2020-2021学年浙江省金华市第一中学高一下学期期中考试物理试题

2020-2021学年浙江省金华市第一中学高一下学期期中考试物理试题 

一、选择题（每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，全部选对得3分，选错得0分，）

1. 老鹰在天空中飞翔，图中虚线表示老鹰在竖直平面内飞行的轨迹，关于老鹰在图示位置时的速度v及其所受合力F的方向可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

2. 一物体以4 m/s的线速度做匀速圆周运动，转动周期为 2 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. 2 m/s2 B. 4 m/s2

C. 0 D. 4π m/s2

3. 质量为m的物体随水平传送带一起匀速运动，A为传送带的终端皮带轮如图所示，皮带轮半径为r，要使物体通过终端时能水平抛出，皮带轮的转速至少为　　

A.  B.  C.  D.

4. 关于功率概念，下列说法中正确的是    (    )

A. 力对物体做的功越多，力做功的功率越大

B. 功率是描述物体做功快慢物理量

C. 从公式可知，汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而提高

D. 当轮船航行时，如果牵引力与阻力相等时，合外力为零，所以此时发动机的实际功率为零

5. 有一种大型游戏器械，它是一个圆筒形大容器，筒壁竖直，游客进入容器后靠筒壁站立，当圆筒开始转动，转速加快到一定程度时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去，此后有关游客的下列判断正确的是（　　）

A. 游客受三个力，分别是重力、摩擦力、离心力

B. 转速增大，游客受到的弹力必增大

C. 转速增大，游客受到的摩擦力也增大

D. 随着转速的增大，由离心现象可知，游客有沿壁向上滑动的趋势

6. 在篮球比赛中，某位同学获得罚球机会，如图，他站在罚球线处用力将篮球投出，篮球以约为1 m/s速度撞击篮筐．已知篮球质量约为0.6 kg，篮筐离地高度约为3 m，忽略篮球受到的空气阻力，则该同学罚球时对篮球做的功大约为(　　)

A. 1 J B. 10 J C. 50 J D. 100 J

7. 地球赤道上有一物体随地球的自转，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略），所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球的同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则（　　）

A. F1=F2>F3 B. a1=a2=g>a3

C. v1=v2=v>v3 D. ω1=ω3＜ω2

8. 如图所示，竖直放置的等螺距螺线管高为h，该螺线管是用长为l的硬质直管（内径远小于h）弯制而成．一光滑小球从上端管口由静止释放，关于小球的运动，下列说法正确的是(   )

A. 小球到达下端管口时的速度大小与l有关

B. 小球到达下端管口时重力的功率为mg

C. 小球到达下端的时间为

D. 小球在运动过程中受管道的作用力大小不变

二、选择题（每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得4分，对而不全得2分。）

9. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　）

A. 图中汽车爬陡坡时要“换挡”是为了增大速度

B. 图中两球同时落地，说明A球竖直方向是自由落体运动

C. 图中铁块与砂轮摩擦时沿切线射出大量的火星，表明砂轮边缘上点的速度方向沿切线方向

D. 图中链球在飞出去之前被运动员拉住做圆周运动时，链球所需向心力的仅由链条拉力提供

10. 图甲是消防车正在机场进行水柱灭火演练的情景，小刘模拟消防水柱的示意图如图乙所示。水在空中运动，A、B为其运动轨迹上的两点，已知水在A点时的速度大小为m/s，方向与竖直方向的夹角为45°，它运动到B点时，速度方向与竖真方向的夹角为37°（sin37°=0.6），水在空中视为只受重力，重力加速度g取10m/s2。则（　　）

A. 图中A点是水在空中运动过程最高点 B. 水在空中运动过程可看作变加速曲线运动

C. 水在B点时的速度大小为10m/s D. A、B两点间的高度差为1.4m

11. 发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　）

A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B. 卫星在轨道3上角速度小于在轨道1上的角速度

C. 卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过P点时的速度

D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点的加速度

12. 如图甲所示，质量m=0.5kg，初速度v0=10m/s的物体，受到一个与初速度方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，经3s撤去外力，直到物体停止，整个过程物体的v-t图象如图乙所示，g取10m/s2，则（　　）

A. 物体与地面间的动摩擦因数为0.1 B. 0～2s内F做的功为-8J

C. 0～7s内摩擦力做功为-25J D. 0～7s内物体滑行的总位移为29m

13. 如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置。两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内，a通过最高点A时，对管壁上部的压力为3mg，b通过最高点A时，对管壁下部的压力为0.75mg，a、b两球脱离轨道的最高点后均做平抛运动。以下说法正确的是（　　）

A. a球到达最高点时的速度为 B. b球到达最高点时的速度为

C. a球在进入管时的初动能为4mgR D. 两球落地点间的距离△s=3R

三、实验题（本题共2小题，每小题2分，共14分）

14. 在“研究平抛运动”的实验中，某同学采用如实验原理图甲所示的装置来获得平抛运动的轨迹。

（1）为得到一条轨迹，需多次释放小球，每次释放小球的位置___________（填“相同”或“任意”）。

（2）下列有关做法是为了减小实验误差的有___________。

A．使用密度大、体积小的钢球

B．使斜槽末端切线水平

C．减小斜槽与钢球之间的摩擦

D．均以小球的最高点标注轨迹

（3）图乙是某同学描绘出的轨迹，试判断：A点是抛出点吗？___________（填“是”或“否”）

（4）如图丙所示，某同学将白纸换成方格纸，每个小方格的边长L=5cm，记录了小球在运动途中的三个位置，则小球做平抛运动的初速度为___________m/s；运动到B点时的速度大小为___________m/s。（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）

15. 如图所示，图甲为“用向心力演示器演示向心力公式”的演示意图，图乙为俯视图，图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同，当a、b两轮在皮带的传动下匀速转动时：

(1)该实验的研究物理问题的科学方法是___________。

A．建立物理模型法        B．控制变量法

C．等效法                D．极限法

(2)两槽转动的角速度ω1___________ω2（填“>”“<”“=”）

(3)现有两质量相同的钢球，①球放在A槽的边缘，②球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比2：1，则钢球①②的线速度之比为___________，受到的向心力之比为___________。

四、本题共4小题，共42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.

16. 2020年12月19日，中国“嫦娥五号”任务月球样品正式交接。中国月球探测工程的形象标志是以中国书法的笔触，勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印，象征着月球探测工程的终极梦想。一位勤于思考的同学，为未来探月宇航员设计了如下的实验：在月球表面以初速度v0竖直向上抛出一个物体，上升的最大高度为h（远小于月球半径）。通过查阅资料知道月球的半径为R，引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，请你求出：

（1）月球表面的重力加速度；

（2）月球的平均密度；

（3）宇宙飞船环绕月球表面运行时的速率。

17. 金华某美丽乡村建设中制作了一个简易水轮机，如图所示，让水从水平放置的水管流出，水流轨迹与下边放置的轮子边缘相切，水冲击轮子边缘上安装的挡水板，可使轮子连续转动。当该装置工作稳定时，可近似认为水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度相同。调整轮轴O的位置，使水流与轮边缘切点对应的半径与水平方向成θ=37°角。测得水从管口流出速度v0=3m/s，轮子半径R=0.1m。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：

(1)若不计挡水板的大小，则轮子转动角速度为多少？

(2)水管出水口距轮轴O水平距离l和竖直距离h。

18. 我校物理兴趣小组同学决定举行遥控赛车比赛，比赛路径如图所示。可视为质点的赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道，并通过半圆轨道的最高点C，才算完成比赛。B是半圆轨道的最低点，水平直线轨道和半圆轨道相切于B点。已知赛车质量m＝0.5kg，通电后以额定功率P＝2W工作，进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为Ff＝0.4N，随后在运动中受到的阻力均可不计，L＝10.00m，R＝0.32m，（g取10m/s2）。求：

（1）要使赛车完成比赛，赛车在半圆轨道的C点速度至少多大？

（2）要使赛车完成比赛，赛车在半圆轨道B点对轨道的压力至少多大？

（3）要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？

（4）若电动机工作时间为t0＝5s，当R为多少时赛车既能完成比赛且飞出的水平距离又最大，水平距离最大是多少？

19. 如图所示为车站使用的水平传送带的模型，它的水平传送带的长度为L=8m，传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m，传送带的上部距地面的高度为h=0.45m，现有一个旅行包(视为质点)以速度v0=10m/s的初速度水平地滑上水平传送带.已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为μ=0.6。皮带轮与皮带之间始终不打滑。g取10m/s2。讨论下列问题：

(1)若传送带静止，旅行包滑到B点时，人若没有及时取下，旅行包将从B端滑落.则包的落地点距B端的水平距离为多少？

(2)设皮带轮顺时针匀速转动，若皮带轮的角速度ω1=40rad/s，旅行包落地点距B端的水平距离又为多少？

(3)设皮带轮以不同角速度顺时针匀速转动，画出旅行包落地点距B端的水平距离s随皮带轮的角速度ω变化的图象。（只需要画出定量图即可）

金华一中2020学年第二学期期中考试

高一 物理 试题卷 答案

一、选择题（每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，全部选对得3分，选错得0分，）

1. 老鹰在天空中飞翔，图中虚线表示老鹰在竖直平面内飞行的轨迹，关于老鹰在图示位置时的速度v及其所受合力F的方向可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

答案：B

2. 一物体以4 m/s的线速度做匀速圆周运动，转动周期为 2 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. 2 m/s2 B. 4 m/s2

C. 0 D. 4π m/s2

答案：D

3. 质量为m的物体随水平传送带一起匀速运动，A为传送带的终端皮带轮如图所示，皮带轮半径为r，要使物体通过终端时能水平抛出，皮带轮的转速至少为　　

A.  B.  C.  D.

答案：A

4. 关于功率概念，下列说法中正确的是    (    )

A. 力对物体做的功越多，力做功的功率越大

B. 功率是描述物体做功快慢物理量

C. 从公式可知，汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而提高

D. 当轮船航行时，如果牵引力与阻力相等时，合外力为零，所以此时发动机的实际功率为零

答案：B

5. 有一种大型游戏器械，它是一个圆筒形大容器，筒壁竖直，游客进入容器后靠筒壁站立，当圆筒开始转动，转速加快到一定程度时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去，此后有关游客的下列判断正确的是（　　）

A. 游客受三个力，分别是重力、摩擦力、离心力

B. 转速增大，游客受到的弹力必增大

C. 转速增大，游客受到的摩擦力也增大

D. 随着转速的增大，由离心现象可知，游客有沿壁向上滑动的趋势

答案：B

6. 在篮球比赛中，某位同学获得罚球机会，如图，他站在罚球线处用力将篮球投出，篮球以约为1 m/s速度撞击篮筐．已知篮球质量约为0.6 kg，篮筐离地高度约为3 m，忽略篮球受到的空气阻力，则该同学罚球时对篮球做的功大约为(　　)

A. 1 J B. 10 J C. 50 J D. 100 J

答案：B

7. 地球赤道上有一物体随地球的自转，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略），所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球的同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则（　　）

A. F1=F2>F3 B. a1=a2=g>a3

C. v1=v2=v>v3 D. ω1=ω3＜ω2

答案：D

8. 如图所示，竖直放置的等螺距螺线管高为h，该螺线管是用长为l的硬质直管（内径远小于h）弯制而成．一光滑小球从上端管口由静止释放，关于小球的运动，下列说法正确的是(   )

A. 小球到达下端管口时的速度大小与l有关

B. 小球到达下端管口时重力的功率为mg

C. 小球到达下端的时间为

D. 小球在运动过程中受管道的作用力大小不变

答案：C

二、选择题（每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得4分，对而不全得2分。）

9. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　）

A. 图中汽车爬陡坡时要“换挡”是为了增大速度

B. 图中两球同时落地，说明A球竖直方向是自由落体运动

C. 图中铁块与砂轮摩擦时沿切线射出大量的火星，表明砂轮边缘上点的速度方向沿切线方向

D. 图中链球在飞出去之前被运动员拉住做圆周运动时，链球所需向心力的仅由链条拉力提供

答案：BC

10. 图甲是消防车正在机场进行水柱灭火演练的情景，小刘模拟消防水柱的示意图如图乙所示。水在空中运动，A、B为其运动轨迹上的两点，已知水在A点时的速度大小为m/s，方向与竖直方向的夹角为45°，它运动到B点时，速度方向与竖真方向的夹角为37°（sin37°=0.6），水在空中视为只受重力，重力加速度g取10m/s2。则（　　）

A. 图中A点是水在空中运动过程最高点 B. 水在空中运动过程可看作变加速曲线运动

C. 水在B点时的速度大小为10m/s D. A、B两点间的高度差为1.4m

答案：CD

11. 发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　）

A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B. 卫星在轨道3上角速度小于在轨道1上的角速度

C. 卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过P点时的速度

D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点的加速度

答案：BCD

12. 如图甲所示，质量m=0.5kg，初速度v0=10m/s的物体，受到一个与初速度方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，经3s撤去外力，直到物体停止，整个过程物体的v-t图象如图乙所示，g取10m/s2，则（　　）

A. 物体与地面间的动摩擦因数为0.1 B. 0～2s内F做的功为-8J

C. 0～7s内摩擦力做功为-25J D. 0～7s内物体滑行的总位移为29m

答案：ABD

13. 如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置。两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内，a通过最高点A时，对管壁上部的压力为3mg，b通过最高点A时，对管壁下部的压力为0.75mg，a、b两球脱离轨道的最高点后均做平抛运动。以下说法正确的是（　　）

A. a球到达最高点时的速度为 B. b球到达最高点时的速度为

C. a球在进入管时的初动能为4mgR D. 两球落地点间的距离△s=3R

答案：CD

三、实验题（本题共2小题，每小题2分，共14分）

14. 在“研究平抛运动”的实验中，某同学采用如实验原理图甲所示的装置来获得平抛运动的轨迹。

（1）为得到一条轨迹，需多次释放小球，每次释放小球的位置___________（填“相同”或“任意”）。

（2）下列有关做法是为了减小实验误差的有___________。

A．使用密度大、体积小的钢球

B．使斜槽末端切线水平

C．减小斜槽与钢球之间的摩擦

D．均以小球的最高点标注轨迹

（3）图乙是某同学描绘出的轨迹，试判断：A点是抛出点吗？___________（填“是”或“否”）

（4）如图丙所示，某同学将白纸换成方格纸，每个小方格的边长L=5cm，记录了小球在运动途中的三个位置，则小球做平抛运动的初速度为___________m/s；运动到B点时的速度大小为___________m/s。（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）

答案：    ①. 相同    ②. AB    ③. 否    ④. 1.5    ⑤. 2.5

15. 如图所示，图甲为“用向心力演示器演示向心力公式”的演示意图，图乙为俯视图，图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同，当a、b两轮在皮带的传动下匀速转动时：

(1)该实验的研究物理问题的科学方法是___________。

A．建立物理模型法        B．控制变量法

C．等效法                D．极限法

(2)两槽转动的角速度ω1___________ω2（填“>”“<”“=”）

(3)现有两质量相同的钢球，①球放在A槽的边缘，②球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比2：1，则钢球①②的线速度之比为___________，受到的向心力之比为___________。

答案：    ①. B    ②. =    ③. 2:1    ④. 2:1

四、本题共4小题，共42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.

16. 2020年12月19日，中国“嫦娥五号”任务月球样品正式交接。中国月球探测工程的形象标志是以中国书法的笔触，勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印，象征着月球探测工程的终极梦想。一位勤于思考的同学，为未来探月宇航员设计了如下的实验：在月球表面以初速度v0竖直向上抛出一个物体，上升的最大高度为h（远小于月球半径）。通过查阅资料知道月球的半径为R，引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，请你求出：

（1）月球表面的重力加速度；

（2）月球的平均密度；

（3）宇宙飞船环绕月球表面运行时的速率。

答案：（1）；（2）；（3）

17. 金华某美丽乡村建设中制作了一个简易水轮机，如图所示，让水从水平放置的水管流出，水流轨迹与下边放置的轮子边缘相切，水冲击轮子边缘上安装的挡水板，可使轮子连续转动。当该装置工作稳定时，可近似认为水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度相同。调整轮轴O的位置，使水流与轮边缘切点对应的半径与水平方向成θ=37°角。测得水从管口流出速度v0=3m/s，轮子半径R=0.1m。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：

(1)若不计挡水板的大小，则轮子转动角速度为多少？

(2)水管出水口距轮轴O水平距离l和竖直距离h。

答案：(1) ；(2) ，

18. 我校物理兴趣小组同学决定举行遥控赛车比赛，比赛路径如图所示。可视为质点的赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道，并通过半圆轨道的最高点C，才算完成比赛。B是半圆轨道的最低点，水平直线轨道和半圆轨道相切于B点。已知赛车质量m＝0.5kg，通电后以额定功率P＝2W工作，进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为Ff＝0.4N，随后在运动中受到的阻力均可不计，L＝10.00m，R＝0.32m，（g取10m/s2）。求：

（1）要使赛车完成比赛，赛车在半圆轨道的C点速度至少多大？

（2）要使赛车完成比赛，赛车在半圆轨道B点对轨道的压力至少多大？

（3）要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？

（4）若电动机工作时间为t0＝5s，当R为多少时赛车既能完成比赛且飞出的水平距离又最大，水平距离最大是多少？

答案：（1）（2）30N（3）2s（4）0.3m；1.2m

19. 如图所示为车站使用的水平传送带的模型，它的水平传送带的长度为L=8m，传送带的皮带轮的半径均为R=0.2m，传送带的上部距地面的高度为h=0.45m，现有一个旅行包(视为质点)以速度v0=10m/s的初速度水平地滑上水平传送带.已知旅行包与皮带之间的动摩擦因数为μ=0.6。皮带轮与皮带之间始终不打滑。g取10m/s2。讨论下列问题：

(1)若传送带静止，旅行包滑到B点时，人若没有及时取下，旅行包将从B端滑落.则包的落地点距B端的水平距离为多少？

(2)设皮带轮顺时针匀速转动，若皮带轮的角速度ω1=40rad/s，旅行包落地点距B端的水平距离又为多少？

(3)设皮带轮以不同角速度顺时针匀速转动，画出旅行包落地点距B端的水平距离s随皮带轮的角速度ω变化的图象。（只需要画出定量图即可）

答案：(1)s=0.6m (2)2.4m (3)