福建省厦门市翔安一中学年高一下学期期中物.docx
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福建省厦门市翔安一中学年高一下学期期中物
2015-2016学年福建省厦门市翔安一中高一（下）期中物理试卷
一、选择题（每题3分，共48分）
1．忽略空气阻力，下列几种运动中满足机械能守恒的是（ ）
A．电梯匀速下降B．物体沿斜面匀速下滑
C．子弹射穿木块的运动D．物体自由下落的运动
2．关于运动的合成，下列说法中错误的是（ ）
A．两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等
B．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
C．曲线运动一定是变速运动
D．做曲线运动的物体，所受合力一定不为零
3．一个人站在阳台上，以相同速率v0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出．不计空气阻力，则三球落地时（ ）
A．上抛球的速率最大B．下抛球的速率最大
C．平抛球的速率最大D．三球的速率一样大
4．如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底部过程中重力对物体所做的功分别为WG1和WG2，则（ ）
A．WG1＞WG2B．WG1＜WG2C．WG1=WG2D．无法确定
5．如图所示，质量为m的苹果，从离地面H高的树上由静止开始下落，树下有一深度为h的坑．若以地面为重力势能的参考平面，不计空气阻力，则当苹果将要落到坑底时，其机械能为（ ）
A．mgHB．﹣mgHC．mg（H+h）D．mg（H﹣h）
6．在离地高为2m处以某一初速度竖直向下抛一个小球，小球落地时的速度为7m/s（g=10m/s2），则小球开始的初速度为（ ）
A．3m/sB．4m/sC．5m/sD．6m/s
7．在同一高度有两个小球同时开始运动，一个水平抛出，另一个自由落下．若不计空气阻力，则在它们运动过程中的每一时刻，有（ ）
A．加速度不同，速度相同B．加速度相同，速度相同
C．下落高度相同，位移不同D．下落高度不相同，位移不同
8．从高空中水平方向飞行的飞机上，每隔1分钟投一包货物，则空中下落的许多包货物和飞机的连线是（ ）
A．倾斜直线B．平滑直线C．竖直直线D．抛物线
9．如图所示，一个小孩从粗糙的滑梯上自由滑下，在下滑过程中（ ）
A．小孩重力势能的减小量等于动能的增加量
B．小孩重力势能的减小量大于动能的增加量
C．小孩的机械能守恒
D．小孩的机械能增加
10．质量为m的物体，在距地面h高处以
的加速度由静止竖直下落到地面．下列说法中正确的是（ ）
A．物体的重力势能减少
mghB．物体的动能增加
mgh
C．物体的机械能减少
mghD．重力做功
mgh
11．质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车受到的阻力大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
12．从离地30m的高处，以20m/s的初速度竖直上抛一个小球，若不计空气阻力，g取10m/s2，则小球运动到距地面5m高处时所经历的时间为（ ）
A．1sB．3sC．5sD．7s
13．如图所示，一辆行驶的汽车将一重物A提起，若要使重物A匀速上升，则在此过程中，汽车的运动情况是（ ）
A．加速运动B．减速运动C．匀速运动D．不能确定
14．如图，从斜面上的点以速度υ0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=37°，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．物体的位移大小为75m
B．物体飞行的时间为6s
C．物体的初速度v0大小为20m/s
D．物体在B点的速度大小为30m/s
15．关于做功和物体动能变化的关系，不正确的是（ ）
A．只要动力对物体做功，物体的动能就增加
B．只要物体克服阻力做功，它的动能就减少
C．外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差
D．动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化
16．如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中，说法正确的是（ ）
A．小球、弹簧和地球构成的系统总机械能守恒
B．小球的重力势能随时间先减少后增加
C．小球在b点时动能最大
D．到c点时小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
二．实验题题（每空2分，共14分）
17．在验证机械能守恒的实验中，质量为M的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图所示，（相邻计数点的时间间隔为T），纸带的左端与重物相连，测出S1，S2，S3，当地的重力加速度为g，则：
（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度VB= ．从初速为零的起点O到打下计数点B的过程中重力势能的减少量△EP= ，此过程中物体的动能的增加量△Ek= ．
（2）实验中，发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能，造成这种现象的主要原因是
A．选用的重锤质量过大B．数据处理时出现计算错误
C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D．实验时操作不够细，实验数据测量不准确
（3）该实验得出的实验结论是 ．
18．在“研究平抛物体运动”的实验中，下图是小球作平抛运动的闪光照片，闪光时间间隔是
s，图中各正方形小格边长l=3mm，0点为小球的抛出点，则重力加速度g= ，初速度v0= ．
三、计算题（共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤）
19．某同学将一个物体以30m/s的初速度从地面竖直上抛（不计空气阻力），求：
（1）物体从抛出上升到最高点所用的多长时间？
（2）物体抛出后能上升的最大高度？
（g=10m/s2）
20．河宽d=60m，水流速度v1=3m/s，小船在静水中的速度v2=6m/s，问：
（1）要使它渡河的时间最短，则小船应如何渡河？
最短时间是多少？
（2）要使它渡河的航程最短，则小船应如何渡河？
最短的航程是多少？
（3）若水流速度变为v3=10m/s，要使它渡河的航程最短，则小船应如何渡河？
最短的航程是多少？
21．光滑的
圆弧轨道AB竖直放置，半径R=0.2m，B端切线水平，B离地高度H=0.8m，如图所示，小滑块P从A点由静止滑下最终落在水平地面上（空气阻力不计，g取10m/s2）求：
（1）小滑块P滑到B点时的速度vB的大小；
（2）小滑块P的落地点与B点的水平距离S；
（3）小滑块P的落地时的速度v的大小．
2015-2016学年福建省厦门市翔安一中高一（下）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每题3分，共48分）
1．忽略空气阻力，下列几种运动中满足机械能守恒的是（ ）
A．电梯匀速下降B．物体沿斜面匀速下滑
C．子弹射穿木块的运动D．物体自由下落的运动
【考点】机械能守恒定律．
【分析】分析物体机械能是否守恒应该按照机械能守恒的条件来判断，即在只有重力或弹力对物体做功的条件下（或者不受其他外力的作用下），物体的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变．
【解答】解：
A、电梯匀速下降，物体动能不变，重力势能减小，机械能不守恒，故A错误；
B、物体沿斜面匀速下滑，物体动能不变，重力势能减小，机械能不守恒，故B错误；
C、在子弹射穿木块的运动过程中，子弹要克服阻力做功，机械能减少，机械能不守恒，故C错误；
D、物体在自由下落过程中，只有重力做功，机械能守恒，故D正确；
故选D．
2．关于运动的合成，下列说法中错误的是（ ）
A．两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等
B．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
C．曲线运动一定是变速运动
D．做曲线运动的物体，所受合力一定不为零
【考点】运动的合成和分解．
【分析】分运动与合运动具有等时性，根据平行四边形定则，可以得出合速度与分速度的大小关系．根据合加速度的方向与合速度方向是否在同一条直线上，判断合运动是直线运动还是曲线运动．
物体做曲线运动时，所受合外力的方向与加速度的方向在同一直线上，合力可以是恒力，也可以是变力，加速度可以是变化的，也可以是不变的．
【解答】解：
A、分运动与合运动具有等时性，故A正确．
B、根据平行四边形定则，知合速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等，故B错误．
C、无论是物体速度的大小变了，还是速度的方向变了，都说明速度是变化的，都是变速运动，做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动．故C正确．
D、物体所受合力等于零时，物体保持静止或匀速直线运动，不可能是曲线运动，故D正确．
本题选择错误的，故选：
B．
3．一个人站在阳台上，以相同速率v0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出．不计空气阻力，则三球落地时（ ）
A．上抛球的速率最大B．下抛球的速率最大
C．平抛球的速率最大D．三球的速率一样大
【考点】动能定理．
【分析】不计空气阻力，物体的机械能守恒，分析三个的运动情况，由机械能守恒可以判断落地的速度．
【解答】解：
由于不计空气的阻力，所以三个球的机械能守恒，由于它们的初速度的大小相同，又是从同一个位置抛出的，最后又都落在了地面上，所以它们的初末的位置相同，初动能也相同，由机械能守恒可知，末动能也相同，所以末速度的大小相同．
故选：
D
4．如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底部过程中重力对物体所做的功分别为WG1和WG2，则（ ）
A．WG1＞WG2B．WG1＜WG2C．WG1=WG2D．无法确定
【考点】功的计算．
【分析】重力做功只与物体的初末位置有关，根据W=mgh即可求得
【解答】解：
A、重力做功只与初末位置有关，即WG=mgh，从A点下落的高度大于从B点下落的高度，故WG1＞WG2，故A正确
故选：
A
5．如图所示，质量为m的苹果，从离地面H高的树上由静止开始下落，树下有一深度为h的坑．若以地面为重力势能的参考平面，不计空气阻力，则当苹果将要落到坑底时，其机械能为（ ）
A．mgHB．﹣mgHC．mg（H+h）D．mg（H﹣h）
【考点】机械能守恒定律．
【分析】整个过程中苹果的机械能守恒，在任何一个地方的机械能都是相同的，求出苹果刚下落时的机械能，即可得到落到坑底时的机械能．
【解答】解：
以地面为重力势能的参考平面，苹果刚下落时的机械能为mgH，下落过程中苹果只受重力，机械能守恒，则知当苹果将要落到坑底时，其机械能等于刚下落时的机械能mgH．
故选：
A．
6．在离地高为2m处以某一初速度竖直向下抛一个小球，小球落地时的速度为7m/s（g=10m/s2），则小球开始的初速度为（ ）
A．3m/sB．4m/sC．5m/sD．6m/s
【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【分析】分析题意可明确物体的运动性质，再根据匀变速直线运动中速度和位移的关系即可求得小球的初速度．
【解答】解：
物体的加速度为g；竖直向下做匀加速直线运动；根据速度和位移关系可知：
v2﹣v02=2gx
解得：
v0=3m/s；
故选：
A．
7．在同一高度有两个小球同时开始运动，一个水平抛出，另一个自由落下．若不计空气阻力，则在它们运动过程中的每一时刻，有（ ）
A．加速度不同，速度相同B．加速度相同，速度相同
C．下落高度相同，位移不同D．下落高度不相同，位移不同
【考点】平抛运动；自由落体运动．
【分析】水平抛出的小球做的是平抛运动，解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向匀速运动和竖直方向自由落体运动去研究．自由落下的做的是自由落体运动．根据运动特点解决问题．
【解答】解：
两个小球一个水平抛出，另一个自由落下，在同一高度同时开始运动，平抛运动可看成水平方向做匀速运动与竖直方向做自由落体运动，由于它们均只受重力作用，所以它们的加速度相同，均为g，在同一时间内下落的高度相同．由于平抛运动的小球有水平初速度，所以它们的速度与位移不同．故ABD错误；C正确；
故选：
C
8．从高空中水平方向飞行的飞机上，每隔1分钟投一包货物，则空中下落的许多包货物和飞机的连线是（ ）
A．倾斜直线B．平滑直线C．竖直直线D．抛物线
【考点】平抛运动．
【分析】物体由于重力会下落，再根据惯性知识，可以判断三包货物在脱离飞机落下后跟飞机竖直位置的关系，又告诉我们“不计空气阻力”，因此就容易判断其位置的变化了．
【解答】解：
飞机沿水平方向匀速直线运动时，每投下一包重物，重物由于惯性，会保持原来的运动状态不变，继续向前飞行，三包重物在下落过程中，都是以原来的速度向前运动，同时它们在地球引力的作用下，同时向下做自由落体运动，故三包重物下落时，在竖直方向上呈上下排列．所以只有C符合题意．
故选C．
9．如图所示，一个小孩从粗糙的滑梯上自由滑下，在下滑过程中（ ）
A．小孩重力势能的减小量等于动能的增加量
B．小孩重力势能的减小量大于动能的增加量
C．小孩的机械能守恒
D．小孩的机械能增加
【考点】机械能守恒定律；功能关系．
【分析】影响动能大小的因素：
质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素：
质量、被举的高度．质量越大，高度越大，重力势能就越大；机械能等于动能和势能之和．机械能的变化可根据功能原理分析．
【解答】解：
小孩从滑梯上加速滑下，速度变大，动能变大；由高度变小，所以重力势能变小；由于要克服摩擦做功，有一部分机械能转化为内能，所以小孩的机械能减少，则小孩重力势能的减少量大于动能的增加量，故ACD错误，B正确．
故选：
B
10．质量为m的物体，在距地面h高处以
的加速度由静止竖直下落到地面．下列说法中正确的是（ ）
A．物体的重力势能减少
mghB．物体的动能增加
mgh
C．物体的机械能减少
mghD．重力做功
mgh
【考点】功能关系；重力势能；机械能守恒定律．
【分析】物体以
的加速度向下运动，对物体受力分析可知，物体受到重力之外，一定还受到向上的拉力的作用，根据力对物体的做功的情况，可以分析物体的能量的变化的情况．
【解答】解：
对物体受力分析可知，
mg﹣F=m
，
所以F=
mg，
A、物体下降h时，重力做的功为mgh，所以物体的重力势能减少mgh，所以A错误，D错误；
B、由动能定理可得，W总=△EK，即
mgh=△EK，所以物体的动能增加为
mgh，所以B正确；
C、物体下降h时，外力做的功为﹣Fh=﹣
mgh，所以物体的机械能减少
mgh，所以C错误；
故选B．
11．质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车受到的阻力大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
【考点】功率、平均功率和瞬时功率．
【分析】汽车速度达到最大后，将匀速前进，根据功率与速度关系公式P=Fv和共点力平衡条件，可以先求出摩擦阻力；
【解答】解：
汽车速度达到最大后，将匀速前进，根据功率与速度关系公式P=Fv和共点力平衡条件
F1=f
P=F1v
解得：
f=
故选：
A
12．从离地30m的高处，以20m/s的初速度竖直上抛一个小球，若不计空气阻力，g取10m/s2，则小球运动到距地面5m高处时所经历的时间为（ ）
A．1sB．3sC．5sD．7s
【考点】竖直上抛运动．
【分析】物体做竖直上抛运动，是匀变速直线运动，只需要将其代入竖直上抛的运动规律：
h=v0t﹣
gt2进行计算即可．
【解答】解：
物体做竖直上抛运动，以向上为正方向，则初速度v0=20m/s，加速度a=﹣g，根据位移公式，有：
h=v0t﹣
gt2
代入数据解得：
﹣25=20t﹣5t2
解得：
t=5s（负值舍去）
故选：
C
13．如图所示，一辆行驶的汽车将一重物A提起，若要使重物A匀速上升，则在此过程中，汽车的运动情况是（ ）
A．加速运动B．减速运动C．匀速运动D．不能确定
【考点】运动的合成和分解．
【分析】小车参与两个分运动，沿绳子方向和垂直绳子方向的两个分运动，由于绳子长度一定，故物体上升的速度等于小车沿绳子方向的分速度．
【解答】解：
小车参与两个分运动，沿绳子拉伸方向和垂直绳子方向（绕滑轮转动）的两个分运动，将小车合速度正交分解，如图所示：
设v1与水平方向夹角为α，那么物体上升速度等于小车沿绳子拉伸方向的分速度为：
vA=v1=vcosα
小车的速度：
v=
小车向右运动的过程中始终与水平方向之间的夹角减小，则cosα增大，小车的速度减小，所以小车向右做减速运动；故B正确，ACD错误．
故选：
B．
14．如图，从斜面上的点以速度υ0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=37°，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．物体的位移大小为75m
B．物体飞行的时间为6s
C．物体的初速度v0大小为20m/s
D．物体在B点的速度大小为30m/s
【考点】平抛运动．
【分析】根据AB间的距离，求出水平位移和竖直位移，根据竖直位移，结合位移时间公式求出物体飞行的时间，根据水平位移和时间求出物体的初速度，根据速度时间公式求出在B点时竖直分速度，结合平行四边形定则求出物体在B点的速度大小．
【解答】解：
A、物体的位移大小等于首末位置的距离，为75m，故A正确．
B、物体的竖直位移y=ssin37°=75×0.6m=45m，根据y=
得，物体飞行的时间为：
t=
，故B错误．
C、物体的初速度为：
，故C正确．
D、物体在B点的竖直分速度vyB=gt=10×3m/s=30m/s，则B点的速度为：
=
．故D错误．
故选：
AC．
15．关于做功和物体动能变化的关系，不正确的是（ ）
A．只要动力对物体做功，物体的动能就增加
B．只要物体克服阻力做功，它的动能就减少
C．外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差
D．动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化
【考点】动能定理的应用．
【分析】根据动能定理得合力做功量度动能的变化．
【解答】解：
A、根据动能定理得W总=△Ek，合力做功量度动能的变化．
动力对物体做功，物体还有可能受阻力做功，所以物体受各个力做功的代数和即总功是正功还是负功不明确，所以动能不一定增加．故A错误．
B、物体克服阻力做功，物体还有可能受动力做功，所以物体受各个力做功的代数和即总功是正功还是负功不明确，所以动能不一定增加．故B错误．
C、根据动能定理内容知道外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差，故C正确．
D、动力和阻力都对物体做功，物体受各个力做功的代数和可能为零，所以物体的动能可能不变．故D错误．
本题选不正确的故选ABD．
16．如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的运动过程中，说法正确的是（ ）
A．小球、弹簧和地球构成的系统总机械能守恒
B．小球的重力势能随时间先减少后增加
C．小球在b点时动能最大
D．到c点时小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
【考点】机械能守恒定律；弹性势能．
【分析】小球下落过程中，先自由落体，与弹簧接触后，弹力不断变大，当向上的弹力小于向下的重力时，小球继续加速，相等时停止加速，速度达到最大，此后弹力继续加大，变得大于重力，故物体开始减速，直到最低点C停下，即整个从b到c的过程先加速和减速；而能量方面，重力势能不断减小，弹性势能不断变大，动能先变大后变小，系统机械能总量守恒．
【解答】解：
A、弹簧和小球系统中，重力势能、动能、弹性势能相互转化，机械能总量守恒，故A正确；
B、小球不断下降，重力势能不断减小，故B错误；
C、小球从b到c过程，先加速和减速，故动能先变大后变小，故C错误；
D、小球从a到c过程中，重力势能、动能、弹性势能相互转化，机械能总量守恒，而在最高点和最低点动能都为零，故减少的重力势能全部转化为弹性势能，故D错误；
故选A．
二．实验题题（每空2分，共14分）
17．在验证机械能守恒的实验中，质量为M的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图所示，（相邻计数点的时间间隔为T），纸带的左端与重物相连，测出S1，S2，S3，当地的重力加速度为g，则：
（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度VB=
．从初速为零的起点O到打下计数点B的过程中重力势能的减少量△EP= MgS2 ，此过程中物体的动能的增加量△Ek=
M（
）2 ．
（2）实验中，发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能，造成这种现象的主要原因是 C
A．选用的重锤质量过大B．数据处理时出现计算错误
C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D．实验时操作不够细，实验数据测量不准确
（3）该实验得出的实验结论是 在误差允许的范围内，机械能守恒 ．
【考点】验证机械能守恒定律．
【分析】纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．从而求出动能的增加量．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
重物下落过程中不可避免的受到阻力作用，重力势能不可能全部转化为动能，这是误差的主要来源．
【解答】解：
（1）利用匀变速直线运动的推论得：
vB=
=
；
从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是：
△Ep=mgh=MgS2．
此过程中物体动能的增加量是：
△Ek=
MvB2=
M（
）2
（2）A、由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此与质量无关，故A错误．
BD、数据处理时出现计算错误，及操作不够细，实验数据测量不准确，不一定总是大于，也可能小于，故BD错误．
C、空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力，导致减小的重力势能没有完全转化为动能．故C正确．
故选：
C．
（3）通过实验得出的结论是：
在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量，即机械能守恒．
故答案为：
（1）
，MgS2，
M（
）2；
（2）C；（3）在误差允许的范围内，机械能守恒．
18．在“研究平抛物体运动”的实验中，下图是小球作平抛运动的闪光照片，闪光时间间隔是
s，图中各正方形小格边长l=3mm，0点为小球的抛出点，则重力加速度g= 9.6m/s2 ，初速度v0= 0.24m/s ．
【考点】研究平抛物体的运动．
【分析】平抛运动在竖直方向上是匀变速运动，由△h=gt2可以求出重力加速度大小；在水平方向上是匀速直线运动，由水平方向上的位移，和两点之间的时间间隔，可以求得水平速度，也就是小球的初速度．
【解答】解：
在进行实验时，为了使每次平抛运动轨迹相同，因此要在同一位置静止释放，这样可以保证平抛初速度相同；
根据平抛运动规律有：
在竖直方向：
△h=g△t2，
将△t=
s，代入解得：
g=
=9.6m/s2．
根据水平方向运动特点有：
x=2l=v0△t，
由此解得：
v0=0.24m/s．
故答案为：
9.6m/s2；0.24m/s．
三、计算题（共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤）
19．某同学
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