高一期末物理免费试题带答案和解析(2023年吉林省实验中学)

选择题
如图甲所示，静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴正方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为一条倾斜直线。

则小物块运动到x=4m处时获得的动能为（）
A.1J
B.2J
C.3J
D.4J
【答案】D
【解析】
在图像的面积等于拉力做的功的大小，因此拉力做的功为
根据动能定理可得
故ABC错误，D正确。

故选D。

选择题
如图所示，质量为m可视为质点的物体，从倾角为θ=30°的光滑固定斜面的顶端由静止滑下，已知物体由斜面顶端滑到底端所用时间为t，到达斜面底端时的速度为v，斜面高为h。

下列叙述正确的是（）
A.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率为
B.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率为
C.物体由斜面顶端滑到底端的过程中重力做功
D.物体由斜面顶端滑到底端的过程中重力做功的平均功率为
【答案】B
【解析】
AB．到达底端时，重力的瞬间功率为
根据运动学公式
联立解得
故A错误，B正确；
C．依题得，重力做功为
故C错误；
D．由以上结论可知，重力的平均功率为
根据平均速度推论可知
因此重力的平均功率为
故D错误。

故选B。

选择题
下列情境中，分析正确的是（）
A.若物体在竖直平面内做匀速圆周运动，系统的机械能可能守恒
B.若物体做匀减速直线运动，系统的机械能一定守恒
C.若物体做匀变速曲线运动，系统的机械能一定守恒
D.若物体做平抛运动，系统的机械能一定守恒
【答案】D
【解析】
A．在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，动能不变，但重力势能发生变化，因此机械能一定不守恒，故A错误；
BC．如果有摩擦力做功，则机械能不守恒，故BC错误；
D．做平抛运动的物体仅受重力做功，重力势能转化为动能，机械能守恒，故D正确。

故选D。

选择题
如图所示，有一直角三角形粗糙斜面体ABC，已知AB边长为h，BC 边长为2h。

第一次将BC边固定在水平地面上，小物体从顶端沿斜面恰能匀速下滑；第二次将AB边固定于水平地面上，让该小物体从顶端C由静止开始下滑，已知当地重力加速度为g，斜面体的各接触面与小物体的动摩擦因数都相同，那么（）
A.小物体与斜面体间的动摩擦因数为0.5
B.小物体两次从顶端滑到底端的过程中，第二次克服摩擦力做功较大
C.小物体两次从顶端滑到底端的过程中，第一次克服摩擦力做功的大小为0.5mgh
D.第二次小物体滑到底端A点时的速度大小为
【答案】A
【解析】
A．第一次小物体从顶端沿斜面恰能匀速下滑，则
则
选项A正确；
BC．两次摩擦力做功
第一次克服摩擦力做功较大，选项BC错误；
D．第二次由动能定理
解得
选项D错误。

故选A。

选择题
2019年春节期间，中国科幻电影《流浪地球》热播，影片中为了让地球逃离太阳系，人们在地球上建造特大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作。

假设其逃离过程为：地球先在绕太阳的圆轨道I上运行，运动到A点加速变轨进入椭圆轨道Ⅱ，在椭圆轨道Ⅱ上运动到远日点B时再次加速变轨，从而摆脱太阳的束缚，如图所示。

下列说法正确的是（）
A.沿椭圆轨道II运行时，地球运行周期约为1年
B.沿椭圆轨道II运行时，由A点运动到B点的过程中，速度逐渐增大
C.沿椭圆轨道II运行时，在A点的加速度大于在B点的加速度
D.在轨道I上通过A点的速度大于在轨道Ⅱ上通过A点的速度
【答案】C
【解析】
A. 根据开普勒第三定律（常数）可知，沿椭圆轨道II运行时的半长轴变大，则沿椭圆轨道II运行时，地球运行周期大于1年，故A 错误；
B. 沿椭圆轨道II运行时，由A点运动到B点的过程中，速度逐渐变
小，故B错误；
C. 根据万有引力定律，地球绕太阳运动的加速度
所以，沿椭圆轨道II运行时，在A点的加速度大于在B点的加速度，故C正确；
D. 地球运动到A点要点火加速变轨进入椭圆轨道Ⅱ，所以，在轨道I 上通过A点的速度小于在轨道Ⅱ上通过A点的速度，故D错误。

故选C。

选择题
高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”。

高空抛物，是一种不文明的行为，而且会带来很大的社会危害。

有人曾做了一个实验，将一枚50g的鸡蛋从8楼（距离地面上静止的钢板为20m）无初速释放，若鸡蛋壳与钢板的作用时间为 4.0×10-4s，鸡蛋与钢板撞击后速度变为零，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。

则鸡蛋与钢板碰撞的过程中，钢板受到的平均撞击力的大小约为（）
A.0.5N
B.500N
C.1000N
D.2500N
【答案】D
【解析】
根据动能定理可得
设向下为正方向，则对碰撞过程由动量定理可得
代入数据联立解得
符号表示撞击力方向向上，故ABC错误，D正确。

故选D。

选择题
一个质量为m的物体以的加速度竖直向下做匀加速直线运动，重力加速度为g。

在物体下降h高度的过程中物体的（）
A.重力势能减少了
B.动能增加了
C.重力做功为
D.合力做功为
【答案】B
【解析】
AC．重力做功，重力势能减少了，故AC错误；
B．根据牛顿第二定律
根据动能定理合外力做功等于动能的增加量
联立得
故B正确，D错误。

故选B。

选择题
如图所示，小车AB放在光滑的水平面上，A端固定一个轻弹簧，B 端粘有油泥，小车AB总质量为M = 3 kg，质量为m = 1 kg的光滑木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，且小车AB和木块C都静止，木块C右端到油泥的距离为L = 1.2 m。

当突然烧断细绳时，木块C被释放，木块C离开弹簧后继续向B端冲去，并跟B端油泥迅速粘在一起，忽略一切摩擦力。

以下说法正确的是（）
A.弹簧恢复原长过程中木块C向右运动，同时小车AB也向右运动
B.木块C与B碰前，木块C与小车AB的速率之比为1 : 3
C.木块C与油泥粘在一起后，小车AB向右匀速运动
D.从烧断细绳到木块C与油泥粘在一起的过程中，木块C向右发生的
对地位移大小为0.9 m
【答案】D
【解析】
AB．以木块和小车为系统，在水平方向不受外力，动量守恒，规定水平向右为正方向，由动量守恒定律得
弹簧伸长过程中，木块C向右运动，小车AB左运动，且木块C与小车AB的速率之比为
故AB错误；
C．系统总动量为零，木块C与油泥粘在一起后，木块C和小车AB 成为一个整体，总动量仍为0，整体的速度为0．所以木块C与油泥粘在一起后，小车AB立即停止运动，故C错误；
D．设小车向左的位移为x，则由平均动量守恒可知
解得
x=0.3m
木块C向右发生的对地位移大小为
L-x=0.9m
故D正确。

故选D。

选择题
如图所示，一内、外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上。

槽的左侧有一竖直墙壁。

现让一小球（可认为质点）自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，恰好从A点沿切线进入槽内，经过最低点B，到达槽右端C之后冲出槽口。

下列说法正确的是（）
A.小球从A到B的运动过程中，球与半圆柱槽组成的系统动量守恒
B.小球从A到B的运动过程中，球与半圆柱槽组成的系统水平动量守恒
C.小球从B到C的运动过程中，球与半圆柱槽组成的系统动量不守恒
D.小球从B到C的运动过程中，球与半圆柱槽组成的系统水平动量守恒
【答案】CD
【解析】
AB．小球从A点到B点的过程中，墙壁对槽向右的力，小球与槽组成的系统在水平方向受合外力，因此水平方向动量不守恒，整个系统动量也不守恒，故AB错误；
CD．小球从B点到C点的过程中，除了重力做功以外，还有槽对球
的作用力，因此小球与槽组成的系统动量不守恒。

但在水平方向上，小球与槽并没有受到外力作用，因此小球与槽组成的系统水平动量守恒，故CD正确。

故选CD。

选择题
某种型号轿车净重为m = 2.0×103 kg，发动机的额定功率为P = 60 kW，当它行驶到一段水平路面时，行驶过程中受到的阻力（包括空气阻力和摩擦阻力）大小为车重的0.1倍，若轿车以额定功率行驶。

下列说法正确的是（）
A.轿车的最大速度为20 m/s
B.轿车的最大速度为30 m/s
C.轿车的速度为10 m/s时的加速度为2 m/s2
D.轿车的速度为10 m/s时的加速度为6 m/s2
【答案】BC
【解析】
由题意可知，发动机以额定功率运行，当牵引力等于阻力时轿车达到最大速度；如果已知轿车的速度，可以由公式求出牵引力，再根据牛顿第二定律即可求出加速度。

AB．发动机以额定功率运行，当牵引力等于阻力时速度最大，最大值
为
故A错误，B正确；
CD．当轿车的速度为10 m/s时，牵引力
此时的加速度
故C正确，D错误。

故选BC。

选择题
如图所示，在光滑水平面上停放着装有弧形槽的质量为M=1kg的小车。

现有一质量为m=2kg的小球以v0=3m/s的水平速度沿弧形槽的切线向小车滑去（不计一切摩擦）到达某一高度后（未离开小车），小球又返回小车右端，下列说法正确的是（）
A.小球又返回小车右端时，小车速度大小为1m/s
B.小球离车后，对地将向左做平抛运动
C.小球离车后，对地将做自由落体运动
D.此过程中小球对车做的功为8J
【答案】BD
【解析】
ABC．从开始到小球又返回小车右端，系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，有动量守恒定律可得
又因为系统机械能守恒，则有
解得
即小球离开车后，对地将向左做平抛运动，此时小车速度为，故AC错误，B正确；
D．对小车由动能定理可得，小球对小车做功为
代入数据解得
故D正确。

故选BD。

选择题
如图所示，一根长直轻杆两端分别固定小球A和B，A球、B球质量分别为2m、m，两球半径忽略不计，杆的长度为l。

先将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻振动小球B，使小球A在水平面上由静止开始向右滑动，假设所有接触面均光滑。

当小球B沿墙下滑距离为时，下列说法正确的是（）
A.小球A的速度为
B.小球B的速度为
C.小球B沿墙下滑过程中，杆对A做功
D.小球B沿墙下滑过程中，A球增加的动能小于B球减少的重力势能
【答案】AD
【解析】
AB．当小球B沿墙下滑距离为时，杆与水平方向的夹角的正弦为
此时AB两球的速度关系满足
由机械能守恒定律可得
联立解得小球A的速度为
故A正确，B错误；
C．由动能定理可得
代入数据解得，杆对A做的功为
故C错误；
D．根据物理知识可得，A增加的动能为B减小的重力势能为
由此可得
故D正确。

故选AD。

实验题
用图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”，已知当地的重力加速度。

（1）下列物理量需要直接测量的是_______，通过计算得到的是________。

(填写字母序号)
A．与下落高度对应的重锤的瞬时速度B．重锤下落的高度
（2）设重锤质量为m = 0.2 kg、电源频率为50 Hz、重力加速度为g = 9.8 m/s2。

图乙是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点。

测得的数据为x1 = 4.07 cm、x2= 8.53 cm、x3= 13.38 cm、x4= 18.62 cm，重锤由B点到D点重力势能减少量为_______ J，D点的瞬时速度为______ m/s。

（结果均保留三位有效数字）
（3）在实验操作过程中，因纸带与限位孔间的摩擦和空气阻力影响，
会导致重锤的动能增加量__________重锤重力势能的减少量。

（选填“＞”或“＝”或“＜”）
【答案】B A 0.182 2.52 ＜
【解析】
（1）[1][2]．要验证的关系是，即
则需要直接测量的是：B、重锤下落的高度；通过计算得到的是：A、与下落高度对应的重锤的瞬时速度；
（2）[3][4]．重锤由B点到D点重力势能减少量为
D点的瞬时速度为
（3）[5]．在实验操作过程中，因纸带与限位孔间的摩擦和空气阻力影响，会导致重锤的动能增加量小于重锤重力势能的减少量。

解答题
如图所示，质量为m1 = 0.3 kg的物体A以一定的速度与静止在水平面上质量为m2 = 0.7 kg的物体B发生正碰，在碰撞前瞬间，A物体的速度大小为v0 = 4 m/s，碰撞后两个小物块粘在一起，已知A、B与地面间的摩擦因数均为μ = 0.6，重力加速度g取10 m/s2。

求碰后两物
体在水平面上滑行的位移。

【答案】0.12m
【解析】
设碰撞后两物体的共同速度为，设碰后两物体在水平面上滑行的位移，规定向右为正方向，碰撞过程由动量守恒有
粘在一起到停止这个过程根据动能定理得
联立并代入数据得
解答题
如图所示，在A处固定一弹射器，质量m=0.2kg的小球从弹射器弹出后，沿光滑的水平面运动到B点后冲上竖直平面内半径为R=0.4m的光滑半圆环轨道BCD，然后通过半圆环轨道从D点水平飞出，小球从D点飞出后刚好落在出发点A处，已知A、B间的距离为0.4m。

重力加速度g取10m/s2，半圆环轨道的半径远大于小球直径。

求：
(1)小球在D点水平飞出时速度大小；
(2)小球通过B点时对轨道压力的大小和方向。

【答案】(1)1m/s；(2)10.5N，竖直向下
【解析】
(1)依题得，小球从D点飞出做平抛运动，则有
代入数据联立解得
(2)由动能定理可得
根据向心力公式可得
代入数据解得
根据牛顿第三定律可得，小球通过B点时对轨道的压力大小为方向竖直向下。

解答题
如图甲所示，水平绷紧的传送带长L＝10 m，始终以恒定速率v = 4 m/s 逆时针运行。

A、B是传送带的左、右两端点。

现在在传送带的B端轻轻放上质量为m = 1 kg的小物块（可视为质点），物块与传送带间动摩擦因数为μ＝0.4，g取10 m/s2。

(1)求小物块由传送带B端运动到A端所用时间；
(2)若小物块以v0 = 8m/s的初速度从A端冲上传送带（如图乙所示），求小物块从传送带A端开始运动到再次回到A端的过程中的摩擦生热。

【答案】(1)3 s；(2)72 J
【解析】
（1）物块的加速度
加速到共速的时间
加速运动的位移
匀速的时间
小物块由传送带B端运动到A端所用时间
（2）若小物块以v0 = 8m/s的初速度从A端冲上传送带，则减速到零的时间
物块的位移
在此时间内传送带的位移
相对位移
物块返回过程，加速到与传送带共速的时间
物块加速运动的位移
此过程中传送带的位移
相对位移
则整个过程中摩擦生热。