精品解析：福建省泉州市泉州科技中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

泉州科技中学2023-2024学年度 第二学期期中考高一年物理试卷 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。） 1. 如图所示，两个互相垂直的力和作用在同一物体上，使物体运动，物体发生一段位移后，力对物体做功为4J，力对物体做功为3J，则力与的合力对物体做功为（　　） A. 7J B. 5J C. 3.5J D. 1J 2. 下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动加速度方向一定改变 B. 两个互成角度匀变速直线运动的合运动可能是直线运动 C. 曲线运动的速度可以保持不变 D. 曲线运动的加速度可能为零 3. 小球在距地面h高处，以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，若忽略空气阻力，它运动的轨迹如图所示，那么下面说法错误的是（　　） A. 物体在c点的动能比在a点时大 B. 若选抛出点为零势点，物体在a点的重力势能比在c点时小 C. 物体在a、b、c三点的机械能相等 D. 物体在a点时重力的瞬时功率比c点时小 4. 质量为m的物块，由静止开始分别沿Ⅰ、Ⅱ光滑固定斜面顶端下滑，物块从顶端滑至底端过程中，下列说法正确的是（ ） A. 沿路径Ⅰ重力做功多 B. 沿路径II到达底端的动能大 C. 重力做功的平均功率一样大 D. 沿路径II到达底端时重力的瞬时功率大 5. 如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1和v2，则下面说法正确的是(　　) A. 物体做匀速运动，且v2＝v1 B. 物体做加速运动，且v2>v1 C 物体做加速运动，且v2<v1 D. 物体做减速运动，且v2<v1 6. 如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M、m(M>m)的滑块、通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（　　） A. 两滑块组成的系统机械能守恒 B. 重力对M做的功等于M动能的增加量 C. 轻绳对m做的功等于m势能的增加量 D. 两滑块组成系统的机械能损失量等于M克服摩擦力做的功 二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项符合题目要求，全部答对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 7. 有一条可视为质点的渡船匀速横渡一条河宽为180m的河流，小船在静水中的速度为3m/s，水流速度为4m/s，则该小船（　　） A. 小船可能垂直河岸到达正对岸 B. 小船渡河的最短时间等于60s C. 小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为240m D. 小船以最短位移渡河时，位移大小为180m 8. 如图所示，一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，弹簧被压缩，在此过程中，以下说法正确的是 A. 物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比 B. 物体向墙壁运动发生相同的位移，弹力做的功不相等 C. 弹簧弹力做正功，弹性势能减小 D. 弹簧的弹力做负功，弹性势能增加 9. 质量为m的物体，在某处以g的加速度由静止开始竖直下落高度h，在这个过程中（　　） A. 重力做功mgh B. 物体的重力势能减少了mgh C. 合力做功 D. 物体的动能增加了mgh 10. 质量为2kg的物体在x-y平面做曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 质点的初速度为5m/s B. 质点所受的合外力为3N C. 2s末速度大小为m/s D. 质点初速度的方向与合外力方向垂直 三、填空题（每空2分，共8分） 11. 某研究性学习小组进行如下实验∶如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以v0=3cm/s的速度匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动（R视为质点） （1）图中，表示红蜡R运动轨迹示意图是∶_____________。 A． B. C. D. （2）某同学测出某时刻R的位置坐标为（4，6）cm，则从开始运动到此时， R在水平方向上做初速为零的匀加速运动，加速度大小为_____________cm/s2。 12. 一质量为的同学计时跳绳，当地重力加速度为，平均跳一下需用时间为。每跳一下过程中，在空中的时间为，则该同学跳绳的最大高度是______，跳一下过程中该同学克服重力做功的平均功率的大小为______。 四、实验题（每空2分，共12分） 13. 某同学通过实验对平抛运动进行研究，他记录了物体运动轨迹的一部分，以点为原点，沿水平方向建立轴，沿竖直方向建立轴，如图所示。由图中所给的数据可求出：图中坐标原点点______（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点，该平抛物体的初速度是______。() 14. 在利用自由落体验证机械能守恒定律的实验中： （1）下面列举了该实验的几个操作步骤，其中可省略或不正确的操作是______； A．按照图1所示的装置安装器件 B．用天平测量重物和夹子的质量 C．将电磁式打点计时器接到“6V”直流电源上 D．先接通电源后再释放纸带，打出一条纸带后，更换纸带，重复多次该步骤 E．选择一条理想的纸带，对其进行测量 （2）如图2所示是实验中测得的一条纸带，A点之后各点间距分别为，各相邻点间的时间间隔为，则点的速度表达式为=______； （3）若将点和点的速度用表示，当地重力加速度为，要验证重物从点运动到点的过程中机械能守恒，则需满足关系______。 （4）若实验中阻力的存在不可忽略，验证时将发现物体重力势能的减少量将______（填“大于”、“对于”或“小于”）物体动能的增加量。 五、计算题（6分+8分+12分+14分） 15. 如图所示，飞机离地面高度为H=500m，水平飞行速度为v1=100m/s，追击一辆速度为v2=20m/s同向行驶的汽车，欲使炸弹击中汽车，飞机应在距离汽车水平距离多远处投弹？（g=10m/s2） 16. 如图，质量为m=2kg的物体，受到F=20N的方向与水平方向成37°角的拉力作用，由静止开始沿水平面做直线运动，物体与水平面间的动摩擦因数为=0.4，当物体运动t=2s后撤去外力F，则： （1）求2s末物体的速度大小； （2）撤去外力后，物体还能运动多远（g=10m/s2） 17. 质量为1000kg的新能源微型轿车，其发动机的额定功率为60kW，该轿车在水平公路上行驶的最大速率为30m/s。现轿车由静止开始做加速度为2m/s2的匀加速行驶，当轿车发动机的功率达到额定功率后，保持额定功率行驶。行驶过程轿车所受阻力恒定，求： （1）轿车行驶时所受的阻力大小； （2）轿车做匀加速运动的时间； （3）轿车开始运动1min内发动机所做的功。 18. 如图所示，一劲度系数为的轻弹簧竖直放置，其下端固定，上端连接一质量为的物块B。此时弹簧长度为，一质量也为的物体A从离地处自由落下，与B碰撞后粘在一起，速度为A碰前的一半（碰撞瞬间A，B位置可视为不变），同时立即对AB施加一个竖直向上拉力F，保证AB碰后一起沿竖直方向向下做匀减速直线运动，由相碰位置向下运动位移为时，AB到最低点。求： （1）A与B碰撞过程中系统产生的内能； （2）AB一起运动过程中拉力F最小位置以及最小值； （3）若弹簧弹性势能满足（k为劲度系数，△x为弹簧形变量），求AB下落过程中克服F所做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 泉州科技中学2023-2024学年度 第二学期期中考高一年物理试卷 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。） 1. 如图所示，两个互相垂直力和作用在同一物体上，使物体运动，物体发生一段位移后，力对物体做功为4J，力对物体做功为3J，则力与的合力对物体做功为（　　） A. 7J B. 5J C. 3.5J D. 1J 【答案】A 【解析】 【详解】力与的合力对物体做功为 故选A。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动加速度方向一定改变 B. 两个互成角度的匀变速直线运动的合运动可能是直线运动 C. 曲线运动的速度可以保持不变 D. 曲线运动的加速度可能为零 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．曲线运动其加速度方向可能不变，如平抛运动，故A错误； B．两个互成角度的匀变速直线运动的合运动的加速度方向与速度方向可能在同一直线上，可能做直线运动，故B正确； C．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，所以速度不可能不变，故C错误； D．质点做曲线运动，合外力一定不为零，加速度一定不为零，故D错误。 故选B。 3. 小球在距地面h高处，以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，若忽略空气阻力，它运动的轨迹如图所示，那么下面说法错误的是（　　） A. 物体在c点的动能比在a点时大 B. 若选抛出点为零势点，物体在a点的重力势能比在c点时小 C. 物体在a、b、c三点的机械能相等 D. 物体在a点时重力的瞬时功率比c点时小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．沿水平方向抛出的物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，只有重力做功，机械能守恒。物体的高度不断下降，重力势能不断减小，所以物体在c点时的动能比在a点时大，故A正确； B．因a点位置高于b点，故无论选择何处为参考点物体在a点时的重力势能都比在c点时的大，故B错误； C．沿水平方向抛出的物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，只有重力做功，机械能守恒，所以物体在a、b、c三点具有的机械能相等，故C正确； D．重力的瞬时功率 由以上分析知，物体在a点时重力方向上的分速度比在c点时小，故物体在a点时重力的瞬时功率比c点时小，故D正确。 故选B。 4. 质量为m的物块，由静止开始分别沿Ⅰ、Ⅱ光滑固定斜面顶端下滑，物块从顶端滑至底端过程中，下列说法正确的是（ ） A. 沿路径Ⅰ重力做功多 B. 沿路径II到达底端的动能大 C. 重力做功的平均功率一样大 D. 沿路径II到达底端时重力的瞬时功率大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由公式可得，重力做功为 与路径无关，而两路径的高度差h相同，则重力做功相等；A错误； B．两斜面光滑，而都只有重力做功，由动能定理 则两路径到达斜面底端的速度大小相等，到达斜面底端的动能相等；B错误； C．设斜面倾角为，则物体沿斜面的位移为 沿斜面运动的加速度为 由 可知 路径Ⅰ的倾角小则运动时间长，根据平均功率的定义式 可得沿路径I的重力做功平均功率小；C错误； D．根据瞬时功率的定义式 因路径Ⅰ的倾角小而瞬时速度大小相等，则沿路径I到达底端时重力的瞬时功率小；D正确。 故选D。 5. 如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1和v2，则下面说法正确的是(　　) A. 物体做匀速运动，且v2＝v1 B. 物体做加速运动，且v2>v1 C. 物体做加速运动，且v2<v1 D. 物体做减速运动，且v2<v1 【答案】C 【解析】 【详解】将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示： 设两段绳子夹角为，沿绳子方向的速度等于重物的速度大小重物的速度,所以,汽车向右匀速行驶,则增大,则增大,所以重物的速度增大,物体在做加速运动，故C正确，ABD错误。 6. 如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M、m(M>m)的滑块、通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（　　） A. 两滑块组成的系统机械能守恒 B. 重力对M做的功等于M动能的增加量 C. 轻绳对m做的功等于m势能的增加量 D. 两滑块组成系统的机械能损失量等于M克服摩擦力做的功 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于粗糙斜面ab，故两滑块组成系统的机械能不守恒，选项A错误； B．由动能定理得，重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加， 选项B错误； C．除重力弹力以外的力做功等于机械能的变化，所以轻绳对m做的功等于m机械能的增加， 选项C错误； D．除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功，选项D正确。 故选D。 二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项符合题目要求，全部答对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 7. 有一条可视为质点的渡船匀速横渡一条河宽为180m的河流，小船在静水中的速度为3m/s，水流速度为4m/s，则该小船（　　） A. 小船可能垂直河岸到达正对岸 B. 小船渡河的最短时间等于60s C. 小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为240m D. 小船以最短位移渡河时，位移大小为180m 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形定则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸到达正对岸，故A错误； B．当船在静水中的速度垂直河岸渡河时时间最短，最短时间，故B正确； C．船以最短时间渡河时沿河岸的位移，故C正确； D．如图所示，由三角形的相似得最短位移为，故D错误。 故选BC。 8. 如图所示，一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，弹簧被压缩，在此过程中，以下说法正确的是 A. 物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比 B. 物体向墙壁运动发生相同的位移，弹力做的功不相等 C. 弹簧的弹力做正功，弹性势能减小 D. 弹簧的弹力做负功，弹性势能增加 【答案】BD 【解析】 【详解】A．弹簧的弹力为 F=kx，弹力做功表达式 可见物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量平方成正比，故A错误； B．物体向墙壁运动相同的位移，弹力大小不同，故弹力做功不相等，故B正确； CD．物体向左运动，弹力方向向右，故弹力做负功，弹簧的弹性势能增加，故C错误，D正确。 9. 质量为m的物体，在某处以g的加速度由静止开始竖直下落高度h，在这个过程中（　　） A. 重力做功mgh B. 物体的重力势能减少了mgh C. 合力做功 D. 物体的动能增加了mgh 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】AB．重力做功为 重力做功等于重力势能的改变量，重力做正功，大小为mgh，故重力势能减小mgh，故A正确，B错误； CD．物体合力所做的功为 根据动能定理可得 所以，物体的动能增加了，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 质量为2kg的物体在x-y平面做曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 质点的初速度为5m/s B. 质点所受的合外力为3N C. 2s末速度大小为m/s D. 质点初速度的方向与合外力方向垂直 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知，质点在x轴朝正方向做匀加速直线运动，初速度v1=3m/s，加速度为 在y轴朝负方向做匀速直线运动，速度为v2=2m/s，故质点的初速度为 A错误； B．由牛顿第二定律可得，物体所受合外力为 B正确； C．2s末x轴的速度为v3=6m/s，此时的合速度大小为 C正确； D．质点初速度方向在x轴、-y轴之间，合外力方向朝x轴，故不垂直，D错误。 故选BC。 三、填空题（每空2分，共8分） 11. 某研究性学习小组进行如下实验∶如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以v0=3cm/s的速度匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动（R视为质点） （1）图中，表示红蜡R运动轨迹示意图是∶_____________。 A． B. C. D. （2）某同学测出某时刻R的位置坐标为（4，6）cm，则从开始运动到此时， R在水平方向上做初速为零的匀加速运动，加速度大小为_____________cm/s2。 【答案】 ①. D ②. 2 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1] 因合外力沿x轴，由合外力指向曲线弯曲的内侧。 故选D。 （2）[2] 小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动，有 则有 在x轴水平方向做初速为0匀加速直线运动，有 解得 12. 一质量为的同学计时跳绳，当地重力加速度为，平均跳一下需用时间为。每跳一下过程中，在空中的时间为，则该同学跳绳的最大高度是______，跳一下过程中该同学克服重力做功的平均功率的大小为______。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【分析】 【详解】[1][2] 在空中的时间为，则下落时间 ，该同学跳绳的最大高度是 跳一下过程中该同学克服重力做功的平均功率的大小为 四、实验题（每空2分，共12分） 13. 某同学通过实验对平抛运动进行研究，他记录了物体运动轨迹的一部分，以点为原点，沿水平方向建立轴，沿竖直方向建立轴，如图所示。由图中所给的数据可求出：图中坐标原点点______（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点，该平抛物体的初速度是______。() 【答案】 ①. 不是 ②. 2 【解析】 【分析】 【详解】[1]做平抛运动的物体在竖直方向是初速度为零的匀加速运动，则在相等时间的竖直位移之比为1：3：5：7…..；图中竖直位移之比为并不满足，则O点不是平抛的抛出点； [2]在竖直方向上，根据△y=gT2得 平抛运动的初速度 14. 在利用自由落体验证机械能守恒定律的实验中： （1）下面列举了该实验的几个操作步骤，其中可省略或不正确的操作是______； A．按照图1所示的装置安装器件 B．用天平测量重物和夹子的质量 C．将电磁式打点计时器接到“6V”直流电源上 D．先接通电源后再释放纸带，打出一条纸带后，更换纸带，重复多次该步骤 E．选择一条理想的纸带，对其进行测量 （2）如图2所示是实验中测得的一条纸带，A点之后各点间距分别为，各相邻点间的时间间隔为，则点的速度表达式为=______； （3）若将点和点的速度用表示，当地重力加速度为，要验证重物从点运动到点的过程中机械能守恒，则需满足关系______。 （4）若实验中阻力的存在不可忽略，验证时将发现物体重力势能的减少量将______（填“大于”、“对于”或“小于”）物体动能的增加量。 【答案】 ①. BC ②. ③. ④. 大于 【解析】 【详解】(1)[1]A．按照图1所示的装置安装器件，A正确，不符合题意； B．动能的增加量及重力势能的减少量表达式中均含质量，故不用测量重物和夹子的质量，B错误，符合题意； C．电磁式打点计时器使用的是交流电源，C错误，符合题意； D．先接通电源后再释放纸带，打出一条纸带后，更换纸带，重复多次该步骤，D正确，不符合题意； E．选择一条理想的纸带，对其进行测量，E正确，不符合题意。 故选BC。 (2)[2]点的速度表达式为 (3)[3]减小的重力势能等于增大的动能，即 (4)[4]由于空气阻力及摩擦阻力的作用，使物体重力势能的减少量大于动能的增加量。 五、计算题（6分+8分+12分+14分） 15. 如图所示，飞机离地面高度为H=500m，水平飞行速度为v1=100m/s，追击一辆速度为v2=20m/s同向行驶的汽车，欲使炸弹击中汽车，飞机应在距离汽车水平距离多远处投弹？（g=10m/s2） 【答案】800m 【解析】 【详解】炸弹做平抛运动，其下落的时间取决于竖直高度，由 可得 设距汽车水平距离为处飞机投弹，则有 16. 如图，质量为m=2kg的物体，受到F=20N的方向与水平方向成37°角的拉力作用，由静止开始沿水平面做直线运动，物体与水平面间的动摩擦因数为=0.4，当物体运动t=2s后撤去外力F，则： （1）求2s末物体的速度大小； （2）撤去外力后，物体还能运动多远。（g=10m/s2） 【答案】（1）128m/s；（2）20.48m 【解析】 分析】 【详解】（1）根据牛顿第二定律得 代入数据解得物体在拉力作用下的加速度为 2s末物体的速度大小为 v=at=6.4×2m/=12.8m/s （2）物体撤去拉力后，根据牛顿第二定律得 故加速度大小为 则物体还能滑行的距离为 17. 质量为1000kg的新能源微型轿车，其发动机的额定功率为60kW，该轿车在水平公路上行驶的最大速率为30m/s。现轿车由静止开始做加速度为2m/s2的匀加速行驶，当轿车发动机的功率达到额定功率后，保持额定功率行驶。行驶过程轿车所受阻力恒定，求： （1）轿车行驶时所受的阻力大小； （2）轿车做匀加速运动的时间； （3）轿车开始运动1min内发动机所做的功。 【答案】（1）2000N；（2）7.5s；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）由题意知，轿车达到最大行驶速度时，有 （2）设轿车匀加速阶段受到的牵引力为F，根据牛顿第二定律有 代入数据可得牵引力大小 则轿车匀加速阶段达到的最大速度为 所以，轿车从静止开始做匀加速运动的时间为 （3）轿车匀加速阶段运动的位移为 则轿车以额定功率行驶的时间为 所以，轿车开始运动1min内发动机所做的功为 18. 如图所示，一劲度系数为的轻弹簧竖直放置，其下端固定，上端连接一质量为的物块B。此时弹簧长度为，一质量也为的物体A从离地处自由落下，与B碰撞后粘在一起，速度为A碰前的一半（碰撞瞬间A，B位置可视为不变），同时立即对AB施加一个竖直向上拉力F，保证AB碰后一起沿竖直方向向下做匀减速直线运动，由相碰位置向下运动位移为时，AB到最低点。求： （1）A与B碰撞过程中系统产生的内能； （2）AB一起运动过程中拉力F最小的位置以及最小值； （3）若弹簧弹性势能满足（k为劲度系数，△x为弹簧形变量），求AB下落过程中克服F所做的功。 【答案】（1）；（2）见解析；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）设A碰前速度为，由动能定理可得 碰后AB速度为 （2）碰前弹簧已被压缩，此时 碰后向下运动的过程中，以为整体，由牛顿第二定律可得 由上式可知，弹力越大，越小。当弹簧压缩到最低点时（或者速度减为0时），最小，以竖直向下为正方向，由匀减速运动可得 （3）碰后向下运动的过程中，以为整体，重力做功为 弹簧弹力做功为 由动能定理 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$