1、河南省长葛市第一高级中学2020-2021学年高一物理上学期期中试题一、单选题(共20题;共40分)1.“神舟九号”与“天宫一号”在对接前,在各自轨道上运行,他们的轨道如图所示,假定它们都做匀速圆周运动,则( )A.“神舟九号”运行速度较大,所以要减速才能与“天宫一号”对接B.“天宫一号”的运行周期更长C.“天宫一号”的加速度更大D.宇航员在“神舟九号”上做科学实验时不受地球引力作用2.汽车自A点从静止开始在平直公路上做匀加速直线运动,车的加速度是2m/s2 , 途中分别经过P、Q两根电线杆,已知P、Q电线杆相距50m,车经过电线杆Q时的速度是15m/s,则下列结论中正确的是( ) A.经过P
2、杆的速度是10m/sB.A到P的距离为56.25mC.汽车经过P、Q电线杆的时间是10sD.汽车从A到Q用时7.5s3.在电梯加速上升的过程中,站在电梯里的人( )A.所受支持力做正功,机械能增加B.所受支持力做正功,机械能减少C.所受支持力做负功,机械能增加D.所受支持力做负功,机械能减少4.关于物体的运动情况,下列说法正确的是()A.物体的速度为零时,加速度一定为零B.物体的运动速度很大时,加速度一定很大C.物体的速度变化量很大时,加速度一定很大D.物体的加速度为零时,速度可能很大5.现有不带电的甲、乙两物体,相互摩擦之后,经检验甲带正电.那么下列说法正确的是( ) A.乙原来一定带正电,
3、与甲接触后使甲带上正电B.甲在与乙摩擦时得到了乙的电子C.甲带的电荷量大于乙带的电荷量D.乙在与甲摩擦时得到了甲的电子6.质量为 的小球用长为 的悬线固定在 点,在 点正下方 处有一光滑圆钉 ,如图所示,今把小球拉到悬线呈水平后无初速度释放,当悬线碰到圆钉 前后瞬间,下列说法错误的是( )A.小球的线速度之比为 B.小球的角速度之比为 C.小球的向心加速度之比为 D.悬线对小球的拉力之比为 7.如图所示,当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时,板上A、B两点的() A.角速度之比AB=11B.角速度之比AB=1 C.线速度之比vAvB= 1 D.线速度之比vAvB=118.一个从地
4、面竖直上抛的物体,它两次经过同一较低a点的时间间隔为Ta , 两次经过另一较高的b点的时间间隔为Tb , 则ab两点间的距离为( )A.g(Ta2Tb2)B.g(Ta2Tb2)C.g(Ta2Tb2)D.g(TaTb)9.随着路面上汽车越来越多,超速等违章驾驶行为导致的交通事故也呈逐年增加的趋势,造成了许多人间悲剧汽车在弯道上速度过大极易冲出路面,酿成车毁人亡的重大事故!若汽车在水平路面上以速率v转弯,路面对车的摩擦力已达到最大值当汽车的速率加大到2v时,要使车在路面转弯时仍不打滑,汽车的转弯半径应至少要( ) A.增大到原来的二倍B.减小到原来的一半C.增大到原来的四倍D.减小到原来的四分之一
5、10.如图所示,两条劲度系数均为k的轻弹簧,连接后竖直悬挂在其中点和下端同时挂上一个重G的小球,则两弹簧的伸长之和为() A.B.C.D.11.做匀减速直线运动的质点,它的位移随时间变化的规律是s=24t-1.5t2(m),当质点的速度为零,则t为多少()A.1.5B.8C.16D.2412.极限滑板运动深受青少年喜爱,某滑板运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( ) A.所受支持力始终恒定B.所受合外力大小不变C.所受摩擦力大小不变D.所受合外力始终为零13.A、B、C三物体同
6、时出发做直线运动,它们的运动情况如图所示。在20s内,它们的平均速度的关系正确的是( ) A.A B CB.A B CC.A C BD.A B C14.骑自行车的人沿着直线从静止开始运动,运动后,在第1、第2、第3、第4秒内,通过的路程分别为1米、2米、3米、4米。有关其运动的描述正确的是( )A.平均速度是2.5米/秒B.在第3、4秒内平均速度是3.5米/秒C.第3秒末的即时速度一定是3米/秒D.该运动一定是匀加速直线运动15.一物体以12 m/s的线速度做匀速圆周运动,转动周期为3 s,则物体在运动过程中的任一时刻,速度变化率的大小为( ) A.m/s2B.8 m/s2C.0D.8 m/s
7、216.在同一高度将质量相等的两球以大小相等的初速度分别竖直上抛和竖直下抛,则下列说法中不正确的是( )A.A、B落地时位移相同B.在运动过程中,A、B的加速度相同C.A、B落地时速度相同D.在整个运动过程中,A、B的速度变化量相同17.一滑块以一定的初速度从一固定斜面的底端向上冲,到斜面上某一点后返回底端,斜面粗糙滑块运动过程中加速度与时间关系图象如图所示下列四幅图象分别表示滑块运动过程中位移x、速度大小v、动能Ek和重力势能Ep(以斜面底端为参考平面)随时间变化的关系图象,其中正确的是( ) A.B.C.D.18.我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展设地球、月球的质量分别为m
8、1、m2 , 半径分别为R1、R2 , 人造地球卫星的第一宇宙速度为v,对应的环绕周期为T,则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为( ) A., B., C., D., 19.关于速度和加速度的关系,以下说法正确的是( ) A.物体的速度越大,则加速度越大B.物体的加速度减小,它的速度也一定随着减小C.物体的速度变化越快,则加速度越大D.物体加速度的方向,就是物体速度的方向20.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是( ) A.引入重心合力与分力的
9、概念时运用了等效替代法B.根据速度定义式 ,当 非常非常小时, 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想法C.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法D.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法二、填空题(共7题;共18分)21.已知导火索的火焰顺着导火索燃烧的速度是0.8cm/s,为了使点火人在导火索火焰烧到爆炸物以前能够跑到离点火处120m远的安全地方,导火索燃烧的时间至少为_s,导火索的长度至少为_m(假设人跑的速率为4m/s) 22.如图,一质量 的物体静止在
10、光滑水平面上,在方向为水平向右、大小为 的恒力 的作用下开始运动,则:力 在前3秒对物体所做功的平均功率为_; 末力 对物体做功的瞬时功率为_。 23.电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器,它的工作电压是_V,当电源的工作频率是50Hz时,它打点间隔是_s一个同学在用电火花计时器研究小车的运动时,打出了一条纸带如图所示,测出相邻两点间的距离分别为:AB=1.99cm,BC=3.01cm,CD=4.00cm,DE=4.00cm,EF=4.01cm,FG=4.98cm,GH=6.01cm,HI=3.98cm,由以上数据可知小车的运动特点是(需说明理由): _;_24.如
11、图甲所示的演示实验中,A、B两球同时落地,说明A、B两球在_(选填“水平”或“竖直”)方向的运动情况相同如图乙所示的实验中,将两个相同的倾斜轨道固定在同一竖直面内,使两轨道的末端水平,轨道2的末端与光滑水平面平滑连接把两个质量相等的小钢球C、D从轨道的相同位置由静止同时释放,C球_(选填“能”或“不能”)击中D球,这说明C球做平抛运动时,在水平方向做_运动 25.一台激光器,它的功率为P,如果它发射出的单色光在空气中的波长为则这束单色光的频率是_,它在时间t内辐射的光能为_,如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为v,那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角为_ 26.在验证力的平行四
12、边形法则的实验中,有位同学做了一系列步骤,其中的两个步骤是这样做的: 在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点达到某一位置O点,在白纸上记下O点与两个弹簧秤的读数F1与F2;只用一个弹簧秤通过细线沿原来的方向(即两个弹簧同时拉时橡皮条伸长的方向)拉橡皮条,记下此时弹簧秤的读数F和细线的方向;以上两个步骤中均有疏漏或错误,分别是在中_;在中_27.某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,得到了如图一条较为理想的纸带,从某点开始,已在纸带上每隔0.1s取好一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为
13、0.1s,依打点先后编为A、B、C、D如图所示,测出AB=1.2cm,AC=3.6cm,AD=7.2cm,则打B点时小车的瞬时速度vB=_m/s小车运动的加速度a=_m/s2 三、计算题(共2题;共20分)28.如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内,两导轨间的距离为L,导轨间连接一个定值电阻,阻值为R,导轨上放一质量为m,电阻为r= R的金属杆ab,金属杆始终与导轨连接良好,其余电阻不计,整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向里重力加速度为g,现让金属杆从虚线水平位置处由静止释放(1)求金属杆的最大速度vm;(2)若从金属杆开始下落到刚好达到
14、最大速度的过程中,金属杆下落的位移为x,经历的时间为t,为了求出电阻R上产生的焦耳热Q,某同学做了如下解答:v= I= Q=I2Rt联立式求解出Q请判断该同学的做法是否正确;若正确请说明理由,若不正确请写出正确解答(3)在金属杆达最大速度后继续下落的过程中,通过公式推导验证:在t时间内,重力对金属杆所做的功WG等于电路获得的电能W电 , 也等于整个电路中产生的焦耳热Q29.黑洞是爱因斯坦的广义相对论中预言的一种特殊天体,它的密度极大,对周围的物质有极强的吸引力,根据恩爱斯坦理论,光子是有质量的,光子到达黑洞表面时也将被吸入,最多恰能绕黑洞表面做匀速圆周运动,根据天文观测,银河系中心可能有一个黑
15、洞,距该黑洞601012m远的星体正以20106m/s的速度绕它旋转,距此估算可能黑洞的最大半径为多大?(保留一位有效数字) 四、实验探究题(共1题;共7分)30.某次“探究加速度a跟物体所受的合外力F和质量m的关系”时,实验如下 (1)下列做法正确的是_ (填字母代号) A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.在调节木板倾斜角度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需重新调节木板倾角(2)图甲为实验装置图。图乙为某次实验得到的一段纸带,计数点A、B、C、D、E间的时间
16、间隔为0.1 s,根据纸带可求出小车的加速度大小为_m/s2(结果保留两位有效数字) (3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,进行多次测量。根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。图中直线没有通过原点,其主要原因是_ (4)保持砂和砂桶质量不变,改变小车中砝码质量,进行多次测量,得到小车加速度a、质量m及其对应的 的数据如表中所示: 在图示的坐标纸中画出物体的a 图线_;根据作出的a 图象可以得到的结论是:_五、综合题(共1题;共15分)31.汽车过高速路收费站时,走ETC通道可以不停车减速通过若某车减速前的速度为v0=72km/h,靠近站口时以大小为a1=5m/s2的加速度匀
17、减速,通过收费站口时速度恰好减为vt=28.8km/h,然后立即以a2=4m/s2的加速度加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道)试问: (1)该车驾驶员在距收费站口多远处开始减速? (2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是多少? (3)在(1)(2)问题中,该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少? 答案解析部分一、单选题1.【答案】 B 2.【答案】 D 3.【答案】 A 4.【答案】 D 5.【答案】 D 6.【答案】D 7.【答案】A 8.【答案】 A 9.【答案】 C 10.【答案】C 11.【答案】 B 12.【答案】 B 13.【答案】 A 14.【
18、答案】 B 15.【答案】D 16.【答案】 D 17.【答案】 D 18.【答案】 A 19.【答案】 C 20.【答案】 C 二、填空题21.【答案】30;0.24 22.【答案】 48W;96W 23.【答案】220;0.02;小车的运动是变速运动,因为在相等的时间内位移不相等;小车在CF过程中的运动可近似看成匀速运动,因在同样的时间间隔内位移近似相等 24.【答案】 竖直;能;匀速直线 25.【答案】;Pt;arcsin( ) 26.【答案】 还应记录两个力F1、F2的方向;使结点回到位置O 27.【答案】0.18;1.2 三、计算题28.【答案】 (1)金属杆下落中受重力和支持力两个
19、力作用,其运动满足:mgBIL=ma,其中I= ,故 ,金属杆做加速度减小的加速运动,当加速度为零时,速度达到最大,故: ,解得:vm= 答:金属杆的最大速度vm为 ;(2)该同学的做法错误,正确做法如下:从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中,由功能关系,有:mgxQ总= ,解得:Q总=mgx ,故 ;答:该同学的做法不正确,正确解答如上;(3)电动势E=BLv,由于金属杆达到最大速度后做匀速直线运动,由平衡条件,有:G=F=BIL,在t时间内,重力对金属杆所做的功:WG=Gvt=Fvt=BILvt,电路获得的电能:W电=qE=EIt=BILvt,故重力对金属杆所做的功WG等于电路获得的
20、电能W电 , 回路中产生的焦耳热Q=I2(R+r)t=I(R+r)It=qE=EIt=W电;故电能W电等于整个回路中产生的焦耳热Q;29.【答案】对围绕黑洞做圆周运动的星体应用牛顿第二定律得 = 即GM=v2r由黑洞特点可知,光子到达黑洞表面最多恰能绕黑洞表面做匀速圆周运动,对光子应用牛顿第二定律,得 = 即 所以R=3108m 四、实验探究题30.【答案】 (1)A,D(2)0.43m/s2(3)实验前未平衡摩擦力(或平衡摩擦力不充分)(4);图线为一条过原点的直线,表明在合外力一定时,加速度跟质量成反比 五、综合题31.【答案】 (1)解: v0=72km/h=20m/s vt=28.8km/h=8m/s 小汽车进入站台前作匀减速直线运动,设距离收费站x1处开始制动,则: 由速度位移公式:vt2v022a1x1 解得:x1=33.6m(2)解:小汽车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段,前后两段位移分别为x1和x2 , 时间为t1和t2 , 则减速阶段:vt=v0+a1t1 解得: 加速阶段: 则加速和减速的总时间为: (3)解:在加速阶段位移为: 则总位移:x=x1+x2=75.6m若不减速所需要时间: 车因减速和加速过站而耽误的时间:t=t-t=5.4-3.78=1.62s