2024-2025学年湖北省孝感高级中学高一（上）入学测试物理试卷（B卷）（含答案）

这是一份2024-2025学年湖北省孝感高级中学高一（上）入学测试物理试卷（B卷）（含答案），共7页。试卷主要包含了单选题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题：本大题共3小题，共15分。
1.如图所示，一个半径为R的半圆形凹槽固定在地面上，一个半径为kRk<1的圆柱体从凹槽的右端静止释放。假设凹槽内表面足够粗糙，圆柱体在滚动时不会打滑。刚释放时，圆柱体表面的箭头指向凹槽中心O，当k=18时，圆柱体滚动到凹槽最低点时的箭头指向为( )
A. 水平向右B. 水平向左
C. 竖直向上D. 竖直向下
2.两支完全相同的光滑直角弯管(如图所示)，现有两只相同小球a和aˈ同时从管口
由静止滑下，则谁先从下端的出口掉出：(假设通过拐角处时无机械能损失)( )
A. a球先到B. a＇球先到
C. 两球同时达到D. 无法确定
3.A、B两辆车以相同速度v0同方向做匀速直线运动，A车在前，B车在后。在两车上有甲、乙两人分别用皮球瞄准对方，同时以相对自身为2v0的初速度水平射出，如不考虑皮球的竖直下落及空气阻力，则( )
A. 甲先被击中B. 乙先被击中
C. 两人同时被击中D. 皮球可以击中乙而不能击中甲
二、填空题：本大题共3小题，共18分。
4.初始状态下，6只蚂蚁分别位于边长为L的正六边形的六个顶点处。在某一时刻，
它们开始以不变的速率u相互追逐，速度方向始终指向前面的蚂蚁，最后在正六边
形的中心相遇。则六只蚂蚁走过的总路程长度为__________。
5.如图所示，R1=R3=R5=……=R99=5Ω，R2=R4=R6=……=R98=10Ω，R100=5Ω，ε=10V。则电阻R2上的电功率应等于_______________。
6.如图所示，两平面反射镜A和B斜交，交点为O，两镜夹角为36∘，两反射镜的
反射面相对.在两反射镜之间有一物点S，观察者位于两镜之间，观察者在A镜中最
多可以看到________个S点像；在B镜中最多可以看到___________个S点像．
三、综合题：本大题共5小题，共67分。
7.（10分）某工厂每天早晨7:00准时派小汽车到总工程师家接他上班，某天，小汽车在路上因故障原因导致7:10时车还未到达总工程师家，于是总工程师步行出家门，走了一段时间后，遇到了前来接他的小汽车，他上车后，小汽车立即掉头继续前进，进入单位大门时，他发现比平时迟到了20min。已知汽车的速度是工程师步行速度的6倍，则汽车在路上因故障耽误的时间为多少？
8.（12分）两无人机A、B进行“空中停车”测试(即减速直至停在空中)。它们沿着同一直线同向飞行。t=0时刻，A正以速度v1=12m/s、加速度大小a1=2m/s2做匀减速直线运动。此时在A的后方距离为s0处，B正以速度v2=4m/s、加速度大小a2=3m/s2做匀加速直线运动。为了避免与前方的A相撞，t=3s时，B开始以大小为a0(未知)的加速度做匀减速直线运动，进行“空中停车”。则
(1)求前3s的时间内A、B各自的位移大小xA1、xB1；
(2)求A、B第一次速度相同所经历的时间t1；
(3)若A、B两无人机同时停止且恰好不相撞，求初始间距s0；
(4)为了避免相撞，当s0取不同数值时，请确定加速度a0与s0应该满足的关系式。
9.（14分）小明为多普勒效应的理解问题而请教他的物理老师，老师就给他出了一道匀速直线运动的题目让他思考，他轻松做完了这道题目，从此不再困惑．请你也尝试做一做这道题目：
如图(b)所示，声源S在x轴上运动，S相继向右侧观察者A发出两个脉冲信号(如图(a)所示)，两脉冲信号间的时间间隔为T.已知空气中声音传播的速度大小为v，不考虑空气的流动，试计算如下两种情况中A接收到的两个脉冲信号间的时间间隔T′，并比较f′=1T′与f=1T的大小关系．(设T远大于单个脉冲的持续时间，且远小于信号在空间传播的时间)
(1)声源S静止，观察者A以大小为vA的速度沿x正方向轴运动(vA(2)声源S、观察者A分别以大小为vS、vA的速度沿x轴正方向运动(vS10.（15分）如果平直公路上有一列汽车车队以10 m/s的速度正在匀速行驶，相邻车间距为25 m，后面有一辆摩托车以20 m/s的速度同向行驶，当它距离车队最近一辆车25 m时刹车，以0.5 m/s2的加速度做匀减速运动，摩托车在车队旁边行驶而过，设车队车辆数足够多，求：
(1)摩托车最多与几辆汽车相遇？最多与车队中汽车相遇几次？
(2)摩托车从赶上车队到离开车队，共经历多长时间？
11.（16分）圆周运动转过的角度θ可以类比直线运动中的位移x，角速度ω类比速度v，角加速度β类比加速度a。一个质点做匀角加速度圆周运动，β=β0，已知t=0，θ=θ0，ω=ω0，求任一时刻t的质点运动的角速度和角位移(即角度θ)的表达式。
参考答案
1.C
2.A
3.C
4.12L
5.2.5
6.5；5
7.根据题意可知，小汽车正常 7:00 到工程师家，出故障后耽误 T 分钟，工程师步行 t 分钟，可知，在7点 10+t 分遇到小汽车，工程师步行 t 分钟的路程，小汽车用 t6 分钟，即在7点 T−t6 分与工程师相遇，则有
10+t=T−t6
若正常情况下从工程师家到工厂用 T0 分钟，即7点 T0 分到工厂，从小汽车工程师相遇处到工厂需要 T0−t6 分钟，则到工厂的时间为7点 T−t6+T0−t6 分，则有
T−t6−t6=20
联立解得
T=24min

8.(1)前 3s 的时间内A、B各自的位移大小分别为
xA1=v1t−12a1t2=27m
xB1=v2t+12a2t2=25.5m
(2)二者速度相等时
v1−a1t1=v2+a2t1
得
t1=1.6s
(3) t=3s 时，A、B的间距为
Δx=xA1+s0−xB1=s0+1.5m
此时A、B的速度分别为
vA=v1−a1t=6m/s ， vB=v2+a2t=13m/s
3s后A的运动时间为
t2=vAa1=3s
3s后，二者都做匀减速直线运动至零，且恰好相遇。以A为参考系，有
Δx=vB−vA2t2
联立得
s0=9m
(4)当 s0≥9m ，则A先停止，B后停止，都停止时二者间距最小，为避免相撞，二者相对位移小于 s0+1.5m ，则
vB22a0−vA2t2得
a0>1692s0+21m/s2
当 s0<9m ，二者不相撞，则3s后至A停止前，二者共速时有最小间距，则共速时相对位移应小于 s0+1.5m 。设3s后共速需时间为t3，则
v=vA−a1t3=vB−a0t3
得
t3=7a0−2 ， v=6−2t3
则
vB+v2t3−vA+v2t3得
a0>492s0+1.5+2m/s2

9.解：(1)设两个脉冲信号从波源S发出后分别经时间t1、t2到达观察者A，则有vt1+vAT′=vt2，T′=T+t2−t1
联立解得T′=vv−vAT，
而f′=1T′=v−vAv．1T=v−vAvf，故f′解法二：两脉冲信号都发出后的间距为△x=vT，选观察者A为参考系，两信号脉冲的相对速度为v′=v−vA，则两信号脉冲到达观察者A的时间间隔T′满足△x=v′T′，即有(v−vA)T′=vT，解得T′=vv−vAT。
(2)两个脉冲信号从波源S发出后分别经时间t1、t2到达观察者A，则有vt1+vAT′=vt2+vsT，T′=T+t2−t1，
联立解得T′=v−vsv−vAT，f′=v−vAv−vsf;
则当vs=vA时，f′=f;当vs>vA时，f′>f;当vs解法二：波源S、观察者A均沿x轴正方向运动时，两脉冲信号都发出后的间距为△x=vT−vST，选观察者A为参考系，两信号脉冲的相对速度为v′=v−vA，则两信号脉冲到达观察者A的时间间隔T′满足△x=v′T′，即有(v−vA)T′=vT−vST，解得T′=v−vSv−vAT。

10.解：(1)当摩托车速度减为10m/s时，设用时为t，摩托车行驶的距离为x1，每辆汽车行驶的距离都为x2．
v2=v1−at，代入得，10=20−0.5t，解得t=20s ①
v22−v12=−2ax1
解得，x1=300m ②
x2=v2t=200m ③
摩托车与最后一辆汽车的距离Δx=300−200−25m=75(m)
故摩托车追上的汽车数n=7525+1辆=4辆．
之后汽车反追摩托车，摩托车与汽车相遇的次数为7次；
(2)设摩托车追上最后一辆汽车的时刻为t1，最后一辆汽车超过摩托车的时刻为t2,
Δx+v2t=v1t−12at2
解得，t1=20−10 3s，t2=20+10 3s
Δt=t2−t1=20 3s
11.根据速度公式
v=v0+at
类比得
ω=ω0+β0t
根据位移公式
x=v0t+12at2
类比得
θ=ω0t+12β0t2