2018-2019学年福建省永春县第一中学高一下学期期中考试物理试题(解析版)

福建省永春县第一中学高一下学期期中考试
物理试题（解析版）
一、单项选择题：
1.做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（）
A. 加速度
B. 速率
C. 合力
D. 速度
【答案】D
【解析】
【详解】做曲线运动的物体，在运动过程中，加速度和合力可能不变，例如平抛运动；速率可能不变，例如匀速圆周运动；一定变化的物理量是速度，故选D.
2.伽利略的理想斜面实验是当一切阻力可以忽略时，将小球从图中的斜面甲无初速度释放，小球能上升到斜面乙上与释放点等高的位置,将斜面乙的倾角减小一点，小球仍能上升到与释放点等高的位置,该理想斜面实验说明此过程中有一恒定不变的物理量。

该物理量可能是( )
A. 能量
B. 合外力
C. 势能
D. 速率
【答案】A
【解析】
【详解】斜面的倾角变化，则小球受的合外力要变化；小球在斜面上运动过程中，速率和势能都不断变化；则该理想斜面实验说明此过程中有一恒定不变的物理量可能是能量，故选A.
3.假设某桅杆起重机将质量为1 000 kg的货物由静止开始以1 m/s2的加速度匀加速向上提升,若g取10 m/s2,则在1 s内起重机对货物所做的功是( )
A. 500 J
B. 4 500 J
C. 5 000 J
D. 5 500 J
【答案】D
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律得，F-mg=ma，解得F=mg+ma=1000×（10+1）N=11000N。

上升的位移x=at2＝×1×1m＝0.5m。

则拉力做功W=Fx=11000×0.5J=5500J．故D正确，ABC错误。

4.下列说法错误的是( )
A. -10 J的功大于+5 J的功
B. 功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功
C. 一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动
D. 功是矢量，正、负表示方向
【答案】D
【解析】
【详解】功的正负不代表大小，则-10 J的功大于+5 J的功，选项A正确；功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功，选项B正确，D错误；一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动，选项C正确；此题选择错误的选项，故选D.
5.如图所示，斜面AB、DB动摩擦因数相同，可视为质点的物体分别沿AB、DB从斜面顶端由静止下滑到底端，下列说法正确的是( )
A. 物体沿斜面AB滑动过程中克服摩擦力做的功较多
B. 物体沿斜面DB滑动过程中克服摩擦力做的功较多
C. 物体沿斜面AB滑动到底端时动能较大
D. 物体沿斜面DB滑动到底端时合力做功较大
【答案】C
【解析】
【详解】设底边长度为L，斜面的倾角为θ，则克服摩擦力做功W f＝μmg cosθ•＝μmgL，知克服摩擦力做功相等，选项AB错误；根据动能定理得，mgh-μmg cosθ•=mv2−0，整理得，mgh−μmgL＝mv2，知高度越高，合外力做功越大，到达底端的动能越大，故C正确，D错误。

6.关于物体的受力和运动,下列说法正确的是( )
A. 物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变
B. 物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向
C. 物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变
D. 做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的合外力作用
【答案】D
【解析】
【详解】物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小不可能一直不变，当速度与力的夹角小于90°时，速度一定增加；当速度与力的夹角大于90°时，速度一定减小，选项A错误；物体做曲线运动时，某点的速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向，选项B错误；物体受到变化的合力作用时，它的速度大小不一定改变，例如匀速圆周运动，选项C错误；做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的合外力作用，选项D正确。

7.质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图象中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
解：A、物体做曲线运动，物体的速度的方向是沿着轨迹的切线方向的，所以A错误；
B、物体受到的合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，并且合力的方向和加速度的方向是相同的，所以加速度的方向也是指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断BC错误，D正确；
故选D．
【点评】根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向，合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点．
8.某人以一定的垂直于河岸的速度向对岸游去．当水流匀速时，关于他过河所需时间、发生的位移与水的流速的关系正确的是( )
A. 当水流速度很小时，发生的位移小，所需时间也小
B. 当水流速度很大时，发生的位移大，所需时间小
C. 当水流速度很大时，发生的位移大，所需时间不变
D. 位移、时间都不随水流速度的改变而改变，即与水流速度无关
【答案】C
【解析】
试题分析：将人运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，水流的运动不影响垂直于河岸方向上的运动，在垂直于河岸方向上，，静水速不变，所以过河的时间不变．水流速的大小影响在沿河岸方向上的位移，x=v水t，时间不变，水流速越大，沿河岸方向上的位移越大，根据运动的合成，发生的位移越大．故C正确，A、B、D错误．故选C．
考点：运动的合成和分解
【名师点睛】解决本题的关键将人游河的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，知道分运动和合运动具有等时性，各分运动具有独立性。

9.如图所示，小球以初速度v0从A点沿粗糙的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A 点则经过A点的速度大小为 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
在从A到B过程中，重力和摩擦力都做负功，根据动能定理可得，从B到A过程中，重力做正功，摩擦力做负功（因为是沿原路返回，所以两种情况摩擦力做功大小相等）根据动能定理可得，两式联立得再次经过A点速度为，选B.
10.静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力。

不计空气阻力，在整个上升
过程中，物体机械能随时间变化关系是（）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设在恒力作用下的加速度为a，则机械能增量E=Fh=F•at2，知机械能随时间不是线性增加，撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变。

故D正确，ABC错误。

11.如图所示,甲、乙两同学从河中O点出发,分别沿直线游到A点和B点后,立即沿原路线返回到O点。

OA、OB分别与水流方向平行和垂直,且OA=OB=12 m。

若水流速度为1.5 m/s不变,两人在静水中游速相等均为2.5 m/s,他们所用时间分别用t甲、t乙表示,则( )
A. t甲=9.6 s
B. t甲=16 s
C. t乙=12 s
D. t乙=15 s
【答案】C
【解析】
【详解】设游速为v，水速为v0，OA=OB=l，则甲整个过程所用时间：
，乙为了沿OB运动，速度合成如图：
则乙整个过程所用时间：，故C正确，选项ABD错误。

二、多项选择题：
12.下列运动物体，机械能守恒的有（）
A. 物体沿斜面匀速下滑
B. 物体做自由落体运动
C. 跳伞运动员在空中匀速下落
D. 沿光滑曲面自由下滑的木块
【答案】BD
【解析】
试题分析：物体沿斜面匀速下滑，过程中受到重力，支持力，摩擦力，其中摩擦力做功，机械能不守恒，A 错误；做自由落体运动过程中只受重力，并且只有重力做功，所以机械能守恒，B正确；在空中匀速下落受到重力，向上的阻力作用，阻力做功，机械能不守恒，C错误；沿光滑曲面下滑的物体运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，D正确；
考点：考查了机械能守恒条件的应用
13.下列关于曲线运动的说法正确的是( )
A. 任何曲线运动都是变速运动
B. 任何变速运动都是曲线运动
C. 做曲线运动的物体速度有可能不变
D. 物体的速度如果不变是不可能做曲线运动的
【答案】AD
【解析】
【详解】任何曲线运动的速度方向一定变化，则都是变速运动，选项A正确；任何变速运动不一定都是曲线运动，也可能是直线运动，选项B错误；做曲线运动的物体速度方向一定变化，则速度不可能不变，选项C错误；物体的速度如果不变是不可能做曲线运动的，选项D正确。

14.如图所示,质量为M,长度为L的小车静止在光滑的水平面上,质量为m的小物块,放在小车的最左端,现用一水平力F作用在小物块上,小物块与小车之间的摩擦力为f,经过一段时间小车运动的位移为x,小物块刚好滑到小车的右端,则下列说法正确的是 ( )
A. 此时物块的动能为F(x+L)
B. 此时小车的动能为fx
C. 这一过程中，物块和小车增加的机械能为Fx-fL
D. 这一过程中，因摩擦而产生的热量为fL
【答案】BD
【解析】
对物块，根据动能定理得，（F-f）（x+L）=E k-0．则物块的动能为 E k=（F-f）（x+L），故A错误；对小车，由动能定理得：E′k-0=fx，则此时小车的动能为E′k=fx＜Fx，故B错误。

这一过程中由能量守恒定律可知，小物块和小车增加的机械能为 F（L+x）-fL，故C错误；系统产生的热量等于系统克服滑动摩擦力做功，为fL，故D正确；故选D。

点睛：本题关键是明确滑块和小车的受力情况、运动情况、能量转化情况，然后结合功能关系进行分析，要注意对单个物体运用动能定理时，位移的参照物必须对地面．
15.一竖直弹簧下端固定于水平地面上,小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端,如图所示，经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处,则 ( )
A. h愈大，小球在A点的动能愈大
B. 弹簧在A点的压缩量与h无关
C. h愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大
D. 小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大
【答案】AB
【解析】
【详解】小球最后静止在弹簧上的A点，小球处于平衡状态，则F弹=mg．根据胡克定律得：弹簧的压缩量，与h无关，故B正确。

小球静止在A点时弹簧的弹性势能E P只与弹簧的压缩量有关，与h 无关，从开始到A的过程，根据系统的机械能守恒得mg（h+△x）=E p+E k，知小球在A点的动能与h有关，h愈大，小球在A点的动能愈大，故A正确，C错误。

小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能与最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能相等，选项D错误。

16.如图所示,一个物体在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从光滑斜面的底端沿斜面向上做匀加速运动,斜面倾角为θ,经时间t力F做功为60 J。

此后撤去恒力F,物体又经时间t回到出发点。

若以地面为零势能面,则下列说法正确的是( )
A. 物体回到出发点的动能为60 J
B. 开始时物体所受恒力F=2mgsinθ
C. 撤去力F时,物体重力势能是45 J
D. 运动后动能与势能相等的位置在撤去力F之后的某位置
【答案】AC
【解析】
【详解】对开始到回到出发点运用动能定理研究：W F=E K-0，力F做功为60J；所以物体回到出发点的动能为60J．故A正确。

从开始到经过时间t，物体受重力，拉力，支持力，物体加速度，撤去恒力F到回到出发点的过程中，物体受重力，支持力，物体加速度a′=g sinθ；两个过程位移大小相等，时间相等。

则有：at2=-（at2-a′t2），联立解得：开始时物体所受恒力F=mg sinθ，故B错误。

有F作用时，物体的加速度为g sinθ，撤去力F时，物体的加速度为g sinθ，从开始到撤去力F时，物体上滑的距离为L，所以撤去力F时，物体继续上滑到最高点，距离是L，运用动能定理研究从开始到上滑到最高点，-mgh+W F=0-0，得：重力做了-60J功。

所以从开始到撤去力F时，重力做了-45J功，所以撤去力F时，物体重力势能是45J，故C正确。

撤去力F时，物体重力势能45J，动能15J，撤去力F后，动能减小，重力势能增大，所以动能与势能相等的位置在撤去力F之前的某位置，故D错误。

三、实验题
17.如图所示,有两个处于同一竖直面上的相同轨道，A、B两个相同小球从离出口处相同高度的地方同时由静止开始释放,假设小球经过斜面与水平轨道连接处无能量损失,所有的接触都是光滑的。

离开轨道后A球做平抛运动,B球做匀速直线运动。

则:
(1)A、B两球是否在A球第一次落地点处相碰,答:________(选填“是”或“否”);
(2)如果多次观察到同样的现象,你可以得出的结论是_________。

A.A球抛出时，在水平方向分运动是匀速直线运动
B.A球抛出时，在竖直方向分运动是自由落体运动
【答案】 (1). (1) 是； (2). (2)A 【解析】
【详解】（1）A 、B 两球从相同高度同时由静止释放，到达斜槽底端的
速度相同，因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，所以在相同时间内水平位移相等，两球将在水平地面上的某处相遇；
（2）如果多次观察到同样的现象，又因A 球做平抛运动，而B 球做匀速直线运动，那么可知，平抛运动在水平方向上的分运动做匀速直线运动，故选A 。

18.某同学做“验证机械能守恒定律”实验时,不慎将一条挑选出的纸带一部分损坏,损坏的是前端部分。

剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出标在图中,单位是cm 。

已知打点计时器工作频率为50 Hz,重物质量为m,重力加速度g 取 9.8 m/s 2。

(1)在打计时点2时重物的速度v 2=_______,在打计时点5时重物的速度v 5=________,从打计时点2到打计时点5的过程中重物的动能增加量ΔE k =__________,重力势能减少量ΔE p =_________。

(2)比较得ΔE k ___________(选填“大于”“等于”或“小于”)ΔEp,原因是__________________________。

(3)根据实验判断下列图象正确的是(其中ΔE k 表示重物动能的变化,Δh 表示重物下落的高度)_________。

【答案】 (1). (1) 1.5m/s ， (2). 2.075m/s ， (3). 1.03mJ ， (4). 1.06mJ ； (5). （2）小于， (6). 实验中重物要克服阻力做功； (7). (3)C 【解析】
【详解】（1）利用匀变速直线运动的推论得：
；
；此过程中动能增加量△E k =mv52-mv22=1.03mJ；重力势能减少量△E p=mgh=1×9.8×（0.032+0.036+0.04）J=1.06mJ；
（2）比较得ΔE k小于ΔE p；原因是实验中重物要克服阻力做功；
（3）根据机械能守恒：△E k=mg△h，则△E k-△h图线为原点的直线，故选C．
四、计算题
19.用F=10N的拉力在水平地面上拉物体由静止开始向右运动s=2m，如图所示。

已知拉力和水平方向夹角是37°，物体与地面间的滑动摩擦因数μ=0.5，质量m=2kg，g取10 m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝
0.80。

求：
(1)力F对物体所做的功；
(2)摩擦力对物体所做的功；
(3)物体的末速度大小。

【答案】（1）16J；（2）-14J；（3）m/s
【解析】
【详解】（1）力F 对物体所做的功：
（2）摩擦力对物体所做
的功:（3）由动能定理：解得v =m/s 20.气球以10m/s的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经17s到达地面．求：
（1）物体刚脱离气球时气球离地面的高度（g=10m/s2）
（2）物体到达地面时的速度．
【答案】（1）1275m；（2）160m/s,方向竖直向下
【解析】
【详解】（1）设物体刚离开气球距地面的高度为H，取竖直向下为正方向，将物体竖直上抛运动看成加速度为g的匀变速直线运动．则有：
代入数据得：
（2）物体到达地面时的速度=160m/s，速度方向竖直向下.
21.如图所示，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r=0.4m的1/4细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧，轻弹簧下端固定，上端恰好与管口D 端齐平。

质量为m=0.5kg的小球从曲面上距BC的高度为h=0.8m处由静止开始下滑，进入管口C端时的速度为2m/s，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为E P=0.125J。

已知小球与BC间的动摩擦因数μ=0.5。

求：
（1）小球到达B点时的速度大小v B
（2）水平面BC的长度
（3）在压缩弹簧的过程中小球的最大速度v m
【答案】（1）4m/s；（2）1.2m；（3）
【解析】
【详解】（1）小球沿AB轨道从静止滑至B的过程，由机械能守恒得
mgh =
v B=4m/s
（2）小球在BC段运动的过程中，由动能定理得s=1.2m （3）小球加速度为零时速度最大，此时有mg=kx x=0.05m 小球从C到速度最大的过程，机械能守恒mg（r+x）=E P +
解得v m=
22.一质量m＝2 kg的小滑块，以某一水平速度v从B点滑上水平传送带，如图所示．已知传送带匀速运行的速度为v0＝4 m/s，B点到传送带右端C点的距离为L＝2 m，滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.3。

当滑块滑到传送带的右端C时，其速度恰好与传送带的速度相同．(g＝10 m/s2)，求：
(1)滑块刚滑上传送带时的速度大小；
(2)此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q。

【答案】（1）2m/s或2m/s；（2）1.67J
【解析】
【详解】(1)若v<v0，滑块所受摩擦力对滑块做正功，
由动能定理得：μmg·L＝mv02－mv2
代入数据解得：v＝2 m/s.
若v>v0，滑块所受摩擦力对滑块做负功
由动能定理得：－μmg·L＝mv02－mv2
代入数据解得：v＝2m/s.
(2)当v＝2 m/s时，设滑块从B到C用时为t，则
μmg＝ma，a＝μg＝3 m/s2
v0＝v＋at，
Q＝μmg(v0t－L)
代入数据解得：Q＝4 J.
当v＝2m/s时，同理可得：
Q＝μmg(L－v0t)≈1.67 J.。