福建省厦泉五校2023-2024学年高一下学期期中联考物理试卷(含答案)

这是一份福建省厦泉五校2023-2024学年高一下学期期中联考物理试卷(含答案)，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．下列运动过程中，物体机械能守恒的是( )
A.子弹射穿木块
B.雨滴在空中匀速降落
C.滑块沿固定光滑斜面自由下滑
D.汽车关闭发动机后沿水平路面减速滑行
2．“套圈”是老少皆宜的游戏。如图所示，将A、B两个套圈分别以速度、水平抛出，都能套中地面上的同一玩具，已知套圈A、B抛出时距玩具的水平距离相等，设套圈A、B在空中运动时间分别为、，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A.等于B.小于C.大于D.与相等
3．磕头虫有一种特殊技能，当它遇到危险时撞击地面，利用地面的反作用力瞬间跳起，快速逃离险境。若磕头虫离开地面后的运动视为竖直上抛运动，测得其跳起的最大高度约为，则其离开地面时的速度大小约为( )
A.B.C.D.
4．如图所示，质量为m的小球A沿高度为h、倾角为θ的光滑斜面由静止滑下，另一质量与A相同的小球B自相同高度同时由静止落下.下列说法正确的是( )
A.落地前瞬间A球与B球速度相同
B.两球重力的平均功率相等
C.落地前瞬间A球与B球重力的瞬时功率相同
D.落地前瞬间A球重力的瞬时功率比B球的瞬时功率小
5．如图所示，汽车在岸上用轻绳拉船，若汽车行进速度为v，当拉船的绳与水平方向的夹角为时船的速度为( )
A.B.C.D.
6．如图，两小球P、Q从同一高度分别以和的初速度水平抛出，都落在了倾角的斜面上的A点，其中小球P垂直打到斜面上，已知，。则、大小之比为( )
A.B.C.D.
二、多选题
7．质量为m的物体，由静止开始下落，其下落的加速度为，在其下落h的过程中，下列说法正确的是( )
A.物体重力做的功为B.物体所受阻力做功为
C.物体重力势能减少了D.物体所受合力做功为
8．小船在静水中的速度为，河宽为，水流速度为，下列说法正确的是( )
A.小船过河的最短时间为
B.小船以最短时间过河，其位移为
C.船头垂直河岸过河，水速越大，过河时间越长
D.小船过河的实际速度可以垂直于河岸
9．如图所示，甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端O点水平抛出，分别落到斜面上的A、B两点，A点为的中点，不计空气阻力．以下说法正确的是( )
A.甲、乙两球接触斜面前的瞬间，速度的方向相同
B.甲、乙两球接触斜面前的瞬间，速度大小之比为
C.甲、乙两球做平抛运动的时间之比为
D.甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为
10．如图所示，水平传送带以的速率顺时针运转，间距为，质量为物块可视为质点轻放在传送带的A端，物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度g取，则物块从A到B的过程中( )
A.物块做匀加速直线运动B.摩擦产生的热量为
C.传送带对物块做功为D.传送带克服摩擦力做功为
三、填空题
11．如图，质量为同学荡秋千，该同学从空中某点荡到秋千支架的正下方，重心下降，此过程重力做的功为______J；该同学荡到正下方时重力瞬时功率为______W。取)。
12．小球从地面以的初速度斜向上抛出，抛出时速度与水平方向成角，则，小球上升的最大高度是：______，小球落地时水平位移是______。
四、实验题
13．用如图(a)所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从Q点飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，在如图(b)所示的白纸上建立以抛出点为坐标原点、水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
(1)下列实验操作说法正确的是______填正确答案标号。
A.斜槽轨道必须光滑
B.需调节斜槽保证其末端水平
C.钢球每次要从斜槽不同位置由静止释放
(2)根据图(b)记录的点可求得钢球平抛的初速度大小为______(g取结果保留2位有效数字。
(3)图(c)是实验中钢球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，图线①所对应的钢球在斜槽上释放的位置______选填“较低”或“较高”。
14．用如图甲所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。细绳跨过定滑轮，两端与、相连。先接通电源，再将从静止释放，获得如图乙所示的纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点（图中未标出）。已知，，重力加速度g取，电源频率为，则：
（1）打点计时器在纸带上打出计数点5时，的速度______m/s（保留三位有效数字）；
（2）从起点0到打下计数点5的过程中系统动能的增加量______J，系统重力势能的减少量______J（以上计算结果均保留三位有效数字）；
（3）通过计算可知，在数值上______（选填“>”、“<”或“=”），这是因为____________________。
五、计算题
15．某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个质量的小球。此时无人机到水平地面的距离，空气阻力不计，重力加速度g取，求：
（1）小球下落的时间；
（2）小球释放点与落地点之间的水平距离；
（3）小球落地时的动能。
16．图甲为新兴滑草娱乐活动场所，其横截面简化示意图如图乙。倾斜草坪长，倾角，水平草坪长，防护草堆横截面是半径的四分之一圆弧，C点为圆弧圆心，C点正下方的点E为圆弧最低点。运动员乘滑草车从点A沿倾斜草坪无初速下滑，滑到底端B点时速度大小不变而方向变为水平，再滑过段后从C点水平滑出，最后落在草堆圆弧上。选择不同的滑草车可以改变滑草车与草坪之间的动摩擦因数，同一滑草车与、的动摩擦因数相同，载人滑草车在运动过程中可看成质点，不计空气阻力，(，g取)。
(1)滑草车和草坪间的动摩擦因数，求滑草车从A点滑到B点所用时间；
(2)滑草车从A点滑下后，恰好停在C处，求该滑草车和草坪间的动摩擦因数；
(3)载人滑草车的总质量，他乘坐不同的滑草车将以不同的速度离开C点并落到圆弧DE上的不同位置，求载人滑草车落到草堆时的动能最小值。
17．如图所示，质量的物体静止于粗糙水平面上，与水平面间的动摩擦因数，在水平拉力作用下开始向右运动。重力加速度g取，不计空气阻力。在此过程中求：
(1)拉力做的功W；
(2)物体的末速度v。
18．新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题一辆试验用的小型电动汽车质量在水平的公路上由静止开始匀加速启动，当功率达到后保持功率恒定，匀加速持续的时间是，该车运动的速度与时间的关系如图所示，汽车在运动过程中所受阻力不变，重力加速度g取，求：
(1)该车在运动过程中所受阻力大小；
(2)该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小；
(3)从静止开始到末该车所受牵引力所做的功。
参考答案
1．答案：C
解析：A、子弹射穿木块过程，木块对子弹做负功，则子弹的机械能减小，子弹对木块做正功，木块的机械能增加，故A错误；
B、雨滴在空中匀速降落过程中，雨滴的动能不变，重力势能减小，则二者之和即机械能减小，故B错误；
C、滑块沿固定光滑斜面自由下滑过程中，只有重力对滑块做功，故滑块的机械能守恒，故C正确；
D、汽车关闭发动机后沿水平路面减速滑行过程中，只有阻力对汽车做负功，汽车的机械能减小，故D错误。
故选：C。
2．答案：C
解析：AB.套圈过程是圈做平抛运动，在竖直方向有，由于A圈的高度比B圈的高度大，可知：，故AB错误；
CD.套圈A、B的水平速度为，水平位移相等，可知，故C正确，D错误。故选C。
3．答案：C
解析：磕头虫做竖直上抛运动，根据速度位移公式可知，，其中，解得，故C正确，ABD错误。故选C。
4．答案：D
解析：由题可知A沿斜面向下做匀加速直线运动，重力做功，位移，由牛顿第二定律得，由得，A运动到斜面底端时的速度为，方向沿斜面向下，由可得A运动的时间；球B释放后做自由落体运动，重力做功，落地前的瞬时速度，方向竖直向下，下落过程经历的时间，落地瞬间A、B的速度方向不同，A错误.A、B两球重力做功的平均功率分别为，，则，B错误.落地前瞬间，A、B两球的瞬时功率分别为，，所以，C错误，D正确.
5．答案：C
解析：设船的速度为。将小船的速度沿着绳子和垂直绳子方向进行分解，如图所示
沿着绳子的分速度等于汽车拉绳子的速度，即
所以，故ABD错误，C正确。故选C。
6．答案：D
解析：两球抛出后都做平抛运动，两球从同一高度抛出落到同一点，它们在竖直方向的位移相等，小球在竖直方向做自由落体运动，由于竖直位移相等，它们的运动时间相等；
对球Q：
解得
球P垂直打在斜面上，则有
则，故D正确，ABC错误；故选D。
7．答案：AD
解析：AC.重力做功为，物体重力势能减少了，故A正确，C错误；
BD.根据牛顿第二定律可得
解得
物体所受阻力做功为
根据做功公式可知物体所受合力做功为
故C错误，D正确。故选AD。
8．答案：AD
解析：AC.当船头垂直河岸时，船沿着垂直于河岸方向的分速度最大，此时过河的时间最短，且与水速无关，为，故A正确，C错误；
B.小船以最短时间过河，其位移为，故B错误；
D.因为静水船速大于水流速度，则合速度方向可能垂直于河岸，即小船过河的实际速度可以垂直于河岸，故D正确。故选AD。
9．答案：AC
解析：A.设小球落在斜面上时，速度与水平方向的夹角为α，位移与水平方向的夹角为θ，则，，可知，因为小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为定值，可知，两球接触斜面的瞬间，速度方向相同。故A正确。
B.因为两球下落的高度之比为，根据，得，可知甲乙两球运动的时间之比为，则竖直分速度之比为，因为两球落在斜面上时速度方向相同，根据平行四边形定则知，两球接触斜面的瞬间，速度大小之比为，故B错误，C正确。
D.因为两球平抛运动的水平位移为，时间之比为，则初速度之比为，故D错误。故选AC。
10．答案：BD
解析：A.物块先做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为
物块速度增加至与皮带速度相同时所用时间为
物块做匀加速直线运动的位移为，然后物块相对传送带静止一起做匀速直线运动，故A错误；
B.物块做匀加速运动的过程中，传送带的位移为
物块相对于传送带运动的位移大小为：
则摩擦产生的热量为，故B正确；
C.物块运动到皮带右端时速度为，根据动能定理得传送带对小物块做功为，故C错误；
D.传送带克服摩擦力做功为，故D正确。故选BD。
11．答案：60；0
解析：据可得在重心下降的过程中，重力做功
最低点，重力的瞬时功率等于重力与重力方向上速度的乘积，人荡秋千，做圆周运动，到达最低点时速度方向在圆周的切线方向即沿水平方向，在竖直方向没有分速度，故重力的瞬时功率为0。
12．答案：；
解析：将小球的速度分解到水平方向和竖直方向，如图：
竖直方向，小球做竖直上抛运动，由速度时间公式得，到达最高点的时间
小球上升的最大高度为
小球落地时水平位移为
13．答案：(1)B(2)1.0(3)较高
解析：(1)A.斜槽轨道不一定必须光滑，只要到达底端时速度相同即可，故A错误；
B.需调节斜槽保证其末端水平，从而保证小球做平抛运动，故B正确；
C.钢球每次要从斜槽相同位置由静止释放，以保证小球到达底端时的速度相同，故C错误。故选B。
(2)根据平抛运动规律可得，
可得钢球平抛的初速度大小为
(3)图线①所对应的钢球水平射程较大，则初速度较大，在斜槽上释放的位置较高。
14．答案：（1）2.40（2）0.576；0.588（3）<；空气阻力、纸带与限位孔摩擦、滑轮粗䊁、滑轮有质量
解析：（1）计数点间有4个点没有画出去，计数点间的时间间隔为：
做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，打第5个点时的速度为
（2）物体的初速度为零，所以动能的增加量为
系统减少的重力势能
（3）通过以上计算可知，在数值上。其原因可能为：存在空气阻
力、纸带与限位孔之间有摩擦、滑轮具有质量等因素的影响。
15．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）根据
（2）根据
（3）根据动能定理
或根据机械能守恒定律：
16．答案：(1)3s(2)0.45(3)2250J
解析：(1)载人滑草车从A点滑到B点做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得
联立①②得
(2)载人滑草车从A点滑到C点的过程，由动能定理得
解得
(3)载人滑草车离开C点后做平抛运动，速度为，落到草堆上时水平位移和竖直位移大小分别为x和y，由平抛运动规律得：
运动员落到草堆时的动能为，由动能定理得：
联立④⑤⑥⑦解得
由表达式可知，即代入数据得
动能有最小值，动能最小值为
17．答案：(1)50J(2)5m/s
解析：(1)根据功的公式可得
(2)对运动过程根据动能定理有
解得
18．答案：(1)720N(2)900N(3)
解析：(1)当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，则有
可得该车在运动过程中所受阻力大小为
(2)根据图像可知，匀加速阶段加速度大小为
根据牛顿第二定律有
可得该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小
(3)内汽车匀加速运动的位移为
牵引力做的功为
变加速过程中，即内，汽车牵引力的功率恒为，所以该过程中牵引力做的功为
则从静止开始到末该车所受牵引力所做的功