福建省泉州市南安一中2014-2015学年高一下学期期中物理试卷

福建省泉州市南安一中2014-2015学年高一（下）期中物理试卷一．单项选择题：本大题共12小题，每小题3分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．1．（3分）“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词，“低碳”要求我们节约及高效利用能源．关于能源与能量，下列说法正确的是（）A．能量被使用后就消失了，所以要节约能源B．自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用C．人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源D．人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创造2．（3分）关于功和能，下列说法正确的是（）A．功有正负，因此功是矢量B．功的单位是焦耳，能量的单位是瓦特C．功是能量转移、转化的量度D．物体发生1m位移过程中，作用在物体上大小为1N的力对物体做的功一定为1J3．（3分）质量为m的小球．从桌面上竖直抛出，桌面离地高为h．小球能到达的离地面高度为H，若以桌面为零势能参考平面，不计空气阻力，则小球落地时的机械能为（）A．m gH B．m gh C．m g（H+h）D．mg（H﹣h）4．（3分）质量为1kg的物体，在空中由静止开始自由落下，经4s落地，以下说法中不正确的是（g取10m/s2）（）A．前2s内小球的动能增量为200JB．第2s内重力做功为125JC．第2s末重力做功的瞬时功率为200WD．4s内重力做功的平均功率为200W5．（3分）在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h 的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（）A．他的动能减少了Fh B．他的机械能减少了FhC．他的机械能减少了（F﹣mg）h D．他的重力势能增加了mgh6．（3分）一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂在O点，小球在水平恒力F作用下，从静止开始由平衡位置P点移动到Q点，此时绳与竖直方向的偏角为θ．如图所示，则力F所做的功为（）A．m gLcosθB．m gL（1﹣cosθ）C．F LθD．FLsinθ7．（3分）如图所示，质量为m的木箱在水平恒力F推动下，从粗糙斜面的底部A处由静止开始运动至斜面上的B处，获得速度为v，AB之间的水平距离为x、高度差为h，重力加速度为g．则在水平恒力F推动木箱从A到B的过程中，下列说法正确的是（）A．木箱的重力做的功是mghB．合外力对木箱做的功是mv2+mghC．推力对木箱做的功是mv2+mghD．斜面对木箱做的功是mv2+mgh﹣Fx8．（3分）从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个斜抛，另一个平抛，不计空气阻力，则它们从抛出到落地：①加速度相同②运行的时间相等③落地时的速度大小和方向都相同④落地时的动能相等．以上说法正确的是（）A．①③B．②③C．①④D．②④9．（3分）一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度的大小为v，则运动时间为（）A．B．C．D．10．（3分）如图所示，从倾角为α的斜面上的某点先后将同一小球以不同的初速水平抛出，均落到斜面上，当抛出的速度为υ1时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为θ1，当抛出的速度为υ2时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为θ2，若不考虑空气阻力，则（）A．θ1可能大于θ2B．θ1可能小于θ2C．θ1一定等于θ2D．θ1、θ2的大小与斜面倾角α无关11．（3分）如图，一小球自A点由静止自由下落到B点时与弹簧接触．到C点时弹簧被压缩到最短．若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A﹣B﹣C的运动过程中（）A．小球机械能守恒B．小球的重力势能随时间均匀减少C．到C点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量D．小球在B点时动能最大12．（3分）在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到10m/s后立即关闭发动机直到停止，v﹣t图象如图所示，全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，则W1：W2为（）A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4二．实验题：本题共2小题，共计22分．把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答．13．（4分）某同学做“验证动能定理”的实验，如图所示，小车在一条橡皮筋的作用下弹出沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功为W．当用2条、3条…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致，每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出．（1）除了图中已有的器材外，还需要导线、开关、交流电源和（填测量工具）．（2）实验中小车会受到摩擦阻力，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，需要在（填“左”或“右”）侧垫高木板．14．（18分）如图1为利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置．（1）在实验中，需直接测量的物理量是，间接测量的物理量是．（2）在实验中，打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.80m/s2．实验选用重锤质量为m=1kg，从所打纸带中选择一条合适的纸带，如果确定O点是重锤开始下落的第1点，则此纸带第1、2点间的距离应接近．（3）实验中重物增加的动能往往（填“大于”、“等于”或“小于”）它所减少的势能，产生这种情况的主要原因是．（4）根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落的距离h，则以h为横轴，为纵轴，画出的图象应是图2中的哪个．福建省泉州市南安一中2014-2015学年高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一．单项选择题：本大题共12小题，每小题3分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．1．（3分）“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词，“低碳”要求我们节约及高效利用能源．关于能源与能量，下列说法正确的是（）A．能量被使用后就消失了，所以要节约能源B．自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用C．人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源D．人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创造考点：能源的开发和利用．分析：能源就是向自然界提供能量转化的物质（矿物质能源，核物理能源，大气环流能源，地理性能源）．新能源又称非常规能源．是指传统能源之外的各种能源形式．指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等．解答：解：A、能量守恒定律告诉我们，能量是不会减少的，煤炭、石油、天然气等化石能源使用后，化学能转化为内能耗散了，虽然总能量没有减小，但是可以利用的品质降低了，故依然要节约能源，故A错误；B、自然界中石油、煤炭等能源是有限的，故会不断减少，故B错误；C、新能源是可以循环利用的，故人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源，故C正确；D、人类不断地开发和利用新的能源，如风能、太阳能，本质上都来源于太阳，符合能量守恒定律，故D错误；故选C．点评：本题关键区分能量和能源的概念，知道新能源的特点，充分体现了物理来源于生活、服务于生活的特点．2．（3分）关于功和能，下列说法正确的是（）A．功有正负，因此功是矢量B．功的单位是焦耳，能量的单位是瓦特C．功是能量转移、转化的量度D．物体发生1m位移过程中，作用在物体上大小为1N的力对物体做的功一定为1J考点：功能关系．分析：解决此题的关键是知道一个物体能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量，能量反映了物体做功的本领，不同的物体做功的本领也不同，一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大．解答：解：A、功是标量，但是有正负，力做负功表示物体克服该力做功．故A错误；B、功的单位是焦耳，能量的单位也是焦耳．故B错误；C、功与能是两个不同的物理量，功是能量转化的量度．故C正确；D、物体发生1m位移过程中，作用在物体上大小为1N的力对物体做的功不一定为1J，当二者的方向相同时，力才做功1J．故D错误．故选：C点评：功是能量转化的量度：即做了多少功必然伴随多少能量发生了转化，反之转化了多少能量必定同时做了多少功．3．（3分）质量为m的小球．从桌面上竖直抛出，桌面离地高为h．小球能到达的离地面高度为H，若以桌面为零势能参考平面，不计空气阻力，则小球落地时的机械能为（）A．m gH B．m gh C．m g（H+h）D．mg（H﹣h）考点：机械能守恒定律．分析：小球在整个的运动的过程中机械能守恒，小球落地时的机械能和整个过程的机械能相同．解答：解：取桌面为零势能面，小球的机械能守恒，在最高点时的机械能为mg（H﹣h），所以整个过程中的机械能都是mg（H﹣h），所以D正确．故选D．点评：在整个过程中小球的机械能守恒，所以只要能求出任何一个地方物体的机械能即可．4．（3分）质量为1kg的物体，在空中由静止开始自由落下，经4s落地，以下说法中不正确的是（g取10m/s2）（）A．前2s内小球的动能增量为200JB．第2s内重力做功为125JC．第2s末重力做功的瞬时功率为200WD．4s内重力做功的平均功率为200W考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：根据自由落体运动的位移公式求出下落的高度，根据动能定理求出动能的变化量．根据功的公式求出重力做功的大小，结合末速度求出瞬时功率，根据功的大小和时间求出平均功率．解答：解：A、前2s内下降的高度h=，则动能的增加量△E k=mgh=10×20J=200J，故A正确．B、第2s内的位移=15m，则重力做功W G=mgh2=10×15J=150J，故B错误．C、第2s末的速度v=gt=10×2m/s=20m/s，则重力做功的瞬时功率P=mgv=10×20W=200W，故C正确．D、4s内下降的高度h=，则4s内重力做功的平均功率P=，故D正确．本题选错误的，故选：B．点评：解决本题的关键掌握功的公式和功率的公式，知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法．5．（3分）在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项．质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h 的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（）A．他的动能减少了Fh B．他的机械能减少了FhC．他的机械能减少了（F﹣mg）h D．他的重力势能增加了mgh考点：功能关系．分析：运动员进入水中后，受到重力和水的阻力，做减速运动，根据功能关系判断即可．解答：解：A、运动员进入水中后，受到重力和水的阻力，克服合力做的功等于动能的减小量，故动能减小（F﹣mg）h，故A错误；B、C、运动员进入水中后，除重力外，克服阻力做功Fh，故机械能减小Fh，故B正确，C 错误，D、运动员进入水中后，重力做功mgh，故重力势能减小mgh，故D错误；故选：B．点评：本题关键是根据功能关系，得到合力做功是动能变化的量度，重力做功是重力势能变化的量度，除重力外其余力做功是机械能变化的量度．6．（3分）一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂在O点，小球在水平恒力F作用下，从静止开始由平衡位置P点移动到Q点，此时绳与竖直方向的偏角为θ．如图所示，则力F所做的功为（）A．m gLcosθB．m gL（1﹣cosθ）C．F LθD．FLsinθ考点：动能定理．专题：动能定理的应用专题．分析：因拉力F为恒力，故可直接利用功的公式W=FLcosθ求解，由几何关系找出位移即可求得力所做的功．解答：解：由功的公式可知，W=FLcosθ=F•L PQ cosθ由几何关系可知，L PQ cosθ=Lsinθ故拉力的功为：W=FLsinθ故选：D点评：本题要求学生能正确理解功的定义式的含义及适用条件为恒力做功，同时注意先找出物体的位移及拉力．7．（3分）如图所示，质量为m的木箱在水平恒力F推动下，从粗糙斜面的底部A处由静止开始运动至斜面上的B处，获得速度为v，AB之间的水平距离为x、高度差为h，重力加速度为g．则在水平恒力F推动木箱从A到B的过程中，下列说法正确的是（）A．木箱的重力做的功是mghB．合外力对木箱做的功是mv2+mghC．推力对木箱做的功是mv2+mghD．斜面对木箱做的功是mv2+mgh﹣Fx考点：动能定理．专题：动能定理的应用专题．分析：重力做功只与物体的初末位移的高度差有关，与其它因素没有关系，W G=mg△h；合外力对物体所做的功可根据动能定理求解；推力是恒力，可以根据W=FLcosθ求解；斜面所做的功我们不好直接求解，但可以通过动能定理求得合外力所做的功，总共有三个力对物体做功，即推力和斜面的作用力还有重力对小车做功，这样就可以求得斜面对物体所做的功．解答：解：A、W G=mg△h=mg（h A﹣h B）=﹣mgh，故A错误；B、根据动能定理，合外力对木箱做的功等于物体的动能的增加量，为，故B错误；C、力F是恒力，在力的方向上的位移为x，所以W F=FLcosθ=Fx；故C错误；D、由动能定理可知：W﹣mgh+Fx=，解得：W=mv2+mgh﹣Fx；故D正确；故选：D．点评：本题主要考察了求力做功的几种方法，恒力做功可根据做功公式直接计算，变力和合外力对物体做的功可根据动能定理求解，该题难度不大，属于基础题．8．（3分）从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个斜抛，另一个平抛，不计空气阻力，则它们从抛出到落地：①加速度相同②运行的时间相等③落地时的速度大小和方向都相同④落地时的动能相等．以上说法正确的是（）A．①③B．②③C．①④D．②④考点：动能定理．专题：动能定理的应用专题．分析：抛体运动只受重力，故加速度相同；根据运动学公式可求出运动时间；由机械能守恒可求得落地速度和动能．解答：解：①、小球在空中均只受重力，故它们的加速度相同；故①正确．②三个小球的h、m、v0都相同，由机械能守恒可知：mgh+=，得小球落地时的速度大小为：v=，所以三个小球落地时的速度大小相等，但方向不同，但方向不同，则落地时的速度不同．由于h、m、v0都相同，三小球落地时的竖直分速度的大小相等，根据v=v0+gt，v相同，v0不同（方向不同）所以运动时间不同，故②③错误；④、由上知落地的速度大小相等，则落地时的动能相等．故④正确；故选：C．点评：该题考查了只受重力的三个基本运动的速度、时间、动能之间的关系，注意标量与矢量的区别，知道矢量只有大小和方向都相同时矢量才相同．9．（3分）一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度的大小为v，则运动时间为（）A．B．C．D．考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：根据速度的分解，运用平行四边形定则求出竖直方向上的分速度，根据v y=gt求出运动的时间．解答：解：将落地的速度分解为水平方向和竖直方向，水平方向的速度等于v0，则竖直方向上的速度为：v y=根据v y=gt得：t=．故C正确，A、B、D错误．故选：C．点评：解决本题的关键掌握平抛运动的规律，知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．10．（3分）如图所示，从倾角为α的斜面上的某点先后将同一小球以不同的初速水平抛出，均落到斜面上，当抛出的速度为υ1时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为θ1，当抛出的速度为υ2时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为θ2，若不考虑空气阻力，则（）A．θ1可能大于θ2B．θ1可能小于θ2C．θ1一定等于θ2D．θ1、θ2的大小与斜面倾角α无关考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：小球落在斜面上与斜面的夹角等于速度与水平方向的夹角与斜面倾角之差，因为速度与水平方向的夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两倍，斜面倾角一定，从而得出角度的关系．解答：解：设当将小球以初速度v0平抛时，在斜面上的落点与抛出点的间距为L，则由平抛运动的规律得：水平方向：Lcosα=v0t竖直方向：Lsinα=gt2整理得：=cotα，若设落到斜面上时小球速度方向与竖直方向的夹角为γ，则有tanγ==cotα是恒量，与初速度无关，θ=﹣α﹣γ也是恒量，可知到达斜面时速度方向与斜面的夹角不变，θ1一定等于θ2．故C正确，A、B、D错误．故选：C．点评：解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的推论，为速度与水平方向的夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两倍．11．（3分）如图，一小球自A点由静止自由下落到B点时与弹簧接触．到C点时弹簧被压缩到最短．若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A﹣B﹣C的运动过程中（）A．小球机械能守恒B．小球的重力势能随时间均匀减少C．到C点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量D．小球在B点时动能最大考点：功能关系；机械能守恒定律．分析：开始小球做自由落体运动，小球从B点接触弹簧，弹力逐渐增大，开始小于重力，到BC间某位置等于重力，后大于重力，因此，小球从B到C过程中先做加速运动，后做减速运动，到C点速度减为零，弹簧压缩到最短，因此明确了整个过程中小球的运动情况，根据功能关系可正确解答本题．解答：解：A、以小球和弹簧组成的系统为研究对象，小球运动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，符合机械能守恒的条件，因此，系统的机械能守恒，小球机械能不守恒．故A错误；B、由于小球下落过程中做变加速运动，下落位移与时间不成正比，因此小球的重力势能减小，但是并非均匀减小，故B错误；C、小球下落过程只有重力与弹簧弹力做功，到C点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，故C正确；D、当小球重力等于弹力时，加速度为零，速度最大，即动能最大，该位移处于B与C之间，故D错误．故选：C．点评：本题关键是明确小球的运动情况和整个过程中能量的转化情况，特别是小球从B到C 的过程，先做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断增加的减速运动．12．（3分）在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到10m/s后立即关闭发动机直到停止，v﹣t图象如图所示，全过程中牵引力做功W1，克服摩擦力做功W2，则W1：W2为（）A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4考点：功的计算．专题：功的计算专题．分析：对全过程作为研究过程，运用动能定理，得出牵引力做功为W1与整个运动中克服阻力做功W2之比解答：解：在汽车运动的整个过程中，牵引力做正功，摩擦力做负功，动能的变化量为零，则根据动能定理得：W1﹣W2=0则得：W1：W2=1：1．故选：A点评：运用动能定理解题，关键选择合适的研究的过程，列出表达式求解二．实验题：本题共2小题，共计22分．把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答．13．（4分）某同学做“验证动能定理”的实验，如图所示，小车在一条橡皮筋的作用下弹出沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功为W．当用2条、3条…实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致，每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出．（1）除了图中已有的器材外，还需要导线、开关、交流电源和刻度尺（填测量工具）．（2）实验中小车会受到摩擦阻力，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，需要在左（填“左”或“右”）侧垫高木板．考点：探究功与速度变化的关系．专题：实验题．分析：（1）打点计时器需要使用交流电源，处理实验数据时，需要用刻度尺测出计数点间的距离．解答：解：（1）除了图中已有的器材外，还需要刻度尺．（2）小车在水平面运动时，由于受到摩擦阻力导致小车速度在变化．所以适当倾斜以平衡摩擦力．根据题图可知需要在左侧垫高木板．故答案为：（1）刻度尺；（2）左点评：要掌握实验器材、实验注意事项、掌握实验数据的处理方法．本题特别要清楚小车的运动情况，先加速，再匀速，最后减速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，故需要测量匀速阶段的速度．14．（18分）如图1为利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置．（1）在实验中，需直接测量的物理量是重锤下落的高度h，间接测量的物理量是重锤运动的速度v．（2）在实验中，打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.80m/s2．实验选用重锤质量为m=1kg，从所打纸带中选择一条合适的纸带，如果确定O点是重锤开始下落的第1点，则此纸带第1、2点间的距离应接近2mm．（3）实验中重物增加的动能往往小于（填“大于”、“等于”或“小于”）它所减少的势能，产生这种情况的主要原因是存在摩擦阻力．（4）根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落的距离h，则以h为横轴，为纵轴，画出的图象应是图2中的哪个C．考点：验证机械能守恒定律．专题：解题思想．分析：验证机械能守恒定律，在实验中验证重力势能的减小量和动能的增加量是否相等，结合原理确定直接测量的物理量和间接测量的物理量．由于存在阻力，重力势能的减小量转化为动能的增加量和内能，所以重力势能的减小量略大于动能的增加量．由于要验证mgh=mv2，故v2=gh，图象为倾斜的直线．解答：解：（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，直接测量的有：用刻度尺测量重锤下落的高度h，通过计算间接测量得到的有与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度v．（2）根据h=gt2=≈2mm，可知，纸带上的第1、2点距离应接近2mm．（3）由于下落的过程中，存在摩擦阻力，往往会导至增加的动能小于减小的势能．（4）该实验原理为验证mv2=mgh，即验证v2=gh，以v2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是直线；故选：C故答案为：（1）重锤下落的高度h、重锤运动的速度v；（2）2 mm；（3）小于、存在摩擦阻力；（4）C．点评：本题主要考查了“验证机械能守恒定律”的实验的原理，要求同学们了解其实验仪器及实验过程，实验原理是实验的核心，根据原理作图象、分析误差、选择器材、安排实验步骤等等．图象往往从数学角度理解物理意义．。