1、福建省泉州市惠安县荷山中学学年高一下学期2015-2016学年福建省泉州市惠安县荷山中学高一(下)期中物理试卷一、选择题(1-8小题只有一个选项符合题意,9-12是多项选择题,每小题4分,漏选得2分,有错选不得分,共48分)(答案请填入答题卡)1下面各个实例中,机械能守恒的是()A物体沿斜面匀速下滑B物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C物体沿光滑曲面滑下D拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升2用恒力F使质量M的物体沿竖直方向匀速上升h,恒力做功W1,再用该恒力作用于质量m(mM)的物体,使之在竖直方向加速上升距离h,恒力做功W2,则两次恒力做功的关系是()AW1=W2 BW1W2 CW1W2 D
2、无法判断3如图所示,红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升,若在红蜡块从A点开始匀速上升的同时,玻璃管从AB位置水平向右做匀减速直线运动,则红蜡块的实际运动轨迹可能是图中的()A直线P B曲线QC曲线R D三条轨迹都有可能4以一定的初速度竖直向上抛出一小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为f,则从抛出至落回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为()A零 Bfh C2fh D4fh5某人在高h处抛出一个质量为m 的物体,不计空气阻力,物体落地时速度为v,该人对物体所做的功为()Amgh B Cmgh+ Dmgh6小船在水速较小的河中横渡,并使船头始终垂直河岸航行,到达河中间时突然上
3、游来水使水流速度加快,则对此小船渡河的说法正确的是()A小船要用更长的时间才能到达对岸B小船到达对岸的时间不变,但位移将变大C因小船船头始终垂直河岸航行,故所用时间及位移都不会变化D因船速与水速关系未知,故无法确定渡河时间及位移的变化7质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动,起始点A与一轻弹簧O端相距s,如图所示已知物体与水平面间的动摩擦因数为,物体与弹簧相碰后,弹簧的最大压缩量为x,则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短,物体克服弹簧弹力所做的功为()A mv02mg(s+x) B mv02mgxCmgs Dmg(s+x)8汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P,快进入闹市区时,
4、司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶下面四个图象中,哪个图象正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系()A B C D9如图所示,两质量相同的小球A、B分别用线悬在等高的O1、O2点,A球的悬线比B球的长把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经最低点时(以悬点为零势能点)下列说法不正确的是()AA球的速度大于B球的速度BA球的动能大于B球的动能CA球的机械能大于B球的机械能DA球的机械能等于B球的机械能10如图所示,板长为L,板的B端静放有质量为m的小物体P,物体与板摩擦系数为,开始时板水平,若缓慢转过一个小角度的过程中,物体保持与板相对静止,则这个过
5、程中()A摩擦力对P做功为mgcosL(1cos)B摩擦力对P做功为0C弹力对P做功为0D板对P做功为mgLsin11质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放,落在地面后撞出一个深度为h的坑,如图所示,在此过程中()A重力对物体做功为mgHB物体的重力势能减少了mg(H+h)C外力对物体做的总功为零D地面对物体的平均阻力为12物体从某一高度处自由下落,落到直立于地面的轻弹簧上,如图所示,在A点物体开始与弹簧接触,到B点物体的速度为零,然后被弹回,下列说法中正确的是()A物体从A下落到B的过程中,动能不断减小B物体从B上升到A的过程中,弹性势能不断减小C物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中,
6、动能都是先变大后变小D物体在B点的动能为零,是平衡位置,系统机械最小二、实验题(15分,每格3分)13某学习小组的同学想要验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图1装置,另外还有交流电源、导线、复写纸都没画出来如果要完成该项实验,则:(1)还需要的实验器材是A秒表 B刻度尺 C弹簧秤 D天平(2)进行实验操作时,首先要做的重要步骤是(3)在(2)的基础上,某同学用天平称出小车的质量M,所挂钩码的总质量为m为了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小基本相等,钩码的总质量m应满足的实验条件是(4)实验时释放小车让钩码带着小车加速运动,用打点计时器(相邻两个点的时间间隔为T)记录其运动情况如图2纸
7、带所示,纸带上开始的一些点较模糊未画出,现测得O到E点间的长为L,D到F点间的长为S,则E点速度大小为若取O点的速度为v1、E点速度为v2那么本实验最终要验证的数学表达式为三、计算题(解答本题时,要求写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只写出答案的不给分)14一个质量为5kg的物体从高处由静止开始下落,不计空气阻力,取g=10m/s2求:当物体下落20.0米时的速度v和重力做功的瞬时功率p15质量为2kg的物体,从竖直平面内高h=2.0m的光滑弧形轨道A处静止沿轨道滑下,并进入水平BC轨道滑行s=8.0m后停下来,取g=10m/s2,如图所示求:(1)物体滑至B点时的速度;(2)BC段的滑动摩
8、擦系数16用一台额定功率为p=60kW的起重机,将一质量为m=500kg的工件由地面竖直吊起,不计摩擦等阻力,取g=10m/s2求:(1)工件在被吊起的过程中所能达到的最大速度vm?(2)若使工件以a=2m/s2的加速度从静止开始匀加速向上吊起,则匀加速过程能维持多长时间?(3)若起重机在始终保持额定功率的情况下从静止开始吊起工件,经过t1=1s工件的速度vt=10m/s,则此时工件离地面的高度h为多少?17如图所示,绷紧的传送带始终保持着大小为v=4m/s的速度水平匀速运动一质量m=1kg的小物块(可看作质点)无初速地放到皮带A处,物块与皮带间的滑动动摩擦因数u=0.2,A、B之间距离L=6
9、m(取g=10m/s2)(1)求物体在传送带上加速运动的时间t和距离S;(2)求物块从A运动到B的过程中摩擦力对物体做功W1;(3)物块从A运动到B的过程中因摩擦产生的内能Q多大2015-2016学年福建省泉州市惠安县荷山中学高一(下)期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(1-8小题只有一个选项符合题意,9-12是多项选择题,每小题4分,漏选得2分,有错选不得分,共48分)(答案请填入答题卡)1下面各个实例中,机械能守恒的是()A物体沿斜面匀速下滑B物体从高处以0.9g的加速度竖直下落C物体沿光滑曲面滑下D拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升【考点】机械能守恒定律【分析】物体机械能守恒的条件是
10、只有重力或者是弹力做功,根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况,即可分析做功情况,从而判断物体是否是机械能守恒也可以根据机械能的定义分析【解答】解:A、物体沿斜面匀速下滑,物体必定受到摩擦力的作用,摩擦力做负功,所以物体的机械能不守恒,故A错误B、物体的加速度的大小为0.9g,不是g,说明物体除了受重力之外还要受到阻力的作用,阻力做负功,所以物体的机械能不守恒,故B错误C、物体沿光滑曲面滑下,曲面对物体不做功,只有物体的重力做功,所以机械能守恒,故C正确D、物体要受拉力的作用,并且拉力对物体做了正功,物体的机械能要增加,故D错误故选:C2用恒力F使质量M的物体沿竖直方向匀速上升h,恒力做
11、功W1,再用该恒力作用于质量m(mM)的物体,使之在竖直方向加速上升距离h,恒力做功W2,则两次恒力做功的关系是()AW1=W2 BW1W2 CW1W2 D无法判断【考点】功的计算【分析】本题是对功的公式的直接应用,根据功的公式直接计算即可【解答】解:由于物体受到的都是恒力的作用,根据恒力做功的公式W=FL可知,在两次拉物体运动的过程中,拉力的大小相同,物体运动的位移也相等,所以两次拉力做的功相同,所以A正确故选:A3如图所示,红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升,若在红蜡块从A点开始匀速上升的同时,玻璃管从AB位置水平向右做匀减速直线运动,则红蜡块的实际运动轨迹可能是图中的()A直线P B
12、曲线QC曲线R D三条轨迹都有可能【考点】运动的合成和分解【分析】蜡块参与了水平方向向右初速度不为0的匀减速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动,根据合速度与合加速度的方向关系确定蜡块的运动轨迹【解答】解:当合速度的方向与合力(合加速度)的方向不在同一条直线上,物体将做曲线运动,且轨迹夹在速度与合力方向之间,轨迹的凹向大致指向合力的方向蜡块的合速度方向斜向右上方,合加速度方向水平向左,不在同一直线上,轨迹的凹向要大致指向合力的方向,知C正确,A、B、D错误故选:C4以一定的初速度竖直向上抛出一小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为f,则从抛出至落回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的
13、功为()A零 Bfh C2fh D4fh【考点】功的计算【分析】阻力对物体做功与物体经过的路径有关,由于空气阻力的大小恒为f,可以根据W=Fl计算摩擦力的功【解答】解:上升过程:空气阻力对小球做功:W1=fh下落过程:空气阻力对小球做功:W2=fh则从抛出到落回到抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为:W=W1+W2=2fh故选:C5某人在高h处抛出一个质量为m 的物体,不计空气阻力,物体落地时速度为v,该人对物体所做的功为()Amgh B Cmgh+ Dmgh【考点】动能定理的应用【分析】人对小球做的功等于小球获得的初动能,根据对抛出到落地的过程运用动能定理即可求得初动能【解答】解:人对小球
14、做的功等于小球获得的初动能,根据对抛出到落地的过程运用动能定理得:mgh=解得:即人对小球做的功等于故选D6小船在水速较小的河中横渡,并使船头始终垂直河岸航行,到达河中间时突然上游来水使水流速度加快,则对此小船渡河的说法正确的是()A小船要用更长的时间才能到达对岸B小船到达对岸的时间不变,但位移将变大C因小船船头始终垂直河岸航行,故所用时间及位移都不会变化D因船速与水速关系未知,故无法确定渡河时间及位移的变化【考点】运动的合成和分解【分析】将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,根据分运动和合运动具有等时性可以确定渡河的时间,根据沿河岸方向上位移确定最终的位移【解答】解:A、因为各分运动
15、具有独立性,在垂直于河岸方向上,t=,合运动与分运动具有等时性,知运动的时间不变在沿河岸方向上x=v水t水流速度加快,则沿河岸方向上的位移增大,根据运动的合成,最终的位移增大故B正确,A、C、D错误故选B7质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动,起始点A与一轻弹簧O端相距s,如图所示已知物体与水平面间的动摩擦因数为,物体与弹簧相碰后,弹簧的最大压缩量为x,则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短,物体克服弹簧弹力所做的功为()A mv02mg(s+x) B mv02mgxCmgs Dmg(s+x)【考点】功能关系【分析】求解本题的关键是明确对物体、弹簧、地面组成的系统应用能量守恒定律即可求解【解
16、答】解:物体受到的滑动摩擦力大小为f=mg,对物体与弹簧及地面组成的系统,由动能定理可得:Wmg(s+x)=0,解得:故选:A8汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P,快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶下面四个图象中,哪个图象正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系()A B C D【考点】牛顿运动定律的综合应用;功率、平均功率和瞬时功率【分析】汽车匀速行驶时牵引力等于阻力,根据功率和速度关系公式P=Fv,功率减小一半时,牵引力减小了,物体减速运动,根据牛顿第二定律分析加速度和速度的变化情况即可【解答】解:汽车匀速行驶时牵引力等
17、于阻力;功率减小一半时,汽车的速度由于惯性来不及变化,根据功率和速度关系公式P=Fv,牵引力减小一半,小于阻力,合力向后,汽车做减速运动,由公式P=Fv可知,功率一定时,速度减小后,牵引力增大,合力减小,加速度减小,故物体做加速度不断减小的减速运动,当牵引力增大到等于阻力时,加速度减为零,物体重新做匀速直线运动;故选C9如图所示,两质量相同的小球A、B分别用线悬在等高的O1、O2点,A球的悬线比B球的长把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经最低点时(以悬点为零势能点)下列说法不正确的是()AA球的速度大于B球的速度BA球的动能大于B球的动能CA球的机械能大于B球的机械能DA球的机械能等
18、于B球的机械能【考点】机械能守恒定律;向心力【分析】由动能定理可以求出在最低点的速度,由机械能守恒定律判断机械能大小【解答】解:A、由动能定理得:mgL=mv20,解得,速度v=2,A球的悬线比B球的长,则A球的速度大于B球的速度,故A正确;B、由动能定理得:mgL=mv20,小球经过最低点时的动能Ek=mv2=mgL,两球质量m相等,A球的悬线比B球的长,则A球的动能大于B球的动能,故B正确C、两球在运动的过程中,只有重力做功,机械能都守恒,初始位置的机械能相等,所以在最低点,两球的机械能相等,故C错误,D正确;本题选错误的,故选C10如图所示,板长为L,板的B端静放有质量为m的小物体P,物
19、体与板摩擦系数为,开始时板水平,若缓慢转过一个小角度的过程中,物体保持与板相对静止,则这个过程中()A摩擦力对P做功为mgcosL(1cos)B摩擦力对P做功为0C弹力对P做功为0D板对P做功为mgLsin【考点】动能定理的应用【分析】滑块受重力、支持力和静摩擦力;重力做功与路径无关,仅与首、末位置的高度差有关,求出初、末位置的高度差,即可得出重力做的功;摩擦力的方向与木块运动的方向垂直,则摩擦力不做功;根据动能定理求出板对小物体做的功【解答】解:AB、摩擦力的方向与木块运动的方向垂直,则摩擦力不做功,故A错误,B正确;C、滑块受重力、支持力和静摩擦力,重力做功为mgLsin,摩擦力不做功,根
20、据动能定理,有:WG+Wf+WN=0;故弹力对P做功 WN=mgLsin,故C错误;D、板对P做功即支持力和摩擦力做功之和,摩擦力做功为零,则板对P做的功等于弹力做的功,为mgLsin,故D正确;故选:BD11质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放,落在地面后撞出一个深度为h的坑,如图所示,在此过程中()A重力对物体做功为mgHB物体的重力势能减少了mg(H+h)C外力对物体做的总功为零D地面对物体的平均阻力为【考点】动能定理的应用【分析】根据重力做功的公式WG=mgh即可求解;对整个过程运用动能定理,根据重力和阻力做功之和等于钢球动能的变化量,即可求解【解答】解:A、重力做功:WG=mgh
21、=mg(H+h),故A错误,B正确C、对整个过程运用动能定理得:W总=EK=0,故C正确D、对整个过程运用动能定理得:W总=WG+(fh)=EK=0,f=,故D正确故选:BCD12物体从某一高度处自由下落,落到直立于地面的轻弹簧上,如图所示,在A点物体开始与弹簧接触,到B点物体的速度为零,然后被弹回,下列说法中正确的是()A物体从A下落到B的过程中,动能不断减小B物体从B上升到A的过程中,弹性势能不断减小C物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中,动能都是先变大后变小D物体在B点的动能为零,是平衡位置,系统机械最小【考点】功能关系;功的概念【分析】物体从A下落到B的过程中,分析物体的受力情况,
22、判断其运动情况,从而判断出动能的变化情况由形变量的变化分析弹性势能的变化对于物体和弹簧组成的系统,只有重力和弹力做功,系统的机械能守恒【解答】解:A、物体从A下落到B的过程中,物体的运动过程为:在物体刚接触弹簧时,弹簧的弹力小于物体的重力,合力向下,小球向下加速运动随着弹力的增大,当弹簧的弹力和物体的重力相等时,小球的速度达到最大,之后弹力大于了重力,小球开始减速,直至减为零所以物体先加速后减速,动能先增大后减小,故A错误;B、弹性势能与弹簧的形变量有关,物体从B上升到A的过程中,弹簧的压缩量不断减小,则弹簧的弹性势能不断减小故B正确;C、物体从B上升到A的过程与物体从A下落到B的过程相似,物
23、体先加速后减速,动能先增大后减小,故C正确;D、物体在B点的动能为零,但不是平衡位置,物体在平衡位置时合力等于零、速度最大,此时弹簧处于压缩状态,该位置在AB之间对于物体和弹簧组成的系统,只有重力和弹力做功,系统的机械能守恒故D错误;故选:BC二、实验题(15分,每格3分)13某学习小组的同学想要验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图1装置,另外还有交流电源、导线、复写纸都没画出来如果要完成该项实验,则:(1)还需要的实验器材是BDA秒表 B刻度尺 C弹簧秤 D天平(2)进行实验操作时,首先要做的重要步骤是平衡摩擦力(3)在(2)的基础上,某同学用天平称出小车的质量M,所挂钩码的总质量为
24、m为了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小基本相等,钩码的总质量m应满足的实验条件是mM(4)实验时释放小车让钩码带着小车加速运动,用打点计时器(相邻两个点的时间间隔为T)记录其运动情况如图2纸带所示,纸带上开始的一些点较模糊未画出,现测得O到E点间的长为L,D到F点间的长为S,则E点速度大小为若取O点的速度为v1、E点速度为v2那么本实验最终要验证的数学表达式为mgL=Mv22Mv12【考点】探究功与速度变化的关系【分析】(1)根据实验的原理确定所需测量的物理量,从而确定还需要的器材;(2、3)为了使小车所受的合力等于绳子的拉力,实验前应平衡摩擦力,为了使钩码的重力等于绳子的拉力,需要满足小
25、车的质量远远大于钩码的质量;(4)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出E点的速度,结合合力做功等于动能的变化量得出验证的数学表达式【解答】解:(1)实验验证动能定理,即验证合力功与动能变化量的关系,需要测量小车所受的合力,则需要天平测量钩码的质量,以及小车的质量,用刻度尺测出点迹间的距离,从而计算出速度的大小,得出动能的变化量故选:BD(2)实验中认为绳子的拉力等于小车的合力,则首先要做的重要步骤是平衡摩擦力(3)对整体分析,有:a=,隔离对小车分析,F=Ma=,了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小基本相等,钩码的总质量m应满足mM(4)E点的速度等于DF段的平均速度,则合力做
26、功为mgL,动能的变化量为Mv22Mv12,最终要验证的数学表达式为mgL=Mv22Mv12故答案为:(1)BD,(2)平衡摩擦力,(3)mM,(4),mgL=Mv22Mv12三、计算题(解答本题时,要求写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只写出答案的不给分)14一个质量为5kg的物体从高处由静止开始下落,不计空气阻力,取g=10m/s2求:当物体下落20.0米时的速度v和重力做功的瞬时功率p【考点】机械能守恒定律;功率、平均功率和瞬时功率【分析】根据机械能守恒定律可求得物体下落20m时的速度;再根据功率公式可求得重力做功的瞬时功率【解答】解:由机械能守恒定律可知:代入数据解得:v=20m/s
27、根据功率公式可知:P=mgv=5020=1000W;答:当物体下落20.0米时的速度v为20m/s;重力做功的瞬时功率p为1000W15质量为2kg的物体,从竖直平面内高h=2.0m的光滑弧形轨道A处静止沿轨道滑下,并进入水平BC轨道滑行s=8.0m后停下来,取g=10m/s2,如图所示求:(1)物体滑至B点时的速度;(2)BC段的滑动摩擦系数【考点】动能定理的应用【分析】(1)对AB过程由机械能守恒定律可知物体滑至B点时的速度;(2)对BC过程由动能定理可求得动摩擦因数【解答】解:(1)由机械能守恒定律可知:解得 v=2m/s;(2)根据动能定理可知:0=mgs解得=0.25答:(1)物体滑
28、至B点时的速度为2m/s;(2)BC段的滑动摩擦系数为0.2516用一台额定功率为p=60kW的起重机,将一质量为m=500kg的工件由地面竖直吊起,不计摩擦等阻力,取g=10m/s2求:(1)工件在被吊起的过程中所能达到的最大速度vm?(2)若使工件以a=2m/s2的加速度从静止开始匀加速向上吊起,则匀加速过程能维持多长时间?(3)若起重机在始终保持额定功率的情况下从静止开始吊起工件,经过t1=1s工件的速度vt=10m/s,则此时工件离地面的高度h为多少?【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】(1)当牵引力等于重力时,速度最大,根据P=Fv求出最大速度(2)根据牛顿第二定律求出牵引力的大
29、小,结合P=Fv求出匀加速运动的末速度,结合速度时间公式求出匀加速运动的时间(3)根据动能定理,抓住功率不变,求出工件离地面的高度【解答】解:(1)当工件达到最大速度时F=mg,P=P0=60kW故(2)工件被匀加速向上吊起时,a不变,v变大,P也变大,当P=P0时匀加速过程结束,根据牛顿第二定律得 Fmg=ma解得F=m(a+g)=500(2+10)N=6000N匀加速过程结束时工件的速度为,匀加速过程持续的时间为(3)根据动能定理,有,代入数据解得h=7 m答:(1)工件在被吊起的过程中所能达到的最大速度为12m/s;(2)匀加速过程能维持5s时间;(3)此时工件离地面的高度h为7m17如图所示,绷紧的传送带始终保持着大小为v=4m/s的速度水平匀速运动一质量m=1kg的小物块(可看作质点)无初速地放到皮带A处,物块与皮带间的滑动动摩擦因数u=0.2,A、B之间距离L=6m(取g=10m/s2)(1)求物体在传送带上加速运动的时间t和距离S;(2)求物块从A运动到B的过程中摩擦力对物体做功W1;(3)物块从A运动到B的过程中因摩擦产生的内能Q多大【考点】功能关系;牛顿第二定律;功的计算【分析】(1)
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