福建省泉州市泉港区第一中学2018_2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）.docx

泉港一中2018-2019学年度下学期期中考试高一年级物理科试题一单项选择题1.关于功，下列说法中正确的是（ ）A. 因为功有正负，所以功是矢量B. 力对物体不做功，说明物体一定无位移C. 功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的D. 力对物体做功少，说明物体的受力一定小【答案】C【解析】试题分析：A、功的正负表示物体对外做功还是克服外力做功，不代表方向，功是标量；错误B、如果力的方向和运动方向垂直，即使位移不为零力对物体也不做功；错误C、功等于力和物体在力的方向上的位移的乘积；正确D、力对物体做功少，说明力小或物体在力的方向上的位移小；错误故选C考点：功的计算点评：一个力所做功的多少，仅与力F、位移L和力F与位移L夹角的余弦cos三者有关。2.站在水平地面上的运动员把质量为500g 的足球踢出后，某人观测足球在空中的飞行情况，估测出上升最大高度为10m，在最高点速度为20m/s，g=10m/s，则运动员踢球时对足球做功约为A. 100JB. 50JC. 150JD. 无法计算【答案】C【解析】运动员对球做功转化为球初始机械能，从球飞出到最高点，由机械能守恒可得：W=E初=mgh+mv2=0.51010+0.5202=150J，运动员对足球做功150J故选：C3.如图，汽车停在缓坡上，要求驾驶员在保证汽车不后退的前提下向上启动,这就是汽车驾驶培训考试中的“坡道起歩”。驾驶员的正确操作是:变速杆挂入低速挡，徐徐踩下加油踏板，然后慢慢松开离合器，同时松开手刹，汽车慢慢启动。下列说法正确的是( )A. 变速杆挂入低速挡,是为了增大汽车的输出功率B. 变速杆挂入低速挡,是为了能够提供较大的牵引力C. 徐徐踩下加油踏板,是为了让牵引力对汽车做更多的功D. 徐徐踩下加油踏板,是为了让汽车的输出功率保持为额定功率【答案】B【解析】由功率公式可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡；故换低速档，增大牵引力，故A错误B正确；徐徐踩下加速踏板，发动机的输出功率增大，根据可知，目的是为了增大牵引力，故CD错误4.如图所示，弹簧上端固定在天花板上，下端悬挂一钢球，处于静止状态。现将钢球竖直向下拉一小段距离后释放，钢球上下往复运动一段时间后又处于静止状态。则在运动过程中A. 钢球的重力势能逐渐增大B. 弹簧的弹性势能逐渐减小C. 能量逐渐消失D. 系统的机械能逐渐减小【答案】D【解析】小球在开始时处于静止状态，弹力与重力平衡，到最后小球又处于静止状态，故弹力仍与重力平衡，故弹簧的伸长量不变，离天花板的高度不变，则弹性势能不变，重力势能也不变。故在运动的过程中弹性势能先向上减小，再向上增大后向下减小，再增大，如此往复运动后保持不变；同理，重力势能先向上增大，再向下减小，如此往复运动后保持不变；根据能量守恒定律可知，能量不会消失；刚开始时用力拉钢球，外力对钢球和弹簧组成的系统做正功，系统机械能增大，释放后，由于存在空气阻力，系统的机械能逐渐减小，故ABC错误，D正确，故选D.5.小船要渡过一条宽d=100m的河，已知小船在静水中的速度为v1=5m/s，河水水流速度为v2=3m/s，则小船以最短距离过河时，所用的时间为（ ）A. 40sB. 44 sC. 20sD. 25 s【答案】D【解析】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，则由速度的合成可得，所以小船要以最短距离过河时所用的时间为，D正确【点睛】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，从而即可求解6.如图所示，转动自行车的脚踏板时，关于大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的A、B、C三点的向心加速度的说法正确的是A. A点的向心加速度比B的点大B. B点的向心加速度比C的点大C. C点的向心加速度最大D. 以上三种说法都不正确【答案】C【解析】【详解】因AB线速度相等，则应用向心加速度公式，又因A的半径大于B的半径，可知，A的向心加速度小于B的向心加速度，故A错误；B与C绕同一转轴转动，角速度相等，根据an=2r可知半径大的向心加速度大，则C的加速度大，故B错误；由以上分析可知，C点的向心加速度最大，选项C正确，D错误。7.如图所示，倾角为的斜面固定在水平面上，从斜面顶端以速度水平v0抛出一小球，经过时间t0恰好落在斜面底端，速度是v，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A. 若以速度2v0水平抛出小球，则落地时间大于t0B. 若以速度2v0水平抛出小球，则落地时间小于t0C. 若以速度v0/2水平抛出小球，则撞击斜面时速度方向与v成/2角D. 若以速度v0/2水平抛出小球，则撞击斜面时速度方向与v同向【答案】D【解析】【详解】若以速度2v0水平抛出小球，小球将落水平面上，下落的高度与小球落在斜面底端时相等，而平抛运动的时间是由下落的高度决定的，所以落地时间等于t0故AB错误。以速度v0水平抛出小球，小球将落斜面上，则有；设撞击斜面时速度方向与水平方向的夹角为，则得，可得 tan=2tan，与小球的初速度无关，所以若以速度v0水平抛出小球，则撞击斜面时速度方向与水平方向的夹角也为，速度方向与v同向，故C错误，D正确。8.一个质量为M的箱子放在水平地面上,箱内用一段固定长度的轻质细线拴一质量为m的小球,线的另一端拴在箱子的顶板上,现把细线和球拉到左侧与竖直方向成角处静止释放,如图所示,在小球摆动的过程中箱子始终保持静止,则以下判断正确的是()A. 在小球摆动过程中,线的张力呈周期性变化,但箱子对地面的作用力始终保持不变B. 小球摆到右侧最高点时,地面受到的压力为(M+m)g,箱子受到地面向左的静摩擦力C. 小球摆到最低点时,地面受到的压力为(M+m)g,箱子不受地面的摩擦力D. 小球摆到最低点时,线对箱顶的拉力大于mg,箱子对地面的压力大于(M+m)g【答案】D【解析】在小球摆动的过程中，速度越来越大，对小球受力分析根据牛顿第二定律可知：，绳子在竖直方向的分力为：，由于速度越来越大，角度越来越小，故越大，故箱子对地面的作用力增大，在整个运动过程中箱子对地面的作用力时刻变化，故A错误；小球摆到右侧最高点时，小球有垂直于绳斜向下的加速度，对整体由于箱子不动加速度为，为小球在竖直方向的加速度，根据牛顿第二定律可知：，则有：，故，根据牛顿第三定律可知对地面的压力小于，故B错误；在最低点，小球受到的重力和拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律有：，联立解得：，则根据牛顿第三定律知，球对箱的拉力大小为：，故此时箱子对地面的压力为：，故小球摆到最低点时，绳对箱顶的拉力大于，箱子对地面的压力大于，故C错误，D正确，故选D.【点睛】对m运动分析，判断出速度大小的变化，根据牛顿第二定律求得绳子的拉力，即可判断出M与地面间的相互作用力的变化，在最低点，球受到的重力和拉力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求出绳子的拉力，从而得到箱子对地面的压力二多选题9.如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f。现用一水平恒力F作用在滑块上，当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s。下列说法正确的是（ ）A. 其他条件不变的情况下，F增大，滑块与木板间产生的热量不变B. 其他条件不变的情况下，M越大，s越大C. 其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达木板右端所用时间越长D. 上述过程中，滑块克服摩擦力做功为f(L+s)【答案】AD【解析】系统产生的热量等于摩擦力和相对位移乘积，相对位移没变，摩擦力没变，所以产生的热量没变，A正确其他条件不变的情况下，由于木板受到摩擦力不变，当M越大时，木板加速度小，而滑块加速度不变，相对位移一样，滑快在木板上运动时间短，所以木板运动的位移s小，B错误；滑块和木板都是做初速度为零的匀加速运动，在其他条件不变的情况下，木板的运动情况不变，滑块和木板的相对位移还是L，滑块的位移也没有发生改变，所以拉力F越大滑块的加速度越大，离开木板时间就越短，C错误；上述过程中，滑块相对于地面的位移为，则滑块克服摩擦力做功为，D正确；选AD.【点睛】当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，滑块相对于地面的位移为，根据功的计算公式求滑块克服摩擦力做功根据牛顿第二定律可知，M越大，木板的加速度越小，而滑块加速度不变，相对位移一样，据此即可判断s的变化；F越大，滑块的加速度就越大，而木板的运动情况不变，滑块和木板的相对位移还是L，滑块的位移也没有发生改变，所以时间越少；系统产生的热量等于摩擦力和相对位移乘积10.为保卫我国神圣领土“钓鱼岛”，我国派遣了10余艘海监船赴“钓鱼岛”海域执行公务。其中一艘海监船在海中xOy平面内运动的轨迹如图所示，下列说法正确的是( )A. 若船在x方向始终匀速，则船在y方向始终匀速B. 若船在x方向始终匀速，则船在y方向先减速后加速C. 若船在y方向始终匀速，则船在x方向始终匀速D. 若船在y方向始终匀速，则船在x方向先加速后减速【答案】BD【解析】做曲线运动的物体所受合外力一定指向曲线凹侧，若船在x方向始终匀速，由曲线运动的规律和船的运动轨迹可知，船所受的合外力先沿y轴负方向，再沿y轴正方向，船在y方向先减速后加速；若船在y方向始终匀速，由曲线运动的规律和船的运动轨迹可知，船所受的合外力先沿x轴正方向，再沿x轴负方向，船在x方向先加速后减速，故AC错误，BD正确。点睛：本题也可以换个角度分析：在相同时间内位移相同，根据相同时间内位移大小的变化判断运动的性质。11.如图所示，质量相等、材料相同的两个小球A、B间用一劲度系数为k的轻质弹簧相连组成系统，系统穿过一粗糙的水平滑杆，在作用在B上的水平外力F的作用下由静止开始运动，一段时间后一起做匀加速运动，当它们的总动能为Ek时撤去外力F，最后停止运动不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力则在从撤去外力F到停止运动的过程中，下列说法正确的是()A. 撤去外力F的瞬间，弹簧的伸长量为F/2kB. 撤去外力F的瞬间，弹簧的伸长量为F/kC. A克服外力所做的总功等于Ek/2D. 系统克服摩擦力所做的功小于系统机械能的减少量【答案】AC【解析】【详解】当A与B一起做加速运动的过程中，对于整体：F-2f=2ma，对小球A：kx-f=ma，联立得：即弹簧的伸长量为则撤去外力F的瞬间，弹簧的伸长量为，故A正确，B错误；A克服外力所做的总功等于A的动能，由于是当它们的总动能为Ek时撤去外力F，所以A与B的动能均为Ek，即A克服外力所做的总功等于Ek故C正确；根据功能关系可知，整个的过程中，系统克服摩擦力所做的功等于A、B的动能以及弹簧减少的弹性势能的和，即等于系统机械能的减少量。故D错误。12.如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过0.3s后又恰好垂直与倾角为45的斜面相碰已知半圆形管道的半径为R=1m，小球可看做质点且其质量为m=1kg，g取10m/s2则（）A. 小球经过B点时的速率为3m/sB. 小球经过B点时的速率为32m/sC. 小球经过B点时，受到管道的作用力FN=1N，方向向上D. 若改变小球进入管道的初速度使其恰好到达B点，则在B点时小球对管道的作用力为10 N【答案】AC【解析】A、B、小球垂直撞在斜面上，可知到达斜面时竖直分速度vy=gt=100.3m/s=3m/s，根据平行四边形定则知，解得小球经过B点的速度vB=vy=3m/s，故A正确，B错误。C、在B点，根据牛顿第二定律得，解得轨道对小球的作用力，可知轨道对小球的作用力方向向上，大小为1N，故C正确。D、若小球恰好到达B点，可知B点的速度为零，此时轨道对小球的作用力等于小球的重力，故D错误。故选AC。【点睛】本题考查了平抛运动和圆周运动的综合运用，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律以及圆周运动向心力的来源是解决本题的关键二、实验题13.如图甲所示为做“探究外力做功和动能变化的关系”的实验装置图。(1)本实验平衡摩擦力时，小车应_(填“拖着”或“不拖”)纸带。(2)某同学在实验中得到了如图乙所示的纸带，测得AB1.44 cm，BC1.64 cm，CD1.64 cm，DE1.59 cm。已知相邻两点的打点时间间隔为0.02 s，小车的质量m=1kg，则橡皮筋对小车做的功为_J,结果保留3位有效数字。【答案】 (1). 拖着 (2). 0.336J【解析】【详解】（1）由于摩擦力也包括打点计时器与纸带之间的摩擦力，则本实验平衡摩擦力时，小车应拖着纸带。（2）由图乙纸带可知，在AB段小车做加速运动；在CD段，相邻点间的距离相等，小车在CD段做匀速运动，橡皮筋做功完毕，实验时应测出橡皮筋做功完毕时小车的速度，因此应选CD来计算小车的速度；橡皮筋对小车做的功为14.一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如下实验：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个小钢球接触当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s(1)请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式：Ep =_(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：根据上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为_【答案】 (1). (2). Ep与x2成正比【解析】试题分析：（1）由平抛运动规律有，得由机械能守恒定律得（2）与弹簧的压缩量x之间的关系为：与x2成正比猜测的理由：由表中数据可看出，在误差范围内，x正比于s，又，所以正比于x2考点：研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系实验四、解答题15.质量m1kg的电动小汽车静止在粗糙水平地面上，小车与地面间的动摩擦因数0.2现遥控小汽车，使其以额定功率P10W由静止开始做直线运动，经过ls小车的速度为4m/s，重力加速度g取10m/s2，求：(1)1s内牵引力对小车做的功；(2) 小汽车获得的最大速度；(3) 1s内小汽车前进了多少距离。【答案】(1)1s内牵引力对小车做的功是l0J；(2)1s内小汽车前进的距离是1m；(3)小汽车获得的最大速度是5m/s。【解析】【分析】(1)据功率和时间计算牵引力在1s内做的功。(2)对1s内小汽车的运动过程，应用动能定理，求得1s内小汽车前进的距离。(3)据小汽车获得最大速度时的力学特点和功率与速度关系，求得小汽车获得的最大速度。【详解】(1)由功的公式得牵引力对小车做的功：(2)对1s内小汽车的运动过程，应用动能定理得：解得：1s内小汽车前进的距离：x1m(3) 小汽车达到最大速度时：达到最大速度时：可得：vm5m/s16.如图所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放。以小球开始下落的位置O为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，在小球开始下落到向下运动到最低点的过程中，小球所受弹簧弹力F的大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图所示，虚线分别在y轴和x轴上的交点为mg和h+x0，不计空气阻力，重力加速度为g。求：（1）刚要接触弹簧时，小球的速度大小v；（2）弹簧的劲度系数k；（3）小球下落过程中的最大动能Ek【答案】(1) (2)；(3)【解析】【详解】（1）从开始下落到接触弹簧，根据机械能守恒定律，得；（2）弹簧压缩x0时，根据胡克定律，弹簧弹力F =而此时弹簧弹力F与小球的重力mg平衡，故F = mg，联立得；（3）当小球受到的合力为零时，动能最大，此时弹簧压缩量为。小球从接触弹簧到弹簧压缩过程中，弹簧弹力做功根据动能定理，得。17.高一研究性学习活动小组自制一弹射系统，将一小球从水平地面以初速度v0=20m/s竖直上抛，与此同时从水平地面的同一位置用一恒力推小滑块