吉林省长春市榆树中学2021年高一物理测试题带解析

吉林省长春市榆树中学2021年高一物理测试题含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 两个互相垂直的力F1和F2同时作用在同一物体上，使物体由静止开始运动，物体在通过一段位移的过程中，力F1对物体做功8J，力F2对物体做功6J，则F1和F2的合力对物体做功为（）
A．14 J B.10 J C.7 J D.2 J
参考答案：
A
2. （多选题）火车轨道在转弯处外轨高于内轨，该高度差由转弯半径与火车速度确定．若在某转弯处规定行驶速度为v，则下列说法中正确的是（）
A．当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力
B．当以v的速度通过此弯路时，轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力
C．当速度大于v时，轮缘挤压外轨
D．当速度小于v时，轮缘挤压外轨
参考答案：
AC
【考点】向心力．
【分析】火车拐弯时以规定速度行驶，此时火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力．若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力；若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力．
【解答】解：A、当火车以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力，内外轨都无压力．故A正确，B错误．
C、若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨．故C正确．
D、若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨．故D错误．
故选：AC．
3. 在力学单位制中，选定下面哪一组物理量的单位作为基本单位（）
A．速度、质量和时间B．重力、长度和时间
C．长度、质量和时间D．位移、质量和速度参考答案：
C
【考点】力学单位制．
【分析】在力学单位制中，选定长度、质量和时间的单位为基本单位．
【解答】解：在力学单位制中，基本单位是m、kg、s，分别是基本物理量长度、质量和时间的单位．
故选：C．
4. 如图所示，一小球静止放在光滑长木板与光滑竖直墙面之间，木板下端与墙有转轴连接．设球对木板的压力为N1，球对墙的压力为N2，小球的重力为G，当木板绕转轴逆时针缓慢转动的过程中
（）
A．N1始终小于N2
B．N1和N2都一直在变大
C．球受到的合力缓慢增大
D．重力G沿垂直于木板方向的分力就是N1
参考答案：
B
【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．
【分析】以小球为研究对象，分析受力情况：重力、木板的支持力和墙壁的支持力，根据牛顿第三定律得知，墙面和木板对球的压力大小分别等于球对墙面和木板的支持力大小，根据平衡条件得到两个支持力与θ的关系，再分析其变化情况；缓慢旋转受力平衡；根据受力物体不同确定D选项是否正确．
【解答】解：以小球为研究对象，分析受力情况：重力G、墙面的支持力N2′和木板的支持力N1′．根据牛顿第三定律得知，N1=N1′，N2=N2′．
根据平衡条件得：N1′=，N2′=Gcotθ，
A、根据图中几何关系可知，N′2始终小于N′1，则N2始终小于N1，A错误；
B、将木板从图示位置开始缓慢逆时针旋转的过程中，θ减小，cotθ增大，sinθ减小，则N1′和N2′都始终增大，故N1和N2都始终增大，B正确；
C、球受到的合力始终为零，C错误；
D、重力G沿垂直于木板方向的分力的受力物体是球，压力的受力物体是木板，二者大小相等，但不是一个力，D错误．
故选：B．
5. 月球表面的重力加速度为地球表面上重力加速度的1/6，一个质量为600 kg的飞行器到达月球后( )
A．在月球上质量仍为600 kg
B．在月球表面上的重量为980 N
C．在月球表面上空的重量小于980 N
D．在月球上的质量将小于600 kg
参考答案：
A
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 为了研究物体的平抛运动，可做下面的实验：如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出；同时B球被松开，做自由落体运动．两球同时落到地面．把整个装置放在不同高度，重新做此实验，结果两小球总是同时落地．此实验说明了A球在竖直方向做运动．某同学接着研究事先描出的小钢球做平抛运动的轨迹，以抛出点为坐标原点O，取水平向右为x轴，竖直向下为y轴，如图2所示．在轨迹上任取点A和B，坐标分别为A（x1，y1）和B（x2，y2），使得y1：y2=1：4，结果发现x1：x2=1：2，此结果说明了小钢球在水平方向做运动．
参考答案：
自由落体；匀速直线．
【考点】研究平抛物体的运动．
【分析】探究平抛运动的规律中，实验同时让A球做平抛运动，B球做自由落体运动，若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，而不能说明A球水平方向的运动性质．在如图2中，已知竖直方向上做自由落体，可以知道运动到A、B的时间比，通过水平位移判断水平方向上的运动性质．
【解答】解：在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，
则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动．
竖直方向上做自由落体运动，y1：y2=1：4，
根据h=gt2知，运到到A、B两点的时间比为1：2，
所以O到A、A到B的时间相等，水平位移又相等，
因此水平方向上做匀速直线运动．
故答案为：自由落体；匀速直线．
7. 将一个1.0×10－5C的电荷从电场外移到电场里一点A，外力克服电场力作功6.0×10－
3J，则A点的电势为Ua＝_____V；如果此电荷从电场外移到电场里的另一点B时，电场力作功0.02J，则A、B两点电势差为Uab＝______V；如果另一个电量是0.2C的负电荷从A移到B，则电场作功______J．
计算题（共32分。

要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。

）
参考答案：
8. 随着人们物质生活水平逐步提高，农村的厨灶发生了革命性的变化。

煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭。

若要将2.5kg初温为20℃的水加热到80℃,至少需要燃烧
______________m3的液化气。

［液化气的热值是5.0×107J/ m3 ］
参考答案：
1.26×10－2
9. 14．河宽420m，船在静水中的速度为5m/s，水流速度是4m/s，则过河的最小位移
为 m。

参考答案：
10. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：
（1）在探究物体的加速度与力的关系时，应保持 _______________不变。

实验中应把长木板在小车运动的起始端适当垫高，这样做是为了
_____________ _ .
（2）在探究物体的加速度与物体质量的关系时，应保持 _______________ 不变，分别改变物体的质量m，测出相对应的加速度a。

（3）为了更直观地反映物体的加速度a与物体质量m的关系，往往用二者的关系图象表示出来，该关系图象最好应选用 ________。

A．a-m图象 B．m-a图象 C．图象 D．图象
（4）某同学在实验中得到一条纸带（如图），图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s，由图中给出的数据计算在打下B点时小车的速度___________和小车在此过程中的加速度____________ （计算结果均要求取两位有效数字）
参考答案：
11. 一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面AC,如图所示。

已知AB长度和AC的弧长相等。

两个小球P、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑，则p、q在同一高度的速度大小分别为vp1、vq1的大小关系为：vp1 vq1（填“>、=、<”），p落到B处的时间为tp , q落到C处的时间为tq ,则有：tp tq （填“>、=、<”）。

参考答案：
= ，>
12. 如图所示装置中，A物体质量为20kg，B物体质量为10kg。

不计滑轮与绳子间的摩擦，两物体在空中运动时，A物体的加速度为__________m/s2。

参考答案：
10/3
13. 变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度档，右图是某一“奇安特”变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿,B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿。

那么该车可变换
________种不同档位；且A与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA:ωD=_____________。

参考答案：
4; 1：4
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）
（1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2（保留三位有效数字）．打D点时速度大小
为m/s。

加速度方向为（填向左、向右）
（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学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。

该图线不通过原点，其主要原因是______________________ ．
参考答案：
（1）0.510 0.696 向左
（2）没有平衡摩擦力
15. 在做“研究平抛物体的运动”实验时，
（1）除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、铁架台、白纸之外，下列器材中还需要的是
A．秒表B．天平C．重垂线D．刻度尺
（2）在此实验中，某同学只记录了A、B、C
三个点而忘了抛出点的位置，今取A为坐标原点，建立了如图所示的坐标系，平抛轨迹上三点的坐标值图中已标出，g=10m/s2，则：
①小球由A运动到B所用的时间为s；
②小球平抛的初速度为m/s；
③小球经过B点时的速度大小为m/s；
④小球水平抛出点的坐标为x=cm，y=cm．
参考答案：
（1）CD，（2）①0.1，②1.0，③，④﹣10，﹣5．
【考点】研究平抛物体的运动．
【分析】（1）在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动．所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内．要画出轨迹，必须让小球在同一位置多次释放，才能在坐标纸上找到一些点．然后将这些点平滑连接起来，就能描绘出平抛运动轨迹．根据实验的原理，确定实验的器材．
（2）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出小球平抛运动的初速度．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出B点的速度．
根据速度时间公式求出抛出点到B点的时间，从而得出抛出点到B点的水平位移和竖直位移，从而得出抛出点位置坐标．
【解答】解：（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、铁架台、白纸之外之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，还需要刻度尺，便于确定小球间的距离，故C、D正确．
故选：CD．
（2）①在竖直方向上，根据△y=gT2得，A到B的时间T=．
②小球平抛运动的初速度．
③B点的竖直分速度，根据平行四边形定则知，B点的速度
=m/s=m/s．
④小球从抛出点到B点的时间，则抛出点到B点的水平位移
x B=v0t=1×0.2m=0.2m=20cm，竖直位移，
小球抛出点的横坐标x=10﹣20cm=﹣10cm，纵坐标y=15﹣20cm=﹣5cm．
故答案为：（1）CD，（2）①0.1，②1.0，③，④﹣10，﹣5．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （计算）如图所示重为G=10N的物体在两根细绳的悬挂下处于静止状态。

细绳AC、BC与竖直方向的夹角分别为，，求细绳AC、BC对物体的拉力各多大？
参考答案：
F AC=5N;F BC=5N
解:对物体C受力分析AC和BC绳子拉力的合力与物体C重力相等，由力的平行四边形法则可得
AC绳子拉力F1=Gcos 600=5N
BC绳子拉力F2=Gcos300 =5N
17. 一只花盆从离地面20m高的地方自由落下，经过多长时间花盆落到地面？花盆到达地面时的速度有多大？（取g=10m/s2）
参考答案：
（1）由得 t=2s （4分）
（2）由（或v=gt）得 v=20m/s （
18. 如图所示，长为L的细线下系一质量为m的小球( L ＞＞ｄ，ｄ为小球的直径)，线上端固定在O 点，小球可以在竖直面内摆动，不计空气阻力，当小球从摆角为θ的位置由静止运动到最低点的过程中，求：
（1）重力对小球做的功？
（2）小球到最低点时的速度为多大？
(3)小球在最低点时，细线对小球的拉力？
参考答案：。