浙江省绍兴市诸暨中学2021-2022学年高一上学期期中考试物理试题（实验班）含答案

诸暨中学2021学年高一期中考试物理试卷（实验班）

2021.11

命题教师  侯位锋  孙鑫军

一、选择题（每小题3分，共39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.下列说法正确的是（    ）

1. 牛顿用实验测出了万有引力常量，被认为是第一个测出质量的人。
2. 功有正负，正负表示做功的多少
3. 伽利略对自由落体的研究，采用了实验和逻辑推理相结合的研究方法
4. 用质点来代替实际物体用了等效替代的方法

2.小易同学假期去游玩看到了一条弯曲的河流，图中A、B、C、D为四处河岸，他想根据所学知识分析一下河水对河岸的冲刷程度，你认为冲刷最严重最有可能的是（   ）

A．A处     B．B处    C．C处     D．D处

3.超级大摆锤又名大摆锤、流星锤，是国际上流行的新型游乐设备。常见于各大游乐园。游客坐在圆形的座舱中，面向外。通常，大摆锤以压肩作为安全束缚，配以安全带作为二次保险。座舱旋转的同时，悬挂座舱的主轴在电机的驱动下绕O点做圆周运动。大摆锤的运行可以使置身其上的游客惊心动魄，如图是大摆锤在摆动过程的瞬间，A、B是主轴上的两点，OA=r1，OB=r2，下列说法正确的是（   ）

A.摆锤在摆动过程中机械能守恒

B.角速度

C.向心加速度之比： =

D.线速度

4.2021年6月17日，中国的神舟十二号载人飞船发射升空，顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空，这是我国载人航天工程立项实施以来的第19次飞行任务，也是空间站阶段的首次载人飞行任务。如图所示，空间站在离地面高度约389.47千米轨道上运行，下列说法正确的是（   ）

1. 空间站中的宇航员不受地球引力作用
2. 空间站的轨道运行速度大于7.9km/s
3.   空间站运行的速度小于地球赤道上物体随地球自转的速度
4. 空间站中可以使用弹簧拉力器锻炼身体

5.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

6． 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.

7.一质量为2 kg的物块静止放置在光滑水平桌面上，在水平力F的作用下从静止开始沿直线运动，F随时间t变化的图线如图所示，则（　　）

A．t=2s时，物块的瞬时速度为1 m/s

B．t=1.5s时，物块的瞬时功率为3w

C．t=2s至4s过程，物块做匀速直线运动

D．t=2s至4s过程，力F对物块做正功

8．观察水龙头，在水龙头出水口处水的流量（单位时间内通过任一横截面的水的体积）稳定时，发现水流不太大时，从水龙头中连续流出的水会形成一水柱，现测得高为H的水柱上端横截面积为S1，下端横截面积为S2，重力加速度为g，以下说法正确的是（　　）

A．水柱是上细下粗

B．水柱是上下均匀

C．该水龙头的流量是

D．该水龙头的流量是

9.A、B两球沿直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前、后的位移随时间变化的图象，a、b分别为A、B两球碰前的位移随时间变化的图象，c为碰撞后两球共同运动的位移随时间变化的图象，若A球质量是m=2kg，则由图判断下列结论不正确的是（　　）

A．碰撞前后A球的动量变化量为4kg·m/s

B．碰撞前后B球的动量变化量为－4kg·m/s

C．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10J

D．A、B两球碰撞前的总动量为3kg·m/s

10.如图所示，AB、AC、AD是竖直平面内三根固定的光滑细杆，A、B、C、D四点位于同一圆周上，A点位于圆周的最高点，D点位于圆周的最低点。每根杆上都套着一个质量相同的小滑环（图中未画出），三个滑环分别沿不同的细杆从A点由静止开始滑下，不计空气阻力，在它们分别沿杆下滑的整个过程中，下列说法正确的是（　　）

A．重力对它们所做的功相同 B．重力对它们的冲量相同

C．合外力对它们所做的功相同 D．合外力对它们的冲量相同

11. 一个物块以60J的初动能从倾角为的固定斜面（足够长）底端向上运动，其加速度大小为，以斜面底端为零势能面，则此物块（　　）

A. 到达最高点时重力势能为50J

B. 滑回底端时的动能为20J

C. 上滑过程中动能与势能相等时机械能50J

D. 下滑过程中动能与势能相等时机械能为30J

12．两轮平衡车广受年轻人的喜爱，它的动力系统由电池驱动，能够输出的最大功率为P0，小明驾驶平衡车在水平路面上沿直线运动，受到的阻力恒为f，已知小明和平衡车的总质量为m，从启动到达到最大速度的整个过程中，小明和平衡车可视为质点，不考虑小明对平衡车做功，设平衡车启动后的一段时间内是由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动，则下列说不正确的是

A.平衡车做匀加速直线运动时，输出功率与速度成正比

B.平衡车做匀加速直线运动时，牵引力大小F=ma

C.平衡车做匀加速直线运动所用的时间

D.平衡车能达到的最大行驶速度

13.在倾角为的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为m和2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动，当B刚离开C时，A的速度为v，加速度为a，方向沿斜面向上。设弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，则（　　）

A．当B刚离开C时，A发生的位移大小为

B．当A的速度达到最大时，B的加速度大小为

C．B刚离开C时，恒力对A做功的功率为

D．从静止到B刚离开C的过程中，物块A克服重力做功为

二、选择题（每小题4分，共12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。）

14.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，链球所需向心力仅由链条拉力提供

15. 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点时的加速度大于它在轨道3上经过P点的加速度

16. 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0.2 

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

三、实验题（本题共2小题，每小题2分，共14分）

17.某同学做“验证机械能守恒定律”的实验，实验室已提供了铁架台、夹子、导线、纸带、重锤等器材。

（1）为完成此实验，除了所给的器材，还必须从图中选取的实验器材是_______（填器材代号）。

A．B．C．

D．E．F．

（2）该同学选出正确的器材，完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图甲所示。选取纸带上连续打出的六个点A、B、C、D、E、F，所用交流电源的频率为50Hz，利用图中刻度尺读取数据。

①其中B点对应的刻度尺读数为_______cm；

②判断纸带的_______（选填“左”或“右”）端与重锤相连；

③计算出打E点时重锤速度vE=_______m/s（保留3位有效数字）；

④实验中发现重锤增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是_______。

A．重锤的质量过大

B．电源的电压偏低

C．重物及纸带在下落时受到阻力

18.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3小题，共35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.

19.如图所示，一条滑道由长LAB=60m、倾角为θ=37⁰的斜面与长直轨道BC组成。一质量m=1kg的物块从斜面顶端A处静止滑下，进入水平轨道后滑行x=40m停止，整个过程滑行的最大速度为vm=20 m/s。不计B处的能量损失，sin37⁰=0.6。求：

（1）滑块在滑道上滑行的时间；

（2）滑块在水平滑道滑行时，克服摩擦力做的功；

（3）滑块与滑道间的动摩擦因数。

20.我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图所示。为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，示意如图，AB长L1=150 m，BC水平投影L2=63 m，图中C点切线方向与水平方向的夹角θ=120（sin120=0.21）。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t=6 s到达B点进入甲板BC。已知飞行员的质量m=60kg，g=10m/s2，求：

（1）舰载机水平运动的过程中，飞机对飞行员所做功W；

（2）舰载机刚进入BC时，飞行员对飞机的作用力；

（3）舰载机水平运动的过程中，飞机对飞行员的冲量I的大小。

21.某同学设计的某款游戏装置由轨道ABCD和圆弧轨道EF二部分构成。如图所示，该装置竖直放置在高H=0.62 m的水平台面上；装置中轨道ABCD的动摩擦因数均为μ=0.5，其余轨道摩擦不计。AB、CD为水平面，BC为斜面，AB与BC、BC与CD间均由长度不计的圆弧连接，C点上方有一圆弧形弹性小挡板K，挡板末端水平。E点在D点的正上方，DE间距不计。B点到E点的竖直高度h=0.08m，ABCD的水平长度为L=0.12 m；在水平轨道AB的左侧放有一弹射装置。将一可视为质点，质量m=1kg的物体紧贴弹簧由静止释放弹出，当弹簧的压缩量为d时，物体由E点进入半径R=0.2 m的1/4圆弧轨道EF运动，物体在此轨道最高点恰好不受任何挤压。忽略小物体在各轨道交接处因碰撞带来的机械能的损失。

（1）当弹簧的压缩量为d时，求小物体在1/4圆弧轨道中运动时的最小速度及此情况下弹射装置弹簧的初始弹性势能；

（2）当弹簧的压缩量为1.5d时，求物体在运动至F点处对圆形轨道的压力；

（3）当弹簧的压缩量为d时，在D点放置与小物块等质量的小球，小物块经过D点时与小小球发生弹性碰撞，碰后小球经轨道EF从F点竖直向下运动，与正下方固定在直杆上的三棱柱G碰撞（三棱柱G的位置上下可调），碰后速度方向水平向右，大小与碰前相同，最终落在地面上Q点，求落地点Q与F点的水平距离x的最大值xmax。

诸暨中学2021学年高一期中考试物理试卷（实验班）答案

选择答案

1-5  CCCDD 6-10  ABCDB  11-13  BBB

14 BC 15 BC 16 BD

17. BCE  9.80-9.85  左  2.53-2.58
18. B  =  2：1  2：1

19.如图所示，一条滑道由长LAB=60m、倾角为θ=37⁰的斜面与长直轨道BC组成。一质量m=1kg的物块从斜面顶端A处静止滑下，进入水平轨道后滑行x=40m停止，整个过程滑行的最大速度为vm=20 m/s。不计B处的能量损失，sin37⁰=0.6。求：

（1）滑块在滑道上滑行的时间；

（2）滑块在水平滑道滑行时，克服摩擦力做的功；

（3）滑块与滑道间的动摩擦因数。

（1）

（2）

（3）

20.我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图所示。为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，示意如图，AB长L1=150 m，BC水平投影L2=63 m，图中C点切线方向与水平方向的夹角θ=120（sin120=0.21）。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t=6 s到达B点进入甲板BC。已知飞行员的质量m=60kg，g=10m/s2，求：

（1）舰载机水平运动的过程中，飞机对飞行员所做功W；

（2）舰载机刚进入BC时，飞行员对飞机的作用力；

（3）舰载机水平运动的过程中，飞机对飞行员的冲量I的大小。

（1）舰载机作匀加速直线运动  L1/t=v/2     v=50   m/s   

                      W=mv2/2=7.5×104  J                         3分

（2）  舰载机作匀加速直线运动  L1/t=v/2     v=50   m/s

       L2=Rsinθ   FN-mg= mv2/R        FN=1.1×103   N                4分

（3）舰载机由静止开始做匀加速直线运动，设其刚进入上翘甲板时的速度为a，则有

        L=at2/2                 a=25/3  m/s2              

     F= [(mg)2+(ma)2]1/2=780  N        IF=Ft=4.68×103  Ns               3分

22.某同学设计的某款游戏装置由轨道ABCD和圆弧轨道EF二部分构成。如图所示，该装置竖直放置在高H=0.62 m的水平台面上；装置中轨道ABCD的动摩擦因数均为μ=0.5，其余轨道摩擦不计。AB、CD为水平面，BC为斜面，AB与BC、BC与CD间均由长度不计的圆弧连接，C点上方有一圆弧形弹性小挡板K，挡板末端水平。E点在D点的正上方，DE间距不计。B点到E点的竖直高度h=0.08m，ABCD的水平长度为L=0.12 m；在水平轨道AB的左侧放有一弹射装置。将一可视为质点，质量m=1kg的物体紧贴弹簧由静止释放弹出，当弹簧的压缩量为d时，物体由E点进入半径R=0.2 m的1/4圆弧轨道EF运动，物体在此轨道最高点恰好不受任何挤压。忽略小物体在各轨道交接处因碰撞带来的机械能的损失。

（1）当弹簧的压缩量为d时，求小物体在1/4圆弧轨道中运动时的最小速度及此情况下弹射装置弹簧的初始弹性势能；

（2）当弹簧的压缩量为1.5d时，求物体在运动至F点处对圆形轨道的压力；

（3）当弹簧的压缩量为d时，在D点放置与小物块等质量的小球，小物块经过D点时与小小球发生弹性碰撞，碰后小球经轨道EF从F点竖直向下运动，与正下方固定在直杆上的三棱柱G碰撞（三棱柱G的位置上下可调），碰后速度方向水平向右，大小与碰前相同，最终落在地面上Q点，求落地点Q与F点的水平距离x的最大值xmax。