福建省2022学年泉州市南安市侨光中学高一（下）第五次段考物理试卷

2022-2022学年福建省泉州市南安市侨光中学高一（下）第五次段考物理试卷（5月份）一、单项选择题：本大题共10小题，每小题4分，满分40分．在每一小题给出的四个选项中只有一项是符合题意的．1．（4分）质量为m的小物块在倾角为α的斜面上处于静止状态，如图所示．若斜面体和小物块一起以速度v沿水平方向向右做匀速直线运动，通过一段位移s．斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是（　　）A．摩擦力做正功，支持力做正功B．摩擦力做正功，支持力做负功C．摩擦力做负功，支持力做正功D．摩擦力做负功，支持力做负功2．（4分）小船在静水中的速度保持不变，船头朝着垂直河岸的方向向对岸划去，水流与河岸平行，河水各处水流速度相同，小船渡河的时间、发生的位移与水流速度的关系是（　　）A．水流速度小时，位移小，时间也小B．水流速度大时，位移大，时间也大C．水流速度大时，位移大，但时间不变D．位移、时间大小与水流速度大小无关3．（4分）一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N加速行驶，如图所示，分别画出汽车转弯运动到某位置时所受合力的四种方向，你认为可能正确的是（　　）A．B．C．D．14/144．（4分）将一小球以初速度20m/s竖直上抛后，经过时间t小球通过的路程为40m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则时间t的值等于（　　）A．2sB．4sC．6sD．8s5．（4分）在同一水平直线上的两位置分别沿相同方向水平抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力。要使两球在空中相遇，则必须（　　）A．先抛出A球B．先抛出B球C．A球的初速度大于B球的初速度D．A球的初速度等于B球的初速度6．（4分）长度为L＝0.50m的轻质细杆OA，A端有一质量为m＝3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是2.0m/s，g取10m/s2，则此时细杆OA受到（　　）A．6.0N的拉力B．6.0N的压力C．24N的拉力D．24N的压力7．（4分）A、B两物体初速度相同，A沿与水平方向成θ角的光滑斜面上滑；B与水平方向成θ角斜上抛。它们所能达到的最大高度分别为HA和HB．则下列关于HA和HB的大小判断正确的是（　　）A．HA＜HBB．HA＝HBC．HA＞HBD．无法确定8．（4分）汽车以恒定的功率在平直公路上行驶，所受到的摩擦阻力恒等于车重的0.1，汽车能达到的最大速度为vm．则当汽车速度为vm时，汽车的加速度为（重力加速度为g）（　　）A．0.3gB．0.5gC．0.4gD．0.2g14/149．（4分）用恒力F向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度。若该过程空气阻力不能忽略，则下列说法中正确的是（　　）A．力F做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B．力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量C．力F做的功和重力做的功之和等于物体重力势能的增量D．力F、重力、阻力三者所做的功之和等于物体机械能的增量10．（4分）如图所示，物体A的质量为M，圆环B的质量为m，通过绳子连结在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，长度l＝4m，现从静止释放圆环。不计定滑轮和空气的阻力，取g＝10m/s2，若圆环下降h＝3m时的速度v＝5m/s，则A和B的质量关系（　　）A．＝B．＝C．＝D．＝二、多项选择题：本大题共5小题，每小题4分，满分20分．在每一小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．11．（4分）如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为l，子弹进入木块的深度为d，若木块对子弹的阻力f视为恒定，则下列关系式中正确的是（　　）A．fl＝Mv2B．f（l+d）＝mv﹣Mv2C．fd＝mv﹣（M+m）v2D．fd＝mv﹣mv212．（4分）如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，与圆台间的动摩擦因数均为μ14/14，A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴的距离为R，C离轴的距离为2R，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动）（　　）A．C的向心加速度最大B．B的静摩擦力最小C．当圆台转速增大时，B比A先滑动D．当圆台转动角速度大于时，C将滑动13．（4分）开口向上的半球形曲面的截面如图所示，曲面内各处粗糙程度不同。一小物块以某一速率从曲面内A点下滑到最低点B，下滑过程中小物块的速率保持不变，则下列关于该过程说法正确的是（　　）A．物块的加速度为零B．物块所受的摩擦力越来越大C．物块所受的支持力越来越大D．物块所受的重力做功的瞬时功率越来越小14．（4分）如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ＜45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（　　）A．小球的动能与重力势能之和先减小后增大B．小球的动能与重力势能之和先增大后减小14/14C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和先增大后减小D．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大15．（4分）斜面AB和CB倾角相同，A点和C点的高度相同，从A点处以速度v水平抛出一个小球，小球落在斜面CB的中点D处，则下列说法正确的是（　　）A．当抛出小球的速度为v时，小球落在斜面CB上B、D之间B．当抛出小球的速度为v时，小球落在斜面CB上B、D之间C．当抛出小球的速度为v时，小球落在斜面AB上大于D点高度的位置处D．当抛出小球的速度小于v时，小球初速度越小，小球落在斜面上时的速度方向与斜面夹角越小三、实验题：本大题共1小题，每空2分，满分8分．16．（8分）某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块、天平（包括砝码）等。组装的实验装置如图所示。（1）若要完成该实验，必需的实验器材还有　　。（2）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行。他这样做的目的是下列的哪个　　（填字母代号）。A．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力（3）平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度。在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决方法：　　。14/14（4）他将所挂的钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些。这一情况可能是下列哪些原因造成的　　（填字母代号）。A．在接通电源的同时释放了小车B．小车释放时离打点计时器太近C．在平衡摩擦力时长木板与水平桌面的夹角偏大D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力四、计算题：本题共3小题，共32分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．17．（11分）如图所示，一根长为L的轻细绳拴着一个质量为m的小球，小球在竖直平面内做圆心为O的圆周运动。水平地面上的P点在圆心O点的正下方，O、P两点间的高度差为h，A、B两点分别为圆轨迹的最高点和最低点。已知小球在转动中恰好能通过圆轨迹的最高点A．（不计任何阻力，重力加速度为g）（1）求小球在经过圆轨迹最低点B时速度的大小；（2）求小球在经过圆轨迹最低点B时受到细绳的拉力的大小；（3）若小球在经过圆轨迹最低点B时细绳突然断开，求小球落地点与P点间的水平距离x。18．（10分）如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′匀速转动，筒内壁粗糙，其圆锥角的一半为θ，与圆锥筒顶点O高度差为h的筒内壁处有一质量为m的小物块，小物块始终与筒壁保持相对静止，重力加速度为g。14/14（1）当物块受到的摩擦力为零时，求物块受到的支持力大小；（2）当物块受到的摩擦力为零时，求筒转动的角速度；（3）当筒转动的角速度为第（2）问中所求角速度的k倍（k＞1）时，判断物块所受摩擦力的方向。19．（11分）如图所示，在倾角为θ＝30°的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接的物体A、B，B紧靠在斜面底端的固定挡板上。一条不可伸长的细绳一端系在物体A上，另一端跨过轻滑轮系着一轻挂钩。开始时，物体A、B均静止，细绳与斜面平行。现在挂钩上轻轻挂上物体C后，恰好能使B离开挡板但不再继续上滑，此时A沿斜面上滑到最远的P点。已知物体A、B的质量均为m，弹簧的劲度系数为k。斜面足够长，运动过程中C始终未接触地面，弹簧始终处在弹性限度内，不计任何摩擦，重力加速度为g。求在此过程中：（1）P点与物体A的出发点间的距离x；（2）物体C的质量mC；（3）已知弹簧的弹性势能Ep与弹簧的形变量x满足：Ep＝kx2（k为弹簧的劲度系数），试求出物体A在上滑过程中的最大速度vm。14/142022-2022学年福建省泉州市南安市侨光中学高一（下）第五次段考物理试卷（5月份）参考答案与试题解析一、单项选择题：本大题共10小题，每小题4分，满分40分．在每一小题给出的四个选项中只有一项是符合题意的．1．【解答】解：物块向右做匀速直线运动，受力平衡，物体受重力（方向竖直向下）、支持力（垂直斜面向上）、摩擦力（沿斜面向上），位移方向水平向右，所以摩擦力做正功，支持力做负功；故选：B。2．【解答】解：某人以一定的速率使船头垂直河岸向对岸划去，即垂直于河岸方向上的速度不变，根据t＝，水流速变化时，渡河的时间不变，水流速增大，则在沿河岸方向上的位移x＝v水•t增大，则合位移增大。故C正确，A、B、D错误。故选：C。3．【解答】解：汽车从M点运动到N，曲线运动，必有分力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的分力；向心力和切线方向分力的合力与速度的方向的夹角要大于90°，故ABD错误，C正确。故选：C。4．【解答】解：小球上升到最高点所用的时间为：t＝＝s＝2s。上升的最大高度为：h＝＝20m可知若小球的路程大于40m，则小球下降的高度也是20m，即小球恰好回到地面上，所以总时间为：t总＝2t＝2×2＝4s故B正确，ACD错误故选：B。5．【解答】解：相遇时，A、B下落的高度相同，根据知，下落的时间相同，知两球同时抛出，又因为A球的水平位移大于B球的水平位移，根据x＝v0t知，A球的水平速度大于B球的水平速度，故ABD错误，C正确；14/14故选：C。6．【解答】解：小球运动到最高点时受到重力与轻杆的弹力，假设杆子的弹力方向向上为FN，根据合力提供向心力：即：解得：FN＝6N；由牛顿第三定律可知小球对杆子的作用力是向下的压力，故B正确，ACD错误；故选：B。7．【解答】解：A物体沿光滑斜面上滑，到达最高点时速度为零。B物体斜上抛，水平方向做匀速直线运动，到达最高点时速度不为零，两个物体运动的过程中机械能均守恒，则得：对A有：＝mAgHA．可得：＝gHA。对B有：＝+mBgHB．可得：＝+gHB。对比可知：HA＞HB。故选：C。8．【解答】解：令汽车质量为m，则汽车行驶时的阻力f＝0.1mg。当汽车速度最大vm时，汽车所受的牵引力F＝f，则有：P＝f•vm当速度为vm时有：P＝F•vm由以上两式可得：F＝═4f根据牛顿第二定律：F﹣f＝ma所以a＝＝＝＝0.3g故A正确，BCD均错误。故选：A。9．【解答】解：AB、根据功能关系，力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量，故A错误，B正确。C、克服重力做的功等于物体重力势能的增量，故C错误。D、力F、重力、阻力三者所做的功之和等于物体动能的增量，故D错误。故选：B。10．【解答】解：若圆环下降h＝3m时的速度v＝5m/s，如图所示，A、B的速度关系为vA＝vcosθ＝v•＝5×＝3m/s14/14A上升的高度hA＝﹣l＝﹣4＝1m由机械能守恒定律得：mgh＝MghA+mv2+MvA2解得：＝；故选：A。二、多项选择题：本大题共5小题，每小题4分，满分20分．在每一小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．11．【解答】解：A、以木块为研究对象，根据动能定理得：子弹对木块做功等于木块动能的增加，即：fL＝Mv2，故A正确；B、以子弹为研究对象，根据动能定理得：﹣f（L+d）＝mv2﹣mv，故B错误；CD、以系统为研究对象，根据能量守恒定律得：fs＝mv02﹣（M+m）v2．故C正确，D错误。故选：AC。12．【解答】解：A、物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，有a＝ω2R，由于C物体的转动半径最大，故加速度最大，故A正确；B、物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律，有f＝mω2R，故B的摩擦力最小，故B正确；C、物体恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有μmg＝mω2R，解得：ω＝，即转动半径最大的最容易滑动，故物体C先滑动，然后物体A、B一起滑动，故C错误；D、μmg＝mω22R，解得ω＝，当角速度大于时，C将滑动，故D错误。故选：AB。13．【解答】14/14解：A、物体做的是匀速圆周运动，受到的合力作为物体的向心力，产生加速度，所以物体的加速度大小不变，方向时刻在变化，合外力也大小不变方向时刻变化，故A错误；B、物块在下滑的过程中，速度的大小不变，所以沿切线方向上合力为零，重力在切线方向上的分力与摩擦力大小相等，重力在切线方向上的分力减小，摩擦力减小，故B错误；C、支持力与重力的分力的合力提供向心力，设重力与切线方向的夹角为θ，有：FN﹣mgsinθ＝m，θ增大，故FN增大，故C正确；D、设重力与切线方向的夹角为θ，物块的速度在重力方向的分速度为vcosθ，θ逐渐增大，故物块所受重力的功率越来越小，故D正确。故选：CD。14．【解答】解：A、根据功能关系，小球的动能与重力势能之和的增加量等于弹性势能的减小量。从C到B，弹性势能减小，从B到底端，弹性势能增大，所以小球的动能与重力势能之和先增大后减小，故A错误，B正确。C、根据功能关系，小球的动能与弹簧的弹性势能之和增加量等于小球重力势能的减小量。从C到底端，重力势能减小，所以小球的动能与弹簧的弹性势能之和增加，故C错误。D、根据功能关系，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和减小量，等于动能的增加量。从C到底端，动能先增加后减小，所以小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大，故D正确。故选：BD。15．【解答】解：当抛出小球的初速度为v时，小球落在D点，设斜面的长度为L，斜面的倾角为θ，则小球下落的高度：＝①水平位移：＝vt1②当小球落在B点时：③水平位移：x2＝Lcosθ＝vBt2④联立①②③④得：A、B、结合平抛运动的特点可知，当，质点将落在B与D之间，可知当抛出小球的速度为v时或v时，小球都落在B与D之间。故A正确，B正确；14/14C、由几何关系可知若小球落在斜面AB上等于D点高度的位置处，则小球运动时间不变，水平位移为，等于原来的，则抛出速度为v，小球落在斜面AB的中点处，故C错误；D、若小球抛出速度小于v时，小球落在斜面AB上，落在斜面上时的速度方向与斜面夹角不变，故D错误；故选：AB。三、实验题：本大题共1小题，每空2分，满分8分．16．【解答】解：（1）实验中要求绳拉力做功，需要知道位移，故需要刻度尺；（2）调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行。目的是保证在平衡摩擦力后使细绳的拉力等于小车受的合力；故D正确ABC错误；故选：D；（3）平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，即此时小车的加速度大；所挂钩码数目不变，即小车所受合力不变，故可以通过增大小车的质量来减小加速度，由题意知，可以在小车上加适量的砝码（或钩码）；（4）AB、这两种情况不会影响拉力做功和动能增量的关系；C、夹角偏大，即小车重力的分力大于摩擦力，故有拉力和小车重力对小车做功，该情况下拉力做功小于小车动能的增量，故C错误；D、在平衡摩擦力后，小车所受合力为细绳的拉力，钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力，故重力做的功大于拉力做的功，即大于小车动能的增量；故D正确；故选：D。故答案为：（1）刻度尺　（2）D　（3）可在小车上加适量的砝码（或钩码）　（4）D四、计算题：本题共3小题，共32分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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．17．【解答】解：（1）小球在转动中恰好能通过圆轨迹的最高点A，此时重力提供向心力为：mg＝m，小球从A到B机械能守恒：mg2L＝联立解得：vB＝14/14（2）在最低点，根据牛顿第二定律得：F﹣mg＝m，解得：F＝mg+m＝6mg。（3）根据h﹣R＝gt2得：t＝，则水平位移为：x＝vBt＝答：（1）求小球在经过圆轨迹最低点B时速度的大小为；（2）求小球在经过圆轨迹最低点B时受到细绳的拉力的大小为6mg；（3）若小球在经过圆轨迹最低点B时细绳突然断开，求小球落地点与P点间的水平距离为。18．【解答】解：（1）当物块受到的摩擦力为零时，小物块的重力和内壁对其支持力的合力提供向心力，根据力的平行四边形法则，有FN＝，F合＝；（2）小物块做圆周运动的半径r＝htanθ，当物块受到的摩擦力为零时，小物块的重力和内壁对其支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律：＝mω2r，联合解得：ω＝；（3）当筒转动的角速度为kω时，小物块的重力和支持力的合力不足以提供其向心力，小物块有离心运动的趋势，所以其摩擦力方向沿筒壁向下。答：（1）当物块受到的摩擦力为零时，物块受到的支持力大小为；（2）当物块受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度为；（3）当筒转动的角速度为第（2）问中所求角速度的k倍（k＞1）时，物块所受摩擦力的方向沿筒壁向下。19．【解答】解：（1）开始时，A、B静止，设弹簧的压缩量为x1，由A受力平衡得kx1＝mgsinθ最后B恰好要离开挡板时设弹簧的伸长量为x2，由B受力平衡得kx2＝mgsinθP点与物体A的出发点间的距离x等于该过程中弹簧长度的变化量，则x＝x1+x2θ＝30°14/14联立解得x＝（2）由（1）问可知x1＝x2，则该过程中初末状态弹簧的形变量相同，因此弹簧的弹性势能相等。由系统的机械能守恒得mgxsinθ＝mCgx解得mC＝0.5m（3）A速度最大时A、C的加速度为零，又由于mgsinθ＝T＝mCg可知此时弹簧弹力为零即弹簧恰好处于原长。从开始到A速度最大这一过程，由系统的机械能守恒得联立解得vm＝g答：（1）P点与物体A的出发点间的距离x为；（2）物体C的质量mC为0.5m，（3）物体A在上滑过程中的最大速度vm为g。14/14