福建省泉州市2023-2024學年高一下學期期中考試物理試卷（解析版）

2023-2024學年福建省泉州市高一（下）期中考試物理試卷一、單選題：本大題共4小題，共16分。1.關(guān)于功，下列說法正確的是（）A.因為功有正負，所以功是矢量 B.重力做功與路徑無關(guān)C.摩擦力只能做負功 D.功僅由力決定，力越大，這個力做的功越多【答案】B【解析】【詳解】A．功是標量，只有大小沒有方向，故A錯誤；B．重力做功與始末位置的高度差有關(guān)，與路徑無關(guān)，故B正確；C．摩擦力可以做正功，例如將小物塊輕輕放在勻速運動水平傳送帶上，傳送帶對小物塊的摩擦力做正功，故C錯誤；D．力和力方向上的位移的乘積表示力對物體做的功的大小，故功由力和力的方向上的位移共同決定，故D錯誤。故選B。2.下列圖中實線為河岸，河水的流動方向用箭頭表示，虛線為小船從河岸駛向?qū)Π兜膶嶋H航線，則其中可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】A．因存在水流速度，根據(jù)平行四邊形定則知，合速度的方向不可能與船頭方向相同，A錯誤；B．當船頭始終垂直于河岸時，由于水流速度和船速的合速度的方向偏向下游，因此船的航線不可能垂直于河岸，B錯誤；C．船頭始終垂直于河岸時，合速度的方向偏向下游，且過河時間最短，C正確；D．根據(jù)平行四邊形定則知，靜水中船速度的方向與水流速度的合速度的方向會偏向下游，船不可能向上游航行，D錯誤。故選C。3.如圖所示，水平路面上有一輛小汽車，車廂中人正用力向前推車廂，人與車相對靜止一起向前做勻減速運動。下列說法正確的是（）A.人對車做正功 B.人對車做的功為零C.車對人做的功為零 D.人對車做的功的絕對值大于車對人做的功的絕對值【答案】A【解析】【詳解】ABC．車和人勻減速向左運動，故對人分析可知，人受到的合外力向右；由于人向左運動，故車廂對人做負功；對車分析可知，人對車的作用力向左；則人對車的作用力與運動方向相同，故人對車廂做正功，故意A正確，BC錯誤。D．人對車的作用力與車對人的作用力等大反向，且人和車的位移相等，可知人對車做的功的絕對值等于車對人做的功的絕對值，選項D錯誤。故選A。4.拖車提升重物的情景如圖所示，重物通過輕繩繞過固定的光滑定滑輪與拖車相連，拖車以大小為的速度沿平直路面向右做勻速直線運動。當輕繩與水平方向的夾角為時，重物的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】繩連接的兩個物體在沿繩方向的速度相等，則重物的速度故選D。二、多選題：本大題共4小題，共16分。5.關(guān)于某一物體（質(zhì)量不變）的動能，下列說法正確的是（）A.物體的速度不變，其動能一定不變 B.物體的動能不變，其速度一定不變C.物體所受的合力不為零，其動能一定變化 D.物體所受的合力做了功，其動能一定變化【答案】AD【解析】【詳解】A．如果物體的速度不變，根據(jù)可知，動能不變，故A正確；B．物體的動能不變，則說明其速度大小一定不變，但方向可以變化，故B錯誤；C．物體所受的合外力不為零，但如果合外力不做功，其動能不變，例如勻速圓周運動，故C錯誤；D．根據(jù)動能定理可知，物體所受合力做了功，其動能一定變化，故D正確。故選AD。6.如圖所示，在水平地面上方某一高度處，兩個完全相同的小球甲、乙，以相同大小的初速度分別水平拋出和豎直向下拋出。將小球視為質(zhì)點，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A.小球甲落地時的速度較大B.小球甲在空中運動時間較長C.從開始運動至落地，重力對小球甲做功的平均功率較大D.兩小球落地時，小球乙所受重力做功的瞬時功率較大【答案】BD【解析】【詳解】A．兩個小球完全相同，下落高度相同，則重力做功相同，由動能定理知，兩個小球落地過程動能的變化量相同，而兩個小球的初動能相同，則兩個小球落地時的動能相同，即兩個小球落地的速度大小相等，選項A錯誤；B．小球甲豎直方向做自由落體運動，小球乙做豎直下拋運動，豎直高度相同，則甲小球落地時間較長，選項B正確；C．根據(jù)可知，重力對小球乙做功的平均功率較大，選項C錯誤；D．根據(jù)小球乙落地時豎直分速度較大，則落地時小球乙所受重力做功的瞬時功率較大，故D正確。故選BD。7.如圖所示，輕繩跨過定滑輪懸掛兩物體P和Q，其質(zhì)量關(guān)系為，輕繩及定滑輪的質(zhì)量、摩擦力及空氣阻力均不計，則在系統(tǒng)由靜止開始運動到Q剛要碰到滑輪的過程中（）A.P減少的重力勢能大于Q增加的機械能 B.P減少的重力勢能小于Q增加的機械能C.P增加的動能大于Q增加的動能 D.P增加的動能小于Q增加的動能【答案】AC【解析】【詳解】AB．PQ組成的系統(tǒng)機械能守恒，P減少的重力勢能等于Q增加的機械能與P增加的動能之和，故P減少的重力勢能大于Q增加的機械能，故A正確，B錯誤；CD．PQ速度大小始終相等，由于，P增加的動能大于Q增加的動能，故C正確，D錯誤。故選AC。8.武裝直升機在斜坡上方從左向右沿水平方向勻速飛行，先后發(fā)射兩枚炮彈，擊中斜坡上同一目標，如圖所示。若第一發(fā)炮彈水平發(fā)射，第二發(fā)炮彈斜向下發(fā)射，發(fā)射炮彈的速率相同，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A.第二發(fā)炮彈在空中運動的加速度大于第一發(fā)炮彈在空中運動的加速度B.第二發(fā)炮彈在空中運動的位移大于第一發(fā)炮彈在空中運動的位移C.兩發(fā)炮彈在空中運動的時間可能相等D.落在斜坡上時，第一發(fā)炮彈的速度方向與豎直方向的夾角大于第二發(fā)炮彈的速度方向與豎直方向的夾角【答案】D【解析】【詳解】A．兩發(fā)炮彈在空中運動的加速度相同，均為重力加速度，選項A錯誤；B．根據(jù)題意可知，第一發(fā)炮彈在空中運動的位移大于第二發(fā)炮彈在空中運動的位移，選項B錯誤；C．第一發(fā)炮彈做平拋運動，第二發(fā)炮彈做斜下拋運動，豎直位移相等，而第二發(fā)炮彈有豎直向下的初速度，因此第一發(fā)炮彈在空中運動的時間大于第二發(fā)炮彈在空中運動的時間，選項C錯誤；D．設(shè)炮彈在豎直方向上的位移大小為h，第一發(fā)炮彈與第二發(fā)炮彈落到斜坡上時，其速度方向與豎直方向的夾角分別為、，炮彈的初速度大小為，第二發(fā)炮彈的初速度方向與水平方向的夾角為，有、可得故選項D正確。故選D。三、填空題：本大題共3小題，共12分。9.如圖所示，一小球（視為質(zhì)點）從A點下落到水平地面上的B點。在小球從A點運動到B點的過程中，小球所受的重力做___________（填“正”或“負”）功，小球所受的重力做功的功率___________（填“增大”“減小”或“不變”）；若小球所受的重力大小為G，A點距桌面的高度為h1，B點距地面的高度為h2，以水平桌面為重力勢能的參考平面，則小球在B點時的重力勢能為___________。【答案】①.正②.增大③.【解析】【詳解】[1][2]小球從A到B，重力方向與位移方向相同，做正功，下落過程中速度增大，根據(jù)PG=mgv則重力的功率增大。[3]以水平桌面為重力勢能的參考平面，小球在B點時重力勢能為10.如圖所示，從水平地面上同一點射出的甲、乙兩發(fā)炮彈的飛行路徑分別為曲線1和曲線2，且兩曲線的最高點等高。不計空氣阻力。甲的初速度的水平分量________乙的初速度的水平分量，甲在空中飛行的時間________乙在空中飛行的時間，甲的落地速度________乙的落地速度。（均填“大于”“小于”或“等于”）【答案】①.小于②.等于③.小于【解析】【詳解】[1][2]兩者上升最大高度h相等，則根據(jù)結(jié)合運動的對稱性，可知甲在空中飛行的時間等于乙在空中飛行的時間，甲的水平位移小，則根據(jù)可知甲的初速度的水平分量小于乙的初速度的水平分量；[3]根據(jù)可知兩者落地時的豎直速度相同，根據(jù)可知甲的落地速度小于乙的落地速度。11.如圖所示，一輕彈簧的上端與物塊連接在一起，并從高處由靜止開始釋放，彈簧一直在彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力。在彈簧接觸水平地面后直至物塊運動到最低點的過程中，物塊的速度___________，彈簧的彈性勢能___________，物塊的機械能___________。（均填“增大”“減小”“先增大后減小”或“先減小后增大”）【答案】①.先增大后減?、?增大③.減小【解析】【詳解】[1]在彈簧接觸水平地面后直至物塊運動到最低點的過程中，開始時物塊的重力大于向上的彈力，物塊做加速運動，當物塊重力與彈簧彈力相等時，速度最大，之后彈簧彈力繼續(xù)增大，物塊開始做減速運動，故物塊的速度先增大后減??；[2]彈簧被壓縮的形變量一直變大，則彈簧的彈性勢能增大；[3]彈簧彈力一直對物塊做負功，故物塊機械能減小。四、實驗題：本大題共2小題，共18分。12.圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖，實驗前，應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平。取重力加速度大小，計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字。（1）實驗過程中，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，其目的是___________。（2）圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)所得的平拋運動的曲線，其中O為拋出點，則小球做平拋運動的初速度大小v=___________m/s。（3）在另一次實驗中，將白紙換成方格紙，每小格的邊長L=4.90cm，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示?？芍撔∏蜃銎綊佭\動的初速度大小v0=___________m/s?！敬鸢浮浚?）使小球做平拋運動的初速度相同（2）1.60（3）1.47【解析】【小問1詳解】實驗過程中，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，其目的是使小球做平拋運動的初速度相同；【小問2詳解】豎直方向水平方向解得【小問3詳解】豎直方向水平方向解得13.某物理興趣小組用落體法驗證機械能守恒定律，裝置如圖甲所示。實驗中打出的一條紙帶如圖乙所示，O為打出的第一個點。打點計時器所接交流電源的頻率為f，當?shù)氐闹亓铀俣却笮間。（1）張同學在離O點較遠處，取打出的三個連續(xù)的點A、B、C，測得A、C兩點的距離為x1，打點計時器打B點時，重物的速度大小為___________；測得O、B兩點的距離為x2，若在誤差允許的范圍內(nèi)，關(guān)系式x2=___________成立，則重物下落過程中機械能守恒。（2）李同學測出打點計時器打出多個點時重物的速度大小v及對應(yīng)重物下落的高度h，作出的v2-h圖像如圖丙所示。若重物下落過程中所受阻力可忽略，則v2-h圖線的斜率為___________。【答案】（1）①.②.（2）【解析】【小問1詳解】[1]相鄰兩點的時間間隔為根據(jù)勻變速直線運動平均速度等于中間時刻速度可知[2]根據(jù)機械能守恒定律有整理可得【小問2詳解】若重物下落過程中所受阻力可忽略，則下落的加速度為g，則有所以圖線的斜率為2g。五、計算題：本大題共3小題，共30分。14.飛鏢是一種集競技、健身及娛樂于一體的運動。一名運動員在距離一豎直木板墻壁前的位置，將一質(zhì)量的飛鏢（視為質(zhì)點）以的速度水平投出。取重力加速度大小。（1）若不計空氣阻力，求飛鏢插在墻壁上的位置與拋擲點的豎直距離h。（2）若飛鏢投出后，受到大小的恒定水平空氣阻力（不計豎直方向的空氣阻力），要使飛鏢仍插在墻壁原來的位置，求飛鏢水平投出時的速度大小v?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意可知，飛鏢投出后在空中做平拋運動，其飛行時間飛鏢在豎直方向上的位移大小解得（2）飛鏢投出后在水平方向上做勻減速運動，其加速度大小經(jīng)分析可知解得15.電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅(qū)動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。由于對環(huán)境影響相對傳統(tǒng)汽車較小，因此電動汽車的前景非常好。某質(zhì)量為m的電動汽車，其發(fā)動機的額定功率為P，它在平直公路上行駛時所受阻力大小為kmg（其中g(shù)為重力加速度大?。?。（1）求該汽車所能達到的最大速度；（2）若該汽車從靜止開始以大小為a的加速度勻加速行駛，求此過程能維持的時間t?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）當該汽車合力為0時，速度達到最大，此時它所受的牽引力大小又解得（2）設(shè)該汽車勻加速行駛時所受的牽引力大小為，根據(jù)牛頓第二定律有設(shè)該汽車的瞬時功率剛達到額定功率時的速度大小為v，有又解得16.如圖所示，一傾角的光滑斜面（足夠長）固定在水平面上，斜面下端有一與斜面垂直的固定擋板，用手將一質(zhì)量的木板放置在斜面上，木板的上端有一質(zhì)量也為的小物塊（視為質(zhì)點），物塊和木板間的動摩擦因數(shù)，初始時木板下端與擋板的距離?，F(xiàn)將手拿開，同時由靜止釋放物塊和木板，物塊和木板一起沿斜面下滑。木板與擋板碰撞的時間極短，且碰撞后木板的速度大小不變，方向與碰撞前的速度方向相反，物塊恰好未滑離木板。取重力加速度大小，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求：（1）木板第一次與擋板碰撞前瞬間，物塊的速度大小；（2）從拿開手到木板第二次與擋板碰撞前瞬間，物塊相對木板的位移大?。唬?）木板的長度以及從拿開手到木板和物塊都靜止的過程中，物塊與木板間因摩擦產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3），【解析】【分析】【詳解】（1）從拿開手到木板第一次與擋板碰撞前，對物塊與木板整體，根據(jù)動能定理有解得（2）木板第一次與擋板碰撞后，木板的加速度方向沿斜面向下，設(shè)加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律有解得木板第一次與擋