四川省成都东部新区养马高级中学2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题

2022-2023学年度高中物理期中考试卷

高2022级期中考试  物理试题

考试时间：100分钟  分数：100分

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

一、单项选择题（本题包括8 个小题，每小题3分，共24分。每个小题只有一个选项符合题意。）

1．对公式P=Fvcos α的理解，下列说法中正确的是（　　）

A．F一定是物体所受的合力

B．P一定是合力的功率

C．此公式中F与v必须共线

D．此公式中α是F的方向与v的方向之间的夹角

2．下列说法正确的是（　　）

A．匀速圆周运动是一种匀速运动

B．匀速圆周运动是一种变速运动

C．匀速圆周运动的物体受的合外力为零

D．做匀速圆周运动的物体处于平衡状态

3．用100N的力在水平地面上拉车行走200m，拉力与水平方向成60°角斜向上。在这一过程中拉力对车做的功约是（  ）

A．3.0×104J B．4.0×104J C．1.0×104J D．2.0×104J

4．如图，有一条宽为20m的河道，小船从岸边某点渡河，渡河过程中始终保持船头与河岸垂直。小船在静水中的速度大小为5m/s，水流速度为12m/s。下列说法正确的是（　　）

A．小船在河水中行驶轨迹为曲线

B．小船渡河时间为

C．小船在渡河过程中位移大小为48m

D．小船在河水中的速度为13m/s

5．在水平转台上放一个质量的木块，它与转台间最大静摩擦力，绳的一端系在木块上，穿过转台的中心孔孔光滑），另一端悬挂一个质量的物体，当转台以角速度匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到点的距离可以是（g取，、均视为质点）（　　）

A．0.04m B．0.23m C．0.34m D．0.47m

6．如图所示，质量分别为m和的A、B两球（视为质点）固定在轻弹簧的两端，其中A球处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处，B球用轻绳悬挂于O点，O、A连线竖直，为等边三角形，两球均处于静止状态。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）

A．弹簧的弹力大小为 B．轻绳的拉力大小为

C．A球对竖直墙面的压力大小为 D．A球对地面的压力大小为

7．如图，质量为1kg的物体从倾角为37°的光滑斜面顶端由静止释放，斜面足够长，，，下列说法正确的是（　　）

A．第1s内重力做功的平均功率为18W B．第1s内重力做功的平均功率为9W

C．第1s末重力做功的瞬时功率为60W D．第1s末重力做功的瞬时功率为30W

8．从地面竖直向上抛出一物体，其动能随它离开地面的高度h的变化如图所示，重力加速度取10 m/s2.由图中数据可得（　　）

A．物体的质量为2 kg              

B．物体初速度大小为20 m/s

C．物体落地时速度大小为20 m/s    

D．物体受到空气阻力的大小为6 N

二、多项选择题（本题包括5个小题，每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。）

9．下列关于机械能是否守恒的论述，正确的有（   ）

A．做变速曲线运动的物体，机械能可能守恒

B．沿水平面运动的物体，机械能一定守恒

C．合外力对物体做功等于零时，物体的机械能一定守恒

D．只有重力对物体做功时，机械能一定守恒

10．如图所示，在竖直的转动轴上，a、b两点间距为40 cm，细线ac长50 cm，bc长30 cm，在c点系一质量为m的小球，在转动轴带着小球转动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．在细线bc拉直前，c球受到细线ac的拉力、重力和向心力三个力的作用

B．细线bc刚好拉直时，细线ac中拉力为1.25mg

C．细线bc拉直后转速增大，细线ac拉力增大

D．细线bc拉直后转速增大，细线bc拉力增大

11．用起重机把重量为2.0×104N的物体匀速提高5m，则下列判断正确的（　　）

A．钢绳拉力做功为1.0×105J

B．重力做功为1.0×105J

C．物体机械能增加1.0×105J

D．物体所受的合力所做的总功不一定为0

12．玩具轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A。已知A点高度为h=3.6m，山坡倾角为37°，g取10m/s2，由此可算出（　　）

A．炸弹的飞行时间为0.8s 

B．轰炸机的飞行速度是8m/s

C．轰炸机的飞行高度为5.2m 

D．炸弹飞行的水平位移为4.8m

13．一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率又运动15s恰好到达最大速度，其v-t图象如图所示．已知汽车的质量为m＝2103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则（   ）

A．汽车在前5s内的牵引力为4103N

B．此过程车的总位移为70m

C．汽车的额定功率为60kW

D．汽车的最大速度为30m/s

三、实验探究题（本题共2个小题，共16分）

14．（6分） 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，g取10m/s2。

（1）照相机的闪光频率是________Hz；

（2）小球运动中水平分速度的大小是________m/s；

（3）小球经过B点时的速度大小是________m/s。

15．（10分） 某实验小组在实验室中利用图甲所示实验装置来探究合力做功与物体动能变化的关系。实验步骤如下：

①将木板固定在水平桌面上，一端装上定滑轮，木板上放置一质量M=200g的滑块，左端与穿过电磁打点计时器的纸带相连；

②将左端适当垫高，给滑块一个初速度，滑块恰好能做匀速直线运动；

③滑块右端通过跨过定滑轮的细线与质量m=l0g的砝码连接，实验中用砝码的重力代替小车受到的拉力。接通电源，释放砝码，滑块开始运动，打点计时器打出纸带的一部分如图乙所示，0、1……5、6为计数点，每相邻两计数点间还有四个点未画出。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，当地的重力加速度g=9.8m/s2，所有运算结果均保留两位有效数字。

(1)滑块打点1时的动能为______J，打点5时的动能为______ J；

(2)在从点1运动到点5过程中拉力所做的功W=______J；

(3)通过计算，发现拉力所做的功______ （填“大于”、“小于”或者“等于”）滑块动能的增加，原因是______。

四、解答题（本题共4个小题，共40分。解答应对写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。有数值运算的题，答案中必须写明数值和单位。）

16．在发球过程中，排球的运动可视为平抛运动，若某次将排球以6m/s的速度水平击出，它落地时的速度大小为10m/s。（不计空气阻力。g=10m/s2）求：

（1）排球在空中运动的时间t；

（2）排球运动的水平位移x；

（3）排球在空中下落的高度h。

17．一质量的赛车在平直的赛道上从静止开始以做匀加速运动，后发动机达到额定输出功率，此后保持输出功率不变又运动了后赛车达到最大速度，假设赛车在运动过程中受到的阻力恒定不变。求：

（1）赛车运动过程中受到的阻力大小；

（2）赛车从开始加速到达最大速度时发生的位移大小。

18．如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高，质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为，重力加速度大小为g，求：

（1）质点滑到最低点Q时的速度大小；

（2）质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功。

19．如图所示，绷紧的水平传送带足够长，始终以v1= 2m/s的恒定速率顺时针运行．初速度大小为V2=5m/s的小物块从与传送带等高的水平面上的A点向左运动，经B点滑上传送带，已知A、B两点的距离xo=2.25m，物块与水平面的动摩擦因数μ1=0.2，物块与水平传送带的动摩擦因数μ2=0.4，重力加速度g=10m/s2，不考虑物块由水平面滑上传送带的能量损失．

求：

(1)物块向左运动时到达B点的速度；

(2)物块在传送带上向左能达到的最远位置；

(3)物块在传送带上运动过程中与传送带能否达共速．

参考答案：

1．C

【详解】根据功的定义式

故选C。

2．D

【详解】公式

P=Fvcos α

中的F可以是物体所受的合力，也可以是物体所受的某个力，α是F与v之间的夹角，故ABC错误；D正确。

故选D。

3．AC

【详解】A．钢绳拉力做功为

故A正确；

B．重力做功为

故B错误；

C．物体机械能的增加量等于钢绳拉力做的功，即1.0×105J，故C正确；

D．物体匀速运动，动能的变化量为零，所以物体所受的合力所做的总功一定为0，故D错误。

故选AC。

4．B

【详解】AB．速度是矢量，在匀速圆周运动中，速度的大小保持不变，但方向一直变化，故是一种变速运动。故A错误，B正确；

CD．做匀速圆周运动的物体需要有指向圆心的合外力改变物体的运动状态。则物体受到的合外力不是零，不可能处于平衡状态。故CD错误。

故选B。

5．D

【详解】A．由于小船在静水中的速度、水流速度均恒定，故小船的合速度恒定，小船在河水中做匀速直线运动，轨迹为直线，A错误；

B．小船渡河过程中始终保持船头与河岸垂直，故渡河时间为

B错误；

C．小船沿河流方向的位移为

小船在渡河过程中位移大小为

C错误；

D．小船在河水中的速度为

D正确。

故选D。

6．B

【详解】根据题意可知，当受到指向圆心的最大静摩擦力时，木块相对转台静止做圆周运动的合力最大，由牛顿第二定律有

代入数据解得

当受到背向圆心的最大静摩擦力时，木块相对转台静止做圆周运动的合力最小，由牛顿第二定律有

代入数据解得

则木块到点的距离的取值范围为

故选B。

7．A

【详解】AB.对B球受力分析，受重力、弹簧的弹力F和绳子OB的拉力，如图所示：

根据共点力平衡条件有

解得

选项A正确，B错误；

CD.对A球受力分析，如图：

在水平方向有

竖直方向有

根据牛顿第三定律可知A球对竖直墙面的压力大小为，A球对地面的压力大小为，选项CD错误。

故选A。

8．A

【详解】物体沿斜面匀加速下滑，根据牛顿第二定律

代入数据可得加速度

第1s内的位移

第1s末的速度

AB．第1s内重力做功的平均功率

A正确，B错误；

CD．第1s末重力做功的瞬时功率

CD错误。

故选A。

9．D

【详解】AD．物体上升高度的过程，由动能定理有

物体下降高度Δh′的过程，由动能定理有

可知图像斜率的绝对值表示物体所受合力的大小，由以上两式对照图像有

联立两式解得

A错误，D正确；

BC．由图知，物体的初动能

则物体初速度大小为

物体落地时的动能

则物体落地时速度大小为

BC错误。

故选D。

10．AD

【详解】A．物体做变速曲线运动，机械能可能守恒，如平抛运动只有重力做功，则机械能守恒，A正确；

B．沿水平面运动的物体，重力势能不变，如果不是匀速，动能发生变化，机械能就不守恒，B错误；

C．合外力做功为零，只是动能不变，势能的变化情况不确定，机械能不一定守恒，如物体匀速下落，机械能减少，C错误；

D．只有重力对物体做功时，机械能一定守恒，D正确。

故选AD。

11．B

【详解】A．在细线bc拉直前，c球受到细线ac的拉力和重力两个力的作用，故A错误；

B．bc刚好拉直时，bc绳子的拉力为零，此时球受重力和ac绳子的拉力，合力指向圆心，如图

故

故B正确；

CD．bc拉直后转速增大，小球受重力，bc绳子的拉力，ac绳子的拉力，由于竖直方向平衡，有

故ac绳子拉力不变，水平方向

可知转速增大时bc上的拉力变大，故CD错误。

故选B。

12．AD

【详解】C．轰炸机的飞行高度为H，炸弹的飞行时间为t，初速度为v0，则

，

则

垂直击中山坡上的目标A，则根据速度的分解有

又

解得轰炸机的飞行高度为

故C错误；

A．炸弹飞行的时间为

故A正确；

D．炸弹的水平位移为

故D正确；

B．轰炸机的飞行速度等于炸弹平抛运动的初速度为

故B错误。

故选AD。

13．BCD

【详解】A．前5s内，由图有：

由题意可知，汽车受到的阻力为：

f=0.1×2×103×10=2×103N

由牛顿第二定律：

F-f=ma

解得：

故A项错误；

BCD．t=5s末功率达到额定功率为

P=Fv=6×103×10W=6×104W=60kw

当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度为

汽车匀加速度过程的位移为

汽车变加速度过程由动能定理有

代入数据解得：

所以汽车此过程中的位移为

故BCD项正确．

14．（1）；（2）

【详解】（1）在Q点由牛顿第二定律

解得

（2）质点自P滑到Q的过程中，由动能定理得

解得

15．     10     1.5     2.5

【详解】（1）[1]从图知，A、B、C三点在水平方向上相邻两点间的距离均为3L，所用时间相等，设为t，而t可根据竖直方向的自由落体运动求得

（2） [2]小球运动中水平分速度的大小是

 （3）[3]竖直方向上经过B点的瞬时速度等于AC的平均速度，即有

小球经过B点时的速度大小是

16．     1.5×10-3     9.8×10-3     8.8×10-3     大于     拉力不是等于重力，而比重力小，但实际是代入重力大小来计算拉力的大小

【详解】(1)[1][2]根据平均速度等于中时刻的瞬时速度，则点1的速度为

同理，则点5的速度为

则滑块打点1时的动能为

打点5时的动能为

(2)[3]由于用砝码的重力代替小车受到的拉力，则在从点1运动到点5过程中拉力所做的功为

W=mgx15=0.01×10×（0.0977-0.0101)J=8.8×10-3J

(3)[4][5]从1到5动能的增加量为

△Ek=9.8×10-3J-1.5×10-3J=8.3×10-3J

拉力所做的功大于滑块动能的增加，原因是拉力不是等于重力，而比重力小，但实际是代入重力大小来计算拉力的大小，因此拉力做的功大于动能的增加量。

17．（1）0.8s；（2）4.8m；（3）3.2m

【详解】（1）球落地的竖直速度

排球在空中运动的时间

（2）排球运动的水平位移

x=v0t=4.8m

（3）排球在空中下落的高度

18．（1）；（2）

【详解】（1）运动后，汽车的速度由匀加速直线运动规律

此时

由牛顿第二定律有

联立解得

（2）匀加速过程中，汽车发生的位移

赛车的最大速度

发动机达额定输出功率后，由动能定理有

则发生的总位移大小

解得

19．(1)；(2)x=2m；(3)两者能共速

【详解】（1）小物块在水平面上受到摩擦力的作用，设到达B点的速度为vB，根据动能定理：

-μ1mgx0=

代入数据得vB=4m/s；

（2）小物块从右端滑上传送带后一直做匀减速运动，速度减为零时的位移是x，则：

-μ2mgx=0-

解得：x=2m；

（3）小物块向右加速的过程中的位移：

x′=0.5m<2m，

物块与传送带能达共速.

点睛：根据动能定理可求小物块滑上传送带前的速度；从右端滑上传送带时，匀减速运动到速度为0时打到最远的距离，根据动能定理可求小物块到达的最远距离；根据动能定理求出反向加速与传送带速度相等时的位移，小于向左运动的位移，说明可以到达共速．