精品解析：福建省福州延安中学2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题

福州延安中学2023-2024学年第二学期高一期中质量检测 物理 （满分100分，完卷时间75分钟） 一、单项选择题（每题4分，共16分） 1. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　） A. 曲线运动的物体，速度一定不断变化，加速度也一定不断变化 B. 曲线运动的物体，合力的方向一定与速度方向不在一条直线上 C. 两个直线运动的合运动，一定是直线运动，不可能是曲线运动； D. 曲线运动的物体所受的合力可能沿轨迹的切线方向 2. 如图所示，在高为h的粗糙平台上，有一个质量为m的小球，被一根细线拴在墙上，球与墙间有一根被压缩的轻质弹簧。当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时速度大小为v。对烧断细线到小球刚要落地的过程，下列说法正确的是（　　） A. 小球离开弹簧时的动能是 B. 弹簧弹力做的功等于 C. 弹簧弹力与重力做功的和等于 D. 弹簧弹力与摩擦力做功和等于 3. 如图所示，相对的两个斜面，倾角分别为37º和53º，在顶点小球A以初速度3v向左水平抛出，小球B以初速度v向右水平抛出，最后都落在斜面上，若不计空气阻力，，则A、B两个小球在空中的运动时间之比为（ ） A. 4∶3 B. 9∶8 C. 16∶9 D. 27∶16 4. 一质量为的物块在长的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，经过到达斜面底端，以水平地面为零势能面，其重力势能随下滑距离s的变化如图所示，斜面始终静止在水平地面上，重力加速度g取。则（　　） A. 物块下滑过程中机械能守恒 B. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.3 C. 物块下滑时加速度的大小为 D. 物块下滑过程中机械能一共损失了 二、多项项选择题（每题6分，共24分，漏选得3分，选错不得分） 5. 正在高空水平匀速飞行的飞机，每隔1s释放一个小球，先后共释放5个，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A. 站在地面上看，每个小球在空中的运动轨迹都是一条抛物线 B. 在小球落地之前的任何时刻，从飞机上向下看，这5个小球可连成一条竖直向下的直线 C. 在空中，第1，2两个球间的距离始终保持不变 D. 相邻两球的落地间距相等 6. 如图甲，在蹦极者身上装好传感器，可测量他在不同时刻下落的高度及速度。蹦极者从蹦极台自由下落，利用传感器与计算机结合得到如图乙所示的速度（v）一位移（l）图像。蹦极者及所携带设备的总质量为60kg，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列表述正确的是（　　） A. 整个下落过程，蹦极者及设备组成的系统机械能不守恒 B. 从弹性绳刚伸直开始，蹦极者做减速运动 C. 蹦极者动能最大时，弹性绳的拉力大小等于重力 D. 弹性绳的弹性势能最大值为15600J 7. 如图为我市平远五指石旅游区的双线客运索道，其索线由静止不动的承载索和牵引缆车运动的牵引索组成。运行过程中牵引索通过作用力F使缆车沿倾斜的承载索道斜向上加速移动，不计空气阻力，在缆车向上移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. F对缆车做的功等于缆车增加的动能和克服摩擦力所做的功之和 B. F对缆车做的功等于缆车克服摩擦力和克服重力所做的功之和 C. 缆车克服重力做的功等于缆车增加的重力势能 D. F对缆车做的功等于缆车增加的动能与缆车克服重力和摩擦力做的功之和 8. 如图所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．若小车在平直的公路上以初速度v0开始加速行驶，经过时间t，前进了距离d，达到最大速度vmax，设此过程中电动机功率恒为额定功率P，受的阻力恒为Ff，则此过程中电动机所做的功为（ ） A. Ffvmaxt B. Pt C D. ＋Ffd－ 三、填空题及实验题（共17分） 9. 某船在静水中划行的速率为10m/s，要渡过300m宽的河，河水的流速为8m/s，该船渡河所用的最短时间是______s。船渡河的最短航线长是______m，此时船头与河岸成______角度斜向上游，沿最短航线航行时的渡河时间是______s。 10. 如图所示，汽车沿水平路面匀速向右运动，通过定滑轮带一滑块A，当绳与水平方向的夹角为时，若此时物体A的速度为，则汽车的速度大小为________ m/s；汽车匀速向右运动的过程中，A物体处于________状态。（填“超重”、“失重”或“平衡”）。 11. 如图所示，甲图显示了在B球被水平抛出时与之同高度的A球同时开始自由落体运动，而不论如何改变A和B的下落高度，二者总是同时落地；乙图显示了C球被水平抛出时，具有同一初速度且在C正下方的D球开始匀速直线运动，结果C总是能击中D球。 （1）则关于这两个实验，下列说法正确有______（请将正确选项前的字母填在横线上） A. 甲实验说明了平抛运动的水平分运动是匀速直线运动； B. 甲实验说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体直线运动； C. 乙实验说明了平抛运动水平分运动是匀速直线运动；但不能说明其竖直方向的运动 D. 甲乙两实验都说明了平抛运动的水平分运动是匀速直线运动；竖直方向的分运动是自由落体运动 （2）在乙图中，如何保证球1和球2从C点和D点出来具有相同速度__________________. 12. 在验证机械能守恒定律的实验中，质量的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图，打点计时器的频率是，长度单位cm，当地的重力加速度。 （1）打下计数点B时，物体的速度______m/s； （2）从点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减小量为______J，物体动能的增加量______J。（均取两位有效数字）； （3）根据实验结果可知，______（选填“>”，“<”或“=”），主要原因是____________。 三、计算题（共43分） 13. 已知该车的额定功率为200kW，质量为2 × 103kg，假设该车在水平路面上行驶时受到的阻力为车重的0.2倍，（g取10m/s2）求： （1）汽车在路面上能达到的最大速度； （2）若汽车从静止开始保持2m/s2的加速度做匀加速直线运动，这过程能持续多长时间？ （3）若汽车从静止开始以额定功率启动，行驶了200m达到最大速度，求汽车从静止到获得最大行驶速度所用的时间。 14. 如图所示，人骑摩托车做特技表演时，以的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程中以的额定功率行驶，冲到高台上所用时间，人和车的总质量，台高，摩托车的落地点到高台的水平距离。不计空气阻力，g取。求： （1）摩托车从高台飞出到落地所用时间， （2）摩托车落地时速度； （3）摩托车冲上高台过程中克服摩擦力所做的功。 15. 冬奥会高山滑雪的滑道如图甲所示，滑雪道可简化为如图乙所示的两个倾角不同的斜面，两斜面间平滑连接，已知斜面AB长L=100m、倾角为37°，斜面BC的倾角为11°（sin11°=0.2）。滑雪板质量为m=10kg，质量为M=65kg的某运动员，从斜面AB的顶端由静止下滑经B点后滑上斜面BC，最终停在距B点L2=25m的位置，测得他在BC段上的滑行时间是2.5s，两段运动均可看作匀变速运动（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求： （1）整个滑雪过程中游客的最大速率； （2）滑雪板与AB段滑道的摩擦因数； （3）在BC段滑行的过程中，运动员所受阻力的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 福州延安中学2023-2024学年第二学期高一期中质量检测 物理 （满分100分，完卷时间75分钟） 一、单项选择题（每题4分，共16分） 1. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　） A. 曲线运动的物体，速度一定不断变化，加速度也一定不断变化 B. 曲线运动的物体，合力的方向一定与速度方向不在一条直线上 C. 两个直线运动合运动，一定是直线运动，不可能是曲线运动； D. 曲线运动的物体所受的合力可能沿轨迹的切线方向 【答案】B 【解析】 【详解】A．曲线运动的物体，速度的方向一定变化，则速度一定不断变化，加速度可以不变，比如平抛运动，故A错误； B．物体做曲线运动的条件是合力方向与速度方向不在一条直线上，合力方向一定不能沿轨迹的切线方向，故B正确，D错误； C．两个直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动，平抛运动的两个分运动就是直线运动，故C错误。 故选B。 2. 如图所示，在高为h的粗糙平台上，有一个质量为m的小球，被一根细线拴在墙上，球与墙间有一根被压缩的轻质弹簧。当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时速度大小为v。对烧断细线到小球刚要落地的过程，下列说法正确的是（　　） A. 小球离开弹簧时的动能是 B. 弹簧弹力做的功等于 C. 弹簧弹力与重力做功的和等于 D. 弹簧弹力与摩擦力做功的和等于 【答案】D 【解析】 【详解】从烧断细线到落地的整个过程中，根据动能定理可知 A．移项可知，小球离开弹簧时的动能不等于，落地时动能才等于，A错误； B．弹簧弹力做的功等于，B错误； C．弹簧弹力与重力做功的和等于，C错误； D．弹簧弹力与摩擦力做功和等于，D正确； 故选D。 3. 如图所示，相对的两个斜面，倾角分别为37º和53º，在顶点小球A以初速度3v向左水平抛出，小球B以初速度v向右水平抛出，最后都落在斜面上，若不计空气阻力，，则A、B两个小球在空中的运动时间之比为（ ） A. 4∶3 B. 9∶8 C. 16∶9 D. 27∶16 【答案】D 【解析】 【详解】A、B均落在斜面上，由几何关系知 则 结合题中已知条件可得 故选D. 4. 一质量为的物块在长的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，经过到达斜面底端，以水平地面为零势能面，其重力势能随下滑距离s的变化如图所示，斜面始终静止在水平地面上，重力加速度g取。则（　　） A. 物块下滑过程中机械能守恒 B. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.3 C. 物块下滑时加速度的大小为 D. 物块下滑过程中机械能一共损失了 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．根据题意，由公式可得，物块下落的高度为 设斜面的倾角为，则有 由运动学公式有 解得 由牛顿第二定律有 解得 可知，物块下滑过程中，摩擦力做功，物块的机械能不守恒，故ABC错误； D．由功能关系可得，物块下滑过程中机械能一共损失了 故D正确。 故选D。 二、多项项选择题（每题6分，共24分，漏选得3分，选错不得分） 5. 正在高空水平匀速飞行的飞机，每隔1s释放一个小球，先后共释放5个，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　） A. 站在地面上看，每个小球在空中的运动轨迹都是一条抛物线 B. 在小球落地之前的任何时刻，从飞机上向下看，这5个小球可连成一条竖直向下的直线 C. 在空中，第1，2两个球间的距离始终保持不变 D. 相邻两球的落地间距相等 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由于小球具有惯性，和飞机水平方向具有相同速度，则站在地面上看，每个小球在空中的运动轨迹都是一条抛物线，故A正确； B．由于小球具有惯性，和飞机水平方向具有相同速度，因此都在飞机的正下方，故小球落地前排列在同一条竖直线上，故B正确； C．由B分析可知，所有小球在同一条竖直线上，竖直方向上，由于每隔1s释放一个小球，第1，2两个球间的距离为 可知，距离随时间的增大而增大，故C错误； D．由于所有小球下落高度相同，由可知，小球在空中的运动时间相等，则相邻小球落地的时间差均为，由于小球具有惯性，和飞机水平方向具有相同速度，则相邻两球的落地间距相等，故D正确。 故选ABD。 6. 如图甲，在蹦极者身上装好传感器，可测量他在不同时刻下落的高度及速度。蹦极者从蹦极台自由下落，利用传感器与计算机结合得到如图乙所示的速度（v）一位移（l）图像。蹦极者及所携带设备的总质量为60kg，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列表述正确的是（　　） A. 整个下落过程，蹦极者及设备组成的系统机械能不守恒 B. 从弹性绳刚伸直开始，蹦极者做减速运动 C. 蹦极者动能最大时，弹性绳的拉力大小等于重力 D. 弹性绳的弹性势能最大值为15600J 【答案】CD 【解析】 【详解】A．不计空气阻力，只有重力和弹性绳弹力做功，整个下落过程中蹦极者及设备组成的系统机械能守恒，A错误； BC．弹性绳刚伸直时弹性绳的拉力小于蹦极者的重力，蹦极者继续做加速运动。当拉力等于重力时，蹦极者所受合外力为0，速度达到最大，动能达到最大。当拉力大于重力时，蹦极者开始做减速运动，到最低点时速度为0，B错误，C正确； D．从图像可知，下落的最大高度为26m，由 D正确。 故选CD。 7. 如图为我市平远五指石旅游区的双线客运索道，其索线由静止不动的承载索和牵引缆车运动的牵引索组成。运行过程中牵引索通过作用力F使缆车沿倾斜的承载索道斜向上加速移动，不计空气阻力，在缆车向上移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. F对缆车做的功等于缆车增加的动能和克服摩擦力所做的功之和 B. F对缆车做的功等于缆车克服摩擦力和克服重力所做的功之和 C. 缆车克服重力做的功等于缆车增加的重力势能 D. F对缆车做的功等于缆车增加的动能与缆车克服重力和摩擦力做的功之和 【答案】CD 【解析】 【详解】ABD．因为缆车做加速运动，故它的动能增加，根据功能关系可知，力F对缆车做的功等于缆车重力势能的增加、动能的增加、还有缆车克服摩擦力做功之和，即F对缆车做的功等于缆车增加的动能与缆车克服重力和摩擦力做的功之和，故D正确，AB错误； C．缆车克服重力做的功等于缆车增加的重力势能，故C正确。 故选CD。 8. 如图所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．若小车在平直的公路上以初速度v0开始加速行驶，经过时间t，前进了距离d，达到最大速度vmax，设此过程中电动机功率恒为额定功率P，受的阻力恒为Ff，则此过程中电动机所做的功为（ ） A. Ffvmaxt B. Pt C. D. ＋Ffd－ 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．因小车以恒定功率运动，故此过程小车电动机做功为 W＝Pt＝Ffvmaxt 则AB均正确． CD．由动能定理可得 W－Ff·l＝mvmax2－mv02 得 W＝mvmax2－mv02＋Ffl. 故D正确，C错误。 故选ABD。 三、填空题及实验题（共17分） 9. 某船在静水中划行的速率为10m/s，要渡过300m宽的河，河水的流速为8m/s，该船渡河所用的最短时间是______s。船渡河的最短航线长是______m，此时船头与河岸成______角度斜向上游，沿最短航线航行时的渡河时间是______s。 【答案】 ①. 30 ②. 300 ③. 37 ④. 50 【解析】 【详解】[1]根据题意可知，当船头正对河对岸时，渡河时间最短，最短时间为 [2][3]根据题意可知，船在静水中的速度大于水流速度，可以通过调整船头指向上游，让船的合速度方向正对河对岸，此时船渡河的航线最短，最短航线长就是河宽，设此时船头与河岸成，则有 解得 [4]船渡河的航线最短时，船的合速度为 沿最短航线航行时的渡河时间是 10. 如图所示，汽车沿水平路面匀速向右运动，通过定滑轮带一滑块A，当绳与水平方向的夹角为时，若此时物体A的速度为，则汽车的速度大小为________ m/s；汽车匀速向右运动的过程中，A物体处于________状态。（填“超重”、“失重”或“平衡”）。 【答案】 ① ②. 超重 【解析】 【详解】[1][2]由题意，将车的速度分解在沿绳方向与垂直绳方向上，且沿绳方向上的速度大小等于A的速度大小，可得 得 汽车匀速向右运动的过程中，减小，增大，则增大，即A物体做加速运动，加速度竖直向上，处于超重状态。 11. 如图所示，甲图显示了在B球被水平抛出时与之同高度的A球同时开始自由落体运动，而不论如何改变A和B的下落高度，二者总是同时落地；乙图显示了C球被水平抛出时，具有同一初速度且在C正下方的D球开始匀速直线运动，结果C总是能击中D球。 （1）则关于这两个实验，下列说法正确的有______（请将正确选项前的字母填在横线上） A. 甲实验说明了平抛运动的水平分运动是匀速直线运动； B. 甲实验说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体直线运动； C. 乙实验说明了平抛运动的水平分运动是匀速直线运动；但不能说明其竖直方向的运动 D. 甲乙两实验都说明了平抛运动的水平分运动是匀速直线运动；竖直方向的分运动是自由落体运动 （2）在乙图中，如何保证球1和球2从C点和D点出来具有相同的速度__________________. 【答案】（1）AC （2）见解析 【解析】 【小问1详解】 AB．甲实验中，小锤击打弹性金属片后，B球沿水平方向抛出，同时A球被释放自由下落，A、B两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，不能得出水平方向上的运动规律，故A错误，B正确； CD．乙实验中，做平抛运动的小球C总是都能击中下面做匀速直线运动的小球D，说明在水平方向上两小球的运动情况相同。即平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动，但不能说明其竖直方向的运动，故C正确，D错误。 故选AC。 【小问2详解】 在乙图中，让两小球从相同的形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度。 12. 在验证机械能守恒定律的实验中，质量的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图，打点计时器的频率是，长度单位cm，当地的重力加速度。 （1）打下计数点B时，物体的速度______m/s； （2）从点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减小量为______J，物体动能的增加量______J。（均取两位有效数字）； （3）根据实验结果可知，______（选填“>”，“<”或“=”），主要原因是____________。 【答案】（1） （2） ①. 0.47 ②. 0.46 （3） ①. ②. 见解析 【解析】 【小问1详解】 打点计时器的频率是，则相邻计时点间的间隔为 由中间时刻的瞬时速度等于这短时间的平均速度可得 【小问2详解】 [1]从点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减小量为 [2]物体动能的增加量 【小问3详解】 [1]根据实验结果可知 [2]主要原因是纸带下落过程中存在摩擦阻力作用，这是系统误差造成的。 三、计算题（共43分） 13. 已知该车的额定功率为200kW，质量为2 × 103kg，假设该车在水平路面上行驶时受到的阻力为车重的0.2倍，（g取10m/s2）求： （1）汽车在路面上能达到的最大速度； （2）若汽车从静止开始保持2m/s2的加速度做匀加速直线运动，这过程能持续多长时间？ （3）若汽车从静止开始以额定功率启动，行驶了200m达到最大速度，求汽车从静止到获得最大行驶速度所用的时间。 【答案】（1）50m/s；（2）12.5s；（3）16.5s 【解析】 【详解】（1）当速度达到最大时，牵引力等于阻力，可得 解得 （2）汽车从静止开始保持2m/s2的加速度做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得，牵引力为 匀加速结束时的速度为 匀加速的时间为 （3）汽车从静止到获得最大行驶速度的过程，由动能定理可得 解得 14. 如图所示，人骑摩托车做特技表演时，以的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程中以的额定功率行驶，冲到高台上所用时间，人和车的总质量，台高，摩托车的落地点到高台的水平距离。不计空气阻力，g取。求： （1）摩托车从高台飞出到落地所用时间， （2）摩托车落地时速度； （3）摩托车冲上高台过程中克服摩擦力所做的功。 【答案】（1）1.0s；（2），方向与水平方向夹角为向下；（3） 【解析】 【详解】（1）摩托车在空中做平抛运动，则有 所以 （2）水平方向做匀速运动，则有 竖直方向做自由落体运动，则 摩托车落地时的速度大小 设落地时与水平方向的夹角为，则 得 故落地时速度方向与水平方向夹角为向下。 （3）摩托车冲上高台过程中，根据动能定理 代入数据解得 所以，冲上高台过程中摩托车克服摩擦力所做的功为。 15. 冬奥会高山滑雪的滑道如图甲所示，滑雪道可简化为如图乙所示的两个倾角不同的斜面，两斜面间平滑连接，已知斜面AB长L=100m、倾角为37°，斜面BC的倾角为11°（sin11°=0.2）。滑雪板质量为m=10kg，质量为M=65kg的某运动员，从斜面AB的顶端由静止下滑经B点后滑上斜面BC，最终停在距B点L2=25m的位置，测得他在BC段上的滑行时间是2.5s，两段运动均可看作匀变速运动（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求： （1）整个滑雪过程中游客的最大速率； （2）滑雪板与AB段滑道的摩擦因数； （3）在BC段滑行的过程中，运动员所受阻力的大小。 【答案】（1）；（2）0.5；（3）390N 【解析】 【详解】（1）整个滑雪过程中游客的最大速率 得 （2）根据 联立得滑雪板与AB段滑道摩擦因数 （3）对运动员根据能量守恒 在BC段滑行的过程中，运动员所受阻力的大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$