高一物理暑假作业及答案

暑假作业（一） 第 I 卷（选择题 共 40 分） 选择题部分共 10 小题，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的 小题有多个选项正确；全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分。 1. 甲、乙丙是三个完全相同的时钟，甲放在地面上，乙、丙分别放在两架航天飞机上，两 架航天飞机分别以速度 1v 和 2v 朝同一方向飞行， 1v 2v ，则地面上的观察者认为走得最慢和 最快的时钟分别是 A. 甲、 乙 B. 甲、丙 C. 丙、甲 D. 丙、乙 2. 如图所示，一木块在垂直于倾斜天花板平面方向上的推力 F 的作用下处于静止状态，则 下列判断中正确的是 A. 天花板对木块的摩擦力可能为零 B. 天花板与木块间的弹力一定不为零 C. 木块所受天花板的摩擦力随推力 F 的增大而变化 D. 在逐渐增大推力 F 的过程中，木块将始终保持静止 3. 如图所示，一战斗机由东向西沿水平方向匀速飞行，发现地面目标 P 后，找准时机 投掷炸弹（可认为炸弹相对于飞机无初速度释放）。若炸弹恰好击中目标 P，投弹后飞机仍以 原速度水平飞行，不计空气阻力，则 A. 炸弹爆炸时飞机正处在 P 点正上方 B. 炸弹爆炸时飞机是否处在 P 点正上方取决于飞机飞行速度的大小 C. 飞行员听到爆炸声时，飞机正处在 P 点正上方 D. 飞行员听到爆炸声时，飞机正处在 P 点偏西一些的位置 4. 在正沿平直轨道向右匀速行驶的车厢内，用水平绳 a 和倾斜绳 b 共同固定一个小球， 如图所示，若车厢改做加速运动，则下列说法中正确的是 A. aT 增大 B. bT 减小 C. bT 不变 D. aT 、 bT 的合力增大 5. 一初速度不为零的做匀加速直线运动的物体先后通过 A、B、C 三点，A、B 间的距离 为 1s ，B、C 间的距离为 2s ，物体由 A 到 B 和由 B 到 C 所用的时间都为 t ，则以下判断中正确 的是 A. 物体在 B 点的速度大小为 t ss 21  B. 物体运动的加速度为 2 1 t s2 C. 物体运动的加速度为 2 12 t2 ss  D. 物体在 C 点的速度的大小为 t2 ss3 12  6. 质量为 m 的小球在竖直平面内的光滑圆形轨道的内侧运动，其经过最高点时恰不脱 离轨道，则当它自最高点滚过 4 1 圆形轨道时，轨道对小球的弹力大小是 A. 0 B. mg C. 3mg D. 5mg 7. 如图所示，截面圆心为 O 的光滑的半圆柱体的半径为 R，其上方 有一个曲线轨道 AB，轨道底端水平并与半圆柱体顶端相切。质量为 m 的小 球沿轨道 AB 滑至底端（也就是半圆柱体的顶端）B 点时的速度大小为 gR ， 在水平面上的落点为 C（图中未画出），则 A. 小球将沿圆柱体表面做圆周运动滑至 C 点 B. 小球将做平抛运动到达 C 点 C. O、C 之间的距离为 2R D. O、C 之间的距离为 R 8. 2007 年 3 月 26 日，中俄共同签署了《中国国家航天局和俄罗斯联邦航天局关于联合探 测火星—火卫一合作的协议》，双方确定于 2009 年联合对火星及其卫星“火卫一”进行探测。 “火卫一”就在火星赤道正上方运行，与火星中心的距离为 9450km，绕火星 1 周需 7h39min， 若其绕行轨道可简化为圆形轨道，则由以上信息不能．．确定的是 A. 火卫一的质量 B. 火星的质量 C. 火卫一的绕行速度 D. 火卫一的向心加速度 9. 如图所示是一个物体的运动轨迹（轨迹为抛物线），则下列说法中 正确的是 A. 物体受到的合外力沿 x 轴正方向，大小恒定 B. 在任何相等的时间内合外力做的功都相等 C. 任何两段相邻的相等的时间间隔内的速度的增量都相等 D. 任何两段相邻的相等的时间间隔内的动能的增量都相等 10. 如图所示，一轻质弹簧上下两端各连接一小木块 A 和 B，它们的质量分别为 3m、2m， 开始时系统静止在水平面上，现在用一竖直向上的恒力 F 拉木块 A，恰好能使 B 离 开地面，则在此过程中 A. F=5mg B. A、B 及弹簧组成的系统机械能守恒 C. 恒力 F 所做的功等于 A 增加的重力势能 D. 力 F 所做的功等于 A、B 及弹簧组成的系统机械能的增量 第 II 卷（非选择题 共 60 分） 非选择题部分共 6 小题，共 60 分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题 应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算 的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. （5 分）利用实验室的斜面小槽等器材装配图甲所示的装置，钢球从斜槽上滚下，经 过水平槽飞出后做平抛运动，每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，钢球在空中做平抛运动 的轨迹就是一定的。设法用铅笔描出小球经过的位置，通过多次实验，在竖直白纸上记录钢 球所经过的多个位置，连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。 （1）某同学在安装实验装置和进行其余的操作时都准确无误，他在分析数据时所建立的 坐标系如图乙所示，他的失误之处是_____________________________________________ ____________________________________________________； （2）该同学根据自己所建立的坐标系，在描出的平抛运动轨迹图上任取一点（x，y）， 运用公式 y2 gxv0  求小球的初速度 0v ，这样测得的平抛初速度值与真实值相比______。（填 “偏大”、“偏小”或“相等”） 12. （10 分）由理论分析可得：弹簧的弹性势能公式 2 P kx2 1E  （式中 k 为弹簧的劲度系 数，x 为弹簧的形变量）。为验证这一结论，A、B 两位同学设计了以下的实验。 ①首先他们都进行了如图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂 上一个已知质量为 m 的小铁球，稳定后测得弹簧的伸长量为 d。 ②A 同学完成步骤①后，接着进行了如图乙所示的实验：将这根弹簧竖直地固定在水平桌 面上，并把小铁球放在弹簧上，然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销 压缩弹簧；拔掉插销时，弹簧对小铁球做功，使小铁球弹起，测得弹簧的压缩量为 x 时小铁 球上升的最大高度为 H。 ③B 同学完成步骤①后，接着进行了如图丙所示的实验：将这根弹簧放在水平桌面上，一 端固定在竖直的墙上，另一端被小铁球压缩，测得压缩量为 x，释放弹簧后，小铁球从高为 h 的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为 L。 （1）A、B 两位同学进行图甲所示的实验的目的是为了确定什么物理量？___________（写 出所求物理量并用 m、d、g 表示出来） （2）如果 2 P kx2 1E  成立，那么 A 同学测出的物理量 x 与 d、H 的关系式是：x=______。 B 同学测出的物理量 x 与 d、h、L 的关系式是：x=_______________。 （3）试分别分析两位同学的实验误差的主要来源。 __________________________________________________________________________ 13. （10 分）如图甲所示，固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环， 小环在沿杆方向的推力 F 的作用下向上运动，推力 F 及小球速度 v 随时间的变化规律分别如 图乙、丙所示，取重力加速度 2s/m10g  ，求小 环的质量 m 及细杆与地面间的倾角 。 14. （10 分）据报道，美国航空航天管理局计划在 2008 年 10 月发射月球勘测轨道器（LRO）。 若以 T 表示 LRO 在离月球表面高 h 处的轨道上做匀速圆周运动的周期，以 R 表示月球的半径， 求： （1）LRO 运行时的向心加速度 a。 （2）月球表面的重力加速度 月g 。 15. （12 分）如图所示，斜面体 ABC 固定不动，AB 为光滑的平面，BC 是倾角为α的足够 长的光滑斜面，AB、BC 间用一小段光滑圆弧轨道相连，一条长为 L 的均匀、柔软的链条开始 时静置在 ABC 面上，其一端 D 至 B 点的距离为 L-a。现在自由释放链条。 （1）在链条下滑的过程中，链条的机械能是否守恒？并简述 理由。 （2）链条的 D 端滑到 B 点时，链条的速率为多大？ 16. （13 分）如图所示，一个质量为 0.6kg 的小球以某一初速度从 P 点水平抛出，恰好沿 光滑圆弧 ABC 的 A 点的切线方向进入圆弧不计空气阻力，设小球进入圆弧时无机械能损失。 已知圆弧的半径 R=0.3m，  60 ，小球到达 A 点时的速度 s/m4v  ，取 2s/m10g  ，试求： （1）小球做平抛运动的初速度 0v ； （2）P 点与 A 点间的水平距离和竖直距离。 （3）小球到达圆弧最高点 C 时对圆弧的压力。 暑假作业（二） 一、选择题（本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，有的小 题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有 选错或不答的得 0 分） 1. 如图所示，在下列各个表示物体运动规律的图象中，表 示同一运动规律的是 A. 甲图和丙图 B. 甲图和丁图 C. 乙图和丙图 D. 乙图和丁图 2. 火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道 近似为圆，已知火卫一的周期为 7 小时 39 分，火卫二的周期 为 30 小时 18 分，则两颗卫星相比 A. 火卫一距火星表面较近 B. 火卫二的角速度较大 C. 火卫一的运动速度较大 D. 火卫二的向心加速度 较大 3. 飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态下摆到达竖直状态的过程中，如图所示， 飞行员所受重力的瞬间功率变化情况是 A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 4. 如图所示 ，A 和 B 两物体相互接触并静止在水平面上，现有两个水 平推力 1F 和 2F 分别作用在 A、B 上，若两物体仍然处于静止状态，则 A、B 之间的作用力大小为 A. 一定等于零 B. 不等于零，但一定小于 1F C. 一定等于 1F D. 可能等于 2F 5. 如图所示，两完全相同的小球质量均为 m，放在竖直挡板和倾角为α的固定斜面间，若 缓慢转动挡板至与斜面垂直，此过程中 A. A、B 两球间的弹力逐渐增大 B. B 球对挡板的压力逐渐减小 C. B 球对斜面的压力逐渐增大 D. A 球对斜面的压力逐渐增大 6. 如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在 A 处固定 质量为 2m 的小球，B 处固定质量为 m 的小球，支架悬挂在 O 点，可绕过 O 点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动，开始时 OB 与地面相垂直，放手 后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是 A. A 球到达最低点时速度为零 B. A 球机械能减少量等于 B 球机械能增加量 C. B 球向左摆动所能达到的最高位置应高于 A 球开始运动的高度 D. 当支架从左向右回摆时，A 球一定能回到起始高度 7. 对如图所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是 A. A 轮带动 B 轮沿逆时针方向旋转 B. B 轮带动 A 轮沿逆时针方向旋转 C. C 轮带动 D 轮沿顺时针方向旋转 D. D 轮带动 C 轮沿顺时针方向旋转 8. 如图所示，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只 猫，已知木板的质量是猫的质量的 2 倍，当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持 其相对斜面的位置不变，则此时木板沿斜面下滑的加速度为 A. sin2 g B. sing C. sing2 3 D. sing2 9. 如图所示，倾斜的传送带保持静止，一木块从顶端以一定的初速度匀 加速下滑到底端，如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动，同样的木块从顶端以 同样的初速度下滑到底端的过程中，与传送带保持静止时相比 A. 木块在没到底端的过程中，摩擦力的冲量变大 B. 木块在没到底端的过程中，摩擦力的冲量不变 C. 木块在没到底端的过程中，木块克服摩擦力所做的功变大 D. 木块在没到底端的过程中，系统产生的内能数值将变大 10. 有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面上重力加速 度的 4 倍，则该星球的质量是地球质量的 A. 4 1 B. 4倍 C. 16 倍 D. 64 倍 二、实验题（本题共 2 个小题，共 14 分，把答案填在相应的横线上） 11. （8 分）（2006 上海高考）科学探究活动通常包括以下环节：提出问题，作出假设，制 定计划，搜集证据，评估交流等。一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系” 的探究过程如下： A. 有同学认为：运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关 B. 他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象，用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在 空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律，以验证假设 C. 在相同的实验条件下，同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻 的下落距离，将数据填入表中，如图（a）是对应的位移—时间图线。然后将不同数量的“小 纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的速度—时间图线，如图（b）中图线 1、2、3、 4、5 所示 D. 同学们对实验数据进行分析、归纳后，证实了他们的假设 （a） （b） 回答下列提问： 时间（s） 下落距离（m） 0.0 0.000 0.4 0.036 0.8 0.469 1.2 0.957 1.6 1.447 2.0 X （1）与上述过程中 A、C 步骤相应的科学探究环节分别是__________、__________。 （2）图（a）中的 AB 段反映了运动物体在做__________运动，表中 X 处的值为__________。 （3）图（b）中各条图线具有共同特点，“小纸杯”在下落的开始阶段做__________运动， 最后“小纸杯”做__________运动。 （4）比较图（b）中的图线 1 和 5，指出在 1.0~1.5s 时间段内，速度随时间变化关系的 差异：______________________________。 12. （6 分）（2007 山东济宁模拟·13）关于验证机械能守恒定律的以下实验步骤： A. 用天平称重物和夹子的质量 B. 将重物系在夹子上 C. 将纸带穿过计时器，上端用手提着，下端夹在系住重物的夹子上，再把纸带向上拉， 让夹子静止在靠近打点计时器处 D. 把打点计时器接在学生电源的交流输出端，把输出电压调至 6V（电源暂不接通） E. 把打点计时器用铁夹固定在桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上 F. 在纸带上选取几个点，进行测量并记录数据 G. 用秒表测出重物下落的时间 H. 接通电源，待计时器响声稳定后释放纸带 I. 切断电源 J. 更换纸带，重新进行两次实验 K. 在三条纸带中选取较好的一条 L. 进行计算，得出结论，完成实验报告 M. 拆下导线，整理器材 本实验步骤中，不必要的有_________，正确步骤的合理顺序是__________（填字母代号）。 三、非选择题（本题共有 4 个小题，共 46 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演 算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. （10 分）人从一定高度落地容易造成骨折，一般成人胫骨的极限抗压强度约为 28 m/N105.1  ，胫骨最小横截面积大多为 2cm2.3 。假若一质量为 kg50 的人从一定高度直膝双 足落地，落地时其重心又约下降 cm1 ，试计算一下这个高度超过多少时，就会导致胫骨骨折。 14. （10 分）如图所示，质量为 m 的小铁块 A 以水平速度 0v 冲上质量为 M、长为 l、置于 光滑水平面 C 上的木板 B，正好不从木板上掉下。已知 A、B 间的动摩擦因数为  ，此时长木 板对地位移为 s。求在这一过程中： （1）木板增加的动能； （2）小铁块减少的动能； （3）系统机械能的减少量； （4）系统产生的热量。 15. （13 分）在某市区内，一辆小汽车在平直的公路上以速度 Av 向东匀速行驶，一位观光 游客正由南向北从斑马线上横过马路，汽车司机发现前方有危险（游客正在 D 处）经 s7.0 作 出反应，紧急刹车，但仍将正步行至 B 处的游客撞伤，该汽车最终在 C 处停下，为了清晰了 解事故现场，现以图示之： 为了判断汽车司机是否超速行驶，警方派一警车以法定最高速度 s/m0.14v m  行驶在同一马路 的同一地段，在肇事汽车的起始制动点紧急刹车，经 m0.14 后停下来，在事故现场测得 m5.17AB  、 m0.14BC  ， m6.2BD  。问： （1）该肇事汽车的初速度 Av 是多大？ （2）游客横过马路的速度是多大？（g 取 2s/m10 ） 16. （13 分）跳高是体育课常进行的一项活动，小明同学身高 m70.1 ，质量为 kg60 ，在一 次跳高测试中，他先弯曲两腿向下蹲，再用力蹬地起跳，从蹬地开始经 s40.0 竖直跳离地面， 设他蹬地的力大小恒为 1050N，其重心上升可视为匀变速直线运动。求小明从蹬地开始到上 升至最大高度时机械能的增加量。（不计空气阻力，取 2s/m10g  ） 某同学进行如下计算： 小明起跳蹬地过程中，受到地面弹力 F 作用，向上做匀加速运动，因为地面的弹力 F 与 蹬地的力是作用力和反作用力，因此有 F=F′=1050N ① 根据牛顿第二定律，有 F= ma ② 经过 s40.0t  跳离地面时的速度为 atv  ③ 起跳后人做竖直上抛运动，设上升的最大高度为 h ，则 gh2v 2  ④ 在最高点，动能为零，机械能的增加量为 mghEE P △△ ⑤ 联立以上各式即可求解，你认为该同学的解答是否正确？如果认为正确，请求出结果； 如果认为不正确，请说明理由并作出正确解答。 暑假作业（一）试题答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C BD AD ACD D C B AB AC D 11,答案：（1）坐标系原点应建在正飞离斜槽槽口的小球的重心处，即在槽口正上方 r（r 为小球半径）处，而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处。（3 分） （2）偏大（2 分） 12, （1）确定弹簧的劲度系数 k（2 分）， d mgk  （1 分） （2） dH2 （2 分） h2 dL （2 分） （提示：乙中，由机械能守恒知 mgHkx2 1 2  ，而 d mgk  ，联立可解得 dH2x  ；丙中， 由 22 mv2 1kx2 1  解得 d gxv  ，再结合平抛运动的知识有 g h2vvtL  ，可解得 h2 dLx  。） 13, 答案：解：由图丙可知小环在前 2s 的加速度为 2s/m5.0t va  （2 分） 分析小环的运动，根据牛顿运动定律，前 2s 有： masinmgF1   （3 分） 2s 后，由图丙可知小环做匀速运动，则有： sinmgF2  （3 分） 代入数据可解得： kg1m  （1 分），  30 （1 分） 14, 答案：解：（1）向心加速度 2ra  （2 分） 得：   2 2 T 4hRa  。（2 分） （2）设月球质量为 M，引力常量为 G，LRO 的质量为 m，根据牛顿运动定律，有：   ma hR MmG 2   （2 分） 由万有引力定律得： 月mg R MmG 2  （2 分） 联立解得：   22 22 RT hR4g   月 （2 分） 15, 答案：（1）链条的机械能守恒。（1 分） 因为 ABC 面是光滑的，只有重力做功，符合机械能守恒的条件。（2 分，只说光滑不得分） （2）设链条的质量为 m，始、末状态的重力势能变化可认为是由（L-a）段链条下降高度 h 引起的，即：  sin2 aLsina2 aLh       （2 分） 而该部分链条的质量为：m′= mL aL  （2 分） 即重力势能的变化量为：  sinmgL2 aLsin2 aLmgL aLghmE 22 P △ （2 分） 因为链条的初速度为零，所以有： 2 k mv2 1E △ （1 分） 由机械能守恒定律有： 2 22 mv2 1sinmgL2 aL   （1 分） 解得：   sinaLL gv 22  。（1 分） 答案：解：（1）作出小球到达 A 点时的速度分解图，如图所示，则有： s/m2s/m60cos4cosvv0   （2 分） （2）设平抛运动的时间为 t，P、A 间的水平距离为 x，竖直距离为 y，由平抛运动规律 有： gtsinv  （1 分） tvx 0 （1 分） 2gt2 1y  （1 分） 代入数据解得： m69.0m35 2x  （1 分）， m60.0y  。（1 分） （3）设到达 C 点时的速度为 cv ，取 A 点的重力势能为零，由机械能守恒定律有：  cosRRmgmv2 1mv2 1 2 c 2  （2 分） 设 C 点处圆弧对小球的压力为 NF ，有： R vmmgF 2 c N  （2 分） 代入数据解得： N8FN  （1 分） 由牛顿第三定律得：小球对轨道的压力大小为 8N，方向竖直向上。（1 分） 暑假作业（二）试题答案 一、 1. C 2. AC 3. C 4. D 5. B 6. BCD 7. BD 8. C 9. BD 10. D 二、 11. （1）作出假设搜集证据 （2）匀速直线 1.937 （3）加速度逐渐减小的加速 匀速 （4）图线 1 反映速度不随时间变化（或图线 1 反映纸杯做匀速运动），图线 5 反映速度 随时间继续增大（或图线 5 反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动） 12. AG EDBCHJIKFLM 三、 13. 1.9m 14. （1） mgs （2） 22 0 mv2 1mv2 1  （3） mgl （4） mgl 15. （1） s/m21 （2） s/m53.1 16. 不正确 J630E △