精品解析：福建省龙岩市2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

2023—2024学年第二学期半期考 高一物理试卷 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：鲁科版必修第二册第一、二章。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 花样滑冰是冰上运动项目之一、某运动员花样滑冰的运动轨迹如图所示，该运动员从A点沿曲线运动到B点的过程中受到的合力恒为F，到达B点后，她受到的合力大小仍为F，但方向相反，则她从B点开始的运动轨迹可能是图中的（　　） A. 曲线a B. 直线b C. 曲线c D. 直线d 【答案】A 【解析】 【详解】从A点沿曲线运动到B点，轨迹向下弯曲，合力应该指向轨迹凹侧，可知恒力F的方向应该是斜向右下方的，改变F的方向后，F应该指向左上方，运动轨迹应该向上弯曲。 故选A。 2. 如图所示，一玩具小汽车上紧发条（弹簧）后在水平地面上由静止释放，小汽车沿直线滑行距离s后停下。若小汽车滑行时受到的阻力大小恒为f，则当小汽车由静止释放时，发条的弹性势能为（　　） A. 4fs B. 3fs C. 2fs D. fs 【答案】D 【解析】 【详解】小汽车由静止释放到沿直线滑行距离s后停下，由动能定理可得 由功能关系可得，发条的弹性势能是 故选D。 3. 如图所示，某链球运动员高速旋转后松手，链球沿运动员正前方斜向上飞出。不计空气阻力。下列做法中，一定能提高运动员成绩的是（ ） A. 仅增大运动员旋转的速度 B. 仅减小运动员旋转的速度 C. 仅适当增大链球飞出时的速度与水平方向间的夹角 D. 仅适当减小链球飞出时的速度与水平方向间的夹角 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知链球飞出后做斜抛运动，设链球飞出时的速度为v，速度与水平方向间的夹角为θ，则链球水平位移大小为 AB．运动员旋转的速度越大，v越大，x越大，运动员成绩越好，故A正确，B错误； CD．由于θ为锐角，根据三角函数知识可知仅适当增大或减小θ，sin2θ不一定增大，x不一定增大，运动员成绩不一定越好，故CD错误。 故选A。 4. 某些汽车配置有定速巡航系统，启动定速巡航系统后，汽车按照设定的速度匀速率行驶。如图所示，一汽车定速巡航通过路面，其中段为平直上坡路面，段为水平路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（　　） A. 在段，汽车的输出功率增大 B. 在段，汽车的输出功率减小 C. 汽车在段的输出功率比在段的大 D. 汽车在段的输出功率比在段的小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．在段，汽车受到的牵引力大小 汽车在段的输出功率 由于不变，v不变，所以不变，故A、B均错误； CD．汽车在段受到的牵引力大小 汽车在段的输出功率 汽车在两段行驶的速率相同，所以 故C正确，D错误。 故选C。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 刀削面是我国的一种特色传统美食。某厨师将一块面团放在锅旁边较高处，用刀片飞快地削下一片片很薄的面片，使面片正对锅中心飞向旁边的锅里。若削下的面片速度方向水平，则在面团不向前移动的情况下，可增大面片飞行距离的做法是（　　） A. 仅使面团上移 B. 仅使面团下移 C. 仅使面片离开面团的速度增大 D. 仅使面片离开面团的速度减小 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据平抛运动的规律可得 面片的飞行距离为 若要增大面片飞行的距离s，面团不向前移动，即x不变，可以使面团上移，增大h，故A正确，B错误； CD．当h不变时，可以增大v0，从而增大x，则s增大，故C正确，D错误。 故选AC。 6. 如图所示，质量为1kg的小球（视为质点）从距桌面高度为1.2m处的A点下落到水平地面上的B点，与地面碰撞后恰好能上升到与桌面等高的C点，C点距地面的高度为0.8m。取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A. 在小球从A点经B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为28J B. 在小球从B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为 C. 以桌面为重力势能的参考平面，小球在A点时的重力势能为12J D. 以桌面为重力势能的参考平面，小球在B点时的重力势能为零 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．重力做功与路径无关，根据 在小球从A点运动到C点过程中，重力对小球做的功 在小球从B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功 A错误，B正确。 CD．以桌面为重力势能的参考平面，根据 小球在A、B两点时的重力势能分别为 ， C正确，D错误。 故选BC。 7. 河水的流速随离河岸一侧的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示。若要使船以最短时间渡河，则下列说法正确的是（　　） A. 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直 B. 船渡河最短时间是50s C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线 D. 船在河水中航行的最大速度是2.5m/s 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由运动的独立性和等时性可知，船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直，则有垂直河岸的位移最小，所用时间最小，A正确； B．由题图乙可知，船在静水中的速度大小不变，在垂直河岸的运动是匀速直线运动，由图甲可知，河宽是60m，则船渡河的最短时间是 B错误； C．船在河水中航行时，同时参与了两个分运动，一个是匀速直线运动，一个是匀变速直线运动，由于两个分运动不在一条直线上，因此其合运动的轨迹是一条曲线，C错误； D．船在河水中航行时，在垂直河岸方向的速度大小不变，即，在水流方向的最大速度是，两个速度相互垂直，其最大合速度为 D正确。 故选AD。 8. 将一个物体从地面上竖直上抛，从物体离开地面开始计时，不计空气阻力，物体的动能Ek与时间t的关系图像如图所示。取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 物体离开地面时的速度大小为10m/s B. 物体的质量为1kg C. 物体离开地面时克服重力做功的功率为50W D. 物体离开地面后上升的最大高度为10m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．物体做竖直上抛运动，由物体的动能Ek与时间t的关系图像可知，上升到最高点所用时间为，由运动学公式可得，物体离开地面时的速度大小为 A正确； B．物体在离开地面时的速度最大，动能最大，由动能计算公式，可得物体的质量为 B错误； C．由功率计算公式可得，物体离开地面时克服重力做功的功率为 C正确； D．物体离开地面到上升的最大高度，取地面是零势能位置，由机械能守恒定律可得 则最大高度为 D错误。 故选AC 三、非选择题：共60分。 9. 某石块做平抛运动的一部分轨迹如图所示，在该石块从A点运动到B点的过程中，石块的速度___________，石块的加速度___________，石块的速度方向与竖直方向的夹角___________。（均填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】 ①. 增大 ②. 不变 ③. 减小 【解析】 【详解】[1][2]石块做平抛运动，其只受到重力的作用，即加速度为重力加速度，大小和方向均不变，所以石块的加速度不变，做曲线运动的物体在某点的速度方向为该点的切线方向，结合题图可知，其加速度方向与速度方向夹角为锐角，所以石块做匀加速曲线运动，即从A点到B点的速度增大。 [3]由于水平方向速度大小不变，竖直方向速度大小逐渐增加，设石块的速度方向与竖直方向的夹角为，则有 所以其夹角在逐渐减小。 10. 一物体做匀速直线运动，从某时刻起同时受到大小为3N的恒力F1和大小为2N的恒力F2的作用，在一段时间内，物体在F1、F2的方向上发生的位移分别为2m和4m，F1、F2均做正功。该段时间内，F1对物体做的功为___________J，F2对物体做的功为___________J，这两个力对物体做的总功为___________J。 【答案】 ①. 6 ②. 8 ③. 14 【解析】 【详解】[1]由力对物体做功的计算公式可知，F1对物体做的功为 [2]F2对物体做的功为 [3]这两个力对物体做的总功为 11. 如图所示，小汽车以大小为v的速度沿平台向左匀速运动，通过绕过定滑轮的轻绳将货物提升。货物的速度___________（填“增大”“减小”或“不变”）；货物处于___________（填“超重”或“失重”）状态；若取sin37°=0.6，cos37°=0.8，则当连接小汽车的轻绳与水平方向的夹角为37°时，货物的速度大小为___________。 【答案】 ①. 增大 ②. 超重 ③. 0.8v 【解析】 【详解】[1]由题意，可将小汽车的速度v分解成沿轻绳方向和垂直轻绳方向的两个分速度，如图所示，设轻绳与水平方向的夹角为，由几何关系可得货物的速度为 可知随小汽车以大小为v的速度沿平台向左匀速运动的过程中，逐渐减小，则有货物的速度逐渐增大。 [2]货物的速度逐渐增大，可知货物的加速度向上，货物处于超重状态。 [3]当连接小汽车的轻绳与水平方向的夹角为37°时，货物的速度大小为 12. 某物理兴趣小组在做“研究平抛运动”实验。 （1）在安装实验装置的过程中，必须使斜槽末端切线水平，这样做的目的是 。 A. 保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B. 保证小球从斜槽末端飞出时的速度水平 C. 保证小球在空中运动的时间每次都相等 D. 保证小球运动的轨迹是一条抛物线 （2）某同学记录了小球运动轨迹上的A、B、C三点，取A点为坐标原点，各点的坐标如图所示。若取重力加速度大小g=10m/s2，则小球离开斜槽末端时的初速度大小为___________m/s，小球通过B点时的速度大小为___________m/s。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）B （2） ①. 1.5 ②. 2.5 【解析】 【小问1详解】 A．小球飞出时，速度的大小与斜槽末端切线是否水平无关，A错误； B．研究平抛运动，在安装实验装置的过程中，必须使斜槽末端切线水平，这样做的目的是：保证小球从斜槽末端飞出时的速度水平，小球方能做平抛运动，B正确； C．小球在空中运动的时间与斜槽末端切线是否水平无关，C错误； D．斜槽末端切线若不是水平，小球抛出运动的轨迹也可能是一条抛物线，D错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]由题图可知，小球在水平方向做匀速直线运动，则小球从A到B，从B到C，所用时间相等，设相等时间为T，在竖直方向由推论公式可得 可得 [2]在竖直方向，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可知，B点竖直分速度大小为 可得小球通过B点时的速度大小为 13. 学校物理兴趣小组验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，电火花计时器打点的周期为T。 （1）实验中得到的一条纸带如图乙所示，其中第3点未画出，则重锤运动的加速度大小为__________，纸带上第3点到第2点间的距离为__________。（均用、、T表示） （2）张同学根据打出的纸带算出了电火花计时器打某点时重锤的瞬时速度，测出打出的第一个点与该点的距离h，以h为横坐标、为纵坐标建立坐标系，作出图像，从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确，重力加速度大小为g，则在误差允许的范围内，图线的“斜率”为__________。 【答案】（1） ①. ②. （2）2g 【解析】 【小问1详解】 [1]由匀变速直线运动有 整理有 [2]设3到2的距离为x，则由于重锤做匀变速直线运动，由匀变速直线运动的公式，则2点的瞬时速度为 2到3的距离有匀变速直线运动有 解得 【小问2详解】 打点计时器打下的第一个点为运动起始点，此时速度为零，下落高度h后，有 整理有 所以对于图像来说其斜率为2g。 14. 如图所示，某摩托车大赛中，一人骑摩托车在水平道路上行驶，要在A处越过宽x=12m的壕沟，沟对面水平路面比A处低h=1.8m。取重力加速度大小g=10m/s2，空气阻力不计。求： （1）摩托车在空中飞行的时间； （2）摩托车开始飞越壕沟的初速度的最小值； （3）摩托车落地时的最小速度方向与水平路面间夹角的正切值。 【答案】（1）t=0.6s；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）摩托车从A处越过壕沟的过程做平抛运动，有 解得 t=0.6s （2）摩托车恰好越过壕沟时的初速度即为所求最小初速度，有 解得 （3）设最小速度方向与水平路面间夹角为θ，由几何关系可得 解得最小速度方向与水平路面间夹角的正切值 15. 一辆汽车以大小的速度沿平直公路匀速行驶，此时其功率为额定功率。假设汽车匀速行驶时所受路面的阻力恒定（其他阻力不考虑）。 （1）求汽车匀速行驶时所受路面的阻力大小f； （2）若汽车因紧急情况刹车，刹车后获得的加速度大小，求汽车开始刹车后4s内行驶的距离x。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设汽车匀速行驶时，受到的牵引力大小为F，有 又因为匀速运动，所以水平方向有 解得 （2）设汽车从刹车到停止所经历的时间为，有 解得 由可知，汽车刹车后4s内的位移即为时间内的位移，根据匀变速直线运动的规律有 解得 16. 图示为某弹射装置的示意图，光滑的水平导轨MN的左端M处固定一带有水平弹簧的竖直挡板，右端N处与长L=4m的水平传送带平滑连接电动机带动皮带轮沿顺时针方向转动，使得传送带以v=3m/s的速率匀速向右运动。弹簧原长小于MN的长度，一质量m=1kg的滑块（可视为质点）置于水平导轨上，将滑块向左移动压缩弹簧，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后以=2m/s的速度滑上传送带，并从传送带的右端飞出滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，空气阻力不计，取g=10m/s2。 （1）求滑块从传送带右端飞出时的速度大小； （2）由于滑块在传送带上的运动，求电动机多消耗的电能ΔE； （3）改变弹簧的压缩量，重复以上的过程，要使滑块总是以（1）中的速度从传送带的右端飞出，求弹簧弹性势能的最大值Epm。 【答案】（1）3m/s；（2）3J；（3）12.5J 【解析】 【详解】(1)由于v0<v，可知滑块滑上传送带后的一段时间内做匀加速直线运动，其加速度大小为 a=μg 设该过程所用的时间为t，由匀变速直线运动的规律有 该过程中滑块发生的位移为 解得 t=0.5s x=1.25m 由于x<L，可知滑块的速度增大到v后，将与传送带以共同的速度运动，故滑块从传送带右端飞出时的速度v'等于v，即 v'=v=3m/s (2)滑块在传送带上匀加速滑动的过程中，其动能的增量为 =2.5J 该过程中，滑块相对于传送带发生的位移为 △x=vt-x=0.25m 该过程中，系统内能的增量为 Q=μmg·Δx=0.5J 由能量守恒定律可知，由于滑块在传送带的运动，而使电动机多消耗的电能为 ΔE=ΔEk+Q=3J (3)经分析可知，当弹簧的弹性势能最大时，滑块脱离弹簧后的速度最大（设为），且滑块匀减速滑动到传送带右端时的速度恰好为v。滑块在传送带上滑动的过程中，由匀变速直线运动的规律有 弹簧弹性势能最大值为 解得 Epm=12.5J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年第二学期半期考 高一物理试卷 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：鲁科版必修第二册第一、二章。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 花样滑冰是冰上运动项目之一、某运动员花样滑冰运动轨迹如图所示，该运动员从A点沿曲线运动到B点的过程中受到的合力恒为F，到达B点后，她受到的合力大小仍为F，但方向相反，则她从B点开始的运动轨迹可能是图中的（　　） A. 曲线a B. 直线b C. 曲线c D. 直线d 2. 如图所示，一玩具小汽车上紧发条（弹簧）后在水平地面上由静止释放，小汽车沿直线滑行距离s后停下。若小汽车滑行时受到阻力大小恒为f，则当小汽车由静止释放时，发条的弹性势能为（　　） A. 4fs B. 3fs C. 2fs D. fs 3. 如图所示，某链球运动员高速旋转后松手，链球沿运动员正前方斜向上飞出。不计空气阻力。下列做法中，一定能提高运动员成绩是（ ） A. 仅增大运动员旋转的速度 B. 仅减小运动员旋转的速度 C. 仅适当增大链球飞出时的速度与水平方向间的夹角 D. 仅适当减小链球飞出时的速度与水平方向间的夹角 4. 某些汽车配置有定速巡航系统，启动定速巡航系统后，汽车按照设定的速度匀速率行驶。如图所示，一汽车定速巡航通过路面，其中段为平直上坡路面，段为水平路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（　　） A. 在段，汽车的输出功率增大 B. 在段，汽车的输出功率减小 C. 汽车在段的输出功率比在段的大 D. 汽车在段的输出功率比在段的小 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 刀削面是我国的一种特色传统美食。某厨师将一块面团放在锅旁边较高处，用刀片飞快地削下一片片很薄的面片，使面片正对锅中心飞向旁边的锅里。若削下的面片速度方向水平，则在面团不向前移动的情况下，可增大面片飞行距离的做法是（　　） A. 仅使面团上移 B. 仅使面团下移 C. 仅使面片离开面团的速度增大 D. 仅使面片离开面团的速度减小 6. 如图所示，质量为1kg的小球（视为质点）从距桌面高度为1.2m处的A点下落到水平地面上的B点，与地面碰撞后恰好能上升到与桌面等高的C点，C点距地面的高度为0.8m。取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A. 在小球从A点经B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为28J B. 在小球从B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为 C. 以桌面为重力势能的参考平面，小球在A点时的重力势能为12J D. 以桌面为重力势能的参考平面，小球在B点时的重力势能为零 7. 河水流速随离河岸一侧的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示。若要使船以最短时间渡河，则下列说法正确的是（　　） A. 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直 B. 船渡河的最短时间是50s C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线 D. 船在河水中航行最大速度是2.5m/s 8. 将一个物体从地面上竖直上抛，从物体离开地面开始计时，不计空气阻力，物体的动能Ek与时间t的关系图像如图所示。取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 物体离开地面时的速度大小为10m/s B. 物体的质量为1kg C. 物体离开地面时克服重力做功的功率为50W D. 物体离开地面后上升的最大高度为10m 三、非选择题：共60分。 9. 某石块做平抛运动的一部分轨迹如图所示，在该石块从A点运动到B点的过程中，石块的速度___________，石块的加速度___________，石块的速度方向与竖直方向的夹角___________。（均填“增大”“减小”或“不变”） 10. 一物体做匀速直线运动，从某时刻起同时受到大小为3N的恒力F1和大小为2N的恒力F2的作用，在一段时间内，物体在F1、F2的方向上发生的位移分别为2m和4m，F1、F2均做正功。该段时间内，F1对物体做的功为___________J，F2对物体做的功为___________J，这两个力对物体做的总功为___________J。 11. 如图所示，小汽车以大小为v的速度沿平台向左匀速运动，通过绕过定滑轮的轻绳将货物提升。货物的速度___________（填“增大”“减小”或“不变”）；货物处于___________（填“超重”或“失重”）状态；若取sin37°=0.6，cos37°=0.8，则当连接小汽车的轻绳与水平方向的夹角为37°时，货物的速度大小为___________。 12. 某物理兴趣小组在做“研究平抛运动”实验。 （1）在安装实验装置的过程中，必须使斜槽末端切线水平，这样做的目的是 。 A. 保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B. 保证小球从斜槽末端飞出时的速度水平 C. 保证小球在空中运动的时间每次都相等 D. 保证小球运动的轨迹是一条抛物线 （2）某同学记录了小球运动轨迹上的A、B、C三点，取A点为坐标原点，各点的坐标如图所示。若取重力加速度大小g=10m/s2，则小球离开斜槽末端时的初速度大小为___________m/s，小球通过B点时的速度大小为___________m/s。（结果均保留两位有效数字） 13. 学校物理兴趣小组验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，电火花计时器打点的周期为T。 （1）实验中得到的一条纸带如图乙所示，其中第3点未画出，则重锤运动的加速度大小为__________，纸带上第3点到第2点间的距离为__________。（均用、、T表示） （2）张同学根据打出的纸带算出了电火花计时器打某点时重锤的瞬时速度，测出打出的第一个点与该点的距离h，以h为横坐标、为纵坐标建立坐标系，作出图像，从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确，重力加速度大小为g，则在误差允许的范围内，图线的“斜率”为__________。 14. 如图所示，某摩托车大赛中，一人骑摩托车在水平道路上行驶，要在A处越过宽x=12m的壕沟，沟对面水平路面比A处低h=1.8m。取重力加速度大小g=10m/s2，空气阻力不计。求： （1）摩托车在空中飞行的时间； （2）摩托车开始飞越壕沟的初速度的最小值； （3）摩托车落地时的最小速度方向与水平路面间夹角的正切值。 15. 一辆汽车以大小的速度沿平直公路匀速行驶，此时其功率为额定功率。假设汽车匀速行驶时所受路面的阻力恒定（其他阻力不考虑）。 （1）求汽车匀速行驶时所受路面的阻力大小f； （2）若汽车因紧急情况刹车，刹车后获得的加速度大小，求汽车开始刹车后4s内行驶的距离x。 16. 图示为某弹射装置的示意图，光滑的水平导轨MN的左端M处固定一带有水平弹簧的竖直挡板，右端N处与长L=4m的水平传送带平滑连接电动机带动皮带轮沿顺时针方向转动，使得传送带以v=3m/s的速率匀速向右运动。弹簧原长小于MN的长度，一质量m=1kg的滑块（可视为质点）置于水平导轨上，将滑块向左移动压缩弹簧，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后以=2m/s的速度滑上传送带，并从传送带的右端飞出滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，空气阻力不计，取g=10m/s2。 （1）求滑块从传送带右端飞出时的速度大小； （2）由于滑块在传送带上的运动，求电动机多消耗的电能ΔE； （3）改变弹簧的压缩量，重复以上的过程，要使滑块总是以（1）中的速度从传送带的右端飞出，求弹簧弹性势能的最大值Epm。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$