同学让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到如图 18．（9 分）光滑曲面 AB 与水平面 BC 平滑连接于 B 点，BC 右端连接内壁光滑、半径为 r 的
乙所示的照片，已知小方格的边长 L，重力加速度为 g。由图可知，小球水平方向的分运动是 1 细圆管 CD，管口 D 端正下方直立一根劲度系数为 k 的轻弹簧，轻弹簧一端固定，另一端恰
4
________，频闪的时间间隔 T=________，小球平抛的初速度 v0=________，平抛到 c 点的时
好与管口 D 端平齐．可视为质点、质量为 m 的滑块从曲面上距 BC 的高度为 2r 处由静止开始
间为 t=________。 1
下滑，滑块与 BC 间的动摩擦因数 ，进入管口 C 端时与圆管恰好无作用力，通过 CD 后
三、计算题（本题共 4 小题，共 34 分；请写出必要的公式和文字说明，只写结果或不写公式 2
的不得分） 压缩弹簧，在压缩弹簧过程中滑块速度最大时弹簧的弹性势能为 Ep，求：
15．（8 分）发射地球同步卫星时，先将卫星发射到距地面高度为 h1的近地圆形轨道上，在 （1）滑块到达 B 点时的速度大小 vB；
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 （2）水平面 BC 的长度 x；
送入同步轨道，如图所示。已知同步卫星的运动周期为 T，地球的半 （3）在压缩弹簧过程中滑块的最大速度 vm.
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 h2。
高一物理试题 第 5页（共 6页） 高一物理试题 第 6页（共 6 页）高一物理期末考试参考答案
一、选择题（每题 4 分，共 48 分）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A C D B D B D D CD BCD AD AD
二、实验题（每空 2 分，共 18 分）
13． （1） FG （2） 2.50 1.62 1.56
L
gL 5 L14． （1）B （2）匀速直线运动 2
g 2 g
三、计算题（共 34 分）
R2g 2 2
15 gR T．（8 分）(1) 2 ；(2) 3 R h 2 R1 4
(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，
由牛顿第二定律得
Mm
G (R h )2 ＝ma①……………………（1 分）1
卫星在地球赤道表面上受到的万有引力等于重力，则
Mm
G 2 ＝mg②……………………（1 分）R
解以上两式得
R2g
a＝ 2 ③……………………（2 分）(R h1 )
(2)设远地点 B距地面高度为 h2，卫星在同步轨道上运动时受到的万有引力提供向心力，由
牛顿第二定律得
Mm 4 2G (R ④ h )2 ＝m 2 （R＋h2） ……………………（2 分）2 T
由②④两式解得
gR2T 2h2＝ 3 －2 R……………………（2 分）4
16．（9 分）（1）10m/s；（2）20m/s；（3）15m。
（1）如图所示，将速度进行分解
由
v
tan45 y 1……………………（1 分）
vx
可得：
vx vy gt 10 1m/s 10m/s……………………（1分）
v0 vx 10m/s
且初速度的大小为：
v x v0 10m/s……………………（1 分）
（2）落地速度为：
v v
x 10
t m/ s 20m/s……………………（3分）cos60 0.5
（3）落地时竖直分速度为：
v y v
2 v 2t x 20
2 102m/s 10 3m/s……………………（1 分）
则有：
v
t y 10 3 s 3s……………………（1分）
g 10
抛出点高度为：
h 1 gt 2 1 10 ( 3)2m 15m……………………（1 分）
2 2
10 5
17．（8 分）（1）TAB mg；（2）
2g
2 ；T
3 3L CE
TBC mg3
（1）对甲乙组成的整体进行受力分析，把细线 AB的拉力TAB分别沿竖直方向和水平方向分
解，在竖直方向由力的平衡可得
TAB cos53 2mg……………………（1分）
解得
T 10AB mg……………………（2 分）3
（2）甲乙的角速度相等设为 ，甲乙匀速圆周运动的半径相等均为 L，把细线 AB的拉力TAB
分别沿竖直方向和水平方向分解，对甲在水平方向由牛顿第二定律得
T 2AB sin53 m L……………………（1 分）
综合解得
2g 2 ……………………（1 分）
3L
对乙细线CE的拉力充当向心力，则有
T m 2CE L……………………（1 分）
对乙在竖直方向由二力平衡可得细线 BC的拉力为
TBC mg……………………（1分）
综合可得
T 5CE TBC mg……………………（1 分）3
2
18．（9 分）（1） 2 gr ；（2）3r；（3） 3gr 2mg 2E P
k m
【解析】
【详解】
（1）滑块在曲面上下滑过程中机械能守恒，有
mg 1 2r mv2B……………………（1 分）2
解得滑块到达 B点时的速度
vB 2 gr……………………（2 分）
（2）滑块进入管口时对圆管恰好无作用力，只受重力，根据牛顿第二定律有
2
mg v m c ……………………（1 分）
r
由 A到 C，根据动能定理有
mg 2r mgx 1 mv2C ……………………（1 分）2
解得水平面 BC的长度
x＝3r……………………（1 分）
（3）滑块的加速度为零时有最大速度 vm，此时有
mg＝k·Δx……………………（1 分）
由 C经 D到最低点，有
mg(r x) E 1 mv2 1 mv2p m C ……………………（1 分）2 2
解得
v 2mg
2 2Ep
m 3gr ……………………（1分）k m
