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上海中学2021学年第一学期期中考试高一物理试题
注意：答案请填写在答题纸上，做在试题纸上无效
一、单项选择题I（每小题3分，共24分。以下各题只有一个答案是正确的。）
1．为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志。如图所示，甲图是限速标志（白底、红圈、黑字），乙图是路线指示标志。图中的两个数据80km/h和100km分表代表的是（ ）
A．平均速度、位移 B．平均速度、路程
C．瞬时速度，位移 D．瞬时速度、路程
2．某同学在文献上看到一个单位“”，该单位与以下哪个物理量随时间的变化率有关（ ）
A．力 B．位移 C．速度 D．加速度
3．如图，小车的直杆项端固定着小球，当小车向右做匀速运动时，球受杆子作用力的方向可能沿图中的（ ）
A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向
4．如图所示，在μ=0.1的水平桌面上向右运动的物体，质量为20kg，在运动过程中，还受到一个方向向左的大小为30N的拉力作用。则物体受到的摩擦力为（g=10m/s2）（ ）
A．30N，向左 B．30N，向右 C．20N，向左 D．20N，向右
5．如图是某物体运动的位移-时间（s-t）图像，那么该物体的运动情况是（ ）
A．曲线运动 B．往复运动
C．匀变速直线运动 D．单方向直线运动
6．如图，是我校同学研发的赛车，该赛车采用的是前轮驱动的方式，该车在平直路面上匀速行驶时，前轮和后轮所受摩擦力的方向分别为（ ）
A．向前、向前 B．向前、向后
C．向后、向前 D．向后、向后
7．有一物体初始处于静止状态，当加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零方向保持不变）。那么下列的v-t图像中，符合此过程物体运动情况可能的是（ ）
A． B．
C． D．
8．一根轻质弹簧一端固定，用大小为的力压弹簧的另一端，平衡时长度为；改用大小为的力拉弹簧，平衡时长度为，弹簧在拉伸或压缩时均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为（ ）
A． B． C． D．
二、单项选择题1（每小题4分，共16分。以下各题只有一个答案是正确的。）
9．在用滴水法测重力加速度的实验中，调整自来水管的阀门（开关），使得第1滴水落地时第2滴水正好开始下落。测出从第1滴水开始下落到第N滴水开始下落所用的时间为t，水下落的高度为h，则所测得的重力加速度g应为（ ）
A． B． C． D．
10．如图，ab两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上的v-t图像，已知a、b曲线关于它们两交点的连线对称，且在t2时刻两车相遇，下列说法正确的是（ ）
A．t1时刻两车也相遇
B．在t1～t2这段时间内的相同时刻，a车与b车加速度相等
C．在t1～t2这段时间内，两车平均速度相等
D．t1时刻a车在后，b车在前
11．如图，甲从A地静止匀加速跑向B地，当甲前进距离为x1时，乙从距A地x2处的C点由静止出发，加速度与甲相同，最后二人同时到达B地，则CB两地距离为（ ）
A． B． C． D．
12．如图，圆桶形容器内装有一定量的某种液体，容器和液体整体的重心正好位于液面上的A点，现倒出一些液体，则关于整体重心位置的变化正确的是（ ）
A．升高 B．不变 C．下降 D．不能确定
三、填空题（每小题4分，共16分。）
13．力是___________（选填“矢量”或“标量”），力的大小可以由___________测量。
14．如图，是上海外滩的夜景照片。图中的白线和红线是相机长时间曝光后拍摄汽车留下的光迹，通过该照片，___________（选填“能”或“不能”）判断左右两辆汽车行进的方向，你的理由是___________。
15．某物体以初速度v0做匀减速直线运动，6s末停下。则它前2s内、前4s内、前6s内的位移之比为___________；则它在第1s内，第3s内，第5s内的平均速度之比为___________。
16．某物体沿x轴运动，其位移随时间的函数关系是x= -t2+3t+4，其中x的单位是m，t的单位是s，求：
（1）物体前2s内的位移；
（2）2s末的速度
四、实验题（前三空2分，第四空4分，共10分）
17．如图，利用图示的传感器可以测量小车的瞬时速度。在小车上固定挡光片，使挡光片的前端与车头齐平、将传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端。将小车从该端同一位置由静止释放，获得了如下几组实验数据。
实验次数
不同的挡光片
通过传感器的时间（s）
速度（m/s）
第一次
1
0.23044
0.347
第二次
2
0.17464
0.344
第三次
3
0.11662
0.343
第四次
4
0.0585
0.342
（1）本实验中使用的传感器是___________传感器；
（2）四个挡光片中，宽度最大的是___________；
（3）四次测量中，第___________次测得的速度最接近小车车头到达传感器时的瞬时速度。
（4）在本实验中可以安装两个图示的传感器来测量小车的加速度，请简述该实验方案（需要测量哪些物理量等）：___________。
五、综合题（18题10分，19题12分、20题12分，共34分。在列式计算、逻辑推理以及回答问间过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等，并在规定区域内答题。
18．来同学国庆期间以匀速率v逆时针绕着滴水湖骑行，已知骑行轨道是圆形，A、B是该圆一条直径上的两点。若从A点出发经过时间t第二次到达B点。在此过程中，求该同学的
（1）路程s1；
（2）位移大小s2；
（3）平均加速度大小a。
19．某小球做匀变速直线运动的频闪照片如图所示；已知闪光频率为10Hz，现测得小球两位置间距离分别为AB=10cm，AC=30cm，AD=60cm。则
（1）小球的速度方向_______、小球的加速度方向_______；
A．向左 B．向右 C．向左、向右均有可能
（2）小球加速度的大小a=________；
（3）小球在D点的速率vD=_________。
20．某物体从原点出发，沿x轴做单方向直线运动，其速度平方v2随位置x变化的图像如图所示。那么
（1）求物体运动的初速度大小v0；
（2）分析并说明整个运动过程中物体的运动情况；
（3）对于整个运动过程，物体中间位置瞬时速度和中间时刻瞬时速度，若能通过己知条件求出，试分析得到它的具体数值；若不能求出具体数值，试分析给出其范围。
试卷第5页，共6页
1．D
【详解】
甲图是限速标志，即允许行驶的最大速度为80km/h，表示在某一位置的速度，是瞬时速度。乙图是路线指示标志，到杭州还有100km，100km是运动轨迹的长度，是路程。
故选D。
2．C
【详解】
加速度的国际单位为，根据加速度定义式
可知该单位与速度随时间的变化率有关，C正确，ABD错误；
故选C。
3．B
【详解】
小车向右做匀速运动，小球处于平衡状态，小球所受外力的合力为0，对小球进行受力分析，小球受重力与杆的弹力，可知这两个力是一对平衡力，则弹力必定与重力等大反向，即球受杆子作用力的方向竖直向上，沿OB方向。
故选B。
4．C
【详解】
滑动摩擦力为
方向向左
故选C。
5．B
【详解】
A．物体做直线运动，A错误；
BD．物体在一个周期内，先向正方向运动，后向负方向运动，一个周期时间回到出发点，第二个周期时间内重复第一个周期的运动，物体做往复运动，B正确，D错误；
C．物体在一个周期内，图线的斜率先增大后减小，表示物体的速度先增大后减小，不是匀变速直线运动，C错误。
故选B。
6．B
【详解】
因为赛车驱动轮在前，后轮是从动轮。匀速行驶时，前轮相对地面有向后运动的趋势，则地面给前轮一个水平向前的摩擦，这个摩擦力驱动赛车向前运动；当后轮向前运动时，地面的摩擦力将阻碍它向前运动，故地面对后轮的摩擦力方向是水平向后。
故选B。
7．D
【详解】
B．因为加速度方向与速度方向始终相同，所以物体的速度方向不变，B错误；
ACD．斜率表示加速度，加速度先增大后减小，所以图线的斜率先增大后减小，D正确，AC错误。
故选D。
8．A
【详解】
分别以两次作用为研究对象，弹簧弹力为F=kx，x为弹簧的形变量，所以由胡克定律可知
解得
故选A。
9．A
【详解】
根据自由落体公式得
解得
故选A。
10．D
【详解】
A．在t1～t2这段时间内，a图线与坐标轴所围的面积大于b图线与坐标轴所围的面积，所以这段时间内，a车的位移大， t1时刻两车不相遇，A错误；
B．在t1～t2这段时间内的相同时刻，图像的斜率不相等，a车与b车加速度不相等，B错误；
C．在t1～t2这段时间内，a图线与坐标轴所围的面积大于b图线与坐标轴所围的面积，所以这段时间内，a车的位移大，a车的平均速度大，C错误；
D．在t1～t2这段时间内，a图线与坐标轴所围的面积大于b图线与坐标轴所围的面积，所以这段时间内，a车的位移大，在t2时刻两车相遇，t1时刻a车在后，b车在前，D正确。
故选D。
11．C
【详解】
设C、B之间的距离为x，乙的运动时间为t，对乙根据位移公式得
设甲前进x1所用时间为t1，对甲根据位移分式得
解得
故选C。
12．D
【详解】
倒出液体之前，容器和液体整体的重心正好位于液面上的A点，由于液体质量分布均匀，则液体的重心位于A点下侧，故容器的重心必定在A点上侧，假设液体全部漏光，则此时重心即为容器的重心，在A点上方。当液体仅仅漏掉少许时，容器和液体整体的重心是下降的，故整体的重心可能下降，也可能上升，要看漏出液体的质量。
故选D。
13． 矢量 弹簧测力计
【详解】
[1][2]力既有大小，又有方向是矢量，力的大小可以由弹簧测力计来测量；
14． 能 见解析
【详解】
[1][2]通过该图片可以看到很多信息，如马路上的方向指示箭头，通过该箭头可以判断出，红色线的汽车是离去的，白色线的汽车是驶来的。
15． 5:8:9 11:7:3
【详解】
[1]逆向思维，根据连续相等时间比例规律，前2s内、前4s内、前6s内的位移之比为
[2] 逆向思维，根据连续相等时间比例规律，第1s内，第3s内，第5s内的位移之比为
第1s内，第3s内，第5s内的平均速度之比为
16．（1）2m；（2）-1m/s
【详解】
（1）根据位移时间关系有
将该关系与位移时间函数对比有
，
物体前2s内的位移
（2）2s末的速度
大小为1m/s，方向与规定正方向相反。
17． 光电 1 四 见解析
【详解】
（1）[1]本实验中的传感器是将光信号转变为电信号，使用的传感器是光电传感器；
（2）[2]根据 和表格，每次达到光电门时的速度相同，遮光时间越长的挡光板的宽度越大，所以四个挡光片中，宽度最大的是1；
（3）[3]遮光板越窄，遮光时间越短，平均速度越接近瞬时速度，四次测量中，第四次的遮光时间最短，所以第四次测得的速度最接近小车车头到达传感器时的瞬时速度。
（4）[4]在本实验中可以安装两个图示的传感器，测量小车的初速度和末速度
设两个光电门之间的距离为L
解得
要测量小车的加速度，需要测量两个光电门之间的距离为L、遮光板的宽度d、小车通过两个光电门时遮光板的遮光时间t1和t2。
18．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）设圆周半径为R，根据题意可知
路程是实际轨迹的长度，所以路程为
（2）位移大小为AB连线长度
（3）由加速度定义式可知
19． C B
【详解】
（1）[1][2]小球有可能向右做匀加速直线运动，速度和加速度的方向都向右；小球也有可能向左做匀减速直线运动，速度方向向左，加速度方向向右。所以小球的速度方向向左、向右均有可能，加速度方向向右。
（2）[3] 由于闪光频率为10Hz，可得相邻两点间的时间间隔为
由匀变速直线运动推论可知，小球的加速度大小为
（3）[4]由匀变速直线运动推论，小球在C点的速度为
由匀变速直线运动速度与时间的关系，可知小球在D点的速度为
20．（1）3m/s；（2）整个过程中物体做初速度为3m/s，加速度为的匀减速运动，经过4m后停止；（3），
【详解】
（1）根据
对比图像可知
（2）整个过程中物体做初速度为3m/s，加速度为的匀减速运动，经过4m后停止。
（3）物体运动的总时间为
将物体运动的逆过程看做是初速度为零的匀加速运动，则中间时刻的速度
中间位置的速度
答案第7页，共7页
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