【解析】福建省晋江市养正中学2017-2018学年高一下学期期中考试物理试题含解析.doc

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1、2017-2018养正中学高一年下学期期中考试物理试卷一选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)1. 关于竖直上抛运动,下列说法正确的是( )A. 在最高点速度为零,加速度也为零B. 上升和下落过程的位移相同C. 从上升到下降的整个过程中加速度保持不变D. 上升到某一高度时速度与下降到此高度时的速度相同【答案】C【解析】竖直上抛运动，只受到重力作用，在最高点速度为零，但加速度仍为g，AC正确；因整个过程加速度相等，故上行时间与下行时间相等，且在同一

2、高度速度大小相等，BD错误。2. 一架投放救援物资的飞机在某个受援区域的上空水平地匀速飞行，从飞机上每隔1 s投下1包救援物资，先后共投下4包，若不计空气阻力，则4包物资落地前()A. 在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点不是等间距的B. 在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的C. 在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的D. 在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点不是等间距的【答案】B【解析】匀速飞行的飞机上投下的物资做平抛运动，平抛运动的初速度等于飞机飞行的速度。而平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，所以物资在落地前都处于飞机

3、的正下方，在空中排成一条竖直线。物资在竖直方向上做自由落体运动，在空中运动的时间相等，落地的时间相差1s，则它们的落地点是等间距的。故ACD错误，B正确。故选B。3. 忽略空气阻力，下列物体运动过程中不满足机械能守恒的是()A. 电梯匀速下降 B. 物体自由下落C. 物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端 D. 铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前【答案】A【解析】电梯匀速下降，动能不变，重力势能减小，则知机械能必定减小，故A符合题意。物体自由下落，只有重力做功，则机械能守恒，选项B不符合题意；物体在光滑斜面上下滑，受重力和支持力的作用，但是支持力的方向和物体运动的方向垂直，支持力不做功，只有重力做功，

4、所以机械能守恒。故C不符合题意；铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前只有铅球的重力做功，机械能守恒，选项D不符合题意；故选A.点睛：解决本题的关键要掌握住机械能守恒的条件：只有重力做功，分析物体是否受到其它力的作用，以及其它力是否做功，由此即可判断是否机械能守恒4. 甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河。河水流速为v0, 两船在静水中的速率均为v.甲、乙两船船头均与河岸成角,如图所示,已知甲船恰好能垂直到达河正对岸的A点,乙船到达河对岸的B点,A、B之间的距离为l.则下列判断正确的是()A. 甲、乙两船不会同时到达对岸B. 若仅是河水流速v0增大,则两船的渡河时间都不变C. 若仅是河水流速v0增大

5、,则两船到达对岸时,两船之间的距离大于lD. 不论河水流速v0如何改变,只要适当改变角,甲船总能到达正对岸的A点【答案】B【解析】将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，抓住分运动和合运动具有等时性，知甲乙两船到达对岸的时间相等。即渡河的时间t=，故A错误；若仅是河水流速v0增大，渡河的时间仍为t=，则两船的渡河时间都不变，故B正确；若仅是河水流速v0增大，则两船到达对岸时间不变，根据速度的分解，船在水平方向的分速度仍不变，则两船之间的距离仍然为L故C错误。只有甲船速度大于水流速度时，不论水流速v0如何改变，甲船都可能到达河的正对岸A点，故D错误；故选B。5. 如图所示，A、B两球分

6、别套在两光滑的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮相连，现在使A球以速度v向左匀速移动，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为、，则此时B球的速度为 ()A. v B. v C. v cos D. v sin 【答案】A【解析】将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B沿绳子方向的分速度。在沿绳子方向的分速度为v绳子=vcos，所以vB=故A正确，BCD错误。故选A.6. 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升，重物上升的高度为h

7、，则整个过程中，下列说法正确的是()A. 钢绳的最大拉力为 B. 钢绳的最大拉力为mgC. 重物匀加速运动的加速度为g D. 重物匀加速的末速度为【答案】C【解析】加速过程物体处于超重状态，钢索拉力较大，匀速运动阶段钢绳的拉力为，故A错误；加速过程物体处于超重状态，钢索拉力大于重力，故B错误；重物匀加速运动的末速度为v1，此时的拉力为F=，由牛顿第二定律得；，故C正确。重物匀加速运动的末速度不是运动的最大速度，此时钢绳对重物的拉力大于其重力，故其速度小于，故D错误；故选C。点睛：本题考查的是类似汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过

8、程一定要熟悉.7. 如图所示，小球以v0正对倾角为的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则飞行时间t为(重力加速度为g)()A. v0tan B. C. D. 【答案】D【解析】过抛出点作斜面的垂线，如图所示：当质点落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t，则水平方向：竖直方向：.解得：，故选D。8. 如图所示，在倾角30的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为m1=1 kg和m2=2 kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L0.2 m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h0.1 m两球由静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10 m/s2.则下列说法中正确的

9、是()A. 整个下滑过程中A球机械能守恒B. 整个下滑过程中轻杆没有作用力C. 整个下滑过程中A球机械能的减少量为JD. 整个下滑过程中B球机械能的增加量为J【答案】C【解析】A、B球均在斜面滑动的过程中，设轻杆的作用力为F根据牛顿第二定律得：对整体有 （mA+mB）gsin30=（mA+mB）a对B有：F+mBgsin30=mBa联立解得 F=0，只有重力对A球做功，所以A球机械能守恒。整个过程中，只有重力对系统做功，系统的机械能守恒，根据系统的机械能守恒得： mAg（h+Lsin30）+mBgh=（mA+mB）v2；代入解得：v=m/s。下滑的整个过程中B球机械能的增加量为EB=mBv2-

10、mBgh=J。根据系统的机械能守恒知，A球机械能的增加量为EA=-EB=-J，则在A滑离斜面的过程中轻杆有作用力，故ABD错误，C正确。故选C。点睛：本题是轻杆连接的系统机械能守恒问题，在下滑的整个过程中，对于单个物体机械能并不守恒，对系统机械能才守恒要注意当两个球都在斜面运动时，杆没有作用力，两个球的机械能是守恒的9. 一质点做曲线运动，关于它的速度方向和加速度方向说法正确的是()A. 质点速度方向时刻在改变B. 质点加速度方向时刻在改变C. 质点速度方向一定与加速度方向相同D. 质点速度方向一定沿曲线的切线方向【答案】AD【解析】曲线运动的速度方向在曲线上该点的切线方向，故质点的速度方向时

11、刻在改变，故A正确；曲线运动的加速度的方向不一定时刻改变，如平抛运动的加速度方向恒定，故B错误；物体做曲线运动的条件为质点的速度方向与加速度方向不共线即成一定夹角（不包含0和180）故C错误；曲线运动的速度方向在曲线上该点的切线方向，故D正确。故选AD。10. 如图，轻弹簧竖立在地面上，正上方有一钢球，从A处自由下落，落到B处时开始与弹簧接触，此后向下压缩弹簧小球运动到C处时，弹簧对小球的弹力与小球的重力平衡小球运动至D处时，到达最低点不计空气阻力，以下描述正确的有() A. 由A向B运动的过程中，小球的机械能减少B. 由B向C运动的过程中，小球的机械能减少C. 由B向C运动的过程中，小球的动

12、能增加D. 由C向D运动的过程中，小球的机械能增加【答案】BC【解析】小球由A向B运动的过程中，是自由落体运动，只有重力做功，机械能守恒，故A错误；小球由B向C运动的过程中，弹力小于重力，则小球加速下降，动能增加；弹力对小球做负功，故小球的机械能减少；故BC正确；小球由C向D运动的过程中，弹力大于重力，则减速下降；弹力对小球做负功，故小球的机械能减少；故D错误；故选BC。点睛：解答本题关键是要能对小球的受力情况进行动态分析，明确能量是如何转化，同时要知道在平衡位置动能最大，速度为零，动能为零11. 一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动,在t0时刻撤去力F,其v-t图象如图所示。已知

13、物体与水平面间的动摩擦因数为,则下列关于力F的大小和力F做功W的大小关系式正确的是()A. F=2mg B. F=3mg C. W=2mgv0t0 D. W= mgv0t0【答案】CD【解析】试题分析：在加速运动过程中由牛顿第二定律可知，在撤去拉力只剩摩擦力后，由以上两个式子联立可知拉力F=3mg，AB错；速度时间图像中图线所围成的面积表示位移的大小，由此可知拉力施加作用的过程中位移为，所以拉力做功Wmgvoto，D对；考点：考查运动图像和动能定理的综合应用点评：明确加速过程和减速过程的受力情况，速度时间图像中图线的斜率表示加速度大小，图线的面积表示位移的大小，灵活应用动能定理选择合适的研究过

14、程，本题难度中等12. 如图,质量为m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为,物体过一会儿能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程,下列说法正确的是( )A. 电动机多做的功为mv2B. 摩擦力对物体做的功为mv2C. 传送带克服摩擦力做功为mv2D. 电动机增加的功率为mgv【答案】ABD点睛：物体在传送带上运动时，物体和传送带要发生相对滑动，所以电动机多做的功一部分转化成了物体的动能，另一部分就是增加了系统的内能二、实验填空题（本题有2小题，每个空格2分，共14分）13. 某同学把附有滑轮的长木板

15、平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系.此外还准备了打点计时器及配套的电源、小车、钩码、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示.(1)若要完成该实验,还需要的两个实验器材是_(2)实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行.他这样做的目的是下列的哪一个_(填字母代号).A.避免小车在运动过程中发生抖动B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力(3)他将钩码重力做的功当作细绳

16、拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些.这一情况可能是下列哪些原因造成的_ (填字母代号).A.在接通电源的同时释放了小车B.小车释放时离打点计时器太近C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D.钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力.【答案】 (1). 天平、刻度尺 (2). D (3). BD【解析】试题分析：（1）根据实验原理可知，需要验证mgx=，同时根据运动学规律可知，此实验中需要测量钩码质量、小车质量和位移，故还需要的器材有天平；（2）分析小车受力可知，在平衡摩擦力的基础上，使细绳与木板平行是为了让细绳的拉力充当小车所受合外力，选项D正确；（3）在此实验

17、中，根据牛顿第二定律可知，钩码的重力大于细绳的拉力，而实验中用重力代替拉力会导致拉力做功大于小车动能增量；如果实验未平衡摩擦力也会导致拉力做功大于动能增量，选项CD正确。考点：本题考查了力学实验：探究功与动能变化的关系。14. 如图是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置(g取9.80 m/s2)(1)选出一条清晰的纸带如图甲所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以频率为50 Hz的交变电流用分度值为1 mm的刻度尺测得OA10.57 cm，OB17.00 cm，OC24.97 cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00 kg.

18、甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_J；此时重锤的速度vB_m/s，此时重锤的动能比开始下落时增加了_J(结果均保留三位有效数字) (2)另一个同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以v2为纵轴作出了如图乙所示的图线，图线未过原点O的原因是_【答案】 (1). 1.67 (2). 1.80 (3). 1.62 (4). 先放纸带再接通电源【解析】（1）重力势能减小量Ep=mgh=19.80.170J=1.67J根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均

19、速度，有： 打B点时的动能为：EKB=mvB2=1（1.80）2=1.62J（2）图线不过原点，说明开始时，物体已经具有了动能，因此该同学做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关三、计算题（本题有4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分。有数值计算题，答案中必须明确写出数值和单位。）15. 用竖直向上的拉力F提升原来静止的质量m=10kg的物体,使其以a=2m/s2的加速度匀加速竖直上升，不计其他阻力, 取重力加速度为g=10m/s2，求开始运动的4s内：(1) 拉力F做的功； (2) 拉力F在4s末的瞬时功率。【答案】(1) 1920J

20、 (2) 960W【解析】（1）4s内物体上升的高度为：h=at2216m16m，根据牛顿第二定律得，F-mg=ma，解得：F=mg+ma=100+102N=120N，则拉力做功为：WF=Fh=12016J=1920J（2）根据速度时间公式得：v=at=24m/s8m/s则拉力的瞬时功率为：P=Fv=1208W960W16. 在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示P是个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h. 重力加速度为g.(1)若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；(2)

21、求能被屏探测到的微粒的最小初速度【答案】(1) (2) 【解析】(1)打在AB中点的微粒，则hgt2解得t(2) 最小初速度打在B点,设微粒初速度为v1，则 L=v1 t12hgt12解得v1 17. 如图所示，轻弹簧的一端固定在M处的墙上，弹簧处于原长，弹簧右端B点距斜面底端E点的距离BE=2.8m。光滑斜面顶端距水平面高度为h=1m，斜面倾角=370。一个质量为m=1kg的小物体（可视为质点）从斜面顶端A处以v0=4m/s的初速滑下，然后进入粗糙水平面的直轨道并压缩轻弹簧。 弹簧的最大压缩量为BC=0.2m，之后物体又被弹簧弹回，弹回的最远位置为D点，BD=0.4m。若忽略物体在转弯处的机

22、械能损失，重力加速度g取10m/s2，（sin370=0.6，cos370=0.8）求：（1）物体滑至斜面底端E点时的动能Ek；（2）物体与水平面的动摩擦因数；（3）物体压缩弹簧过程中，弹簧的最大弹性势能EP.【答案】(1) 18J (2) 0.5 (3) 3J【解析】（1）从A到E点机械能守恒： Ek=mgh+mv02解得：Ek=18J（2）从E到C再到D点能量守恒： Ek=mg（BE+BC+BC+BD）解得：=0.5（3）从C到D点能量守恒： Ep=mg（BC+BD）解得：Ep=3J18. 如图所示,水平光滑地面上停放着一辆质量为M=2kg的小车,小车左端靠在竖直墙壁上，其左侧半径为R=5

23、m的四分之一圆弧轨道AB是光滑的,轨道最低点B与水平轨道BC相切相连,水平轨道BC长为3m,物块与水平轨道BC间的动摩擦因数=0.4,整个轨道处于同一竖直平面内。现将质量为m=1kg的物块（可视为质点)从圆弧上无初速度释放,取重力加速度为g=10m/s2，则：(1)若释放点在A点，求物块下滑至圆弧轨道最低点B时的速度大小vB；(2)若物块最终从C端离开小车，求此过程中产生的热量Q；(3)若改变物块释放点，可使小车最终获得的动能最大，求此最大动能Ek.【答案】(1) 10m/s (2) 12J (3) 4J【解析】(1)物块下滑至圆弧轨道最低点B根据动能定理得mgR=mvB2代入数据联立解得vB

24、=10m/s.(2)此过程中，相对位移为板长，则摩擦产生的热量Q=mgLQ =0.4103J=12J.(3)分析可知,只有相对滑行阶段小车方可加速,且x车=a2t2,对小车由动能定理Wf=mga2t2=Ek知只有t最大，小车获得动能才最大。 由vt图象可知，滑块滑到小车右端时恰好与小车共速，相对运动的时间最长。设滑块到B点的速度为v,滑到右端时共同速度为v共,小车加速时间为t，则有：对物块由牛顿第二定律有：mg=ma1解得a1=4m/s2.对小车,根据牛顿第二定律得mg=Ma2代入数据解得a2=2m/s2x=L= (v+v共)tv共tv-a1t= v共=a2 t 代入数据解得t=1s，v=6m/s.则Ek=M(a2t)2代入数据解得Ek=4J点睛：此题的关键要知道物块相对小车运动的时间越长，小车的位移越大，则小车的动能越大，结合图线分析比较简洁明了。 ASDFESAQ!#%FWQQ!QAaaazzx33456#$!%ASDFESAQ!#%FWQQ!QAaaazzx33456#$!%