福建省同安第一中学2021-2022学年高一（下）3月第一次阶段考物理试题含解析

这是一份福建省同安第一中学2021-2022学年高一（下）3月第一次阶段考物理试题含解析，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题等内容，欢迎下载使用。
  同安一中2021~2022学年下学期第一次阶段考高一物理试卷本卷满分100分，考试时间75分钟第Ⅰ卷  选择题一、单选题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得4分，选错的得0分。）1. 2020年12月17日，“嫦娥五号”利用“跳跃式返回技术”做曲线运动成功减速安全着陆。虚线圆为大气层的边界，返回器关闭发动机后从a点进入大气层，经a、b、c、d、e回到地面，其中a，c，e为轨道和大气层外边界的交点。下列说法正确的是（　　）A. 返回器加速度和速度方向可能相同 B. 返回器速度一定发生变化C. 返回器受到的力和速度方向可能相反 D. 返回器在c、e两点的速度方向可能相同【1题答案】【答案】B【解析】【详解】AC．物体做曲线运动的条件是物体所受的力或者加速度方向跟速度方向不在同一直线上，故返回器加速度和速度方向不可能相同，返回器受到的力和速度方向不可能相反，AC错误；B．返回器做曲线运动，返回器一定要受到力的作用，返回器一定具有加速度，即返回器速度一定发生变化，B正确；D．曲线运动中各点的速度方向沿该点的切线方向，故返回器在c、e两点的速度方向不可能相同，D错误；故选B。2. 韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力和阻力对他做功的情况如图所示。韩晓鹏在此过程中（　　） A 动能增加了 B. 重力势能减小了C. 内能增加了 D. 机械能减小了【2题答案】【答案】D【解析】【详解】A．根据动能定理可得动能增加了A错误；B．重力势能的变化用重力做功衡量，则有故重力势能减小了，B错误；CD．除重力外，其他做功用来衡量机械能的变化，则有可知机械能减小了，减少的机械能变成了内能，即内能增加了，C错误，D正确；故选D。3. 如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质量为m，以一定的初速度v从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止，物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。在上述过程中（　　）A. 弹簧对物块一直做负功 B. 物块克服摩擦力做的功为C. 物块的动能一直减小 D. 弹簧的最大弹性势能为【3题答案】【答案】B【解析】详解】AC．物块压缩弹簧后被弹回时，弹簧对物块做正功，且刚被弹回时，弹簧弹力大于摩擦力，即被弹回时，有段时间内物块动能会增加，故AC错误；B．整个过程中，物块所受的摩擦力大小恒定，摩擦力一直做负功，根据功的定义可得物块克服摩擦力做的功为故B正确；D．向左运动过程中，根据能量守恒定律可知解得Ep＝0.5mv2−μmgs故D错误。故选B。4. 一玩具小车放在水平地面上，小车与地面的动摩擦因数恒为。当小车启动后，小车的水平牵引力F随时间t的变化情况如图（甲）所示，相应的小车速度v随时间t的变化关系如图（乙）所示，则根据图上信息可得（　　） A. 动摩擦因数为，但因条件不足无法求出小车的质量B. 小车在末阻力的瞬时功率为C. 小车在内牵引力的平均功率为D. 小车在与内动能的变化量相同都为，因此两阶段牵引力F做功相同【4题答案】【答案】C【解析】【详解】A．根据图像可知，在4~6s内，小车匀速运动，处于平衡状态，因此1~4s内，小车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有同时，从图像可知得到，A错误；B．根据瞬时功率公式，末阻力的瞬时功率为B错误；C．根据图像可知0~4s内的位移有平均功率有C正确；D．4~6s内牵引力还在做正功，故两个阶段牵引力做功不同，D错误；故选C。二、多选题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）5. 如图所示，下列判断正确的是（　　）A. 甲图中，从滑梯上加速下滑的小朋友机械能不守恒B. 乙图中，在匀速转动的摩天轮中的游客机械能守恒C. 丙图中，在光滑的水平面上，小球和弹簧系统机械能守恒D. 丁图中，不计任何阻力和细绳质量时，A、B组成的系统机械能守恒【5题答案】【答案】ACD【解析】【详解】A．甲图中，从滑梯上加速下滑的小朋友，摩擦力对其做负功，则其机械能不守恒，故A正确；B．乙图中，在匀速转动的摩天轮中的游客，动能不变，但是重力势能在变化，所以他们的机械能不守恒，故B错误；C．丙图中，在光滑的水平面上，只有弹簧弹力对小球做功，故小球和弹簧组成的系统机械能守恒，故C正确；D．丁图中，不计任何阻力和细绳质量时，A、B组成的系统只有重力做功，所以A、B组成的系统机械能守恒，故D正确。故选ACD。6. 如图所示，A和B两个小球固定在一根长为L轻杆的两端，A球的质量为，B球的质量为，此杆可绕穿过中点O的水平轴无摩擦地转动。现使轻杆从水平位置由静止释放，则在杆从释放到转过的过程中（　　）A. A球的机械能守恒 B. 杆对A球做正功C. B球到最低点的速度为 D. A球和B球的总机械能守恒【6题答案】【答案】BD【解析】【详解】AB．使轻杆从水平位置由静止释放，A球向上运动，A球的动能增加，重力势能也增加，所以A球的机械能增加，根据功能关系可知，杆对A球做正功，选项A错误，B正确；CD．对于A球和B球组成的系统，只有两球的动能和两球的重力势能在相互发生转化，故系统机械能守恒，由机械能守恒定律可得解得B球到最低点的速度为选项C错误，D正确；故选BD。7. 小球穿在光滑水平杆上，轻弹簧的一端固定在O点，另一端与小球相连。现将小球由静止释放，已知小球运动到M、N两个位置时，弹簧的形变量相等，的长度大于。则小球从M点到N点的过程中（　　） A. 弹簧的弹力对小球做的总功 B. 弹簧的弹性势能一直减小C. 小球的机械能守恒 D. 小球速度最大时，弹簧的弹力对小球做功的功率为零【7题答案】【答案】AD【解析】【详解】AB．小球运动到M、N两个位置时，弹簧的形变量相等，则小球在M、N两个位置的弹簧弹性势能相等，的长度大于，则小球在M位置时弹簧处于伸长状态，在N位置时弹簧处于压缩状态，小球从M点运动到N点的过程，弹簧的形变量先变小后变大，弹簧的弹性势能先减小后增大，又因为M、N两点的弹簧弹性势能相等，所以弹簧的弹力对小球做的总功为0，A正确，B错误；C．对于小球来说，弹簧弹力对小球先做正功后做负功，小球的机械能先增大后减小，C错误；D．小球速度最大时，弹簧处于原长，弹簧弹力为0，故此时弹簧的弹力对小球做功的功率为零，D正确；故选AD。8. 如图，一块质量为3m，且右端有固定挡板的长木板，一开始静止放在光滑水平面上的。某时刻一块质量为2m、可视为质点的滑块，从木板中间某一位置以2v0的速度水平向右的方向滑上长木板。在之后的运动过程中滑块恰好碰到长木板的右挡板。设滑块与木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则对整个运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 滑块的最小速度为 B. 滑块经恰好碰到长木板的右挡板C. 滑块B与长木板C右挡板间距为 D. 全过程系统的机械能减少了【8题答案】【答案】AC【解析】【详解】A．根据动量守恒定律得解得 A正确；A．根据动量定理得 解得 B错误；C．根据能量守恒定律得解得 C正确；D．全过程系统减少的机械能为D错误。故选AC第Ⅱ卷  非选择题二、填空题（本题共4小题，每空2分，共20分）9. 某段江面宽，水流速度，有一木船在A点要过江，如图所示。（1）若木船相对静水速度，则木船最短渡江时间为_________s；（2）若A处下游的B处是一片与河岸垂直的险滩，木船以相对静水的速度航行，则木船______（选填“能”或“不能”）安全渡河。【9题答案】【答案】    ①. 20    ②. 不能【解析】【详解】（1）[1]当船头垂直河对岸行驶时，渡河时间最短，为（2）[2]当船恰好能安全到达对岸时，如图所示由几何关系知此时船速最小满足解得最小船速为所以木船以相对静水的速度航行时，不能安全渡河。10. 雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关，雨滴间无相互作用且雨滴质量不变。（重力加速度为g，球的体积）（1）质量为m的雨滴由静止开始，下落高度h时速度为v，求这一过程中克服空气阻力所做的功_______。（2）将雨滴看作半径为r、密度为的球体，设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力，其中ν是雨滴的速度，k是比例系数。则雨滴下落趋近的最大速度_______【10题答案】【答案】    ①.     ②. 【解析】【详解】（1）[1]根据动能定理解得（2）[2]当雨滴所受阻力和重力平衡时，雨滴速度最大又解得11. 某实验小组用重物下落来验证机械能守恒。（1）下图是四位同学释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是______A.B.C. D.（2）关于接通电源和放手让重物运动的先后顺序，下列说法正确的是_______A.接通电源和放手应同时                B.先接通电源后放手C.先放手后接通电源                    D.以上说法都不对（3）选出一条清晰的纸带如图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点。用刻度尺测得，，。在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为。打点计时器工作频率为，当地的重力加速度g为。打点计时器打下计数点B时，重锤的速度大小为=_______。从打下O到打下B点过程中重锤动能增加量_______J，重力势能减少量_______J。（计算结果均保留三位有效数字）（4）实验中发现重锤获得的动能小于减少的重力势能，则产生系统误差的原因可能是________（至少写出一条主要原因）。【11题答案】【答案】    ①. A    ②. B    ③. 1.83    ④. 0.335    ⑤. 0.370    ⑥. 有空气阻力或纸带和打点计时器之间有摩擦【解析】【详解】（1）[1]释放纸带时，应该让纸带处于竖直状态，且手持纸带末端。故选A。（2）[2]实验时，应该先接通电源后释放纸带。故选B。（3）[3]由图可得，B点速度为[4]由题意得[5]由图可得（4）[6] 实验中发现重锤获得的动能小于减少的重力势能，则产生系统误差的原因可能是有空气阻力或纸带和打点计时器之间有摩擦。四、计算题（本题共3小题，共40分）12. 为抗击疫情，全国人民齐心合力、众志成城，一辆来自厦门的大货车满载蔬菜紧急驰援泉州。货车质量为的货车以的恒定功率由静止开始运动，经时间速度达到最大速度，最终做匀速直线运动。求：（g取）。（1）货车所受到的摩擦力；（2）货车速度为时的加速度；（3）货车在加速运动过程中通过的位移。【12题答案】【答案】（1）5000N；（2）；（3）【解析】【详解】（1）因为当时有最大速度，所以（2）由题意可得，此时牵引力为则由牛顿第二定律得（3）由动能定理可得解得13. 如图所示，光滑斜面高，倾角，底端与水平面相连，在水平面末端D点墙上固定一轻弹簧。若水平面段粗糙，长度，动摩擦因数，水平面段光滑，且等于弹簧原长。质量的物块，由斜面顶端A点静止下滑，经过B点时无机械能损失，，求：（1）物块滑到B点时速度的大小；（2）弹簧被压缩具有的最大弹性势能；（3）物块最终静止时离C点的距离的大小。【13题答案】【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由题意，从A到B根据动能定理得解得（2）从开始到弹簧被压缩到最短的过程，由能量守恒定律得解得（3）从开始到物块最终静止整个过程，由能量守恒定律得解得即物块最终静止时离C点的距离为6m。14. 如图所示，一足够长的倾斜传送带以速度顺时针匀速运动，传送带与水平方向的夹角。质量的小物块Р和质量的小物块Q由跨过定滑轮的轻绳连接，P与定滑轮间的绳子与传送带平行，轻绳足够长且不可伸长。某时刻物块Р从传送带上端以速度冲上传送带（此时P、Q的速率相等），已知物块Р与传送带间的动摩擦因数，不计滑轮的质量与摩擦，整个运动过程中物块Q都没有上升到定滑轮处。（，，）求：（1）请判断物块Р刚冲上传送带时受到摩擦力的方向，并求此时PQ两物块的加速度大小；（2）从物块Р刚冲上传送带到沿传送带运动到最远处的过程中，P、Q系统机械能的改变量；（3）若传送带以不同的速度顺时针匀速运动，当v取多大时，物块Р沿传送带运动到最远处过程中与传送带因摩擦产生的摩擦热量最小，最小值是多少？【14题答案】【答案】（1）沿传送带倾斜向上，；（2）；（3），【解析】【详解】（1）由题意知，物块Р刚冲上传送带时相对传送带向下运动，所以Р所受摩擦力方向沿传送带倾斜向上；受力分析知，对Q满足对P满足解得（2）设减速到与传送带共速的过程对P分析的解得当在传送带上减速到与传送带共速时，设此时P的加速度为，对Q有对P有解得与传送带共速到减速到0的过程中，对P得解得对系统分析知P、Q系统机械能的改变量为（3）设传送带的速度，共速前第一个减速过程Р的位移为，用时为，皮带位移为；共速后至减速为零为第二个减速过程，P的位移为，用时为，皮带位移为，则 解得皮带位移为第二个减速过程解得皮带的位移物块Р减速到0的过程中因摩擦产生的热量为Q代入数据可得可得当时，Q有最小值，最小值为