2021-2022学年福建省宁化第一中学高一（下）第一次阶段考试物理试题（解析版）

宁化一中2021-2022学年高一下学期第一次阶段考试物理试卷（90分钟：满分100）一、单项选择题（每题4分共32分，每题只有一个正确答案）1.“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”是唐代诗人李白描写庐山瀑布的佳句．瀑布中的水从高处落下的过程中（）A.重力势能增加B.重力势能减少C.重力对水做的功大于水重力势能的改变量D.重力对水做的功小于水重力势能的改变量【1题答案】【答案】B【解析】【详解】根据△EP=﹣WG可知：瀑布中的水从高处落下的过程中重力做正功，重力势能减小，重力对水做的功等于水重力势能的改变量。故选B。2.下列说法正确的是（）A.一对相互作用的力，作用力做正功，反作用力一定做负功B.合外力对物体做正功，物体的机械能一定增加C.做曲线运动的物体，其加速度方向可能是变化的D.滑动摩擦力只能对物体做负功【2题答案】【答案】C【解析】【详解】A．一对相互作用的力，作用力做正功，反作用力可以做正功，也可以不做功，A错误；B．若物体所受合力只有重力，物体机械能守恒，B错误；C．做曲线运动的物体，其加速度方向可能是变化的，例如匀速圆周运动的加速度指向圆心，C正确；D．若滑动摩擦力充当动力时对物体做正功，D错误．故选C。3.在离水平地面h高处将一质量为m的小球以速率v0水平抛出，落地时小球的速率为v。已知小球运动过程中受到空气阻力作用，重力加速度为g，则（）A.整个运动过程中，小球的重力势能增加了mghB.整个运动过程中，小球的动能增加了mghC.整个运动过程中，小球的机械能减少了mv02+mgh－mv2D.小球落地时，小球重力的瞬时功率为mgv【3题答案】【答案】C【解析】【详解】A．由于物体下落高度为h，重力做正功，因此重力势能减小了mgh，A错误；B．根据动能定理由于空气阻力作负功，动能增量小于mgh，B错误C．以地面为参考面，初态机械能末态机械能因此机械能减小量C正确；D．落地时竖直分速度因此落地时，小球重力的瞬时功率D错误。故选C。4.如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底部C点时的动能分别为E1和E2，下滑过程中克服摩擦力所做功分别为W1和W2，则（）A.E1>E2，W1<W2 B.E1＝E2，W1＝W2C.E1<E2，W1>W2 D.E1>E2，W1＝W2【4题答案】【答案】D【解析】【详解】设斜面的倾角为θ，滑动摩擦力大小为则物体克服摩擦力所做的功为而scosθ相同，所以克服摩擦力做功相等。根据动能定理得在AC斜面上滑动时重力做功多，克服摩擦力做功相等，则在AC面上滑到底端的动能大于在BC面上滑到底端的动能，即ABC错误，D正确。故选D。5.冬奥会上，某自由滑冰运动员正在滑行，由A到C是其运动轨迹一部分，如图所示，则关于他通过B点时的速度v的方向和加速度a的方向可能正确的是（）A. B. C. D.【5题答案】【答案】B【解析】分析】【详解】运动员由A运动到C做曲线运动，其速度方向沿轨迹切线方向，加速度方向（即合外力方向）指向轨迹的凹侧，故B正确，ACD错误。故选B。6.如图所示，质量为的滑块在倾角为的光滑斜面上，从点由静止开始下滑，到点开始压缩轻弹簧，到点时速度达到最大，到点（图中未画出）开始弹回，恰能再回到点若，弹簧弹性势能的最大值为，取，则下列说法正确的是（）A.弹簧的劲度系数是B.滑块动能的最大值为C.滑块重力势能的最大值为D.从点到点滑块克服弹簧的弹力做功【6题答案】【答案】D【解析】【详解】A．当滑块的合力为0时，滑块速度最大，即知在c点时滑块的速度最大，此瞬间滑块受力平衡，则有得故A错误；B．弹簧弹性势能的最大值为15J，而从d到b弹簧的弹力做功为15J，则故从d到c弹簧的弹力做功小于15J，弹性势能的减小部分转化为动能和重力势能，因此动能最大值小于15J，故B错误；C．弹簧弹性势能的最大值为15J，从d到a滑块克服重力做功等于弹力做功，即等于15J，但由于零势能面没有确定，故无法确定滑块的重力势能大小，故C错误；D．从b点到d点，弹簧被压缩，弹簧的弹性势能增大，故滑块克服弹簧的弹力做功15J，故D正确。故选D。7.截面积为S的U形管中，盛有一种密度为ρ的液体，由于底部中间的阀门关闭着，使一边管中的液面高度为h1，另一边管中的液面高度为h2，如图所示，再次把阀门打开，使左右两边相通，当两边液面达到相同高度时，重力做的功为（）

A.B.C.D.【7题答案】【答案】A【解析】【详解】两个截面积都是S的管子，底部放在同一水平面上，左边内装的高度为h1、密度为ρ的液体，现把连接两管的阀门打开，使两管中液体高度相等，此时液体的高度为h，所以有因此从左边移到右边的液体体积为所以这个过程液体的重力势能变化量等于左边上部分的液体移到右边的重力势能变化，也即重力做的功为故选A。8.如图所示为著名的“阿特伍德机”装置示意图。跨过轻质定滑轮的轻绳两端悬挂两个质量均为M的物块，当左侧物块附上质量为m的小物块时，该物块由静止开始加速下落，下落h后小物块撞击挡板自动脱离，系统以v匀速运动。忽略系统一切阻力，重力加速度为g。若测出v，则可完成多个力学实验。下列关于此次实验的说法，正确的是（）A.系统放上小物块后，轻绳的张力增加了mgB.可测得当地重力加速度g＝C.要验证机械能守恒，需验证等式mgh＝Mv2，是否成立D.要探究合外力与加速度的关系，需探究mg＝(M＋m)是否成立【8题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】A．对系统，由牛顿第二定律得，加速度对M，由牛顿第二定律得解得故A错误；B．对系统，由动能定理得解得故B正确；C．如果机械能守恒，则整理得故C错误；D．物体做初速度为零的匀加速直线运动，加速度由牛顿第二定律得整理得要探究合外力与加速度的关系，需探究是否成立，故D错误。故选B。二、多项选择（每题4分，共16分；漏选得2分，选错不得分；）9.关于平抛物体的运动，以下说法正确的是()A.做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间的增加而增大B.做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变C.平抛物体的运动是匀变速运动D.平抛物体的运动是变加速运动【9题答案】【答案】BC【解析】【详解】做平抛运动的物体加速度是恒定不变的g，速度随时间的增加而增大，选项A错误；做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变，选项B正确；平抛物体的运动加速度不变，则是匀变速曲线运动，选项C正确，D错误.10.质量为m的物体放在粗糙的水平面上，受到水平力F的作用，下列叙述中正确的是()A.如果物体做匀加速直线运动，则力F一定做正功B.如果物体做匀加速直线运动，则力F可能做负功C.如果物体做匀减速直线运动，则力F可能做正功D.如果物体做匀减速直线运动，则力F可能做负功【10题答案】【答案】ACD【解析】【详解】判断一个力对物体做正功还是负功，看F与s之间的夹角．因只受一个拉力；故物体做加速时，F与s的夹角一定小于90°，一定做正功，故A正确；B错误；物体做减速运动时，F与s的夹角可以成任意角度，即F可能与s同向，也可能与s反向，故可能做正功或负功，故CD正确；故选ACD．11.质量为的汽车在平直路面上以恒定加速度起动，起动过程的速度随时间变化图象如图所示，从时刻起汽车的功率恒为，整个运动过程中汽车所受阻力不变，下列说法正确的是（）

A.时间内，汽车的牵引力做功为B.时间内，汽车的牵引力功率增大C.时间内，汽车的平均速度D.时间内汽车克服阻力做的功为【11题答案】【答案】BD【解析】【详解】A．0～t1时间内，根据动能定理有因为阻力做负功，所以该段时间内汽车的牵引力做功大于，故A错误；B．0～t1时间内，汽车作匀加速直线运动，牵引力不变，根据P=Fv可知，汽车的牵引力功率增大，故B正确；C．因为汽车在t1～t2时间内不是匀变速直线运动，则平均速度不等于初末速度和的一半，即故C错误；D．在t1～t2时间内，根据动能定理有所以汽车克服阻力做功为故D正确。故选BD。12.质量为m＝2kg的物体沿水平面向右做直线运动，t＝0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，取水平向右为正方向，此物体的v－t图象如图乙所示，g＝10m/s2，则()A.物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5B.10s内恒力F对物体做功102JC.10s末物体在计时起点位置左侧2m处D.10s内物体克服摩擦力做功34J【12题答案】【答案】CD【解析】【分析】【详解】A．由图线可知0-4s内的加速度大小为可得由图线可知4-10s内的加速度大小为可得解得故A错误；C．0-4s内的位移4-10s内的位移故10s末物体在计时起点左侧2m处，故C正确；B．10s内恒力F对物体做功选项B错误；D．10s内物体克服摩擦力做功故D正确。故选CD。三、填空、实验题（除14题外每空2分共23分）13.质量为1kg的物体从离地面1.5m高的A处以速度5m/s抛出至离地面高2m的B处速度为3m/s，（空气阻力不可忽略）若以地面为零势能面，A处物体的机械能是________J，由A至B过程中克服空气阻力做功________J，合外力做功________J；（g取10m/s2）【13题答案】【答案】①.27.5②.3③.-8【解析】【详解】[1]以地面为零势能面，则物体抛出点的重力势能为Ep=mgh=10×1.5J=15J动能为故物体的机械能为E=15J+12.5J=27.5J[2][3]由A至B过程中根据动能定理又因为解得所以由A至B过程中克服空气阻力做功3J14.假设某地强风的风速为v，空气密度为ρ，如果把通过横截面积S的风的动能转化为电能，转化效率为，请写出电功率的表达式。【14题答案】【答案】【解析】【分析】【详解】每秒钟通过横截面积为S的空气质量为故每秒钟通过横截面积为S的空气的动能为由题意知t=1s，故可求得电功率的表达式为15.用如图a所示的装置“验证机械能守恒定律”。

（1）下列物理量需要测量的是_______，通过计算得到的是________（填写代号）。A．重锤质量B．重锤下落的时间C．重锤下落的高度D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度（2）下列做法正确的有________；A．选用质量大体积小的重锤B．图中两限位孔必须在同一竖直线上C．将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器D．实验时，先释放纸带，再接通打点计时器的电源（3）设重锤质量为、打点计时器的打点周期为、重力加速度为。图b是实验得到的一条纸带，为相邻的连续点。根据测得的写出重物由点到点势能减少量的表达式___________，动能增量的表达式_________。由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是__________（填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量。

（4）根据纸带算出打下各点时重物的速度v，量出下落距离s，则以为纵坐标、s为横坐标画出的图像应是_______；AB．C,D.【15题答案】【答案】①.C②.D③.AB④.⑤.⑥.小于⑦.C【解析】【详解】（1）[1]在“验证机械能守恒定律”实验中，需要直接测量的物理量有：用刻度尺测量重锤下落的高度，重物的质量可以测量也可以不用测量，故选C。[2]通过计算得到的是重锤下落高度对应的重锤的瞬时速度，故选D。（2）[3]A．为了尽可能减小空气阻力对本实验的影响，重锤应选用质量大、体积小的重锤，故A正确；B．为了减小纸带阻力对本实验的影响，图中两限位孔必须在同一竖直线上，故B正确；C．在具体的实验操作中，用手提住纸带的一端，使重物靠近打点计时器，但手要远离打点计时器，这样可以在纸带上尽可能打出较多的点，故C错误；D．为了提高纸带的利用率，使纸带上打出尽可能多的点。实验时，应先接通打点计时器的电源，再释放纸带，故D错误。故选AB。（3）[4]重物由点到点势能减少量的表达式为[5]动能增量的表达式为[6]由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验动能增量总是小于重力势能的减小量。（4）[7]在“验证机械能守恒定律”的实验中，有则可得以为纵坐标、s为横坐标画出的图像应是一条过原点的直线，故选C。三、计算题（共29分，要求有必要的文字说明和重要的方程式，结果应包含数值和单位。）16.一架轰炸机在离海720米的高空以50m/s的速度匀速飞行，要轰炸海面上某一静止的敌舰，取g＝10m/s2，求：(1)飞机应在离敌舰水平距离多少米处投弹？(2)若敌舰以20m/s的速度向前方逃跑，飞机应在离敌舰水平距离多少米处投弹？【16题答案】【答案】（1）600m（2）360m【解析】【详解】（1）炸弹在空中做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，竖直方向有：hgt2解得：ts＝12s在水平方向上做匀速直线运动，则水平距离为：x＝v0t联立解得：x＝600m（2）敌舰在炸弹下落过程中走过的水平距离设飞机应在离敌舰水平距离处投弹，则有：17.小船要横渡一条d=200m宽的河，水流速度为，船在静水中的航速是，求：（1）要使小船渡河时间最短，渡河时间是多少？位移大小是多少？（2）要使小船渡河位移最短，船头应指向何处？多长时间能到达对岸？（3）如果水流速度变为10m/s，要使小船航程最短，则最短航程为多少？【17题答案】【答案】（1）40s；m；（2）船头指向与岸的上游所成角度为53°；；（3）400m【解析】【详解】