福建省建瓯市芝华中学2022学年高一物理下学期期中试题含解析

2022-2022学年第二学期芝华中学高一期中考试物理试卷一、选择题（本大题共10小题，每题4分，共40分）1.在下列情况下机械能守恒的有（）A.在空气中匀速下落的降落伞B.起重机吊着加速上升的重物C.沿斜面匀速下滑的物体D.做自由落体运动的物体【答案】D【解析】A：在空气中匀速下落的降落伞，动能不变，重力势能减小，机械能减小。故A项机械能不守恒。B：起重机吊着加速上升的重物，动能增大，重力势能增大，机械能增大。故B项机械能不守恒。C：沿斜面匀速下滑的物体，动能不变，重力势能减小，机械能减小。故C项机械能不守恒。D：做自由落体运动的物体，只受重力，下落过程中只有重力做功，机械能守恒。故D项机械能守恒。本题选机械能守恒的，答案为D。点睛：机械能守恒的条件是系统除重力（弹簧弹力）外其他力做的功为零。2.河宽420m，船在静水中速度为4m/s，水流速度是3m/s，则船过河的最短时间为（）A.105sB.140sC.84sD.100s【答案】A【解析】河宽420m，船在静水中速度为4m/s，当船头垂直河岸过河时，船过河的时间最短，则船过河的最短时间。故A项正确，BCD三项错误。点睛：运动的独立性原理又称运动的叠加性原理，是指一个物体同时参与几种运动，各分运动都可看成独立进行的，互不影响，物体的合运动则视为几个相互独立分运动叠加的结果。知道最小位移、最短时间对应的物理模型。3.某运动物体的动能为Ek，若将其质量和速度均变为原来的2倍，则物体的动能变为（）A.2EkB.8EkC.4EkD.16Ek【答案】B【解析】物体动能的表达式，若将其质量和速度均变为原来的2倍，则物体的动能变为。故B项正确，ACD三项错误。-9-\n4.关于功率，下列说法中正确的是（）A.由P=W/t可知，做功越多，功率越大B.由P=Fv可知，物体的运动速度越大，功率就越大C.由P=Fv可知，做功的力越大，功率就越大D.由P=W/t可知，单位时间内做功越多，功率越大【答案】DB：由P=Fv可知，物体的运动速度越大，功率不一定越大，还与做功的力有关。故B项错误。C：由P=Fv可知，做功的力越大，功率不一定越大，还与物体的运动速度有关。故C项错误。D：由P=W/t可知，单位时间内做功越多，功率越大。故D项正确。5.当物体克服重力做功时，物体的（）A.重力势能一定增加，动能不一定减小B.重力势能一定减小，动能一定增加C.重力势能不一定增加，动能一定增加D.重力势能一定增加，动能一定减小【答案】A【解析】当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；其他力做功的情况未知，物体动能的变化未知。故A项正确，BCD三项错误。点睛：重力做正功，物体的重力势能减小；重力做负功，物体的重力势能增大。合力做正功，物体的动能增大；合力做负功，物体的动能减小。6.发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的网球忽略空气的影响速度较大的球越过球网，速度度较小的球没有越过球网；其原因是（）A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大【答案】C【解析】发球机发出的球，速度较大的球越过球网，速度度较小的球没有越过球网，原因是发球机到网的水平距离一定，速度大，则所用的时间较少，球下降的高度较小，容易越过球网，故C正确．-9-\n7.关于平抛运动，下面的几种说法中正确的是（）A.平抛运动是一种不受任何外力作用的运动B.平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动C.平抛运动的物体质量越小，落点就越远，质量越大，落点就越近D.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动【答案】D【解析】平抛运动的物体只受重力，故A错误。平抛运动是曲线运动，它的速度方向沿田轨迹的切线方向，方向不断改变，所以平抛运动是变速运动。由于其加速度为g，保持不变，所以平抛运动是匀变速曲线运动。故B错误。平抛运动的加速度为g，与物体的质量无关，则知其运动情况与其质量无关，所以落点远近与其质量无关。故C错误。平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。故D正确。故选D。【点睛】平抛运动是一种匀变速曲线运动，可以把平抛运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动来求解，两个方向上运动的时间相同．8.某同学将质量为m的一矿泉水瓶可看成质点竖直向上抛出，水瓶以5g/4的加速度匀减速上升，上升的最大高度为H,水瓶往返过程受到的阻力大小不变则（）A.水瓶落回地面时动能大小为mgH/4B.上升过程中水瓶的机械能减少了5mgH/4C.上升过程中水瓶的动能改变量为5mgH/4D.水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率【答案】CD【解析】上升过程中，水瓶受到的合外力为，则所受的阻力大小为，合外力做功，由动能定理可知，上升过程中水瓶的动能改变量为，阻力做的功为，根据功能关系可知，机械减少了，故B错误，C正确；下落过程，合力大小为，合外力做功，由动能定理可知，下落过程中水瓶的动能改变量为，即落回到地面的动能为，故A错误；由于上升的合力大于下落的合力，所以上升的加速度大于下落的加速度，由知，上升的时间短于下落时间，而两个过程中重力做功大小相等，所以水瓶上升过程克服重力做功的平均功率大于下落过程重力的平均功率，故D正确。故选CD。-9-\n【点睛】由牛顿第二定律可求得水瓶受到的合力，由动能定理即可求得动能的改变量；可求得阻力大小，根据除重力之外的力做功等于机械能的改变量，可求得机械能的改变量；对下落过程由动能定理可求得水瓶落回地面时动能．根据上升与下落时间的关系分析平均功率的关系．9.如图所示，细线上端固定，下端系一小球，将小球拉至实线所示位置自由释放，空气阻力不计，在小球自释放位置摆动到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A.小球的机械能守恒B.细线的拉力对小球做正功C.小球重力势能的减小量等于其动能的增加量D.重力对小球做的功等于小球动能的增加量【答案】ACD【解析】小球从高处向低处摆动过程中，只有重力做功，所以是机械能守恒，重力势能减少量等于动能增加量，故AC正确，B错误；由于小球在摆动过程中，根据动能定理，可得：重力做的正功等于动能的增加量，故D正确。故选ACD。【点睛】机械能守恒的条件：只有动能和势能的相互转化或者只有重力做功，机械能才守恒．10.如图，从斜面上的点A以速度V0水平抛出一个物体，飞行一段时间后，落到斜面上的B点，己知AB=75m,a=370，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.物体的位移大小为75mB.物体飞行的时间为6sC.物体在B点的速度大小为30m/s-9-\nD.物体的初速度V0大小为20m/s【答案】AD【解析】A：从斜面上的点A以速度V0水平抛出一个物体，落到斜面上的B点，己知AB=75m，则物体的位移大小为75m。故A项正确。BD：将物体的运动分解成水平方向和竖直方向，对竖直方向有，对水平方向有代入数据解得：物体飞行的时间，物体的初速度。故B项错误，D项正确。C：将物体在B点的速度分解成水平方向和竖直方向，则。故C项错误。二、实验题探究题（本大题共2小题，共18分）11.如图，用小锤轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动(1)用不同的力打击弹簧金属片，可以观察到______．A.A球的运动线路不同，B球的运动线路相同 B.A、B两球运动线路均相同C.A、B两球同时地                  D.力越大，A、B两球落地时间间隔越大(2)用频闪照相的方法研究A、B两球的运动，如图2是它们运动过程的频闪照片仅从照片上看，相邻水平线之间的距离相等，相邻竖直线之间的距离不相等，据此，可以认为______A.小球在水平方向做匀速运动    B.小球在水平方向做匀加速运动C.小球在竖直方向做匀速运动     D.小球在竖直方向做匀加速运动．【答案】(1).AC(2).A-9-\n【解析】试题分析：①A做平抛运动，B做自由落体运动，用不同的力打击弹簧金属片，可以观察到A球的运动线路不同，B球的运动线路相同，A、B两球同时落地，所以先AC；②相邻竖直线之间的距离相等说明平抛在水平方向上做匀速直线运动，A对。考点：平抛运动12.所示为验证机械能守恒定律的实验装置现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平．(1)实验，还需要的器材有______．A.米尺     B.0—6v直流电源C.秒表    D.0—6v交流电源(2)用图1所示装置打出的一条纸带如图2所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02S，根据纸带计算出打下D点时重物的速度大小为______m/s.(结果保留三位有效数字(3)物下落的方法，根据公式mV2/2=mgh验证机械能守恒定律，对实验条件的要求是________，为验证和满足此要求，所选择的纸带第1、2点间的距离应接近_________．(4)根据纸带算出了相应点的速度，作出V2--h图象如图3所示，则图线斜率的物理意义是_______．【答案】(1).AD(2).1.75(3).重物的初速度为零(4).2mm(5).当地重力加速度的2倍 【解析】（1）通过打点计时器计算时间，故不需要秒表．打点计时器应该与交流电源连接．需要刻度尺测量纸带上两点间的距离．故选AD．（2）由图可知CE间的距离为：x=19.41﹣12.40=7.01cm=0.0701m；则由平均速度公式可得，D点的速度；-9-\n...............（4）由机械能守恒mgh=mv2得v2=2gh，由此可知：图象的斜率k=2g；点睛：本题考查验证机械能守恒定律的实验，要注意运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．同时在计算中要注意单位的换算．三、计算题（本大题共3小题，共42分）13.物体以20m/s的速度从20m的高度水平抛出，求物体的水平位移的大小？落地时的速度大小及方向？不计空气阻力，取g=10m/s2)【答案】物体的水平位移的大小为40m，落地时的速度大小为，与水平方向成角【解析】试题分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动的时间，结合初速度和时间求出水平位移；结合速度时间公式求出竖直分速度，从而根据平行四边形定则汽车落地的速度大小．设物体在空中的运动时间为t，根据代入数据解得：水平分位移：竖直分速度：物体落地时的速度为：，则有：即速度的方向，与水平方向成45°角【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合竖直位移和水平位移公式求解，落地速度为水平速度与竖直速度的合速度，根据矢量的运算法则求解。14.质量为4x103kg，额定功率为30kw，运动中阻力大小恒为车重的倍汽车在水平路面上从静止开始以8x103N的牵引力出发，g取g=10m/s2．-9-\n求：(1)长时间汽车达到额定功率？(2)到额定功率后保持功率不变，运动中最大速度多大？(3)为0.6m/s2时速度多大？【答案】（1）（2）（3）【解析】试题分析：（1）汽车运动的加速度m/s2="1"m/s2能达到的最大速度m/s="3.75"m/s持续的时间为s="3.75"s.（2）最大速度m/s="7.5"m/s.（3）汽车加速度为0.6m/s2时的牵引力为F′=ma′+Ff=4×103×0.6N+0.1×4×103×10N=6.4×103N此时汽车的功率为额定功率，所以此时汽车的速度m/s="4.69"m/s考点：牛顿第二定律机车启动问题15.如图所示，粗糙水平地面AB与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上质量m=2kg的小物体在9N的水平恒力F的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动已知AB=5m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2当小物块运动到B点时撤去力F取重力加速度g=10m/s2求：(1)小物块到达B点时速度的大小及对B点的压力大小(2)小物块运动到D点时的速度；(3)小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离．-9-\n【答案】（1）（2）（3）【解析】试题分析：（1）从A到B，根据动能定理有：（F﹣μmg）x=代入数据得：vB=5m/s（2）从B到D，根据机械能守恒定律有：=+mg•2R代入数据解得：vD=3m/s（3）由D点到落点小物块做平抛运动，在竖直方向有2R=得t=2=2×=0.4s水平面上落点与B点之间的距离为：x=vDt=3×0.4=1.2m-9-