福建省泉州市泉州科技中学学年高一下期中物理试题解析版.docx

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福建省泉州市泉州科技中学学年高一下期中物理试题解析版

泉州科技中学2020-2021学年度下学期期中考

高一物理试卷

（考试时间90分钟，总分100分）

第Ⅰ卷（选择题共44分）

一、单项选择题（本题共6小题；每小题4分，共24分。

每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的，把正确选项选出来）

1.下列关于功、功率的说法，正确的是（　　）

A.只要力作用在物体上，则该力一定对物体做功

B.由P=

知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率

C.摩擦力一定对物体做负功

D.由P=Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比

【答案】D

【解析】

【详解】只有同时满足功的两个条件，力才做功，即：

物体受力，同时在力的方向上发生了位移，故A错误；公式P=W/t只能计算平均功率，不能计算瞬时功率，故B错误；恒力做功的表达式W=FScosα，滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，物体受滑动摩擦力也有可能位移为零，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功；静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故静摩擦力可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，故C错误；据P=Fv可知，当功率恒定时，牵引力与速度成反比，故D正确．故选D．

点睛：

解答此题的关键是：

①理解做功的两个必要因素：

作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离．二者缺一不可；②理解平均功率和瞬时功率的概念，会用控制变量法讨论；③同时要明确恒力做功的求法．

2.如图，我国自行研制的新一代轮式装甲车已达到国际领先水平．该装甲车在平直的公路上从静止开始加速，经过较短的时间和距离，速度便可达到最大值vm，设装甲车在加速过程中发动机的功率恒定，装甲车在进行过程中所受阻力恒定，以下说法正确的是（　　）

A.加速度增大，速度增大

B.加速度增大，速度减小

C.加速度减小，速度减小

D.加速度减小，速度增大

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】装甲车在前进过程中，受重力、支持力、牵引力和阻力，根据牛顿第二定律

瞬时功率为

联立可得

可知速度

逐渐增大，而加速度在减小。

故选D。

3.如图所示，质量相同的甲、乙两个物体,在大小相同的水平恒力F的作用下，从静止开始沿水平面运动相同的距离s。

甲在光滑面上，乙在粗糙面上。

在此过程中，下列说法中正确的是（　　）

A.恒力F对甲做功多B.恒力F对乙做功多

C.甲物体获得的动能比乙大D.甲物体获得的动能比乙小

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】根据功的定义

，水平恒力F相同，位移也相同，所以恒力F对甲乙做的功相同，由动能定理可知：

对甲有

对乙有

可得甲物体获得的动能比乙大。

故选C。

4.若已知物体的速度方向和它所受合力的方向，如图所示，可能的运动轨迹是（）

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据质点做曲线运动的条件，速度应该沿着曲线的切线的方向，合力应该指向曲线弯曲的一侧，故C正确，ABD错误；

故选C．

【点睛】根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向，合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点．

5.河宽400m，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是（）

A.140sB.100sC.120sD.133s

【答案】B

【解析】

【分析】渡河时间最短时要求在垂直于河岸的方向上速度的分量最大，所以当船头垂直于河岸时，渡河时间最短．

【详解】船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动，渡过河时间等于沿船头指向运动的时间，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的位移最小，故渡河时间最短，因而

故B正确，ACD错误．

故选B．

【点睛】利用渡河问题来考查矢量的合成与分解是常见的一种题型．关键是把船在静水中的速度沿平行于河岸和垂直于河岸进行分解，当在垂直于河岸上的速度最大时，渡河时间最短，当沿河岸方向上的分量与河水速度相等时，能垂直河岸渡河．

6.如图所示，滑板运动员以速度v0从距离地面高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上．运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响．下列说法中正确的是（　　）

A.h一定时，v0越大，运动员在空中运动时间越长

B.h一定时，v0越大，运动员落地瞬间速度越大

C.运动员落地瞬间速度与高度h无关

D.运动员落地位置与v0大小无关

【答案】B

【解析】

【详解】根据

知，运动员在空中运动的时间由高度决定，与初速度无关，故A错误．落地时竖直分速度vy＝

，则运动员落地的速度v=

，初速度越大，落地瞬间速度越大，故B正确．落地时速度方向与水平方向夹角的正切值

，可知落地的速度方向与高度有关，故C错误．水平位移由初速度和高度共同决定，则运动员落地的位置与初速度有关，故D错误．故选B．

点睛：

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，运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．落地的速度方向与初速度和高度有关．

二、不定项选择题（本题共5小题；每小题4分，共20分。

每小题给出的四个答案中，至少有一个是正确的，把正确答案全选出来。

每小题全选对的得4分；选对但不全的得2分；有选错或不答的得0分）

7.在空中某点将三个相同小球以相同的速率v分别斜向上抛出、竖直上抛和竖直下抛，均不计空气阻力，则从抛出到落到同一水平地面的过程中（　　）

A.三个小球的加速度相同

B.三个小球所受重力做的功相同

C.三个小球落地速度大小相同

D.斜向上抛出的小球能达到的高度最大

【答案】ABC

【解析】

【详解】A、由于不计空气阻力，故三个小球在空中均只受重力，加速度均为g，A正确；

B、因三个小球初末位置

高度差均相同，重力也相同，因此重力做功相同，B正确；

C、重力做功相同，初动能相同，根据动能定理可知，落地时的动能相同，又质量相等，故三个小球落地速度大小相同，C正确；

D、由于斜上抛的物体到达最高点时有水平速度，动能未全部转化为重力势能，因此根据机械能守恒可知，竖直上抛的小球能达到的高度最大，D错误．

8.如图所示是蹦床运动员在空中表演的情景．在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中（床面在弹性限度内发生形变时产生的弹力跟它的形变量成正比），下列说法中正确的是（　）

A.床面的弹力一直做正功

B.运动员的动能不断增大

C.运动员和床面组成的系统机械能不断减小

D.运动员的动能与床面的弹性势能总和逐渐减小

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】A．运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，弹力向上，运动的方向也是向上，弹力做正功，故A正确；

B．在上升的过程中，合力先是向上的，后是向下的，速度先增加后减小，动能先增加后减小，故B错误；

C．运动员和床面组成的系统，只有重力和弹力做功，机械能守恒，故C正确；

D．运动员的动能、重力势能和床面的弹性势能的和保持不变，由于运动员的高度增加，重力势能增加，所以运动员的动能与床面的弹性势能总和逐渐减小，故D正确;

故选AD

9.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

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s，子弹进入木块的深度为d，若木块对子弹的阻力f恒定，则下列关系式中正确的是（　　）

A.

B.

C

D.

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】A．对子弹与木块组成的系统，由能量守恒定律得

整理

A正确；

BC．对木块，由动能定理得

B错误C正确；

D．对子弹，由动能定理得

即

D错误。

故选AC。

10.如图，图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v－t图象如图乙所示，人顶杆沿水平地面运动的s－t图象如图丙所示，若以地面为参考系，下列说法中正确的是（　　）

A.猴子的运动轨迹为直线

B.猴子在2s内做匀变速曲线运动

C.t=0时猴子的速度大小为8m/s

D.t=2s时猴子的加速度大小为4m/s2

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．由乙图知，猴子竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下，由丙图知，猴子水平方向上做匀速直线运动，则猴子的加速度竖直向下，与初速度方向不在同一直线上，故猴子在2s内做匀变速曲线运动，故A错误，B正确；

C．s－t图象的斜率等于速度，则知猴子水平方向的初速度大小为

竖直方向分速度

则t=0时猴子的速度大小为

故C错误；

D．v－t图象的斜率等于加速度，则知猴子的加速度大小为

故D正确。

故选BD。

11.从同一点沿水平方向抛出的A、B两个小球能落在同一个斜面上，运动轨迹如图所示，不计空气阻力，则小球初速度vA、vB的关系和运动时间tA、tB的关系分别是（　　）

A.vA＞vBB.vA＜vB

C.tA＞tBD.tA＜tB

【答案】AD

【解析】

【详解】CD．A小球下落的高度小于B小球下落的高度，所以根据

h＝

gt2

知

t＝

故

tA＜tB

选项C错误，D正确；

AB．根据x＝vt知，B的水平位移较小，时间较长，则水平初速度较小，故vA＞vB，A正确，B错误。

故选AD。

【点睛】解决本题的关键知道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，根据高度确定时间，根据水平位移和时间确定初速度。

第Ⅱ卷（非选择题共56分）

三、实验题（本题共16分。

每空2分）

12.

（1）平抛物体的运动规律可以概括为两点：

①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体运动。

为了研究平抛物体的运动，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，这个实验能够说明（）

A．只能说明上述规律中的第①条

B．只能说明上述规律中的第②条

C．不能说明上述规律中的任何一条

D．能同时说明上述两条规律

（2）在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。

如图是用一张印有小方格的纸记录的轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图2中的a、b、c、d所示，则由图可知小球从a运动到b和b运动到c的时间是_______（填“相等”或“不相等”）的,这段时间

______，小球平抛运动初速度的计算式为v0=______（用L、g表示）。

【答案】

（1）.B

（2）.相等（3）.

（4）.

【解析】

【详解】①[1]．AB同时落地，只能说明竖直分运动完全相同，选项B正确；

②[1][2][3]．平抛运动中水平方向分运动为匀速直线运动，由ab、bc、cd间的水平距离相等可知，相邻两点的运动时间相同，由竖直方向

水平方向

x=L=v0t

解得

13.某探究学习小组在实验室里组装了一套如图所示的装置来“探究自由落体运动过程中动能与势能的转化与守恒”，在实验中：

（1）下面叙述正确的是_________

A．用天平称出重物的质量

B．打点计时器应接在电压为4～6V的交流电源上

C．应先通电再释放纸带

D．选用点迹清晰、特别是第1、2点间距接近2mm的纸带

（2）小明同学按图甲安装仪器并通过正确操作，获得的一条纸带如图乙所示，图中O点是打出的第一个点迹，A、B、C、D、E、F、G是依次打出的点，量出OF间的距离为h，EG之间的距离为H。

已知电火花式打点计时器的打点周期为T，重物的质量为m，当地的重力加速度为g。

则从打O点到打F点过程中，重物重力势能的减少量的大小为___、动能的增加量的大小为______；

（3）在题

（2）实验中，考虑到空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦，重物动能的增加量应略_________（选填“大于”“小于”或“等于”）重力势能的减少量。

【答案】

（1）.CD

（2）.mgh（3）.

（4）.小于

【解析】

【详解】

（1）[1]A．该实验中比较mgh和

大小关系，因此不需要天平测质量，故A错误；

B．电火花计时器应接在电压为220V的交流电源，故B错误；

C．应该先接通电源后释放纸带，故C正确；

D．选用点迹清晰、特别是第1、2点间距接近2mm的纸带，说明起始点初速度为零，故D正确。

故选CD。

（2）[2]重物重力势能的减少量为mgh；

[3]打F点时的速度为

动能的增加量的大小为

（3）[4]考虑到空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦，根据动能定理可知重物动能的增加量应略小于重力势能的减少量。

四、计算题（本题包括4题，共40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）

14.某船在静水中的速度为5m/s，当船头始终正对河岸航行，船的实际轨迹与河岸的夹角为60°，如图所示，船航行30s到达对岸，求：

河宽和水速分别为多少？

【答案】d=150m；

【解析】

【分析】

【详解】河宽

水速为

15.在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示．P是个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒，高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h，已知重力加速度为g.

（1）若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；

（2）求能被屏探测到的微粒的初速度范围；

【答案】

（1）

（2）

【解析】

【分析】

（1）粒子水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动；根据几何关系可明确粒子下降的高度，再由竖直方向的自由落体运动可求得飞行时间；

（2）能被探测到的粒子高度范围为h至2h，水平位移相同，根据平抛运动规律可知速度范围．

【详解】

（1）对打在中点的微粒有：

解得：

；

（2）打在B点的微粒

解得：

同理，打在A点的微粒初速度：

微粒初速度范围：

．

【点睛】本题考查功能关系以及平抛运动规律的应用，要注意明确平抛运动的研究方法为分别对水平和竖直方向进行分析，根据竖直方向上的自由落体以及水平方向上的匀速直线运动规律进行分析求解．

16.如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧一端固定，另一自由端恰好与水平线CB平齐，B、C两点间水平距离S=30cm，静止放在倾角为53°的光滑斜面上。

一质量为m=1kg的小球从高度h=20cm平台边缘A点以某一速度水平抛出，之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩，最大压缩量为x＝5cm。

（

，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）求：

（1）小球从A点抛出时速度vA为多大？

（2）弹簧所获得的最大弹性势能Ep为多大？

（保留两位有效数字）

【答案】

（1）1.5m/s；

（2）3.5J

【解析】

【分析】

【详解】

（1）小球离开平台后做平抛运动，在竖直方向

水平方向

代入数据解得

（2）由题意可知速度间的关系为

代入数据解得

弹簧和小球组成系统从C处到弹簧压缩最大的过程中，根据机械能守恒定律有

代入数据解得

17.如图所示,一质量m=1kg的滑块（可视为质点）从高度h=0.2m的光滑斜面的顶端A处由静止滑下,斜面的底端B与水平传送带平滑相接（滑块经过连接处的能量损失可忽略不计）。

已知传送带匀速运行的速度为v0=3m/s,B点到传送带右端C点的距离为L=2m，当滑块滑到传送带的右端C时,其速度恰好与传送带的速度相同。

（g取10m/s2）求:

（1）滑块到达底端B速度大小；

（2）滑块与传送带间的动摩擦因数μ；

（3）此过程中,滑块与传送带之间由摩擦而产生的热量Q；

【答案】

（1）2m/s；

（2）0.125；（3）0.5J

【解析】

【分析】

【详解】

（1）滑块由A到B的过程中，由机械能守恒定律得

解得

vB=2m/s

（2）滑块从A到C整个运动过程中，由动能定理得

代入数据解得

μ=0.125

（3）滑块从B到C运动过程中,设运动时间

t，由运动学公式得

v0=vB+at

其中

a=μg

代入数据解得

t=0.8s

在此过程中传送带走的距离为

则产生的热量:

代入数据解得

Q=0.5J