福建省厦门市湖滨中学2018-2019学年高一下学期期中考试物理试卷 Word含答案

厦门市湖滨中学2018---2019学年第二学期期中考
高一物理试卷
一、单项选择题
1. 两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动一段位移．此过程中F1对物体做功24J，物体克服F2做功8J．则物体的动能变化是（）
A. 增加16J
B. 减少16J
C. 增加32J
D. 减少32J
【答案】A
【解析】根据动能定理：合外力对物体做的功等于物体动能的变化，故力和对物体做功为两力做功的代数和，所以合力所做的功为，由动能定理可得，动能增加16J，故A项正确。

故选A
2、如图所示，质量相等的两物体A、B处于同一高度，A自由下落，B沿固定在地面上的光滑斜面从静止开始下滑，最后到达同一水平面，则( )
A. 重力对两物体做功不同
B. 重力的平均功率相同
C. 到达底端时重力的瞬时功率P A大于P B
D. 到达底端时重力的瞬时功率P A等于P B
【答案】C
【解析】A、两物体质量m相同,初末位置的高度差h相同,重力做的功相同,故A错误；
B、两物体重力做功相等,因为时间的不一样,所以重力的平均功率不同,故B错误;
C、到达底端时两物体的速率相同,重力也相同,但B物体重力方向与速度有夹角,所以到达底端时重力的瞬时功率不相同,故C正确，D错误；
故选C
点睛：质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,而B自由下落,到达同一水平面.重力势能全转变为动能,重力的平均功率是由重力做功与时间的比值,而重力的瞬时功率则是重力与重力方向的速率乘积.
3、取水平地面为重力势能零点．一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相
等．不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
试题分析：设抛出时物体的初速度为，高度为，物块落地时的速度大小为，方向与水平方向的夹角为，根据机械能守恒定律得：，据题有：，联立解得：，则，得：，故选项B正确。

考点：平抛运动
【名师点睛】根据机械能守恒定律，以及已知条件：抛出时动能与重力势能恰好相等，分别列式即可求出落地时速度与水平速度的关系，从而求出物块落地时的速度方向与水平方向的夹角。

4.一个25kg的小孩从高度为3.0m的倾斜滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度大小为
2.0m/s．取g=10m/s2，以下关于各力做功和能量转化的说法，正确的是（）
A. 小孩在下滑过程中机械能守恒
B. 合外力对小孩做功50J
C. 小孩克服摩擦力做功750J
D. 滑到底端时重力的瞬时功率为50W
【答案】B
【解析】
【分析】
根据下降的高度求出重力做功的大小，根据动能定理求出求出阻力做功的大小，再根据功率的公式分析重力做功的功率大小。

【详解】由于滑梯上的摩擦阻力不能忽略，所以下滑过程机械能不守恒，故A错误；根据动能定理：合外力做功，故B正确；支持力与瞬时速度的方向总是垂直，故支持力不做功，做功为0，小孩从顶端滑到底端的过程中，重力做功W G=mgh=25×10×3J=750J。

根据动能定理得：，解得：W f=700J，故C错误；重力的功率等于重力与重力方向上的速度分量的乘积，因滑梯与地面的夹角未知，故无法求出重力的功率，故D错误。

所以B正确，ACD错误。

【点睛】本题考查了功率的公式和动能定理的基本运用，要注意明确小孩的受力情况，知道由于阻力存在，机械能不守恒，应正确利用动能定理分析求解问题。

5. 如图所示，一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为4m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释
放b球后，a能达到的最大高度为（不计空气阻力）()
A. h
B. 1.6h
C. 2h
D. 0.6h
【答案】B
故选B
点睛：本题可以分为两个过程来求解,首先根据ab系统的机械能守恒,可以求得a球上升h时的速度的大小,之后,b球落地,a球的机械能守恒,从而可以求得a球上升的高度的大小.
6、质量为2 kg的质点在xOy平面内做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是()
A. 质点的初速度为4 m/s
B. 质点所受的合外力为3 N
C. 质点在2 s内的运动轨迹为直线
D. 2 s末质点速度大小为6 m/s
【答案】B
【解析】由速度图象可知质点x轴方向初速度为v x=3m/s，加速度为：，y 轴方向做匀速运动，质点的初速度，故A错误；质点所受的合外力为：F x=ma=2×1.5=3N，显然，质点初速度方向与合外力方向不在同一条直线上，轨迹为曲线，故B正确，C错误；2s末质点x方向的速度为6m/s，y-t图象斜率表示速度，2s末质点y方向的速度为4m/s，所以2s末质点速度大小为：，故D错误。

所以B正确，ACD错误。

7、. 如图所示，在一张白纸上放置一把直尺，沿直尺的边缘放置一块直角三角板．将直角三角板
沿刻度尺水平向右匀速运动，同时将一支铅笔从直角三角板直角边的最下端向上运动，而且向上的速度越来越大，则铅笔在纸上留下的轨迹可能是()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】试题分析：本题考查曲线运动的条件及运动的合成问题，合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动；加速度加速度方向（即合外力方向）大致指向轨迹凹的一向。

笔尖参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的加速直线运动，加速度方向竖直向上，合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，笔尖做曲线运动，加速度的方向大致指向轨迹凹的一向，知C正确，A、B、D错误．
考点：曲线运动
【名师点睛】解决本题的关键知道笔尖在水平方向和竖直方向上的运动规律，物体的运动是这两运动的合运动，由此确定合速度的方向。

比较合速度的方向与加速度方向是否在一条直线上，确定物体做直线运动还是曲线运动，曲线应该向哪个方向弯曲。

8. 一快艇从离岸边100m远的河中向岸边行驶．已知快艇在静水中的速度图象如图甲所示，流水的速度图象如图乙所示，则（）
A. 快艇的运动轨迹一定为直线
B. 快艇的运动轨迹可能为曲线，也可能为直线
C. 快艇最快到达岸边所用的时间为20s
D. 快艇最快到达岸边经过的位移为100m
【答案】C
【解析】
快艇沿水流方向做匀速直线运动，船在静水中做匀加速运动，所以快艇做匀变速曲线运动，AB错
当静水速垂直于河岸时，时间最短．根据分运动和合运动具有等时性，有d=，
t=．C对
沿河岸方向上的位移x=v2t=3×20m=60m．所以合位移s=，所以D错误
故正确答案为C．
9. 如图是一汽车在平直路面上启动的速度﹣时间图象，整个启动过程中汽车受到的阻力恒定不变，其中t1时刻起汽车的功率保持不变．由图象可知（）
A. 0～t1时间内，汽车的牵引力增大，功率增大
B. 0～t1时间内，汽车的牵引力不变，功率不变
C. t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，功率减小
D. t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，功率不变
【答案】D
【解析】解:AB、0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的,是匀加速运动,所以汽车的牵引力不变,加速度不变,功率增大,故AB错误.
CD、t1～t2时间内,汽车的功率已经达到最大值,功率不能再增加,根据可以知道汽车的牵引力随速度的增大而减小,加速度也要减小,故C错误；D正确；
故选D
点睛：由图可以知道,汽车从静止开始做匀加速直线运动,随着速度的增加,汽车的功率也要变大,当功率达到最大值之后,功率不能在增大,汽车的牵引力就要开始减小,以后就不是匀加速运动了,当实际
功率达到额定功率时,功率不能增加了,要想增加速度,就必须减小牵引力,当牵引力减小到等于阻力时,加速度等于零,速度达到最大值.
10.将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同．现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同．在这三个过程中，下列说法正确的是（）
①沿着1和2下滑到底端时，物块的速度不同；沿着2和3下滑到底端时，物块的速度相同
②沿着1下滑到底端时，物块的速度最大
③物块沿着2下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的
④物块沿着1和2下滑到底端的过程，产生的热量是一样多的．
A. ①②
B. ②④
C. ①③
D. ③④
【答案】B
【解析】本题应根据动能定理求解，只要正确对物体受力分析，分别求出各力做功的代数和，即可比较速度的大小。

【详解】对物块从高为h的斜面上由静止滑到底端时，根据动能定理有：，其中W f 为物块克服摩擦力做的功，因滑动摩擦力为：f=μN=μmgcosθ，所以物块克服摩擦力做的功为：W f=fL=μmgcosθ×L=μmgLcosθ=μmgL底，由图可知，Lcosθ为斜面底边长，可见，物体从斜面顶端下滑到底端时，克服摩擦力做功与斜面底端长度L底成正比。

因沿着1和2下滑到底端时，物体克服摩擦力做功相同，沿着1重力做功大于沿2重力做功，根据可知，沿着1下滑到底端时物块的速度大于沿2下滑到底端时速度；沿着2和3下滑到底端时，重力做功相同，而沿2物体克服摩擦力做功小于沿3克服摩擦力做功，则由知，沿着2下滑到底端时物块的速度大于沿3下滑到底端时速度；所以沿着1下滑到底端时，物块的速率最大，而沿着3下滑到底端时，物块的速率最小。

故①错误，②正确；沿3时克服摩擦力做的功最多，物体的机械能损失最大，产生的热量最多，故③错误；同理，根据以上分析知，物块沿1和2下滑到底端的过程中，产生的热量一样多，故④正确。

所以B正确，ACD错误。

【点睛】通过本题求克服摩擦力做功可推得一个重要的结论：物体从斜面下滑到底端的过程中，克服摩擦力做的功与沿水平面滑动与斜面底端相同距离时克服摩擦力做的功相同。

二、多项选择题
11. 下列关于力对物体做功的说法中正确的是()．
A. 摩擦力对物体做功的多少与路径有关
B. 合力不做功，物体必定做匀速直线运动
C. 在相同时间内作用力与反作用力做功绝对值一定相等，一正一负
D. 一对作用力和反作用力可能其中一个力做功，而另一个力不做功
【答案】AD
【解析】A、滑动摩擦力做功与物体运动的路径长短有关，故A正确；
B、做匀速圆周运动的物体，合外力不做功，但物体做曲线运动，故B错误；
CD、作用力和反作用力的作用点的位移可能同向，也可能反向，大小可以相等，也可以不等，故作用力和反作用力对发生相互作用的系统做功不一定相等，故相互作用力做功之和不一定为零，故C错误，D正确；
本题选不正确的，故选：BC
12. 关于不共线的两个运动的合成，下列说法正确的是
A. 两个匀速直线运动的合成一定是直线运动
B. 两个直线运动的合运动一定是直线运动
C. 匀速直线运动和匀加速直线运动的合成一定是直线运动
D. 两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动
【答案】AD
【解析】两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动，因为合加速度为零，以合速度做匀速直线运动。

故A正确。

两个直线运动的合运动不一定是直线运动，比如平抛运动。

故B错误。

匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动若不在同一条直线上，则做曲线运动，因为合加速度方向与合速度方向不在同一条直线上。

故C错误。

两个初速度为零匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动，若合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上时。

故D正确。

故选AD。

【点睛】运动的合成和分解遵循平行四边形定则，当合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上时，物体做直线运动，当合速度的方向和合加速度的方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。

13. 如图所示，在斜面顶端口处以速度v a水平抛出一小球，经过时间t a恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度v b水平抛出另一小球，经过时间t b恰好落在斜面的中点处．若不计空气阻力，下列关系式正确的是( )
A. v a=v b
B. v a=2v b
C. t a=t b
D. t a=2t b
【答案】AC
【解析】右侧小球落在斜面的中点处，即水平位移和竖直下落高度均为左侧球的一半。

水平位移
，竖直下落高度为，由，可得，水平位移为，可得
，故AC项正确。

故选AC
14. 如图所示，一轻弹簧的一端固定于O点，另一端系一小球，将小球从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，则在小球由A点摆向最低点B的过程中()
A. 小球的机械能守恒
B. 弹簧的弹性势能增加
C. 弹簧和小球组成的系统机械能守恒
D. 小球的机械能减少
【答案】BCD
【解析】A、由于弹簧弹力对小球做负功，所以小球的机械能减少，故A错误；D正确
B、由于弹簧被拉长，所以弹簧的弹性势能增大，故B正确
C、由A到B的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，即弹簧与小球的总机械能守恒，故C正确；
故选BCD
三、实验填空题：
15.如图1所示为验证机械能守恒定律的实验装置，现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平．
（1）为完成实验，还需要的器材有______．
A.米尺
B.0—6v直流电源
C.秒表
D.0—6v交流电源
（2）某同学用图1所示装置打出的一条纸带如图2所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02S，根据纸带计算出打下D点时重物的速度大小为______m/s.(结果保留三位有效数字
（3）采用重物下落的方法，根据公式验证机械能守恒定律，对实验条件的要求是______，为验证和满足此要求，所选择的纸带第1、2点间的距离应接近______．
（4）该同学根据纸带算出了相应点的速度，作出图象如图3所示，则图线斜率的物理意义是_____．
【答案】(1). AD；(2). 1.75；(3). 重物的初速度为零；(4). 2mm；
(5). 当地重力加速度的2倍
【解析】（1）通过打点计时器计算时间，故不需要秒表．打点计时器应该与交流电源连接．
需要刻度尺测量纸带上两点间的距离．故选AD．
（2）由图可知CE间的距离为：x=19.41﹣12.40=7.01cm=0.0701m；则由平均速度公式可得，D点的速度；
（3）用公式mv2=mgh时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始，打点计时器的打点频率为50 Hz，打点周期为0.02 s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度所以所
选的纸带最初两点间的距离接近2mm，h=gT2=×9.8×0.022m≈2 mm．
（4）由机械能守恒mgh=mv2得v2=2gh，由此可知：图象的斜率k=2g；
点睛：本题考查验证机械能守恒定律的实验，要注意运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．同时在计算中要注意单位的换算．
16如图，用小锤轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动．
（1）用不同的力打击弹簧金属片，可以观察到______ ．
A.A球的运动线路不同，B球的运动线路相同
B.A、B两球运动线路均相同
C.A、B两球同时落地
D.力越大，A、B两球落地时间间隔越大
（2）用频闪照相的方法研究A、B两球的运动，如图2是它们运动过程的频闪照片仅从照片上看，
相邻竖直线之间的距离相等，相邻水平线之间的距离不相等，据此，可以认为______
A.小球A在水平方向做匀速运动
B.小球A在水平方向做匀加速运动
C.小球A在竖直方向做匀速运动
D.小球A在竖直方向做匀加速运动．
【答案】(1). AC；(2). A
【解析】试题分析：①A做平抛运动，B做自由落体运动，用不同的力打击弹簧金属片，可以观察到A球的运动线路不同，B球的运动线路相同，A、B两球同时落地，所以先AC；②相邻竖直线之间的距离相等说明平抛在水平方向上做匀速直线运动，A对。

考点：平抛运动
四、计算题：
17.如图所示，质量为2kg的物体在水平地面上，受到与水平方向成37°角、大小为10N的拉力作用，移动2m，已知地面与物体间的动摩擦因数μ=0.2．求：
（1）拉力对物体做的功；
（2）摩擦力的大小；
（3）摩擦力对物体做的功．
【答案】（1）拉力F做功
WF=F•x•cos37°=10×2×0.8 J=16 J．
（2）f=μN=μ（mg﹣Fsin37°）=2.8N．
（3）摩擦力f做功Wf=f•x•cos180°=﹣μFNx=﹣μ（mg﹣Fsin37°）•x=﹣5.6 J．
18. 在距离地面3.2m处将一个质量为1kg 的小球以6m/s的速度水平抛出，若g=10m/s2。

求：(1)小球在空中的飞行时间；
(2)水平飞行的距离；
(3)小球落地的速度。

【答案】（1）0.8s（2）4.8m；10 m/s方向与水平方向的夹角为530
【解析】（1）小球做平抛运动，在竖直方向上的分运动为自由落体运动。

由h＝gt2得：小球在空
中飞行的时间为：t＝＝0.8 s。

（2）小球在水平方向上做匀速直线运动，得小球水平飞行的距离为：
s＝v0t＝6×0.8 m＝4.8 m。

（3）小球落地时的竖直速度为：v y＝gt＝8 m/s。

所以，小球落地时的速度为：v＝m/s＝10m/s，
方向与水平方向的夹角为53°向下。

19. 汽车的质量为4x103kg，额定功率为30kw，运动中阻力大小恒为车重的倍汽车在水平路面上从静止开始以8x103N的牵引力出发，g取g=10m/s2．求：
（1）经过多长时间汽车达到额定功率？
（2）汽车达到额定功率后保持功率不变，运动中最大速度多大？
（3）汽车加速度为0.6m/s2时速度多大？
【答案】(1)经过的时间汽车达到额定功率；
(2)汽车达到额定功率后保持功率不变，运动中最大速度为；
(3)汽车加速度为时速度为．
【解析】试题分析：（1）汽车运动的加速度m/s2="1" m/s2能达到的最大速度m/s="3.75" m/s
持续的时间为s="3.75" s.
（2）最大速度m/s="7.5" m/s.
（3）汽车加速度为0.6 m/s2时的牵引力为
F′=ma′+F f=4×103×0.6 N+0.1×4×103×10 N=6.4×103N
此时汽车的功率为额定功率，所以此时汽车的速度
m/s="4.69" m/s
考点：牛顿第二定律机车启动问题
20. 如图所示，粗糙水平地面AB与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上质量m=2kg的小物体在9N的水平恒力F的作用下，
从A点由静止开始做匀加速直线运动已知AB=5m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2，当小物块运动到B点时撤去力F，取重力加速度g=10m/s2，求：
（1）小物块到达B点时速度的大小；
（2）小物块运动到D点时的速度；
（3）小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离．
【答案】(1)小物块到达B点时速度的大小是
(2)小物块运动到D点时的速度是
(3)小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离是．
【解析】试题分析：（1）从A到B，根据动能定理有：
（F﹣μmg）x=
代入数据得：v B=5m/s
（2）从B到D，根据机械能守恒定律有：
=+mg•2R
代入数据解得：v D=3m/s
（3）由D点到落点小物块做平抛运动，在竖直方向有
2R=
得t=2=2×=0.4s。