2021-2022学年福建省龙岩市高一下学期开学考试物理试卷

福建省龙岩市2021-2022学年高一下学期开学考试

物理试卷

一、多选题

1．如图，质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为Ff，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x，此过程中，以下结论正确的是

A．小物块到达小车最右端时具有的动能为

B．小物块到达小车最右端时小车具有的动能为

C．小物块克服摩擦力所做的功为

D．小物块和小车增加的机械能为

2．如图，拉动齿条可使玩具陀螺转动起来，设每次拉出齿条的长度都相同，则（       ）

A．拉力F越大，陀螺获得的动能越大

B．拉出齿条的过程，系统机械能守恒

C．拉力F做功全部转化为陀螺的动能

D．拉力F越大，拉大F的功率就越大

3．一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h，关于此过程下列说法中正确的是（　　）

A．提升过程中手对物体做功

B．提升过程中合外力对物体做功mah

C．提升过程中物体的动能减小

D．提升过程中物体重力做功为mgh

二、单选题

4．如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则（　　）

A．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小

B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力

C．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功

D．返回舱在喷气过程中处于失重状态

5．汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动的一小段时间内保持匀加速直线运动，则（　　）

A．不断增大牵引力功率

B．不断减小牵引力功率

C．保持牵引力功率不变

D．不能判断牵引力功率如何变化

6．下列说法正确的是（　　）

A．衰变为要经过4次衰变和2次衰变

B．衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的

C．查德威克发现了中子，并第一次实现了人工合成放射性同位素

D．汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，并准确测出了电子的电荷量

7．如图所示，两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动，若不计空气阻力且v1＜v2，则它们所受拉力F1与F2的关系为

A．F1 ＝F2

B．F1 ＜F2

C．F1 ＞F2

D．以上三种情况均有可能

8．一个斜面长5m，高2.5m，用平行于斜面、大小为100N的力F，将质量为10kg的物体从斜面底匀速推到斜面的顶端。在这个过程中（　　）（g取10m/s2）

A．力F对物体做功500J

B．力F对物体做功250J

C．重力对物体做功250J

D．物体克服摩擦力做功500J

9．如图所示，质量为mI=2Kg的小球P从离水平面高度为h=0.8m的光滑斜面上滚下，与静止在光滑水平面上质量为mQ=2Kg的带有轻弹簧的滑块Q碰撞，g=10m/s2，下列说法正确的是（       ）

A．P球与滑块Q碰撞前的速度为5m/s

B．P球与滑块Q碰撞前的动量为16Kg·m/s

C．它们碰撞后轻弹簧压缩至最短时的速度为2m/s

D．当轻弹簧压缩至最短时其弹性势能为16J

10．“嫦娥五号”作为我国登月计划中第三期工程的“主打星”，将于2017年左右在海南文昌卫星发射中心发射，登月后又从月球起飞，并以“跳跃式返回技术”成功返回地面，完成探月工程的重大跨越-带回月球样品，“跳跃式返回技术”是指航天器在关闭发电机后进入大气层，依靠大气升力再次冲出大气层，降低速度后再进入大气层．如图所示，虚线为大气层的边界．已知地球半径为R，d点距地心距离为r，地球表面重力加速度为g．则下列说法正确的是（　　）

A．“嫦娥五号”在b点处于完全失重状态

B．“嫦娥五号”在d点的加速度大小等于

C．“嫦娥五号”在a点和c点的速率相等

D．“嫦娥五号”在c点和e点的速率相等

11．做平抛运动的物体，运动过程中保持不变的物理量是（　　）

A．速度 B．动能 C．重力势能 D．加速度

三、实验题

12．利用自由落体来验证机械能守恒定律的实验：

若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.8 m/s2，重物质量为1 kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中O为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，图中的长度数据单位为cm，根据图中数据可知，重物由O点运动到B点，重力势能减少量______J；动能增加量______J，本实验验证的结论是______。（结果保留三位有效数字）

13．用图甲的方案做“探究合力做功与小车动能变化的关系”实验．为简化实验,认为小车受到的合力等于细绳的拉力,并且细绳的拉力等于钩码的重力．用M表示小车的质量、m表示钩码的质量,打点计时器使用50Hz的交流电源．

(1)把长木板右端垫高,在不挂钩码且_______的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明小车受到的合力等于细绳的拉力．

A．计时器不打点          B．计时器打点

(2)为使细绳的拉力近似等于钩码的重力，M与m应满足的关系是_______；图乙是实验中得到的一条纸带,纸带上各点是打出的计时点，其中O点为打出的第一个点,则B点的瞬时速度大小为______________m/s．若 M=200.0g, m=40.0g,则从O点到B点,小车动能的变化量是_______，绳的拉力对小车做的功是_________J．(结果保留两位有效数字, 取g=10m/s2)

四、解答题

14．质量为5 kg的物体从高处自由落下，在下落的头2 s内重力对物体做的功是多少？2 s末重力对物体做功的瞬时功率是多少？（重力加速度g取10 m/s2）

15．如图所示，光滑平台右侧与一长为L的木板相接，木板固定，与水平地面的夹角 为θ．现有一小滑块以初速度V．从光滑平台滑上木板，恰能沿木板匀速下滑，最终停在 粗糙的水平路面上．已知滑块与木板及水平路面间的动摩擦因数均相同，不计滑块在连 接处速度大小的变化，重力加速度为g，求：

(1)滑块与木板间的动摩擦因数；

(2)滑块在水平路面上运动的位移大小；

(3)滑块在木板和水平路面上运动的总时间．

16．滑板运动已成为青少年所喜爱的一种体育运动，如图所示，某同学正在进行滑板运动．图中AB段路面是水平的，BCD是一段半径R =20m的拱起的圆弧路面，圆弧的最高点C比AB段路面高出h =1．25m．已知人与滑板的总质量为M=60kg．该同学自A点由静止开始运动，在AB路段他单腿用力蹬地，到达B点前停止蹬地，然后冲上圆弧路段，结果到达C点时恰好对地面压力为零，不计滑板与各路段之间的摩擦力及经过B点时的能量损失（g取10m/s2）．求:

（1）该同学到达C点时的速度．

（2）该同学在AB段所做的功．

17．如图所示，倾角θ=37°斜面长L=1m的斜面体放在水平面上．将一质量m=2kg的小物块从斜面顶部由静止释放，经时间t=1s后到达底端，斜面体始终保持静止．重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求

(1)小物块沿斜面下滑的加速度；

(2)小物块沿斜面下滑过程中重力做功的平均功率；

(3)小物块与斜面之间的动摩擦因数；

参考答案：

1．AD

【详解】

A．对物块分析，物块相对于地的位移为L+x，根据动能定理得

则知物块到达小车最右端时具有的动能为（F-Ff）（L+x）。故A正确。

B．对小车分析，根据动能定理得

则知物块到达小车最右端时，小车具有的动能为Ffx．故B错误。

C．物块相对于地的位移大小为L+s，则物块克服摩擦力所做的功为Ff（L+s）。故C错误。

D．根据能量守恒得，外力F做的功转化为小车和物块的机械能和摩擦产生的内能，则有：

F（L+x）=△E+Q

则物块和小车增加的机械能为

△E=F（L+x）-FfL．

故D正确。

故选AD。

2．AD

【详解】

A. 齿条的长度是固定的，即拉力作用的位移固定，拉力越大做的功越多，陀螺获得的动能越大，故A正确；

B. 由于拉力做功，故系统机械能不守恒，故B错误；

C. 拉力做功，转化为陀螺的动能和摩擦产生的内能，故C错误；

D. 拉力越大，陀螺的动能越大，即获得的速度越大，由功率可知的功率越大，故D正确．

3．AB

【详解】

A．设人对物体的拉力F，由牛顿第二定律得

F-mg=ma

即

F=m（g+a）

提高过程中手对物体做功为m（a+g）h，故A正确；

B．提高过程中合外力对物体做功

W合=mah

故B正确；

C．由动能定理得

W合=△EK

物体被人用手由静止竖直以加速度a匀加速提升h，所以

W合=mah

即提升过程中物体的动能增加mah，故C错误；

D．提高过程中物体克服重力做功mgh，故D错误。

故选AB。

4．A

【详解】

A．火箭开始喷气前匀速下降拉力等于重力减去返回舱受到的空气阻力，火箭开始喷气瞬间反冲力直接对返回舱作用因而伞绳对返回舱的拉力变小，选项A正确；

B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力，与之相比空气阻力较小，选项B错误；

C．返回舱在喷气过程中所受合外力方向向上，必做负功，选项C错误；

D．在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，加速度方向向上，返回舱处于超重状态，选项D错误。

故选A。

5．A

【详解】

汽车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有

F-f=ma

阻力不变，则牵引力不变，根据P=Fv知，牵引力功率增大，故A正确，BCD错误。

故选A。

6．A

【详解】

A．经过4次α衰变和2次β衰变后，则质量数减小16，而质子减小6，因此衰变为要经过4次衰变和2次衰变，故A正确；

B．衰变中产生的β射线实际上是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，故B错误；

C．查德威克发现了中子，卢瑟福用α粒子轰击氮核首次实现了原子核的人工转变，故C错误；

D．汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，密立根测出了电子的电荷量，故D错误。

故选A。

7．A

【详解】

在水平方向上，每个物体都受拉力与滑动摩擦力作用，两个物体都做匀速直线运动，处于平衡状态，所以，；两个完全相同的物体在同一水平面上运动，两物体对水平地面的压力等于自身的重力，相等；接触面的材料与接触面的粗糙程度相同，所以两物体所受的摩擦力大小相等，即，所以；

A.与分析相符，符合题意；

B.与分析不符，不符合题意；

C.与分析不符，不符合题意；

D.以上三种情况均有可能与分析不符，不符合题意．

8．A

【详解】

AB．力F对物体做功

故A正确，B错误；

C．重力对物体做功

故C错误；

D．设物体克服摩擦力做功为Wf，由动能定理得

解得

故D错误。

故选A。

9．C

【详解】

P球下滑的过程，由机械能守恒定律得：mPgh=mpv02，得，故A错误．B、P球与滑块Q碰撞前的动量为p=mPv0=2×4=8 kg•m/s，故B错误．设它们碰撞后轻弹簧压缩至最短时的速度为v，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得 mPv0=（mP+mQ）v，解得 v=2m/s，故C正确．当轻弹簧压缩至最短时其弹性势能为 Ep=mPv02-（mP+mQ）v2，解得 Ep=8J，故D错误．故选C.

点睛：解决本题时，要理清两球的运动过程，把握弹性碰撞的基本规律：动量守恒定律和机械能守恒定律，要知道弹簧弹性势能最大的条件是两球速度相同．

10．D

【详解】

A．“嫦娥五号“沿abc轨迹做曲线运动，曲线运动的合力指向曲线弯曲的凹侧，即在b点合力向上，即加速度向上，因此“嫦娥五号“在b点处于超重状态，故A错误；

B．在d点，由万有引力提供向心力： ，“嫦娥五号”的加速度为：，根据万有引力等于重力：，联立可得：，故B错误；

C．嫦娥五号”从a点到c，万有引力不做功，由于阻力做功，则a点速率大于c点速率，故C错误；

D ．从c点到e点，没有空气阻力，机械能守恒，则c点速率和e点速率相等，故D正确。

故选D。

11．D

【详解】

平抛运动，只受重力作用，则加速度不变，做匀变速曲线运动，所以速度越来越大，动能也越来越大，重力做正功，重力势能减小。

故选D。

12．     7.62     7.59     在误差允许的范围内机械能守恒

【详解】

[1]重力势能减小量

△Ep=mgh=1×9.8×0.7776J=7.62 J

[2]利用匀变速直线运动的推论

动能增加量

[3]本实验验证的结论是在误差允许的范围内机械能守恒。

13．     B          0.65     0.042     0.047

【详解】

(1)[1]由于小车与木板间有摩擦，纸带与打点计时器间有摩擦，平衡摩擦力时，把长木板右端垫高，在不挂钩码且计时器打点的情况下轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响．故选B.

(2)[2][3][4][5]根据牛顿第二定律

故当M≫m时，绳中拉力近似等于钩码的重力.中点时刻的速度等于该段时间内的平均速度，所以B点的速度等于AC段的平均速度，即

;

则O点到B点的动能变化量为

钩码对小车做的功为

14．1000J   1000W

【详解】

物体做自由落体运动，则在头2s内，物体下落的高度

故在这段时间内，重力对物体做的功：

物体在2s末的瞬时速度为：

所以，2s末重力对物体做功的瞬时功率是：

15．(1) (2)    (3)

【详解】

（1）设滑块质量为，在木板匀速下滑时有：，

解得：；

（2）设滑块在水平路面上的加速度大小为，位移大小为，有

根据速度位移公式：

解得：；

（3）设滑块在木板上运动的时间为，在水平路面上运动的时间为，有

解得：.

16．（1）10m/s（2）W="6750" J

【详解】

（1）该同学通过C点时有

代入数据得vc=10m/s．

（2）人和滑板从A点运动到C的过程中，根据动能定理有

代入数据解得W=6750J．

17．(1)2m/s2 (2)12W   (3)0.5

【详解】

(1)由运动学公式得

L=at2

解得a=2m/s2

(2)重力做功

W=mgLsin37°

代入数据解得：W=12J

平均功率P=

代入数据解得：P=12W

（3）由牛顿第二定律得

mgsin37°-μmgcos37°=ma

解得μ=0.5