安徽省桐城市某重点中学2020-2021学年高一上学期测试物理试卷

高一物理试卷

一、单选题（本大题共20小题，共60.0分）

1. 用国际单位制的基本单位表示能量的单位，下列正确的是

A.

B. C. D.

2. 发现万有引力定律和测出万有引力常量的科学家分别是

A. 开普勒、卡文迪许 B. 牛顿、伽利略 C. 牛顿、卡文迪许 D. 开普

勒、伽利略

3. 如图为一物体沿直线运动的速度图象，由此可知

A. 2秒末物体返回原点

B. 第3秒与第5秒速度方向相反 C. 第2秒末与第6秒末加速度为零 D. 8秒内物体位移为零

4. 如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧挑

起细线水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动

的速度

A. 大小和方向均改变 B. 大小和方向均不变 C. 大小改变，方向不变 D. 大小不变，方向改变

5. 从水平匀速飞行的直升飞机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程

中，下列说法正确的是

A. 从飞机上看，物体始终在飞机的正下方

后方

B. 从飞机上看，物体始终在飞机的D. 从地面上看，物体做自由落体运

C. 从飞机上看，物体做平抛运动

动

6. 做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的物理量是

A. 速率 B. 加速度 C. 速度 D. 合外

力

7. 如图所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做圆

锥摆运动，关于小球受力，正确的是

A. 受重力、拉力、向心力

B. 受重力、拉力 C. 受重力

D. 以上说法都不正确

8. 物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫“第一宇宙速度”，其大小为

A.

B. C. D.

9. 宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中，会处于完全失重的状态，下列说法正

确的是

A. 宇航员不受任何力的作用

B. 宇航员受力平衡

C. 宇航员仍受重力作用，加速度小于地球表面处的重力加速度 D. 宇航员仍受重力作用，加速度大于地球表面处的重力加速度

10. 下列运动过程中，可视为机械能守恒的是

A. 运动员掷出的铅球在空中运动 C. 乘坐电梯加速下降

体的支持力所做的功等于

B. 跳水运动员在水中下沉

D. 跳伞运动员张开伞缓缓下落

11. 一物体静止在升降机的地板上，在升降机匀加速上升的过程中，地板对物

A. 物体克服重力所做的功

C. 物体动能增加量与重力势能增加量之差 B. 物体动能的增加量

D. 物体动能增加量与重力势能增

加量之和

12. 伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至M

点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在E或F处有钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点。这个实验可以

说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面或弧线下滑时，其末速度的大小

A. 只与下滑的高度有关 C. 只与斜面的倾角有关 B. 只与斜面的长度有关 D. 只与物体的质量有关

13. 某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2s听到石头落地声，

由此可知井深约为不计声音传播时间，重力加速度g取

A. 10m B. 20m C. 30m D. 40m

14. 一物体从某高度以初速度水平抛出，落地时速度大小为，则它在空中运动的时间为

A. B. C. D.

15. 用长短不同、材料和粗细均相同的两根绳子各拴着一个质量相同的小球，在光滑的水平

面上做匀速圆周运动，则

A. 两个小球以相同的角速度运动时，长绳容易断

B. 两个小球以相同的线速度运动时，长绳容易断 C. 两个小球以相同的加速度运动时，长绳容易断 D. 两个小球以相同的周期运动时，短绳容易断

16. 如果人造地球卫星受到地球的引力为其在地球表面时的一半，则人造地球卫星距地面的

高度是已知地球的半径为

A. R

B. C. D.

17. 假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距

离，那么

A. 地球公转周期大于火星的公转周期

的线速度

C. 地球公转的加速度小于火星公转的加速度 转的角速度

18. 某同学将一本高中物理必修

做功约为

B. 地球公转的线速度小于火星公转D. 地球公转的角速度大于火星公

教科书从教室地面捡起放到课桌面上，此过程对教科书

A. B. C. 50J D. 500J

19. 汽车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动，所受阻力始终不变，在此过程中，下列说法

正确的是

A. 汽车牵引力逐渐减小 B. 汽车牵引力逐渐增大

C. 发动机输出功率不变

们滑行的最大距离，下列判断中不正确的是

D. 发动机输出功率逐渐增大

20. 两个质量不同的物体在同一水平面上滑行，物体与水平面间的动摩擦因数相同，比较它

A. 若两物体的初速度相等，则它们的最大滑行距离相等

B. 若两物体的初动能相等，则它们的最大滑行距离相等 C. 若两物体的初动能相等，则质量小的最大滑行距离大

D. 若两物体停止前的滑行时间相等，则两物体的最大滑行距离相等

二、实验题（本大题共2小题，共26.0分）

21. 在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如图．其中O是

起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中单位：

该同学用

这五个数据中不符合有效数字读数要求的是______ 填A、B、C、D或点读数．

该同学用重锤在OC段的运动来验证机械能守恒，OC距离用h来表示，他用

计算与C点对应的特体的即时速度，得到动能的增加量，这种做法______

填对或不对

如O点到某计数点距离用h表示，重力加速度为g，该点对应重锤的瞬时速度为，则实验中要验证的等式为______ ． 若重锤质量

，重力加速度

，由图中给出的数据，可

得出从O到打下D点，重锤重力势能的减少量为______ J，而动能的增加量为______ J，均保留3位有效数字 22. 如图所示，一半径为

的粗糙的半圆形轨道，竖

直固定在水平地面上，其底端刚好与水平面相切，一质量为

的小球A在轨道的最低点以

，取

的速度冲上半圆形轨道做圆周运动，到达轨道最高点时的速度

，求：

小球A在半圆形轨道最低点时对轨道的压力大小；

小球A从轨道最低点运动到轨道最高点的过程中，球A克服阻力所做的功； 当小球A通过圆弧最高点时，另一个小球B恰好从距离圆弧轨道底端平地面上竖直向上抛出，若两小球能在空中相遇，小球B向上抛出的初速度为多少。

三、计算题（本大题共1小题，共14.0分） 23. 质量

的物块自斜面底端A以初速度沿足够长的固定斜面向上滑行，经时

间

速度减为零。已知斜面的倾角

，

，

，

的水的大小

重力加速度g取

，求：

物块与斜面的动摩擦因数大小； 物块上滑过程中克服摩擦力做的功；

物块上滑到最高点是否静止？如果不能静止，求物块再次回到底端A时重力的功率。

答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：根据

以及

可知，功的单位

；由于N

不是国际单位制中的基本单位，故ABC错误，D正确。 故选：D。

根据功的公式进行分析，从而明确功和能利用国际单位制中的基本单位所表示出的单位。 本题考查对基本单位的掌握情况，要注意明确物理公式同时对应了单位的换算关系。 2.【答案】C

【解析】解：牛顿根据行星的运动规律和牛顿运动定律推导出了万有引力定律，经过100多年后，由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置巧妙的测量出了两个铁球间的引力，从而第一次较为准确的得到万有引力常量； 故选：C。

根据牛顿和卡文迪许的研究成果进行解答即可。

记住一些科学家的主要贡献，相当于考查了物理学史，难度不大。 3.【答案】D

【解析】解：A、

内，物体一直沿正方向，2s内位移大于0，则2s末物体没有返回原

点，故A错误；

B、第3秒与第5秒速度均为负值，速度方向相同，故B错误；

C、根据图象的斜率表示加速度，知第2秒末与第6秒末加速度均不为零，故C错误； D、根据图象与时间轴所围的面积表示物体的位移，知8s内物体位移为

，故D正确。

故选：D。 根据

内物体的位移是否为0来判断2s末物体是否返回原点；根据速度的正负分析速

度方向；根据图象的斜率分析加速度；根据图象与时间轴所围的面积确定物体的位移。 本题关键要理解速度时间图象的物理意义：斜率表示加速度，“面积”表示位移，速度的正负表示运动方向，来分析物体的运动情况。 4.【答案】B

【解析】解：橡皮在水平方向匀速运动，由于橡皮向右运动的位移一定等于橡皮向上的位移，故在竖直方向以相等的速度匀速运动，根据平行四边形定则，可知合速度也是一定的，故合运动是匀速运动，即橡皮运动的速度大小和方向均不变，故ACD错误，B正确； 故选：B。

橡皮参加了两个分运动，水平向右匀速移动，同时，竖直向上匀速运动，实际运动是这两个

运动的合运动，根据平行四边形定则可以求出合速度。 本题关键是先确定水平方向和竖直方向的分运动，然后根据合运动与分运动的等效性，由平行四边形定则求出合速度。 5.【答案】A

【解析】解：ABC由于惯性物体在释放后在水平方向做匀速直线运动，故在水平方向和飞机不发生相对运动；

而物体在竖直方向初速度为0，加速度为g，故在竖直方向做自由落体运动。

所以从飞机上看，物体做自由落体运动，飞机始终在飞机的正下方，故A正确，BC错误。 D、物体相对地面做平抛运动，故从地面上看物体物体做平抛运动，故D错误。 故选：A。

物体与参考系相对位置的变化决定了我们观察到的结果。由于惯性物体和飞机在水平方向速度相同，而物体在竖直方向做自由落体运动，故从飞机上看，物体做自由落体运动，从地面上看，物体做平抛运动。

同一个物体的运动由于选取的参考系不同我们观察到的结果往往不同，故在研究物体的运动时一定会存在参考系。 6.【答案】C

【解析】解：A、匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，故A错误； BD、平抛运动也是曲线运动，但是它的合力为重力，合外力不变，加速度是重力加速度，也不变，故BD错误；

C、物体做曲线运动，轨迹每一点的切线方向始终变化，即速度方是不断变化的，故C正确。 故选：C。

曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，它的速度肯定是变化的；

而匀速圆周运动的速率是不变的；曲线运动的物体的合外力和加速度不一定变化，例如平抛运动的合力、加速度是不变的。

曲线运动是速度的方向不断变化的运动，与加速度和合外力是否是恒定没有必然联系，注意特殊的匀速圆周运动和抛体运动的举例证明。 7.【答案】B

【解析】解：小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图 小球受重力、和绳子的拉力，由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动，故在物理学上，将这个合力就叫做向心力，即向心力是按照力的效果命名的，这里是重力和拉力的合力

故选：B。

先对小球进行运动分析，做匀速圆周运动，再找出合力的方向，进一步对小球受力分析

向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供，是合力，与分力是等效替代关系，不是重复受力

8.【答案】A

【解析】解：第一宇宙速度又叫“环绕速度”即卫星贴地飞行的速度，第一宇宙速度的数值为

，故A正确，BCD错误；

故选：A．

第一宇宙速度又叫“环绕速度”即卫星贴地飞行的速度，利用万有引力提供向心力，卫星轨道半径约等于地球半径运算得出，大小为

．

第一宇宙速度又叫“环绕速度”，是发射卫星时的最小速度，同时又是卫星绕地运行时的最大速度，要牢记． 9.【答案】C

【解析】解：A、宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中会处于完全失重状态，此时宇航员仍受重力的作用，而且宇航员受的重力正好充当向心力，故错误；

B、宇航员受的重力正好充当向心力，产生向心加速度，并不是处于受力平衡状态，故B错误；

CD、由于宇航员离地距离大于地球半径，由万有引力公式

可知，

，故

宇航员的加速度一定小于地球表面处的重力加速度，故C正确，D错误。 故选：C。

完全失重是指物体受到的重力完全产生了物体运动的加速度，在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中，完全失重的时候，物体的重力全部作为了物体运动所需要的向心力，产生了向心力加速度。

本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力或悬挂物的拉力变了。 10.【答案】A

【解析】解：A、被掷出的铅球，运动的过程中只有重力做功，所以机械能守恒。故A正确； B、跳水运动员在水中下沉，除了受重力之外还受到水的阻力，阻力要对运动员做功，所以机械能不守恒，故B错误；

C、乘坐电梯加速下降时，加速度一定小于重力加速度g，所以电梯对人有向上的作用力做功，所以机械能不守恒。故C错误；

D、跳伞运动员张开伞缓缓下落时，动能可视为不变，而重力势能减小，所以机械能在变化，故D错误。 故选：A。

物体机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，分析各力的做功情况，即可判断物体是否是机械能守恒；也可以根据机械能的概念判断。

本题考查判断机械能守恒的方法，判断机械能守恒的方法常有两种：1、根据条件，看是否只有重力或弹力做功。2、看重力势能和动能之和是否保持不变。 11.【答案】D

【解析】解：物体受重力和支持力，设重力做功为

，支持力做功为

，运用动能定理研

究在升降机加速上升的过程得：

由于物体加速上升，所以重力做负功，设物体克服重力所做的功为：所以：

根据重力做功与重力势能变化的关系得：所以有：

。 。

，

，

故选：D。

对物体进行受力分析，运用动能定理研究在升降机加速上升的过程，表示出地板对物体的支持力所做的功．

知道重力做功量度重力势能的变化． 解这类问题的关键要熟悉功能关系，也就是什么力做功量度什么能的变化，并能建立定量关系．

动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量． 12.【答案】A

【解析】解：伽利略的理想斜面和摆球实验，斜面上的小球和摆线上的小球好像“记得”起自己的起始高度，实质是动能与势能的转化过程中机械能守恒，总能量不变。物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面或弧线下滑时，高度越大，初始的势能越大转化后的末动能也就越大，速度越大，故A正确，BCD错误。 故选：A。

不论是从左侧释放还是从右侧释放小球，当小球从这些点静止下落时，均能达到与原水平高度相同的点，利用机械能守恒解释即可。

本意考查角度新颖，很好的考查了学生多所学知识的理解与应用。 13.【答案】B

【解析】解：石头做自由落体运动，根据位移公式

。所以

B正确。 故选：B。

石块做自由落体运动，由自由落体的位移公式可以直接求得结论． 本题考查学生对自由落体的理解，题目比较简单． 14.【答案】C

【解析】解：根据平行四边形定则得，

。

由得，运动的时间故C正确，A、B、D错误。

故选：C。

根据平行四边形定则求出竖直分速度的大小，结合速度时间公式求出在空中运动的时间． 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道分运动与合运动具有等时性． 15.【答案】A

【解析】解：A、m和一定时，根据

，r越长，拉力越大，绳子越容易断，故A

正确；

B、m和v一定时，根据

，r越大，拉力越小，绳子越不容易断，故B错误；

C、m和a一定时，根据与绳长无关，故C错误；

D、m和T一定时，根据，r越长，拉力越大，绳子越容易断，故D错误。

故选：A。

小球做匀速圆周运动，受重力、支持力和拉力，拉力提供向心力，然后根据

判断。

本题中绳子拉力等于向心力，关键在于选择恰当的向心力公式进行分析。 16.【答案】C

【解析】解：由万有引力定律得：

解得：

，故C正确，ABD错误。

则卫星距地面的高度为：

故选：C。

应用万有引力定律求出人造卫星距地面的高度。

本题考查了万有引力定律及其应用，熟练应用万有引力定律即可正确解题，本题难度不大，

是一道基础题。 17.【答案】D

A、B、【解析】解：根据万有引力提供向心力

，得

，

由此可知，轨道半径越大，线速度越小、周期越大，由于地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，所以

，

故AB错误。

C、据万有引力提供向心加速度，得：，可知轨道半径比较小的地球的向心加速

度比较大。故C错误； D、根据：

，所以：

，可知轨道半径比较小的地球的公转的角速度比较

大。故D正确。

故选：D。

根据万有引力提供向心力

，解出线速度、周期、向心加速度以

及角速度与轨道半径大小的关系，据此讨论即可。 本题考查万有引力定律的应用，要掌握万有引力提供向心力，并能够根据题意选择不同的向心力的表达式。 18.【答案】B

【解析】解：物理书的质量约为做的功为：

，课桌的高度约为

，该同学对物理教科书所

，故B正确，ACD错误。

故选：B。

首先估计一本物理书的质量，然后再估测课桌的高度，由于是慢慢捡起，所以可以认为人对书的作用力等于课本的重力，最后根据

计算即可。

本题的解题关键是能准确估测课桌的高度和物理课本的质量大小。同时能根据功的公式计算该同学所做的功。 19.【答案】D

【解析】解：A、因为汽车做匀加速运动，并且物体受到的合力大小不变，又因为阻力不变，合力等于牵引力减去摩擦力，因此牵引力保持不变，故AB错误； C、输出功率

，因为牵引力F不变，速度v越来越大，因此发动机的输出功率逐渐增

大．故C错误，D正确．

故选D．

因为汽车做匀加速运动，所以物体受到的合力大小不变，并且牵引力大于阻力；然后根据

确定发动机的输出功率．

本题主要考查了匀加速运动时的特点以及功率跟牵引力、速度变化的关系，难度适中． 20.【答案】B

【解析】解：由动能定理可知，即

；

；

由公式可得，

则可知，若初速度相等，则最大滑行距离相等，故A正确； 若初动能相等，质量小的，滑行距离大，故C正确，B错误； 因两物体的加速度

，由

可知，滑行时间相等说明初速度一定相等，故滑

行距离一定相等，故D正确； 本题选错误的，故选B．

物体在滑行中受摩擦力做功，根据动能定理可得出影响滑行距离的原因． 比较两者的距离，应将它们距离的表达式列出，根据表达式来判断影响距离的物理量有哪些，并且一定要全面考虑．

21.【答案】B；不对；

【解析】解：数点后的两位

；；

刻度尺读数是应在最小刻度1mm的基础上向下一位估读，即应当保留到小

，所以B点读数不符合要求．

在验证机械能守恒的实验中，由于存在阻力物体实际下落的加速度小于重力加速度，所以不应当用重力加速度g来表示某位置的速度，应根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，所以这种说法是不对的． 可得出从O到某点，重锤重力势能的减少量为：mgh 动能的增加为：

所以验证机械能守恒应当减少的重力势能等于增加的动能，即：

整理得：

从O到D点，重锤重力势能的减少量为：

根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小，

动能的增加为：

故答案为：；不对；；；

毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位．实验中若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量在误差允许范围内等于重力势能的减小．

常用于力学实验中的刻度尺、游标卡尺和螺旋测微器的使用在考试中出现的频率较高，对于掌握的程度，不能仅仅停留在会读数，而需理解其原理．纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．

22.【答案】解：在最低点，对A小球，由牛顿第二定律可得：；

得：；

由牛顿第三定律可得：；

当A小球从最低点到最高点过程中，由动能定理得： 由牛顿第二定律可得：

得：；

；

对A小球：

；

对B小球：；

当A球和B球能相遇时：联立以上方程可得：答：

；

；

小球A在半圆形轨道最低点时对轨道的压力大小为50N；

小球A从轨道最低点运动到轨道最高点的过程中，球A克服阻力所做的功为4J； 小球B向上抛出的初速度v大小为 【解析】

在最低点对小球受力分析，竖直方向上轨道支持力和小球重力合力提供向心力，

。

解得轨道给小球的支持力，根据牛顿第三定律求得小球对轨道的压力； 小球从最低点到最高点过程，由动能定理可求克服阻力的功；

两球空中相遇，小球A水平方向运动决定了相遇时间，两小球竖直位移和为2R，联立可求小球B初速度。

本题以半圆轨道为载体，融合了圆周运动，动能定理和平抛及竖直上抛运动，综合性较强，难度适中。

23.【答案】解：

物体上滑过程做匀减速运动，加速度大小为：

由牛顿第二定律得：

解得：

物块上滑过程中的最大位移为：

由牛顿第二定律可得：解得滑动摩擦力大小为：物体克服摩擦力做功为：

物块在最高点时，重力沿斜面向下的分量为：

摩擦力大小为：则

，物块将下滑，物块回到底端A时的速度为v，由动能定理得：

得：

物块回到底端A时重力的功率为：解得：答：

物块与斜面的动摩擦因数大小是

；

物块上滑过程中克服摩擦力做的功是40J；

物块上滑到最高点不能静止，物块再次回到底端A时重力的功率是 【解析】

物体上滑过程做匀减速运动，先根据加速度的定义式求出物体的加速度，再由

。

牛顿第二定律求动摩擦因数。

根据位移公式求出物块上滑过程中的最大位移，由牛顿第二定律求出摩擦力的大小，再由功的公式求克服摩擦力做的功；

根据最大静摩擦力与重力沿斜面向下的分量的关系，判断物体能否静止在斜面上。不能静止时，由动能定理求出物体回到底端A时的速率，再求回到底端A时重力的功率。 本题分析清楚物体的运动过程，应用加速度的定义式和牛顿第二定律相结合求摩擦因数是关键。第2小题也可以根据动能定理求克服摩擦力做的功，更为简洁。