2012-2013学年福建省师大附中高一下学期期中考试物理试卷(带解析)

2012-2013学年福建省师大附中高一下学期期中考试物理试卷（带解析）一、选择题1.关于曲线运动，下列说法中正确的是：A物体各个时刻的速度不一定沿对应时刻轨迹的切线B做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零C做曲线运动的物体，加速度方向一定始终垂直于速度方向D曲线运动一定是变速运动，所以做曲线运动的物体加速度一定会变化【答案】B【解析】试题分析：据物体做曲线运动的条件是：合外力始终与速度方向不在同一直线。而各个时刻的速度方向一定沿对应时刻轨迹的切线方向，所以A选项错误；做曲线运动的物体，速度方向总是变化的，物体一定处于非平衡状态，合力一定不为0 ，所以B选项正确；做曲线运动的物体，据其条件加速度方向不一定始终垂直于速度方向，如平抛运动，所以C选项错误；做曲线运动的物体由于方向总是变化的，所以一定是变速运动，但加速度不一定会变化，如平抛运动，所以D选项错误。考点：本题考查对对曲线运动条件的理解。2.对于做斜上抛运动的物体，下列说法中正确的是（不计空气阻力）：A到达最高点时，物体速度为零，加速度不为零B初速度一定时，抛射角越大，射高越小C初速度一定时，抛射角越大，射程一定越大D抛射角一定时，初速度越大，飞行时间越长【答案】D【解析】试题分析：做斜上抛的物体，到达最高点时，加速度是重力加速度，所以加速度不会为零，而速度的竖直分量为零但水平分量不为零，所以A选项错误；由(v0sin)2=2gh可知，初速度一定时，抛射角越大，射高应该越大，所以B选项错误；据x=vxt=v0cost,vy=v0sin=gt,则x= v0sincos/g= v20 sin(2)/g,由此式可知，当抛射角为450时，射程最远，所以C选项错误；据t= v0 sin/g可知，抛射角一定时，初速度越大，飞行时间越长，所以D选项正确。考点：本题考查对斜抛运动的理解。3.如图所示，在一个匀速上升的电梯内有一斜面，斜面与电梯侧壁间有一光滑小球A始终与电梯相对静止，下列判断正确的是：A斜面对小球的支持力做正功，小球的机械能增加B斜面对小球的支持力做正功，小球的机械能减少C斜面对小球的支持力做负功，小球的机械能增加D斜面对小球的支持力做负功，小球的机械能减少【答案】A【解析】试题分析：对小球受力分析，小球受到重力G，斜面支持力N和侧壁压力F，当电梯匀速上升时，小球也匀速上升，此过程支持力N对小球做正功，小球的动能不变而重力势能增加，所以小球的机械能也增加，所以A选项正确，B、C、D选项错误。考点：本题考查对受力分析和机械能的掌握。4.人在距地面高h、离靶面距离L处，将质量m的飞镖以速度v0水平投出，落在靶心正下方，如图所示。只改变h、L、m、v0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是适当减小：Av0BhCmDL【答案】D【解析】试题分析：据题意飞镖落在靶心正下方，要使飞镖落在靶心，需要使飞镖做平抛运动下落的高度适当减小，则据h=gt2/2和t=L/v0，有h=gL2/2v02，即只要使飞镖平抛的水平距离适当减小，就可以使飞镖打在靶心，所以D选项正确，如果改变h而不管L的话，飞镖将打在靶心的更下方。考点：本题考查对平抛运动规律的理解。5.红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的：A直线PB曲线QC曲线RD无法确定【答案】B【解析】试题分析：红蜡块在玻璃管中的运动实际上可以看成两个分运动合成的运动，即水平方向是匀加速直线运动，设该方向为y方向，竖直方向是匀速直线运动，设该方向为x方向，然后把教材中平抛运动的轨迹图迁移到这里并逆时针转动900进行比较，坐标的位置和方向正好与本题图中的坐标一致，则可以看成正确的选线是B选项。考点：本题考查平抛运动并主要考查平抛运动轨迹的迁移能力。6.物体在离地面h高处由静止开始自由下落，设地面为重力势能零势能参考面，不计空气阻力，则当物体的动能与重力势能相等时物体的速度大小为：ABCD【答案】B【解析】试题分析：据题意，小球下落后动能与重力势能相等时，设小球此时的动能为Ek=mv2/2，此时小球的重力势能为Ep=mgH，则此时小球的机械能为E=Ek+Ep= mv2/2+ mgH=2 mv2/2= mv2；而小球在最高点是的机械能为E=mgh，由于不计空气阻力，整个过程机械能守恒，则有mv2=mgh，则v=，选项B正确。考点：本题考查机械能守恒定律。7.某同学将一小球竖直向上抛出，测得小球经过3s落回抛出点，由此可知小球在前2s内的位移是：A0B1.25mC10mD11.25m【答案】C【解析】试题分析：据题意，小球做竖直上抛运动，已知小球从抛出到落回原地需要3s，由于竖直上抛运动的时间对称性，可知小球下落、上升的时间为t=1.5s，则可计算小球上抛的初速度v0=gt=15m/s，设小球在前2s的位移为h，据竖直上抛运动的规律有h= v0t-gt2/2=10m,所以正确选项为C选项。考点：本题考查竖直上抛运动的规律。8.如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（g取10m/s2）A物体加速度大小为2m/s2BF的大小为21NC4s末F的功率大小为42WD4s内F做功的平均功率为42W【答案】C【解析】试题分析：试题分析：据题意，物体做匀加速运动，从图像可知物体的加速度为：a=v/t=0.5m/s2，所以A选项错误；对物体受力分析，物体受到重力G和细绳的拉力T，物体做匀加速运动处于超重状态，则拉力T=G+ma=21N，据动滑轮原理，拉力F=T/2=10.5N，所以B选项错误；4s末物体的速度为v=at=2m/s，物体上升的距离为L=at2/2=4m，据动滑轮原理，滑轮上升L而细绳已经上升2L，同理相同时间内细绳的速度是滑轮的两倍，则此时细绳的速度为v=4m/s，则拉力此时的功率为P=Fv=42w，而F做功的平均功率为P=F2L/t=21w，所以C选项正确而D选项错误。考点：本题考查牛顿第二定律的应用、瞬时功率和平均功率的理解和动滑轮原理的理解。9.在一条宽200m的河中，水的流速v1=1m/s，一只小船要渡过河至少需要100s的时间。则下列判断正确的是：A小船相对于静水的速度为2m/sB无论小船怎样渡河都无法到达正对岸C若小船以最短时间渡河，到达对岸时，距正对岸100mD若小船航向（船头指向）与上游河岸成60角，则小船渡河位移最短【答案】ACD【解析】试题分析：试题分析：据题意，已知河宽d=200m，小船渡河的最短时间为t=100s，当小船垂直对岸行驶渡河时间最短，则小船的速度为v2=d/v=2m/s，所以A选项正确而B选项错误；如果小船以最短时间渡河，小船被冲向下游的距离为x=v1t=100m，所以C选项正确；由于船速大于水速，小船可以垂直驶向对岸，但合速度必须垂直对岸，所以船头指向为cos= v1/ v2= /2，=600（为船头指向与河岸的夹角），所以D选项正确。考点：本题考查对船渡河问题的理解。10.一竖直弹簧下端固定于水平地面上，小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，如图所示，向下压缩弹簧到最低点A处，从小球接触弹簧到到达A点的过程：A小球的加速度不断增大B小球的动能先增大后减小C小球的机械能保持不变D小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大【答案】BD【解析】试题分析：试题分析：小球从开始压缩弹簧到把弹簧压缩到最短的过程中，有个重力G等于弹力F的位置，小球向下运动到此位置的过程中，FG，小球做加速度减小的加速运动；从此位置到弹簧最短的过程中，FG，小球做加速度增加的减速运动，所以A选项错误而B选项正确；整个过程中弹簧弹力对小球做负功，小球的机械能减小，所以C选项错误；小球与弹簧这个整体的机械能守恒，此过程中，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和等于小球的动能，小球的动能先增加后减小，所以球的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增加，则D选项正确。考点：本题考查机械能守恒定律的应用。11.如图所示，一定长度的斜面与水平面相连，在斜面的顶端以初速度v0水平抛出一个小球，不计空气阻力，下列判断正确的是：A若小球只落在斜面上，则v0越大，小球在空中飞行时间越长B若小球只落在水平面上，则v0越大，小球在空中飞行时间越长C若小球只落在斜面上，则v0越大，小球落在斜面上时速度与斜面的夹角越小D若小球只落在水平面上，则v0越大，小球落在水平面上时速度与水平面的夹角越小【答案】AD【解析】试题分析：试题分析：如果小球只落在斜面上，其飞行时间由tan=tan/2=vy/2vx=gt/2v0，得t=2v0tan/g, 为斜面与水平面的夹角，是一个定值，是速度偏向角，则初速度越大则飞行时间越长，A选项正确；小球落在斜面上时速度与斜面的夹角大小变化和速度偏向角的变化成一致关系，而tan= 2 tan，所以是一个不变的值，所以小球落在斜面上时速度与斜面的夹角不变，C选项错误；如果小球落在水平面上，由h=gt2/2得其飞行时间由斜面高度决定，高度不变，飞行时间不变，B选项错误；小球落在水平面上时速度与水平面的夹角tan=gt/v0,高度一定则时间t也不变，所以v0越大则tan越小，则D选项正确。考点：本题考查平抛运动的规律的应用。二、实验题1.在验证机械能守恒定律的实验中实验室中备有下述器材：A铁架台、B打点计时器、C天平、D弹簧秤、E纸带、F带夹子的重物、G刻度尺、H秒表，其中实验需要用到的有哪些器材_。（填字母）做此实验时，有同学按以下步骤进行用天平称出物体的质量固定好打点计时器，将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提住纸带末端，让手尽量靠近打点计时器先接通电源，再松开纸带，开始打点，并如此重复几次，取得几条打点纸带取下纸带，挑选点迹清楚的纸带，记下起始点O，在离O点适当距离处选择几个连续的计数点（或计时点）并计算出各个点的速度值测出各点距O点的距离，即为对应的下落高度计算出和，看是否相等在上述步骤中，有一项多余的步骤是_，（填序号）在上述步骤中，有一项错误的步骤是（填序号）更正为；若已知重锤的质量为1kg，在实验中打出的纸带如图所示，其中O点为重锤静止时打点计时器打下的第一个点，A、B、C为某段中几个较清晰的相邻点，打点时间间隔为0.02s。经过测量得到OA=18.0cm，OB=21.5cm，OC=26.0cm。查出当地的重力加速度g=9.80m/s2，则重物在B点时的动能是J。从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是J，（均保留3位有效数字）由此得出的结论是 。【答案】（1）ABEFG（2）多余的错误的 更正为让手尽量远离打点计时器动能2.00J重力势能减少量2.06 J结论是 在误差范围内，重物的重力势能减少与动能增加量相等，所以机械能守恒 。【解析】试题分析：试题分析：实验前需要把打点计时器固定在较高位置，所以要用铁架台；记录点迹需要纸带；需要重物拉动纸带运动，且纸带需要夹子固定；点迹之间的距离需要刻度尺测量。据mghn=mvn2/2，质量可以消去，所以不需要测量重锤质量；释放纸带前要让手尽量远离打点计时器才可以在纸带上打下较多的点迹。B点的动能为EKB=mvB2/2，而vB=LAC/2=2m/s，则EKB=2.00J；重锤下落的重力势能为EPB=mgLOB=2.08J，在实验误差允许存在的情况下，重锤下落的重力势能与重锤增加的动能相等，重锤机械能守恒。考点：本题考查机械能守恒定律的验证的实验。三、计算题1.（10分）如图所示，在离地面h=20m的高处，用一只玩具手枪将一弹丸水平射向对面的竖直墙壁，子弹正好落在墙角D处，墙角D离枪口的水平距离s=10m。不计空气阻力，g=10m/s2。求：（1）弹丸射出时的初速度v0为多少？（2）如果弹丸射出时速度增大为原来的两倍（即2v0），则弹丸击中墙壁的位置离墙角D的距离x是多少？【答案】（1）v0=5m/s（2）x=15m【解析】试题分析：试题分析：（1）弹丸做平抛运动s= v0th=gt2/2解得v0=5m/s（2）设弹丸下落高度为h由s=2 v0th=gt2/2解得h=5mx= hh=15m考点：本题考查平抛运动规律的应用。2.（12分）在距沙坑表面高h=8m处，以v0=22m/s的初速度竖直向上抛出一质量m=0.5kg的物体，物体落到沙坑并陷入沙坑d=0.3m深处停下。若物体在空中运动时的平均阻力是重力的0.1倍（g=10m/s2）。求：（1）物体上升到最高点时离开沙坑表面的高度H；（2）物体在沙坑中受到的平均阻力F是多少？【答案】（1）H=30m（2）F=455N【解析】试题分析：（1）物体上升到最高点时离抛出点h，由动能定理得-（mg+f）h=0-mv02/2f=0.1mg由并代入数据得h=22m离开沙坑的高度H=8+h=30m（2）物体在沙坑中受到的平均阻力为F，从最高点到最低点的全过程中：mg（H+d）fHFd=0代入数据得F=455N考点：本题考查动能定理的应用。3.（13分）如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为v0，此时拖船缆绳与水平方向夹角为。小船从A点沿直线加速运动到B点时速度大小为v1，A、B两点间距离为d，缆绳质量忽略不计。求：(1)小船在A点时，电动机牵引绳的速度v和电动机对绳的拉力F为多少；(2)小船在B点时的加速度大小a；(3)小船从A点运动到B点经过多少时间t【答案】（1）F=P/v=P/ v0cos（2）a=(P-f v1)/m v1（3）t=(mv12-mv22-2fd)/2P【解析】试题分析：（1）据速度的分解原理v=v0cosF=P/v=P/v0cos（2）设小船经