山东省济南市外国语学校三箭分校2016-2017学年高一(下)期中物理试卷(解析版)

2016-2017学年山东省济南市外国语学校三箭分校高一（下）期中物理试卷一、单项选择题（本题包括8小题，每题4分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）1．下列关于功的说法中不正确的是（）A．功是矢量，正负表示其方向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．力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系D．力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量2．关于功率，下列说法正确的是（）A．功率是描述力对物体做功多少的物理量B．力做功时间越长，力的功率一定越小C．力对物体做功越快，力的功率一定越大D．力F越大，速度v越大，瞬时功率就越大3．汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速滑下，在这过程中正确的说法是（）A．汽车的机械能守恒B．汽车的动能和势能相互转化C．机械能转化为内能，总能量守恒D．机械能和内能之间没有转化4．汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是（）A．汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动B．汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动C．汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D．汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动5．如图所示，物体沿曲面从A点无初速度滑下，滑至曲面的最低点B时，下滑的高度为5m，速度为6m/s，若物体的质量为1kg．则下滑过程中物体克服阻力所做的功为（）A．50J B．18J C．32J D．0J6．物体沿不同的路径从A滑到B，如图所示，则重力做的功为（）A．沿路径ACB重力做的功大些B．沿路径ADB重力做的功大些C．沿路径ACB和路径ADB重力做功一样多D．条件不足，无法判定7．一个人站在阳台上，以相同的速率分别把三个球竖直向下、竖直向上、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率（）A．上抛球最大B．下抛球最大C．平抛球最大D．一样大8．小船在静水中的速度为3m/s．它在一条流速为4m/s、河宽为150m的河流中渡河，则（）A．小船不可能垂直河岸到达河对岸B．小船渡河的时间可能为40 sC．小船渡河的时间至少为45sD．小船若在50 s内渡河，到达河对岸时被冲下150 m远二、多项选择题（本题包括6小题，每题4分．每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，全部选对得4分，选对但不全得2分，错选不得分．）9．如图表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移x，这四种情形下力F和位移x的大小都是一样的，则力对物体做正功的是（）A．B．C．D．10．质量为2kg的物体做自由落体运动，经过2s落地．取g=10m/s2．关于重力做功的功率，下列说法正确的是（）A．下落过程中重力的平均功率是400 WB．下落过程中重力的平均功率是200 WC．落地前的瞬间重力的瞬时功率是400 WD．落地前的瞬间重力的瞬时功率是200 W11．一质量为0.1kg的小球，以5m/s的速度在光滑水平面上匀速运动，与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹，若以弹回的速度方向为正方向，则小球碰撞过程中的速度变化和动能变化分别是（）A．△v=10m/s B．△v=0 C．△E k=1J D．△E k=012．质量为m的物体从离湖面H高处由静止释放，落在距湖面为h的湖底，如图所示，在此过程中（）A．重力对物体做功为mgHB．重力对物体做功为mg（H+h）C．物体的重力势能减少了mg（H+h）D．物体的重力势能增加了mg（H+h）13．某地发生地震，一架装载救灾物资的直升飞机，以10m/s的速度水平飞行，在距地面180m的高度处，欲将救灾物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力，g取10m/s2，则（）A．物资投出后经过6 s到达地面目标B．物资投出后经过180 s到达地面目标C．应在距地面目标水平距离60 m处投出物资D．应在距地面目标水平距离180 m处投出物资14．如图所示，小球用轻弹簧连接，由水平位置释放（不计空气阻力），在小球摆至最低点的过程中（）A．小球的机械能守恒B．小球的重力势能减小C．小球的机械能减小D．小球、弹簧组成的系统机械能守恒三、实验题（每空4分，共12分）15．某同学采用重物自由下落的方法“验证动能定理”，如图甲所示．打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图乙所示，那么：（1）纸带的（选填“左”或“右”）端与重物相连；（2）从打下点O到打下点B的过程中动能的增加量△E k=（结果保留两位有效数字）；猜测：动能的增加量△E k最有可能重力做功W OB（选填“＞”“＜”或“=”）．四、计算题（本题共4小题，每题8分．解答时必须写出简要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后结果的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）16．额定功率为80KW的汽车，在某平直的公路上行驶的最大速度为20m/s，汽车的质量m=2×103kg．如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动过程中阻力不变，求：（1）汽车所受的恒定阻力是多大（2）3秒末汽车瞬时功率是多大．17．如图所示，某人乘雪撬在光滑的雪坡上从A点无初速下滑，经过B，接着沿水平路面滑至C点停止．人与雪撬总质量为70Kg．雪坡高度h=20m，雪撬与地面动摩擦因数为μ=0.5．不计空气阻力，g取10m/s2（1）人与雪撬从A滑至B时的速度是多大？（2）人与雪撬在地面滑行多远距离才能停下？18．跳台滑雪是勇敢者的运动．如图，运动员踏着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动非常惊险．设一位运动员由山坡顶的A点沿水平方向飞出的速度为v0=20m/s，落点在山坡上的B点，山坡倾角为θ取37°，山坡可以看成一个斜面．（g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：（1）运动员在空中飞行的时间t；（2）A、B间的距离s．19．如图所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为M的砝码相连．已知M=2m，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h （此时竖直绳长小于桌高）的距离，木块仍在桌面上，则此时砝码的速度为多大？2016-2017学年山东省济南市外国语学校三箭分校高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本题包括8小题，每题4分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）1．下列关于功的说法中不正确的是（）A．功是矢量，正负表示其方向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．力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系D．力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量【考点】62：功的计算．【分析】根据功的公式W=FScosθ可知，功的正负与力和位移的方向的夹角有关，功是能的转化的量度，功是标量．【解答】解：AB、功是标量，正功表示动力做功，负功表示阻力做功，故A不正确，B正确；C、根据W=FScosθ可知功的正负与力和位移的方向的夹角有关，夹角大于90°做负功，小于90°做正功，等于90°不做功，故C正确；D、根据W=FScosθ可知，做功总是对应位移，在某过程中完成的，所以功是一个过程量，故D正确．本题选不正确的，故选：A2．关于功率，下列说法正确的是（）A．功率是描述力对物体做功多少的物理量B．力做功时间越长，力的功率一定越小C．力对物体做功越快，力的功率一定越大D．力F越大，速度v越大，瞬时功率就越大【考点】63：功率、平均功率和瞬时功率．【分析】功率等于单位时间做功的多少，反映做功快慢的物理量，功率的大小与做功的多少无关．【解答】解：A、功率是描述做功快慢的物理量，故A错误．B、根据P=知，力做功时间越长，功率不一定小，故B错误．C、功率是描述做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故C正确．D、根据P=Fvco sθ知，力F越大，速度v越大，瞬时功率不一定大，若F与v的夹角为90度，则瞬时功率为零，故D错误．故选：C．3．汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速滑下，在这过程中正确的说法是（）A．汽车的机械能守恒B．汽车的动能和势能相互转化C．机械能转化为内能，总能量守恒D．机械能和内能之间没有转化【考点】6C：机械能守恒定律；8G：能量守恒定律．【分析】汽车匀速下滑，受力平衡；受重力、支持力和摩擦力，三力平衡．【解答】解：汽车匀速下滑过程，受重力、支持力和摩擦力，加速度为零，合力为零；动能不变，重力势能减小，故机械能减小，通过克服摩擦力做功，机械能逐渐转化为内能，总能量守恒；故ABD错误，C正确；故选C．4．汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是（）A．汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动B．汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动C．汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D．汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动【考点】37：牛顿第二定律．【分析】根据功率与速度关系式P=Fv，当功率P一定时，速度v越大，牵引力F 越小，结合牛顿第二定律判断，可以确定物体的运动情况．【解答】解：汽车以恒定功率P由静止出发，根据功率与速度关系式P=Fv，当功率P一定时，速度v越大，牵引力F越小，刚开始速度很小，牵引力很大，牵引力大于阻力，合力向前，加速度向前，物体做加速运动，随着速度的增加，牵引力不断变小，合力也变小，加速度也变小，当牵引力减小到等于阻力时，加速度减为零，速度达到最大，之后物体做匀速直线运动；故选C．5．如图所示，物体沿曲面从A点无初速度滑下，滑至曲面的最低点B时，下滑的高度为5m，速度为6m/s，若物体的质量为1kg．则下滑过程中物体克服阻力所做的功为（）A．50J B．18J C．32J D．0J【考点】62：功的计算．【分析】对A到B的过程运用动能定理，求出在下滑过程中克服阻力做功的大小【解答】解：对A到B过程运用动能定理得，mgh﹣W f=mv B2﹣0解得W f=mgh﹣mv B2=10×5﹣×36=32J．故选：C6．物体沿不同的路径从A滑到B，如图所示，则重力做的功为（）A．沿路径ACB重力做的功大些B．沿路径ADB重力做的功大些C．沿路径ACB和路径ADB重力做功一样多D．条件不足，无法判定【考点】62：功的计算．【分析】重力做功与高度差有关，与路径无关．【解答】解：由A到B不管沿哪条路径高度差相同，则重力做功相同．则C正确，ABD错误故选：C7．一个人站在阳台上，以相同的速率分别把三个球竖直向下、竖直向上、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率（）A．上抛球最大B．下抛球最大C．平抛球最大D．一样大【考点】6C：机械能守恒定律．【分析】不计空气阻力，物体的机械能守恒，分析三个的运动情况，由机械能守恒可以判断落地的速率．【解答】解：由于不计空气的阻力，所以三个球的机械能守恒，由于它们的初速度的大小相同，又是从同一个位置抛出的，最后又都落在了地面上，所以它们的初末的位置的高度差相同，初动能也相同，由机械能守恒可知，末动能也相同，所以末速度的大小相同．故选D．8．小船在静水中的速度为3m/s．它在一条流速为4m/s、河宽为150m的河流中渡河，则（）A．小船不可能垂直河岸到达河对岸B．小船渡河的时间可能为40 sC．小船渡河的时间至少为45sD．小船若在50 s内渡河，到达河对岸时被冲下150 m远【考点】44：运动的合成和分解．【分析】判断小车能否到达正对岸，看合速度的方向能否垂直河岸．当垂直河岸方向的分速度最大时，渡河时间最短．根据分运动和合运动具有等时性，结合运动学公式进行求解．【解答】解：A、因为静水速小于水流速，根据平行四边形定则知，合速度的方向不可能垂直河岸，所以小船不可能到达正对岸．故A正确．BC、当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，则最短时间t==s=50s．故BC错误．D、小船若在50s内渡河，到对岸时，它将被冲下的距离x=v水t=4×50m=200m．故D错误．故选：A．二、多项选择题（本题包括6小题，每题4分．每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，全部选对得4分，选对但不全得2分，错选不得分．）9．如图表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移x，这四种情形下力F和位移x的大小都是一样的，则力对物体做正功的是（）A．B．C．D．【考点】62：功的计算．【分析】根据功的公式W=FLcosθ可知，当力和位移的夹角为钝角时，力做负功；当夹角为锐角时力做正功．【解答】解：A、力和位移的夹角为30°，故力做正功；故A正确；B、力和速度的方向夹角为150°；故力做负功；故B错误；C、力和速度的夹角为30°，故力做正功；故C正确；D、力和速度的夹角为150°；故力做负功；故D错误；故选：AC．10．质量为2kg的物体做自由落体运动，经过2s落地．取g=10m/s2．关于重力做功的功率，下列说法正确的是（）A．下落过程中重力的平均功率是400 WB．下落过程中重力的平均功率是200 WC．落地前的瞬间重力的瞬时功率是400 WD．落地前的瞬间重力的瞬时功率是200 W【考点】63：功率、平均功率和瞬时功率．【分析】根据运动学公式求出2s内下降的高度和落地的速度，结合平均功率公式和瞬时功率公式分别求出重力的平均功率和瞬时功率的大小【解答】解：AB、下落的高度为：h=，则下落过程中重力的平均功率为：，故A错误，B正确．CD、落地时速度为：v=gt=10×2m/s=20m/s，则重力的瞬时功率为：P=mgv=20×20W=400W，故C正确，D错误．故选：BC．11．一质量为0.1kg的小球，以5m/s的速度在光滑水平面上匀速运动，与竖直墙壁碰撞后以原速率反弹，若以弹回的速度方向为正方向，则小球碰撞过程中的速度变化和动能变化分别是（）A．△v=10m/s B．△v=0 C．△E k=1J D．△E k=0【考点】64：动能；1B：加速度．【分析】明确动能和速度的性质，知道速度为矢量，其变化量要根据矢量的计算方法求出，而动能为标量，根据代数计算的方法求解动能变化．【解答】解：A、速度为矢量，设弹力的方向为正方向，则末速度为5m/s，而初速度为﹣5m/s所以速度的变化△v=5﹣（﹣5）=10m/s，故A正确，B错误；C、因动能为标量，初末动能相同，因此动能的变化量为零，故C错误，D正确．故选：AD．12．质量为m的物体从离湖面H高处由静止释放，落在距湖面为h的湖底，如图所示，在此过程中（）A．重力对物体做功为mgHB．重力对物体做功为mg（H+h）C．物体的重力势能减少了mg（H+h）D．物体的重力势能增加了mg（H+h）【考点】6B：功能关系．【分析】根据重力做功的特点分析重力所做的功，再根据重力势能减少量等于重力做功的多少分析重力势能的变化．【解答】解：A、物体下落的高度为H+h，故重力对物体做功为mg（H+h），故A 错误，B正确；C、因重力做正功，故重力势能减小，减小量等于重力所做的功，故物体的重力势能减少了mg（H+h），故C正确，D错误．故选：BC．13．某地发生地震，一架装载救灾物资的直升飞机，以10m/s的速度水平飞行，在距地面180m的高度处，欲将救灾物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力，g取10m/s2，则（）A．物资投出后经过6 s到达地面目标B．物资投出后经过180 s到达地面目标C．应在距地面目标水平距离60 m处投出物资D．应在距地面目标水平距离180 m处投出物资【考点】43：平抛运动．【分析】救灾物资离开飞机后做平抛运动，根据高度求出平抛运动的时间，结合初速度和时间求出距离目标位置的水平距离．【解答】解：A、根据h=得，t=，故A正确，B错误．C、应在距地面目标水平距离x=v0t=10×6m=60m，故C正确，D错误．故选：AC．14．如图所示，小球用轻弹簧连接，由水平位置释放（不计空气阻力），在小球摆至最低点的过程中（）A．小球的机械能守恒B．小球的重力势能减小C．小球的机械能减小D．小球、弹簧组成的系统机械能守恒【考点】6C：机械能守恒定律．【分析】小球下摆的过程中，弹簧不断拉长，重力做正功，弹簧弹力做负功，小球的动能、重力势能、弹簧的弹性势能总量守恒．【解答】解：A、C小球下摆的过程中，弹簧不断拉长，弹簧弹力对小球做负功，所以小球的机械能不守恒，根据功能关系可知，小球的机械能在减小，故A错误，C正确．B、小球的高度下降，重力对小球做正功，其重力势能减小，故B正确．D、对小球、弹簧组成的系统，小球下摆的过程中，小球的重力做正功，弹簧弹力做负功，故小球动能、重力势能、弹簧的弹性势能总量守恒，故D正确；故选：BCD．三、实验题（每空4分，共12分）15．某同学采用重物自由下落的方法“验证动能定理”，如图甲所示．打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图乙所示，那么：（1）纸带的左（选填“左”或“右”）端与重物相连；（2）从打下点O到打下点B的过程中动能的增加量△E k=0.47J（结果保留两位有效数字）；猜测：动能的增加量△E k最有可能＜重力做功W OB（选填“＞”“＜”或“=”）．【考点】MJ：探究功与速度变化的关系．【分析】（1）明确实验原理，知道实验方法，知道物体下落的规律，从而明确纸带的连接方式；（2）根据均速度公式可求得速度，再由动能的表达式即可求得动能；（3）根据下降的高度求出重力势能的减小量，由于阻力的存在，重力势能的减小量要略大于动能的增加量．【解答】解：（1）重物拖着纸带做加速运动，相等时间内的位移逐渐增大，可知纸带的左端与重物相连．（2）由图可知，AC间的距离为：x=7.02﹣3.13（cm）=3.89cm=0.0389m；B的速度等于中间时刻的瞬时速度，故有：v B==0.97m/s；则动能为：E K=mv B2=×1.00×（0.97）2=0.47J；（3）动能的增加量△E k最有可能小于势能的减少量△E p，而重力做的功等于重力势能的减小量，故小于重力所做的功；产生这种现象的原因是因阻力的存在．故答案为：（1）左，（2）0.47J，（3）＜四、计算题（本题共4小题，每题8分．解答时必须写出简要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后结果的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）16．额定功率为80KW的汽车，在某平直的公路上行驶的最大速度为20m/s，汽车的质量m=2×103kg．如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动过程中阻力不变，求：（1）汽车所受的恒定阻力是多大（2）3秒末汽车瞬时功率是多大．【考点】1G：匀变速直线运动规律的综合运用；63：功率、平均功率和瞬时功率．【分析】这题考的知识点是汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动．本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据p=Fv可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，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．求3s末的瞬时功率，首先要知道3s末时汽车是否还处于匀加速直线运动的状态．【解答】解：（1）当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，又根据p=Fv可知：f=F==N=4000N（2）汽车在达到额定功率前做匀加速直线运动，设匀加速运动的时间为t，达到额定功率时速度为v，由a=得：F=8000N由p=Fv得v=10m/st===5s因为3s＜5s所以3s末汽车仍做匀加速直线运动，故v3=at3=6m/s所以p3=FV3=48KW答：汽车所受的恒定阻力是4000N；3秒末汽车瞬时功率是48KW．17．如图所示，某人乘雪撬在光滑的雪坡上从A点无初速下滑，经过B，接着沿水平路面滑至C点停止．人与雪撬总质量为70Kg．雪坡高度h=20m，雪撬与地面动摩擦因数为μ=0.5．不计空气阻力，g取10m/s2（1）人与雪撬从A滑至B时的速度是多大？（2）人与雪撬在地面滑行多远距离才能停下？【考点】66：动能定理的应用；6C：机械能守恒定律．【分析】（1）由A到B由机械能守恒定律可求得B点的速度；（2）对BC过程由动能定理可求得在水平地面上滑行的距离．【解答】解：（1）依机械能守恒定律：mgh=mv B2得：v B===20m/s（2）依动能定理：﹣μmgs=﹣mv B2得：S===40m答：（1）人从A滑至B的速度为20m/s；（2）人在地面上滑行40m才能停下．18．跳台滑雪是勇敢者的运动．如图，运动员踏着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动非常惊险．设一位运动员由山坡顶的A点沿水平方向飞出的速度为v0=20m/s，落点在山坡上的B点，山坡倾角为θ取37°，山坡可以看成一个斜面．（g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：（1）运动员在空中飞行的时间t；（2）A、B间的距离s．【考点】43：平抛运动．【分析】（1）运动员在空中做平抛运动，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，根据竖直位移和水平位移的关系求出运动员在空中的飞行时间．（2）根据时间求得竖直位移，结合平行四边形定则求出A、B间的距离s．【解答】解：（1）运动员由A到B做平抛运动，水平方向的位移为：x=v0t竖直方向的位移为：y=gt2又=tan 37°可得：t==s=3 s．（2）由题意可知：sin 37°==，得：s=将t=3 s代入得：s=75 m．答：（1）运动员在空中飞行的时间t是3s；（2）A、B间的距离s是75m．19．如图所示，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为M的砝码相连．已知M=2m，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h （此时竖直绳长小于桌高）的距离，木块仍在桌面上，则此时砝码的速度为多大？【考点】6C：机械能守恒定律．【分析】对于木块和砝码组成的系统，只有重力做功，系统的机械能守恒，据此定律列式，即可求解砝码的速度．【解答】解：砝码、木块及轻绳组成的系统在相互作用的过程中，除砝码的重力做功外，还有绳的拉力对砝码做负功，对木块做正功，且二者之和为0，故系统的机械能守恒．设砝码开始离桌面的距离为x，取桌面所在的水平面为参考平面，则系统的初始机械能为：E1=﹣Mgx，系统的末态机械能为：E2=﹣Mg（x+h）+（M+m）v2．由E2=E1，得：﹣Mg（x+h）+（M+m）v2=﹣Mgx，又M=2m，联立以上两式得：v=．答：此时砝码的速度为．2017年7月28日。