2021-2022学年浙江省杭州市西湖高级中学高一下学期期中考试 物理试题

2021-2022学年浙江省杭州市西湖高级中学高一下学期期中考试 物理试题

一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分。）

1. 在国际单位制中，哪三个物理量的单位是力学的基本单位（　　）

A. 力、质量、加速度

B. 质量、长度、时间

C. 速度、加速度、质量

D. 质量、长度、力

【1题答案】

【答案】B

2. 下列物理量中是矢量的是（　　）

A. 路程 B. 时间 C. 质量 D. 速度

【2题答案】

【答案】D

3. 下列有关物理学史的表述正确的是（　　）

A. 牛顿最早利用实验与推理相结合的方法得出力不是维持物体运动的原因

B. 卡文迪许由于测出了引力常量G，被誉为能“称量地球重量”的人

C. 亚里士多德认为物体下落的快慢与它的轻重无关

D. 开普勒通过分析第谷的天文观测数据，发现了万有引力定律

【3题答案】

【答案】B

4. 如图是关于车拉马、马拉车的问题，下列说法中正确的是(　　)

A. 马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力

B. 马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力

C. 马拉车，不论车动还是不动，马拉车的力的大小总是等于车拉马的力的大小

D. 马拉车不动或车匀速前进时，马拉车的力与车拉马的力才大小相等

【4题答案】

【答案】C

5. 设在平直公路上以一定速度行驶的自行车，所受阻力约为车、人总重力的0.02倍，则骑车人的功率最接近于（　　）

A. 10W B. 100W

C. 1000W D. 10000W

【5题答案】

【答案】B

6. 如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大、小齿轮边缘的两点，C是大轮上的一点。若大轮半径是小轮的两倍，C为大轮半径的中点，则A、B、C三点（　　）

A. 线速度之比是1：1：2 B. 角速度之比是1：2：2

C. 向心加速度之比是4：2：1 D. 转动周期之比是2：1：1

【6题答案】

【答案】C

7. 在一次杂技表演中，表演者顶着杆沿水平地面运动，其x-t图像如图甲所示。与此同时猴子沿竖直杆向上运动，如图乙所示，其v-t图像如图丙所示，若以地面为参考系，下列说法中正确是（　　）

A. 猴子的运动轨迹为直线

B. t=0时猴子的速度大小为8m/s

C. t=1s时猴子的加速度大小为4m/s2

D. 猴子在前2s内运动的位移大小为8m

【7题答案】

【答案】C

8. 如图所示是物体做直线运动的v-t图象，由图可知，该物体（　　）

A. 第1s内和第3s内的运动方向相反

B. 第3s内和第4s内的加速度相同

C. 第1s内和第4s内的位移大小不相等

D. 0~2s和0~4s内的平均速度大小相等

【8题答案】

【答案】B

9. 如图所示，质量相同的可视为质点的甲、乙两小球，甲从竖直固定的1/4光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下．下列判断正确的是

A. 两小球到达底端时速度相同

B. 两小球由静止运动到底端的过程中重力做功不相同

C. 两小球到达底端时动能相同

D. 两小球到达底端时，甲小球重力做功的瞬时功率等于乙小球重力做功的瞬时功率

【9题答案】

【答案】C

10. 如图所示，轻弹簧的下端固定在地面上，将小球放在弹簧顶端（球与弹簧不连接）。用竖直向下的力F压缩弹簧，然后突然撤去力F，小球被竖直弹起且脱离弹簧后继续向上运动到最高点。小球在撤去力上升到最高点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 小球刚脱离弹簧时动能最大

B. 小球和弹簧组成的系统机械能一直增大

C. 小球脱离弹簧前机械能增大，脱离弹簧后机械能守恒

D. 小球重力势能和弹簧的弹性势能之和一直在不断增大

【10题答案】

【答案】C

11. 某同学用手机的加速度传感器测量了电梯运行过程中的加速度，得到了图1所示的图线（规定竖直向上为正方向），为了简化问题研究，将图线简化为图2所示的图像。已知t=0时电梯处于静止状态，则以下判断正确的是（　　）

A. t=5s时电梯处于超重状态

B. 8~9s内电梯在做减速运动

C. 10~15s内电梯在下行

D. 17~20s内电梯在加速上行

【11题答案】

【答案】A

12. 如图所示，竖直固定光滑圆轨道内有一质量为m的小球在做完整的圆周运动。已知轨道半径为R，a为最高点，b为最低点，c和d为与圆心O等高的点，e和f为圆心O的对称点，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）

A. 小球在a点的速度必须大于

B. 小球在c点和d点时与轨道之间没有压力

C. 小球在e点的合力和在f点的合力等大反向

D. 小球在b点时对轨道的压力一定比在a点时大

【12题答案】

【答案】D

13. 风能是一种新能源，国内外都很重视利用风力来发电。某风力发电机发电效率，其风轮机旋转过程中接收风能的有效面积S=400m2，某高山顶部年平均风速为v=10m/s，一年内有效的发电时间约为5500小时（合），已知空气密度，该风力发电机一年的发电量约为（　　）

A.  B.  C.  D.

【13题答案】

【答案】C

二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得，选对但不全的得，有选错的得0分）

14. 物体在拉力作用下竖直向上运动，其中拉力做功25J，克服阻力做功5J，克服重力做功10J，则（　　）

A. 物体重力势能增加10J B. 物体机械能增加10J

C. 物体动能增加为25J D. 物体机械能增加20J

【14题答案】

【答案】AD

15. 2021年4月29日，天宫号空间站第一个舱段一一天和核心舱成功在海南文昌航天发射场升空，开启了我国长期空间驻留的新时代。规划中的天宫号空间站基本构型包括天和核心舱、问天实验舱Ⅰ和梦天实验舱Ⅱ，在空间组合成基本型“T”字型。已知天宫号空间站将在离地面高度约为400km轨道运行，在轨运行时，可看成做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　）

A. 天和核心舱在轨运行的线速度小于7.9km/s

B. 空间站的运行角速度小于地球同步卫星（离地面高度约为36000km）运行角速度

C. 知道空间站的周期、轨道高度和引力常量G，可求出地球的质量

D. 知道空间站的周期、轨道高度和引力常量G，可求出空间站质量

【15题答案】

【答案】A

16. 如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放。某同学探究小球在接触弹簧后向下的运动过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（　　）

A. 最低点的坐标为x=h+2x0

B. 小球受到的弹力最大值等于2mg

C. 小球动能的最大值为

D. 当x=h+x0时，重力势能与弹性势能之和最小

【16题答案】

【答案】CD

三、非选择题（本题共6小题，共55分）

17. 打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，下图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题：

（1）乙图是打点计时器________（填“电磁”或“电火花”），电源采用的是________（填“直流6V”或“交流220V”）。

（2）在某次实验中，物体拖动纸带做匀加速直线运动，打点计时器所用的电源频率为50Hz，实验得到的一条纸带如下图所示，纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出。按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如下图所示（单位：cm）在计数点1所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为v1=________m/s（保留两位有效数字），物体的加速度a=________m/s2（保留两位有效数字）

【17题答案】

【答案】    ①. 电火花    ②. 交流220V    ③. 0.18    ④. 0.75

18. “频闪摄影”是研究物体运动的一种常见而有效的方法，“频闪摄影”的重要特点在于照相机总是每隔一定的时间就对运动物体拍摄一次，因此拍摄到物体的图像是不连续的，但是我们能够从这些不连续的图像中发现揭示物体运动的规律。一同学受此启发，利用实验室设备配合频闪摄像机设计了如下实验，来探究“平抛运动的规律”。实验步骤如下：

（I）如图甲所示安装好实验装置，为便于观察，该同学将两个颜色不同，其他完全相同的实心金属小球放置在实验装置上，调整A、B球的高度，使两个小球重心在同一高度上。

（II）调整频闪摄像机位置，将频闪摄像机正对实验装置甲所在的位置，并打开摄像功能。

（III）用小木槌敲击弹片，让A、B两个小球同时开始运动，直至落在实验台上。

（IV）通过频闪摄像机连接打印机进行打印，得到如图乙所示的图像，图像与实物比例为1：5。

（V）在图乙中沿水平方向和竖直方向建立坐标系（坐标系图中未画出），选择A球的三个影像C、D、E进行测量，得到XCD=XDE=4.00cm，HCD=9.00cm，HDE=11.00cm。

（1）下列说法正确的是___________

A．该实验能说明平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动

B．该实验不能说明小球在水平方向做匀速直线运动

C．提升两球所处平台的高度，对探究平抛运动的规律没有影响

D．该实验中小球可以用任意材质的小球代替

（2）通过测量数据可知，该频闪摄像机的拍照时间间隔为___________s，小球A抛出时的初速度为___________m/s。（g取10m/s2）

【18题答案】

【答案】    ①. AC##CA    ②. 0.1    ③. 2

19. 在冰壶比赛中，冰壶被运动员水平掷出，在平滑的冰面上沿一条直线运动，最终停在某处，冰壶运动过程中未与其他物体发生碰撞。若冰壶与冰面间的动摩擦因数，冰壶经过停下，取重力加速度大小，求冰壶：

（1）被掷出时的初速度大小；

（2）在冰面上滑动的距离。

【19题答案】

【答案】（1）；（2）

20. 2022年2月4日至2月22日第24届冬季奥林匹克运动会将在北京和张家口举行，跳台滑雪是最具观赏性的项目之一，图示是简化的跳台滑雪的雪道示意图，AO为助滑道，OB为着陆坡。运动员从助滑道上的A点由静止滑下，然后从O点沿水平方向飞出，最后在着陆坡上着陆。已知着陆坡OB的倾角为。将运动员和滑雪板整体看作质点，不计一切摩擦和空气阻力，测得运动员从飞出到着陆的时间为1.5s，取，，，求：

（1）运动员从飞出到着陆过程中，速度变化量的大小和方向；

（2）运动员从O点飞出到着陆点的位移；

（3）运动员到达O点时获得的速度v0的大小。

【20题答案】

【答案】（1）15m/s，竖直向下；（2）18.75m，方向向下与水平面夹角为；（3）10m/s

21. 玩具汽车在平直路面由静止开始行驶，在0~6s内其速度与时间关系图象如图所示。已知玩具汽车质量，额定功率，行驶过程中的阻力恒为。

（1）求0~6s内玩具汽车克服阻力做的功；

（2）求第1s末玩具汽车发动机牵引力的瞬时功率；

（3）若玩具汽车以额定功率开始启动，经过时间，此时汽车已经以最大速度行驶，求这10s内玩具汽车行驶的距离。

【21题答案】

【答案】（1）；（2）；（2）

22. 如图所示，半径R=0.1m、内径很小的粗糙半圆管竖直置于水平地面上，质量为m=0.1kg的小球，以一定的初速度进入管内，通过最低点A时，对管壁下部的压力大小为10mg，通过最高点B时，对管壁的压力大小为3mg，g=10m/s2，求：

（1）小球通过最低点A的速度大小vA

（2）小球通过最高点B的速度大小vB；

（3）小球从最高点飞出后到落地的水平位移大小；

（4）从A到B过程中，小球克服摩擦力所做的功。

【22题答案】

【答案】（1）3m/s；（2）2m/s；（3）0.4m；（4）0.05J