莆田第二十五中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份莆田第二十五中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷(含答案)，共11页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是( )
A.重力势能减少，动能不变，机械能减少
B.重力势能减少，动能增加，机械能减少
C.重力势能减少，动能增加，机械能增加
D.重力势能减少，动能增加，机械能守恒
2．如图所示是足球比赛过程中运动员踢出的“香蕉球”的情境示意图。下列说法正确的是( )
A.足球在空中运动过程中，可能处于平衡状态
B.足球在空中运动时的速度方向沿运动轨迹的法线方向
C.足球在空中运动过程中，速度方向与加速度方向在同一条直线上
D.足球在空中运动过程中，所受合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧
3．如图所示，当小车A向左运动，B物体向上做匀速直线运动.图示时刻，小车A的速度大小为v.下列说法正确的是( )
A.小车A向左以速度v做匀速直线运动B.图示时刻，B物体的速度为
C.绳子对B的拉力大于B的重力D.绳子对A的拉力大小将变大
4．如图所示，倾角为θ的斜面长为L，在顶端水平抛出一小球，小球刚好落在斜面的底端，那么，小球初速度的大小为( )
A.B.C.D.
5．如图所示是物体在相互垂直的x方向和y方向运动的图像。以下判断正确的是( )
A.在0~1s内，物体做匀速直线运动B.在0~1s内，物体做匀变速直线运动
C.在1~2s内，物体做匀变速曲线运动D.在1~2s内，物体做匀变速直线运动
6．以速度v飞行的子弹先后穿透两块由同种材料制成的平行放置的固定金属板，若子弹穿透两块金属板后的速度分别变为0.8v和0.6v，则两块金属板的厚度之比为( )
A.1:1B.9:7C.8:6D.16:9
7．以水平初速度将一个小石子从离水平地面高H处抛出，从抛出时开始计时，取地面为参考平面，不计空气阻力．下列图象中，A为石子离地的高度与时间的关系，B为石子的速度大小与时间的关系，C为石子的重力势能与时间的关系，D为石子的动能与离地高度的关系．其中正确的是( )
A.B.C.D.
二、多选题
8．跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法正确的是( )
A.风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B.风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害
C.运动员下落时间与风力无关
D.运动员着地速度与风力无关
9．两个质量相等的物体，分别从两个高度相等而倾角不同的光滑斜面顶从静止开始下滑，则下列说法正确的是( )
A.到达底部时重力的功率相等B.到达底部时速度相等
C.下滑过程中重力做的功相等D.到达底部时动能相等
10．如图所示，固定在水平面上的光滑斜面的倾角，斜面长，宽，一小球（可视为质点）从顶端B处水平向左射入，沿图中轨迹到达斜面底端A点，重力加速度g取则下列说法正确的是( )
A.小球在斜面上运动的加速度大小为
B.小球在B点的速度大小为4m/s
C.小球从B运动到A的过程中速度、加速度不断变化
D.小球从B运动到A的过程中，速度变化量大小为10m/s
11．以速度水平抛出一个物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，该物体的( )
A.竖直分速度等于水平分速度B.瞬时速度大小为
C.运动时间为D.发生的位移为
12．如图所示，x轴在水平地面上，y轴在竖直方向上．图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹．小球a从抛出，落在处；小球b、c从抛出，分别落在和处．不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A.a和b初速度相同B.b和c运动时间相同
C.b的初速度是c的两倍D.a运动时间是b的两倍
13．质量为m的汽车，以恒定功率P从静止开始沿平直公路行驶，经时间t行驶距离s时速度达到最大值，已知所受阻力恒为f，则( )
A.汽车的最大速度为
B.t时间内汽车受到的合外力做功为Pt
C.t时间内汽车克服阻力做的功为
D.t时间内汽车位移的大小为
三、计算题
14．河面宽度为90m，河水流速为，小船在静水中的速度恒为，求
（1）小船渡河最短时间是多少？
（2）小船如何渡河位移最短？最短位移是多少？
15．如图所示，一条不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量的小球。现将小球拉到A点（保持绳绷直）与竖直方向夹角为60度由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点，地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长，B点离地高度，重力加速度g取，不计空气阻力，求：
（1）小球在B点的速度；
（2）地面上D、C两点间的距离s。
四、实验题
16．（1）某同学利用如下所示装置做“研究平抛运动”的实验（3）如下图甲所示装置。用小锤打击弹性金属片，球B将水平飞出，同时球A被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，说明球B竖直方向的运动性质是______.
如下图乙所示装置。将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，说明球1水平方向的运动性质是______.
（2）利用丙装置在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。（g取）
①小球的初速度为__________m/s；
②小球运动到b点时竖直方向的速度大小为_________m/s；
③小球抛出点的坐标：__________cm，___________cm。
17．某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、滑块、细沙。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组成员，要完成该实验，则：
（1）你认为还需要的实验器材有______。
A.天平B.秒表C.刻度尺D.铁架台
（2）实验时为了保证滑块M受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的条件是M_____m（填或），实验时首先要做的步骤是_________。
（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M，往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小与（）。则本实验最终要验证的数学表达式为_______。
参考答案
1．答案：B
解析：小孩加速滑下，高度不断减小，重力做正功，重力势能减小；速度增大，动能增加；小孩在下滑过程中与滑梯摩擦生热，一部分机械能转化成内能，导致机械能总量减小，而总能量不变，故B正确，ACD错误。故选B。
2．答案：D
解析：足球在空中运动过程中，所受合力不为零，不可能处于平衡状态，选项A错误；足球在空中运动时的速度方向沿运动轨迹的切线方向。选项B错误；足球被踢出去之后，受到重力和空气的作用力，其运动轨迹是一条曲线，其初速度与加速度方向不在同一条直线上，选项C错误；足球做曲线运动时，其所受合力的方向指向运动轨迹的内侧，选项D正确。
3．答案：B
解析：将小车的速度沿着绳和垂直于绳正交分解，根据几何关系可得B物体的速度为，小车向左运动时，θ减小，v也减小，A不是做匀速运动，选项A错误，B正确；B物体速度不变，绳子对A和B拉力均等于B的重力，选项C、D错误.
4．答案：A
解析：在竖直方向上小球做自由落体运动，则有：，解得：，水平方向小球做匀速直线运动，则初速度为：，故选A。
5．答案：D
解析：
6．答案：B
解析：设子弹所受的阻力大小为f，子弹先后穿透金属板的过程，根据动能定理得:①，②；由①:②得两块钢板的厚度之比。故选:B。
7．答案：C
解析：A.由自由落体的知识，所以h是t的二次函数，开口向下。故A错误;B.根据矢量的合成，，所以不是一次函数，B错误;C.，所以，故C正确;D.根据能量守恒知，是随的增大而减小的线性函数。故D错误。故选:C。
8．答案：BC
解析：运动员下落过程中,在竖直方向上做自由落体运动,则,得,可见运动员下落时间由高度h决定,与风力无关,选项A错误,选项C正确;水平风力越大,运动员着地时水平分速度越大,竖直分速度不变,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害,选项B正确,选项D错误。
9．答案：BCD
解析：A.物体到达底部重力的功率:相同而θ不同,物体重力功率不同,故A错误;B.物体从静止到最低点的过程,由动能定理得:,计算得出:,因为h相同,则物体到达底部时的速度大小相等,所以B选项是正确的;C.物体下滑的高度相等,重力做功相等,物体下滑过程只有重力做功,物体质量与下滑高度相等,重力做功相等,所以C选项是正确的;D.在整个过程中只有重力做功,重力做功相等,由动能定理可以知道,物体到达底部时的动能相等,所以D选项是正确的。综上所述本题答案是:BCD。
10．答案：BD
解析：对小球受力分析，受到重力和斜面的支持力，根据牛顿第二定律，可得，解得，方向沿斜面向下，选项A错误；小球从B到A做类平抛运动，设球从B点水平射入时的速度为，从B运动到A所用时间为t；水平方向有。沿斜面向下方向有，联立解得，，选项B正确；小球从B运动到A运动过程中，加速度不变。选项C错误；小球从B运动到A运动过程中，速度变化量为，选项D正确。
11．答案：BC
解析：A.当竖直位移与水平分位移相等:，得,所以此时:,，选项A错误；B.根据A选项分析，选项B正确；C.根据A选项分析C正确；D.此时，选项D错误；故选BC。
12．答案：BC
解析：a和b运动的水平位移相等,但a运动的时间比b的长,所以a的初速度小于b的初速度,故A项错误.b和c从同一高度平抛,在竖直方向上均做自由落体运动,即运动时间相同,故B项正确.b和c运动的时间相同,b的水平位移是c的两倍,即b的初速度是c的两倍,故C项正确.a的竖直位移是b的两倍,a和b在竖直方向上均做自由落体运动,根据公式,得a运动的时间是b的倍,故D项错误.
13．答案：AC
解析：当汽车达到最大速度时,其受到的牵引力与阻力大小相等,即,根据可得最大速度，A正确;t时间内,汽车由静止开始做加速运动直至速度最大,由动能定理可知,此过程中汽车受到的合外力做的功,B错误;t时间内汽车的牵引力做的功为Pt,根据动能定理有,解得汽车克服阻力做的功,C正确;根据恒力做功的公式有,解得t时间内汽车位移的大小,D错误。
14．答案：（1）15s（2）船头指向与河岸的夹角为60°；最短位移90m
解析：（1）当船头正对河岸时渡河时间最短，则小船渡河最短时间是
（2）当合速度方向指向正对岸时渡河的位移最短，此时船头指向与河岸的夹角为
即
此时小船最短位移是90m。
15．答案：（1）（2）
解析：（1）从A到B由机械能守恒定律可知
在B点时的速度
（2）细绳断裂后做平抛运动，则
解得
16．答案：（1）自由落体运动；匀速直线运动（2）①2②1.5③-10；-1.25
解析：（1）该实验中两球同时落地，说明竖直方向的运动相同，即说明球B竖直方向的运动性质是自由落体运动;该实验中球1落到水平木板上击中球2，说明两球在水平方向的运动完全相同，说明球1水平方向的运动性质是匀速直线运动;
（2）①根据，可得，初速度。
②小球运动到b点时竖直方向的速度大小为。
③从抛出点到b点时间为，则抛出点的横坐标，纵坐标。
17．答案：（1）AC（2）；平衡摩擦力（3）
解析：（1）本实验需要用天平来测量小滑块及沙和沙桶的总质量，还需要用毫米刻度尺测量纸带计数点之间的距离，故选AC。
（2）设沙和沙桶的总质量为m，滑块质量为M，由牛顿第二定律得，对滑块、沙和沙桶组成的系统，对滑块，解得，当时，实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等，细沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是:沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量;实验前要平衡摩擦力。
（3）本实验最终要验证的数学表达式为。