福建省莆田第八中学2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）.doc

福建省莆田第八中学2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）一、单项选择题（本题11小题，每小题3分，共33分）1.关于功下列说法中正确的是（ ）a. 凡是发生了位移的物体，一定有力对它做功；b. 凡是受力作用的物体，一定有力对它做功；c. 凡是既受力又发生了位移的物体，一定有力对它做功；d. 凡是物体在所受力的方向上发生了位移，这力一定对它作了功。【答案】d【解析】【详解】a.若一个物体不受任何外力，做匀速直线运动，那么此物体有位移但没有力对它做功，故a错误b.若一个物体静止放在桌上，它受重力和桌面的支持力的作用，由于没发生运动，无位移，重力和支持力显然没有做功，故b错误c.若一个物体在光滑水平桌面上做匀速直线运动，它只受到重力和桌面的支持力作用，重力和支持力显然没有做功，但物体有位移，故c错误d.力对物体条件：有力沿力的方向上发生位移，两个条件同时满足则力就对物体做功，故d正确2.关于机械能是否守恒，下列说法正确的是()a. 做匀速直线运动的物体机械能守恒b. 物体在粗糙斜面上运动机械能一定不守恒c. 做变速运动的物体机械能可能守恒d. 合外力对物体做功为零，机械能守恒【答案】c【解析】【详解】ad.若物体在竖直方向内做匀速直线运动，合外力对物体做功为零，则一定有重力之外的其他力做功，故机械能不守恒； 故ad错误；b. 物体在粗糙斜面上时，若用除重力外，还有一个力做功刚好与摩擦力做功的代数和为0，即除重力外，其它力做功的代数和为0，机械能是守恒的，故b错误；c. 物体做自由落体运动，其机械守恒，所以做变速运动的物体机械能可能守恒，故c正确；3.两个互相垂直的匀变速直线运动，初速度大小分别为v1和v2，加速度大小分别为a1和a2，则它们的合运动的轨迹a. 如果v1=v2=0，则轨迹一定是直线b. 如果v10，v20，则轨迹一定是曲线c. 如果a1=a2，则轨迹一定是直线d. 如果a1/a2=v1/v2，则轨迹一定是直线【答案】ad【解析】当合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上时，即时，运动轨迹为直线，若合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，运动轨迹为曲线如果，则物体是从静止开始运动的，所以力和加速度方向已定在同一条直线上，故左直线运动，故选ad，4. 一个物体在粗糙的水平面上运动，先使物体向右滑动距离s，再使物体向左滑动s，正好回到起点，来回所受摩擦力大小都为f，则整个过程中摩擦力做功为a. 0b. -2fsc. -fsd. 无法确定【答案】b【解析】摩擦力做功与路径有关，w=fs中s为路程，b对；5.假设某桅杆起重机将质量为1 000 kg的货物由静止开始以1 m/s2的加速度匀加速向上提升,若g取10 m/s2,则在1 s内起重机对货物所做的功是()a. 500 jb. 4 500 jc. 5 000 jd. 5 500 j【答案】d【解析】【详解】根据牛顿第二定律得，f-mg=ma，解得f=mg+ma=1000（10+1）n=11000n。上升的位移x=at211m0.5m。则拉力做功w=fx=110000.5j=5500j故d正确，abc错误。6.如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力f竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有（）a. 力f所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量b. 木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量c. 力f、重力、阻力，三者合力所做的功等于木箱动能的增量d. 力f和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量【答案】a【解析】试题分析：力f所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能和动能的增量之和；a错误；木箱克服重力所做的功等于mgh,等于木箱重力势能的增量；b正确；木箱受到力f、重力、阻力，根据动能定理三者合力所做的功等于木箱动能的增量；c正确；除重力以外，其它力所做的中等于物体机械能的增加量，这里的其它力就是力f和阻力的合力；d正确，故选a考点：考查功能关系点评：本题难度较小，除重力(或万有引力)、弹力之外，其他所有力对物体所做的功等于物体机械能的增量，这个结论叫做“功能原理7.一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t0时起，第1秒内受到2 n的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1 n的外力作用下列判断正确的是()02 s内外力的平均功率是w第2秒内外力所做的功是j第2秒末外力的瞬时功率最大第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是a. b. c. d. 【答案】c【解析】【详解】第1s内的加速度第1s末的速度第1s内的位移第1s内外力做的功第2s内的加速度第2s末的速度第2s内的位移第2s内外力做的功02 s内外力的平均功率是w故正确；第2秒内外力所做的功是2.5j，故错误第1秒末外力的瞬时功率p1=f1v1=4w第2秒末外力的瞬时功率p2=f2v2=3w第1秒末外力的瞬时功率大于第2秒末外力的瞬时功率，故错误第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是故正确。a. 与上述分析结论正确不相符，故a不符合题意； b. 与上述分析结论正确不相符，故b不符合题意； c. 与上述分析结论正确相符，故c符合题意； d. 与上述分析结论正确不相符，故d不符合题意。8.一根长2m，重力为200n的均匀木杆放在水平地面上，现将它的一端从地面抬高0.5m，另一 端仍放在地面上，则所需做的功至少为(g=10m/s2) ( )a. 50jb. 100jc. 200jd. 150j【答案】a【解析】【详解】重心上升的高度所需做的功至少为w=mgh=50ja. 50j与上述计算结果w= 50j相符，故a符合题意； b. 100j与上述计算结果w= 50j不相符，故b不符合题意； c. 200j与上述计算结果w= 50j不相符，故c不符合题意； d. 150j与上述计算结果w= 50j不相符，故d不符合题意；9.一个质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于o点，小球在水平拉力f作用下，从平衡位置p点很缓慢地移动到q点，如图所示，则拉力f所做的功为( ) a. flcos b. flsin c. mgl(1cos )d. mglcos 【答案】c【解析】【详解】ab.平衡位置p点很缓慢地移动到q点，拉力f是变功，不能直接求出拉力f做的功，故ab错误；cd。平衡位置p点很缓慢地移动到q点，可以认为动能没变，由动能定理可知拉力f所做的功故c正确，d错误。10.一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受的牵引力和阻力随时间变化的情况如图所示，则作用在小车上的牵引力f 的功率随时间变化的情况是下图图中的 a. b. c. d. 【答案】d【解析】【详解】小车在水平面上做匀速直线运动，速度不为零；从某时刻起，小车所受牵引力和阻力都恒定不变且牵引力大于阻力，所以物体做匀加速直线运动，速度均匀增加；据可知，牵引力f的功率均匀增加且开始时不为零。故d项正确，abc三项错误。11.如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其正上方a位置有一只小球。小球从静止开始下落，在b位置接触弹簧的上端，在c位置小球所受弹力大小等于重力，在d位置小球速度减小到零。在小球下降阶段下列说法中正确的是 ( )a. 在b位置小球动能最大.b. 在c位置小球加速度最大.c. 从ac位置小球重力势能的减少等于小球动能的增加.d. 从ad位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加.【答案】d【解析】【详解】a.小球从b至c过程，重力大于弹力，合力向下，小球加速，c到d，重力小于弹力，合力向上，小球减速，故c点动能最大，故a错误b. 小球从b至c过程加速度向下减小，从c到d的过程中加速度向上增加。c点加速度为零，故b错误。c.小球下降过程中，重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒；从ac位置小球重力势能的减少等于动能增加量和弹性势能增加量之和故c错误d.小球下降过程中，重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒；从ad位置，动能变化量为零，故小球重力势能的减小等于弹性势能的增加，故d正确二、多项选择题（本题3小题，每小题4分，共12分）12.下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图中v的箭头所示，虚线为小船从河岸m驶向对岸n的实际航线则其中可能正确的是 ( )a. b. c. d. 【答案】ab【解析】【详解】a、由图示小船垂直于河岸行驶，小船合速度的方向偏向下游，且过河时间最短，故a正确；b、小船要想横渡过河，船头就应向上游有一定偏角，使得船在静水中沿上游河岸的速度分量与河水的速度大小相等，方向相反，合速度垂直河岸，渡河位移最短，故b正确；c、船头垂直指向对岸时，由速度的合成可知，合速度应是偏向下游的，故c错误；d、船头偏向下游时，合速度的方向与河水流动的方向间的夹角应为锐角，故d错误。13.如图所示，质量为m、长度为l的木板静止在光滑的水平面上，质量为m的物块（视为质点）放在木板的最左端，物块和木板之间的动摩擦因数，现用一水平恒力f作用在物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，当木板运动的位移为x时，物块刚好滑到木板的最右端，在这一过程中（ ）a. 物块到达木板最右端时木板的动能为b. 摩擦力对物块及木板做功的代数和为零c. 物块和木板增加的机械能为d. 物块和木板间因摩擦产生的热量为【答案】ad【解析】【详解】a. 物块到达木板最右端时, 木板运动的位移为x时，由动能定理故a正确；b. 因为物块与木板的位移不相等，有摩擦生热，所以摩擦力对物块及木板做功的代数和不为零，故b错误c. 外力做功转化为物块和木板机械能的增加量与因摩擦产生的内能之和，所以物块和木板增加的机械能为故c错误；d. 物块和木板间因摩擦产生的热量为故d正确。14.如图所示，甲、乙两传送带与水平面的夹角相同，都以恒定速率v向上运动。现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在a处，小物体在甲传送带上到达b处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离b处竖直高度为h的c处时达到传送带的速率v，已知b处离地面的高度均为h。则在小物体从a到b的过程中()a. 两种情况下因摩擦产生的热量相等b. 两传送带对小物体做功相等c. 小物体与甲传送带间的动摩擦因数较小d. 两传送带消耗的电能相等【答案】bc【解析】【详解】a.设物体达到与皮带相同的速度所用时间为t，在此时间内皮带的位移为 ，而物体的位移为，所以两者之间的相对位移等于物体匀加速的位移 ，对小物块运用动能定理可知，由于相对位移等于小物块运动的位移，根据可知两种情况下 故a错误；b。对小物块从a到b过程,传送带对小物体做的功就等于物体增加的机械能，经分析知做功相等，故b正确；c.对小物块从a到b过程,传送带对小物体做的功就等于物体增加的机械能，经分析知做功相等，故a错误；根据可知 根据牛顿第二定律可知所以，故c正确；d。根据能量守恒定律,电动机消耗的电能等于摩擦产生的热量q与物块增加机械能的和,因物块两次从a到b增加的机械能相同, 所以甲传送带消耗的电能多，故d错误；三、实验题（本题包括2小题，每空2分共16分）15.为了探究“合力做功与速度变化的关系”某学习小组在实验室组装了如图所示的装置，备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙他们称量滑块的质量为m、沙和小桶的总质量为m.当滑块连接上纸带，让细线跨过滑轮并悬挂空的小桶时，滑块处于静止状态请回答下列问题：(1)要完成本实验，还缺少的实验器材是_(2)实验时为保证滑块受到的合力与沙和小桶的总重力大小基本相等，沙和小桶的总质量应满足的实验条件是_，实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力，首先要做的步骤是_【答案】 (1). 刻度尺 (2). 沙和小桶的总质量远小于滑块的质量 (3). 平衡摩擦力【解析】【详解】（1）1根据题意本实验需要测量滑块的位移，所以还缺少的器材是刻度尺（2）23根据牛顿第二定律可知当沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量时，绳子拉力才近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶应满足的实验条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，由受力分析可知，为保证细线拉力为木块的合外力，首先要做的是平衡摩擦力16.利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有_。（选填器材前的字母）a大小合适的铁质重锤 b体积较大的木质重锤c刻度尺 d游标卡尺 e秒表（2）如图是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点a、b、c，测得它们到起始点o的距离分别为ha、hb、hc。重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为t。从打下o点到打下b点的过程中，重锤重力势能的减少量ep = _，动能的增加量ek = _。（3）在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是_a释放重锤前，使纸带保持竖直b做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤c为测量打点计时器打下某点时重锤速度v，可测量该点到o点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度d用刻度尺测量某点到o点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度（4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点o的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2-h图像是图中的哪一个_。【答案】 (1). （1）ac (2). （2）mghb (3). (4). abd (5). a【解析】【分析】（1）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材。（2）根据下降的高度求出重力势能的减小量，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b点的速度，从而得出动能的增加量。（3）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的步骤。（4）根据机械能守恒得出v2-h的表达式，从而确定正确的图线。【详解】（1）为了减小阻力的影响,选择质量较大、体积较小的重锤，故a正确，b错误；在该实验中需要测量点迹间的距离，需要刻度尺，不需要游标卡尺，故c正确，d错误；打点计时器可以记录时间，不需要秒表，故e错误；故选ac.（2）从打下o点到打下b点的过程中，重锤重力势能的减少量，b点的速度为 则增加的动能为 （3）释放重锤前，纸带保持竖直减小摩擦阻力，减小误差，故a正确；实验时,应先接通电源，再释放纸带，故b正确；本实验为了验证机械能守恒，因此不能够直接用公式进行测量，c错误，测量重力势能得减少量可以用mgh进行测量计算，d正确（4）若机械能守恒，有 ，则，可知图线为过原点的一条倾斜直线，故选a.四、计算题（共3小题，共10+16+13=39分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位）17.如图所示，质量为m的物体，从高h，倾角为的光滑斜面顶端由静止开始下滑，最后停在水平面上。已知物体与水平面的动摩擦因数为求：物体滑至斜面底端时的速度大小；物体在水平面上滑过的距离。（不计斜面与平面交接处的动能损失）【答案】；【解析】（1）物体由斜面下滑到底端的过程，由动能定理得所以，物体滑至斜面底端时的速度为：（2）设物体在水平面上滑过的距离为s，则物体在水平面运动的过程，取运动方向为正方向，由动能定理得：滑动摩擦力的大小：由得：，所以：（2）另解：设物体在水平面上滑过的距离为s，则物体运动的全过程，由动能定理得：滑动摩擦力的大小：由得：本题考查动能定理应用，从最高点运动到最低点过程中只有重力做功，由此先求得到达最低点速度大小，物体在平面上滑动过程中只有滑动摩擦力做功，由动能定理可求得动摩擦因数大小18.汽车发动机的额定功率为40kw，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，求：(1) 汽车在路面上能达到的最大速度(2) 若汽车以额定功率启动，当速度为10m/s时的加速度? (3）若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间？(4) 在第（3）种情况下，汽车从开始运动到停止加速所用的总时间为25s，则汽车经过的总路程多大？【答案】（1）20m/s；