福建省福州三中高一物理下学期第一次段考试卷（含解析）.doc

福建省福州三中2014-2015学年高一下学期第一次段考物理试卷一.选择题（共39分.每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）1关于运动的合成和分解，下述说法中正确的是( )a合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和b物体的两个分运动若是直线运动，则它的合运动一定是直线运动c合运动和分运动具有同时性d若合运动是曲线运动，则分运动中至少有一个是曲线运动考点：运动的合成和分解 专题：运动的合成和分解专题分析：合运动与分运动具有等时性，速度是矢量，合成分解遵循平行四边形定则解答：解：a、合运动速度等于分运动速度的矢量和故a错误； b、两分运动是直线运动，合运动不一定是直线运动，比如：平抛运动故b错误； c、合运动与分运动具有等时性故c正确； d、曲线运动的分运动可以是两直线运动，比如：平抛运动故d错误故选：c点评：解决本题的关键知道速度、加速度、位移是矢量，合成分解遵循平行四边形定则，以及知道合运动与分运动具有等时性2在下面列举的各个实例中，机械能不守恒的是( )a汽车在水平面上匀速运动b抛出的手榴弹或标枪在空中的运动（不计空气阻力）c拉着物体沿光滑斜面匀速上升d如图所示，在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来考点：机械能守恒定律 专题：机械能守恒定律应用专题分析：只有重力或弹力（保守力）做功时，物体的动能和势能相互转化，物体机械能才守恒对照这个条件进行判断解答：解：a、汽车在水平面上匀速运动时，动能和重力势能都不变，机械能不变；b、抛出的手榴弹或标枪在空中只有重力做功，机械能守恒c、拉着物体沿光滑斜面匀速上升时，动能不变，重力势能变大，故机械能变大，机械能不守恒d、小球碰到弹簧被弹回的过程中只有弹簧弹力做功，机械能守恒，本题选机械能不守恒的，故选：c点评：解答此题需掌握机械能守恒的条件，即只有重力或弹簧的弹力做功时机械能守恒3如图所示，是2014-2015学年高一的某同学完成体育测试“引体向上”项目的情景，该同学在这次测试中一分钟完成了20个“引体向上”，若该同学质量约为50kg，每次“引体向上”重心上升约0.5m，则王亮同学在本次测试中做功的平均功率接近( )a800wb80wc8wd0.8w考点：功率、平均功率和瞬时功率 专题：功率的计算专题分析：引体向上是克服人体重力做功，根据公式w=gh求出一次做的功，再求出总功；再根据公式p=求出功率解答：解：将身体向上拉起一次所做的功：w=gh=500n0.5m=250j；他1min内做的总功：w总=nw=20250j=5000j，平均功率：p=83w；故b最接近；故选：b点评：此题主要考查的是学生对功和功率计算公式的理解和掌握，弄清楚引体向上是克服人的体重做功是解决此题的关键4质量为m的物体从地面上方h高处无初速释放，落到地面后出现一个深为h的坑，如图所示，在此过程中( )a重力对物体做功mghb地面对物体的平均阻力为c外力对物体做的总功为零d物体重力势能减少mgh考点：机械能守恒定律 专题：机械能守恒定律应用专题分析：根据重力做功由公式wg=mgh即可求解；重力做功多少，重力势能就减少多少；合力做功可以对整个过程运用动能定理求解外力对物体做功即为总功，等于动能变化，根据动能定理求解解答：解：a、根据重力做功的公式可知：wg=mgh=mg（h+h）故a错误b、由动能定理得：mg（h+h）fh=0，解得：f=，故b错误；c、对全程由动能定理可知，初末动能为零，则合外力做功为零；故c正确；d、重力做的功为mg（h+h），且为正功，则物体重力势能减少mg（h+h）故d错误故选：c点评：本题考查动能定理及重力做功与重力势能变化间的关系，要注意明确重力势能的改变量只与重力做功有关系5在离地面高h处，分别把a、b、c三个质量不同的物体以相同的速率抛出a平抛，b竖直上抛，c竖直下抛，三个球的质量关系是mambmc不计空气阻力，则以下说法正确的是( )a在运动过程中，a、b、c的加速度相同ba、b、c落地时的位移相同ca、b、c落地时的速度相同da、b、c空中运动的时间相同考点：抛体运动 分析：根据动能定理判断落地时的速度大小根据匀变速直线运动的规律比较三种运动的时间长短三种运动都仅受重力，加速度为g解答：解：a、竖直上抛运动、竖直下抛运动、平抛运动仅受重力，加速度都为g故a正确；b、平抛运动和竖直上抛运动的初始点相同，末位置不同，则位移不同，故b错误；c、小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，故末速度相等，但方向不同，所以落地速度不同故c错误；d、竖直上抛运动，先上升后下降，平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，竖直下抛运动在竖直方向上有向下的初速度，知竖直下抛运动的时间最短，竖直上抛运动的时间最长，故d错误故选：a点评：本题关键在于沿不同方向抛出的小球都只有重力做功，机械能守恒；同时速度是矢量，大小相等、方向相同速度才是相同，要有矢量意识6质量为m的小球从桌面抛出（不计空气阻力），桌面离地高度为h，小球抛出时速度为v，则小球落地时所具有的机械能为( )（取地面为零势能面）abmghcmgh+dmgh考点：机械能守恒定律 专题：机械能守恒定律应用专题分析：小球运动过程中，只受重力，机械能守恒，根据机械能守恒定律列式求解解答：解：小球运动过程中，只受重力，机械能守恒，则小球落地时所具有的机械能等于刚抛出时的机械能，为：e=mgh+故选：c点评：本题关键根据机械能守恒定律，小球的机械能总量不变，小球任意位置的机械能都等于初位置的机械能7如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，a沿固定在地面上的光滑曲面下滑，b自由下落，最后到达同一水平面，则( )a到达底端时两物体的速度相同b重力对两物体做的功相同c到达底端时重力的瞬时功率papbd重力的平均功率相同考点：功率、平均功率和瞬时功率 专题：功率的计算专题分析：质量相同的两物体处于同一高度，a沿固定在地面上的光滑曲面下滑，而b自由下落，到达同一水平面重力势能全转变为动能，重力的平均功率是由重力作功与时间的比值，而重力的瞬时功率则是重力与重力方向的速率乘积解答：解：a、由于质量相等，高度变化相同，所以到达底端时两物体的动能相同，所以到达底端速度大小相等，但方向不同，所以速度不同，故a错误；b、两物体质量m相同，初末位置的高度差h相同，重力做的功w=mgh相同，但由于时间的不一样，所以重力的平均功率不同故b正确，d错误；c、到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但a物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，papb，故c错误；故选：b点评：重力做功决定重力势能的变化与否，若做正功，则重力势能减少；若做负功，则重力势能增加而重力的平均功率与瞬时功率的区别是：平均功率是做功与时间的比值，瞬时功率是力与速度在力的方向上的速度乘积8质量为1kg的物体在水平面内做曲线运动，已知互相垂直方向上的速度图象分别如图所示下列说法正确的是( )a质点的初速度为5m/sb质点所受的合外力为3nc2s末质点速度大小为7m/sd质点初速度的方向与合外力方向垂直考点：匀变速直线运动的图像 专题：运动学中的图像专题分析：根据运动的合成可知：质点的初速度大小为4m/s质点在y轴方向加速度为零，只有x轴方向有加速度，由vxt图象的斜率求出加速度根据速度的合成求解2s末质点速度大小由牛顿第二定律求出合外力解答：解：a、由图x轴方向初速度为零，则质点的初速度大小为4m/s故a错误 b、质点在y轴方向加速度为零，只有x轴方向有加速度，由vxt图象的斜率读出质点的加速度a=1.5m/s2所以f=ma=1.5n，故b错误 c、2s末vx=3m/s，vy=4m/s，则质点的速度为v=5m/s，故c错误； d、质点初速度方向沿y轴沿y轴方向，合外力沿x轴方向，垂直，故d正确故选d点评：本题应用运动的合成法分析物体的合运动速度和加速度，研究方法类似于平抛运动，没有新意9如图所示，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标a已知a点高度为h，山坡倾角为，由此不能算出( )a轰炸机的飞行速度b炸弹的飞行时间c轰炸机的飞行高度d炸弹投出时的动能考点：平抛运动 专题：平抛运动专题分析：根据位移与水平方向夹角，得到水平位移和竖直位移，运用平抛运动的规律求解时间和炸弹的飞行时间和炸弹的初速度，再求解飞行高度解答：解：画出示意图如图所示设a到斜面底端的距离为l，飞机距离地面的距离为h，根据lcos=v0t，hlsin=炸弹垂直击中山坡，速度与竖直方向的夹角为，则得：tan=由、可求出初速度v0，即得到轰炸机的飞行速度由可求出炸弹的飞行时间t和轰炸机的飞行高度h由于炸弹的做平抛运动，而平抛运动的加速度与质量无关，故无法求解质量，也就求不出炸弹投出时的动能故abc正确，d错误本题选错误的，故选：d点评：解决本题的关键掌握平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，把握隐含的条件，并能灵活运用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，下列说法中错误的是( )a重力做功mghb物体的机械能减少c物体的动能增加d物体的重力势能减少考点：功能关系 分析：根据重力做功的多少，确定重力势能的变化量根据物体克服空气阻力做功的多少，确定机械能的变化量根据合力做功，由动能定理确定动能的变化量解答：解：a、物体下落过程中，重力做功为w=mgh，则物体的重力势能减少mgh故a正确，d错误；b、设空气阻力大小为f，则由牛顿第二定律得：mgf=ma得：f=mgma=mg，物体克服空气阻力做功为：wf=fh=mgh，则物体的机械能减少 mgh，故b正确c、物体所受的合力为f=ma=mg，由动能定理得，物体动能增加量：ek=fh=mgh，故c正确本题选择不正确的，故选：d点评：本题考查对几对功与能关系的理解和应用能力重力做功引起重力势能的变化、合力做功等于动能的变化、除了重力、弹力以外的力做功等于机械能的变化要理解掌握，是考试的热点11如图所示为一种测定运动员体能的装置，运动员的质量为m1，绳的一端拴在腰间并沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦），绳的下端悬挂一个质量为m2的重物，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带以速率v匀速向右运动下面说法中正确的是( )a绳子拉力对人做正功b人对传送带做负功c运动时间t后，运动员的体能消耗约为m2gvtd运动时间t后，运动员的体能消耗约为（m1+m2）gvt考点：功能关系；功的计算 分析：拉力对人、人对传送带的做功情况，运用做功的两个必须因素即可求出解答：解：a、人的重心不变，绳子拉力没有位移，故a错误；b、传送带受到人的摩擦力，方向向右，传送带向右有位移，故人对传送带做正功，故b错误；c、运动时间t后，传送带位移s=vt，摩擦力f=m2g，故运动员的体能消耗约为m2gvt，故c正确，d错误；故选：c点评：此题考查做功的条件，并会运用功能关系进行此类题目的求解12如图所示，在外力作用下某质点运动的vt图象为正弦曲线从图中可以判断( )a在0t1时间内，外力做负功b在t1t2时间内，外力做正功c在0t3时间内，外力做的总功为零d在t1时刻，外力的瞬时功率为零考点：功的计算；匀变速直线运动的图像 分析：由vt图象可知物体的运动方向，由图象的斜率可知拉力的方向，则由功的公式可得出外力做功的情况，由p=fv可求得功率的变化情况解答：解：a、在0t1时间内，由图象可知，物体的速度沿正方向，加速度为正值且减小，故力与速度方向相同，故外力做正功；故a错误；b、在t1t2时间内，由图象可知，物体的速度沿正方向，加速度为负值且增大，故力与速度方向相反，故外力做负功，故b错误；c、在0t3时间内，合外力的总功为正功，故c错误；d、t1时刻物体的速度不为零，但拉力为零，由p=fv可知外力的功率为零，故d正确；故选：d点评：本题要求学生能熟练掌握图象的分析方法，由图象得出我们需要的信息b答案中采用极限分析法，因开始为零，后来为零，而中间有功率，故功率应先增大，后减小13如图，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面在此过程中( )aa的动能大于b的动能b两物体机械能的变化量相等ca的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量d绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为零考点：功能关系；机械能守恒定律 分析：b的速度在绳子方向的分速度与a的速度相等，比较出速度大小即可比较动能的大小解答：解：a、将b的实际速度进行分解如图：由图可知va=vbcos，即a的速度小于b的速度，故a的动能小于b的动能，故a错误；b、由于有摩擦力做功，故ab系统机械能不守恒，则二者机械能的变化量不相等，故b错误；c、a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量与产生的内能之和，故a的重力势能的减小量大于两物体总动能的增加量，c错误；d、在这段时间t内，绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等，绳子对a做的功等于ftvat，绳子对b的功等于拉力与拉力方向上b的位移的乘积，即：ftvbcost，又va=vbcos，所以绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的绝对值相等，二者代数和为零，故d正确故选：d点评：本题考查了有摩擦力作用下的系统功能转化关系，克服摩擦力做功时，系统的机械能减少，减少的机械能转化为内能二.填空与实验题（共22分，每空2分）14河宽300m，船在静水中的速度为5m/s，水流速度为4m/s，则船过河的最短时间60s，若船要最短位移过河，船过河的实际速度为3m/s考点：运动的合成和分解 专题：运动的合成和分解专题分析：船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短由矢量合成的平行四边形定则得知小船的合速度，小船实际以合速度做匀速直线运动，进而求得位移的大小；小船以最短距离过河时，则静水中的速度斜着向上游，合速度垂直河岸解答：解：（1）当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，则知：tmin=s=60s （2）小船以最短距离过河时，则静水中的速度斜着向上游，合速度垂直河岸，设与河岸的夹角为， 则由矢量合成的平行四边形法则解三角形得：cos=， 这时船头与河水速度夹角为=53；船过河的实际速度为：v=vcsin53=50.6=3m/s故答案为：60，3点评：小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度15一小球的质量是2kg，从距地面为20m高处由静止自由下落（空气阻力不计）下落5m时具有的重力势能为300j此时重力的瞬时功率为200w（取地面为零势能面）考点：功率、平均功率和瞬时功率；重力势能 专题：功率的计算专题分析：根据ep=mgh求解物体在某位置具有的重力势能，求出下落5m时的瞬时速度，根据p=mgv求解瞬时速率解答：解：根据ep=mgh得；ep=20m=300j根据v2=2gh解得；v=10m/s则p=mgv=200j故答案为：300；200点评：解决本题的关键掌握瞬时功率的求法，以及知道平均速率和瞬时功率的区别16为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行试验，小锤打击弹性金属片，a球水平抛出，同时b球被松开，自由下落，关于该实验，下列说法中正确的是( )a两球的质量应相等b两球应同时落地c应改变装置的高度，多次实验d实验也能说明a球在水平方向上做匀速直线运动考点：研究平抛物体的运动 专题：实验题分析：本题图源自课本中的演示实验，通过该装置可以判断两球同时落地，可以验证做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动；解答：解：根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，a做平抛运动，b做自由落体运动，因此将同时落地，由于两球同时落地，因此说明a、b在竖直方向运动规律是相同的，故根据实验结果可知，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，不需要两球质量相等，要多次实验，观察现象，则应改变装置的高度，多次实验，故bc正确故选：bc点评：本题比较简单，重点考察了平抛运动特点，平抛是高中所学的一种重要运动形式，要重点加强17在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作，选得纸带如图1所示其中o是起始点，a、b、c是连续的3个计数点该同学用毫米刻度尺测量o到a、b、c各点的距离，并记录在图1中（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：a按照图2所示的装置安装器材b将打点计时器接到电源的“直流输出”上c放开纸带后，接通电源，使计时器在纸带上打出点迹d测量纸带上所选的计数点间与o的距离e根据测量的结果验证重锤下降过程中机械能是否守恒以上操作有误的是bc（填正确选项前的字母）（2）若用公式=mghn验证，则对打下o点的要求是：初速度为0（3）该同学用重锤在ob段的运动来验证机械能守恒，已知重锤质量为1.0kg，当地的重力加速度g=9.80m/s2，则该段重锤重力势能的减少量为0.711j，而动能的增加量为0.690j（均保留3位有效数字）考点：验证机械能守恒定律 专题：实验题；机械能守恒定律应用专题分析：根据使用的原理确定实验的器材，以及错误的步骤，误差形成的原因；书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚纸带法实验中，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和加速度，从而求出动能根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值解答：解：（1）b、将打点计时器接到电源的“交流输出”上，故b错误；c、应先接通电源，后放开纸带，使计时器在纸带上打出点迹，故c错误；所以选：bc（2）用公式mv2=mgh时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始（3）从开始下落至b点，重锤的重力势能减少量为：ep=mgh=19.80.725j=0.711j利用匀变速直线运动的推论有：vb=1.175m/s，重锤的动能为：ekb=mvb2=11.1752=0.690j故答案为：（1）bc；（2）初速度为0；（3）0.711，0.690点评：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，并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18如图所示为一小球作平抛运动的闪光照片的一部分，闪光周期为t，小方格的边长为l在c处，小球竖直方向的分速度计算式为；c处位置，小球瞬时速度为（计算结果用t和l表示）考点：研究平抛物体的运动 专题：实验题；平抛运动专题分析：平抛运动在竖直方向上是匀变速运动，由bc和ab之间的竖直距离差可以求出时间间隔，在水平方向上是匀速直线运动，由a、b、c三点在水平方向上的位移，和两点之间的时间间隔，可以求得水平速度；求出b点竖直方向的速度，根据匀加速直线运动速度时间公式求出c点竖直方向速度解答：解：在竖直方向：hbchab=gt2，代入数据解得：t=水平方向是匀速直线运动，v0=物体在c点时竖直方向的速度为：vcy=那么则c点的速度为：vc=；故答案为：，点评：本题不但考查了平抛运动的规律，还灵活运用了匀速运动和匀变速运动的规律，对同学的知识要求比较高，是个考查学生能力的好题三.计算题（共39分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）19a、b两小球同时从距地面高为h=15m的同一点抛出，初速度大小都是v0=10m/sa球竖直向下抛出，b球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2求：（1）a球经多长时间落地；（2）b球落地时，b球的速度大小；（3）a球落地时，a、b球间的距离考点：平抛运动 专题：平抛运动专题分析：（1）根据高度，结合位移时间公式求出a球运动的时间（2）根据速度位移公式求出b球的竖直分速度，结合平行四边形定则求出b球的速度（3）根据位移公式求出a球落地时b球的水平位移和竖直位移，结合几何关系求出a、b球的距离解答：解：（1）竖直下抛：ha=v0t+gt2，代入数据解得ta=1s（2）平抛：hb=gt2，代入数据求得tb=s，水平分速度vx=10m/s，竖直分速度vy=gt=10m/s=10根据平行四边形定则知，（3）a球比b球先落地，1s内，b球水平位移x=v0t=101m=10m竖直位移hb=gt2=m=5m，根据几何关系有：ab=m=m答：（1）a球经过1s时间落地（2）b球落地时，b球的速度大小为20m/s；（3）a球落地时，a、b球间的距离为m点评：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，结合运动学公式灵活求解，基础题20如图，质量m=1kg的小球从a点由静止开始沿着光滑曲面轨道运动，已知a、b两点离水平面的高度h1=0.60米，h2=0.15米，g取10m/s2，问：（1）小球从a点运动到b点的过程中重力做的功；（2）小球经过b点的速度大小为多少？（3）若小球经过c点时具有的动能是经过b点时动能的，则c点离水平面的高度h3为多少考点：动能定理的应用 专题：动能定理的应用专题分析：（1）重力做功等于重力与竖直方向位移大小的乘积求得；（2）根据动能定理求得小球在b点的速度大小；（3）根据动能定理求得小球在c点时距地面的高度解答：解：（1）小球从a点运动到b点的过程中重力做功为：w=mg（h1h2）=110（0.690.15）=4.5j（2）从ab过程，由动能定理得： mg（h1h2）=代入数据解得：vb=3m/s（3）从ac过程，根据动能定理得：，代入数据解得：h3=0.375m答：（1）小球从a点运动到b点的过程中重力做的功为4.5j；（2）小球经过b点的速度大小为3m/s；（3）若小球经过c点时具有的动能是经过b点时动能的，则c点离水平面的高度h3为0.375m点评：本题考查重力做功、动能定理的基础题，第（3）问也可以根据机械能守恒定律求解21某兴趣小组对一辆自制遥空小车的性能进行研究他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为vt图象，如图1所示（除2s10s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）已知在小车运动的过程中，2s14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥空而让小车自由滑行，小车的质量为1.0，可以认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变求：（1）小车在减速行驶阶段的阻力及小车的额定功率；（2）小车以额定功率行驶时位移的大小；（3）在图2中作出行驶过程中牵引力f与车速的倒数的关系图象考点：功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律 专题：功率的计算专题分析：（1）在匀减速运动由运动学公式求的加速度，由牛顿第二定律求的阻力，由p=fv求的额定功率；（2）在210s内由动能定理求的行驶位移，1014s匀速运动，由vt图象求的位移即可（3）根据受力与运动关系即可判断解答：解：（1）1418s匀减速，加速度f=ma=1.5n，p额=fv=fv=1