2021-2022学年福建省厦门集美中学高一（下）期中物理试题含解析

集美中学2021——2022学年第二学期高一年级期中考

一、单选题（共6题，共24分）

1. 如图所示，a、b为钟表秒针上的两点。在秒针转动时，下列说法正确的是（　　）

A. a、b两点的线速度相等 B. a、b两点的角速度相等

C. a点线速度比b点的大 D. a点角速度比b点的大

【答案】B

【解析】

【详解】BD．由于a、b为钟表秒针上的两点，属于同轴转动，所以a、b两点的角速度相等，故B正确，D错误；

AC．由图可知a点的转动半径小于b点的转动半径，根据线速度与角速度的关系

可知，a点线速度比b点的小，故AC错误。

故选B。

2. 根据国家标准规定，电动自行车的最高速度不得超过20 km/h，一个高中生骑电动自行车按规定的最高速度匀速行驶时，电动车所受的阻力是总重力的0.1倍．已知人和车的总质量约为80 kg，则此时电动车电机的牵引力功率约为(     )

A. 160 W

B. 450 W

C. 750 W

D. 1600 W

【答案】B

【解析】

【详解】人汽车的速度大小

人在匀速行驶时，人和车的受力平衡，阻力的大小为

此时功率为

所以约为450W，故B正确，ACD错误．

3. 一质量为的物块沿倾角为的斜面滑下，到达斜面底端时的速度大小为，此过程重力做功的平均功率是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】物块做匀加速直线运动，平均速度为

重力做功的平均功率为

故选B。

4. 用玩具手枪以初速度竖直向上射出一颗质量为的子弹，子弹升到最高点之后，又落回射出点。若子弹所受空气阻力大小恒为，运动的最高点比射出点高，重力加速度大小为，则下列关于子弹的说法正确的是（　　）

A. 整个过程中空气阻力做功之和为0

B. 整个过程中损失的机械能为fh

C. 上升过程中重力势能增加

D. 上升过程中重力势能增加

【答案】D

【解析】

【详解】A．整个过程中空气阻力始终做负功，代数和不可能为零，故A错误；

B．整个过程中损失的机械能等于子弹克服阻力做的功，为

故B错误；

CD．对上升过程，根据动能定理可得

上升过程中增加的重力势能为

故C错误，D正确。

故选D。

5. 一小船渡河，河宽，水流速度，小船在静水中的速度，则（　　）

A. 小船能垂直到达正对岸

B. 小船渡河时间最短为

C. 小船渡河的实际速度一定为

D. 小船船头始终垂直于河岸渡河，若渡河过程中水流速度变大，则渡河时间将变长

【答案】B

【解析】

【详解】A．因小船在静水中的速度小于水流速度，故小船的合速度方向不可能垂直河岸，即小船不可能垂直到达正对岸，故A错误；

B．小船的最短渡河时间

故B正确；

C．实际速度即合速度，与小船在静水中的速度、水流速度和它们之间的夹角都有关系，则小船渡河的实际速度不一定为，故C错误；

D．根据合运动与分运动的独立性可知，船头垂直渡河时，渡河时间与水流速度无关，故D错误。

故选B。

6. 质量为m物体，在汽车的牵引下由静止开始运动，当物体上升h高度时，汽车的速度为v，细绳与水平面间的夹角为，则下列说法中正确的是（　　）

A. 此时物体的速度大小为

B. 此时物体的速度大小为

C. 若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力大于物体的重力

D. 若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力等于物体的重力

【答案】C

【解析】

【详解】AB.小车的运动可以看成是两个分运动的合成，一个是沿绳子拉伸方向的分运动，另一个垂直绳子方向绕滑轮转动的分运动，将小车的速度分解成沿绳子方向的分速度和垂直于绳子的分速度，物体上升的速度等于小车沿绳子方向的分速度，故有

AB错误；

CD.若汽车做匀速运动，即汽车速度保持不变，绳子与水平面的夹角减小，由

可知物体的速度增大，物体向上做加速运动，加速度方向向上，合力方向向上，绳子拉力大于物体重力，C正确，D错误；

故选C。

二、多选题（共4题选对6分选不全3分选错没分，共24分）

7. 下列对物理必修2教材中出现的四幅图分析正确的是（　　）

A. 图1：小球在水平面做匀速圆周运动时，向心力是细线拉力的水平分力

B. 图2：物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，受到重力、支持力、摩擦力和向心力四个力作用

C. 图3：汽车过拱桥最高点时，处于失重状态，速度越大，对桥面的压力越大

D. 图4：若轿车转弯时速度过大，可能因离心运动造成交通事故

【答案】AD

【解析】

【详解】A．小球受重力和细线的拉力作用，细线拉力竖直向上的分力与重力平衡，水平分力提供向心力，故A正确；

B．向心力是效果力，匀速圆周运动中向心力由合外力提供，物体受到重力、支持力和摩擦力三个力作用，故B错误；

C．汽车过凸形桥最高点时，加速度向下，处于失重状态，速度越大，所需要的向心力越大，对桥面的压力越小，故C错误；

D．汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，摩擦力提供向心力，速度过大，可能导致汽车做离心运动，容易造成交通事故，故D正确。

故选AD。

8. 某次军事演习中， 在P、Q两处的炮兵向正前方同一目标O发射炮弹， 要求同时击中目标， 炮弹轨迹如图所示， 忽略空气阻力， 下列说法正确的是（　　）

A. A先发射 B. B先发射

C. A在最高点的速度比B的大 D. A在最高点的速度比B的小

【答案】BC

【解析】

【详解】A B．斜抛运动可视为水平的匀速与竖直方向的上抛运动的合成，设竖直方向的初速度为vy，则上升的最大高度为

因炮弹B上升的高度大于炮弹A上升的高度，则有

根据运动的独立性原理，则回到同水平面所用时间为

可推得炮弹B运动时间大于炮弹A所用时间，依题意有B炮弹先发射，故A错误，B正确；

C D．根据运动的独立性原理可知，炮弹在最高点的速度即为水平的初速度，因水平匀速，有

因炮弹A水平位移大于B的水平位移，且炮弹A运动的时间小于炮弹B运动时间，则有

故D错误，C正确。

故选BC。

9. 如图所示，一同学分别在同一直线上的A、B、C三个位置投掷篮球，结果都垂直击中篮筐，速度分别为、、。若篮球出手时高度相同，出手速度与水平夹角分别为、、，下列说法正确的是（   ）

A.  B.

C.  D.

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】A．篮球的运动可反向看成平抛运动，由

可知，篮球运动时间相同，由

可知，篮球出手时竖直分速度相同，则篮球出手的速度为

从A点投掷时水平位移x最大，故出手速度v最大，A错误，B正确；

CD．由速度偏角公式可得

从A点投掷时水平位移x最大，故最小，C错误，D正确。

故选BD。

10. 用细绳拴着质量为m的小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示。则下列说法正确的是（　　）

A. 小球通过最高点时，绳子张力可以为0

B. 小球通过最高点时的最小速度是0

C. 小球刚好能通过最高点时的速度是

D. 小球通过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相反

【答案】AC

【解析】

【详解】A．小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力，此时拉力为零，故A正确；
BC．小球刚好能过最高点时满足的条件是小球受的重力提供向心力，即

解得

故B错误，C正确；
D．小球过最高点时受绳子拉力作用，方向与重力方向相同，故D错误。
故选AC。

三、实验探究题（共3题，共14分）

11. 某同学想通过实验研究平抛运动，另一位同学提供了几点建议，你认为合理的是（　　）

A. 安装斜槽轨道时，其末端必须保证水平

B. 斜槽轨道必须光滑

C. 每次小球应该从同一位置静止释放

D. 为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】A．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需调成水平，故A正确；

BC．为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止滚下，斜槽不一定需要光滑，故B错误，C正确；

D．为描出小球运动轨迹，描绘的点应用平滑的曲线边接，故D错误。

故选AC。

12. 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的边长为10cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，如果取g=10m/s2，那么（  ）

A. 闪光的时间间隔是0.1s

B. 小球运动的水平分速度为2.0m/s

C. 小球经过b点速度的大小为2.5m/s

D. 小球是从O点开始水平抛出的

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．在竖直方向上，根据

△y=L=gT2

得闪光的时间间隔

A正确；

B．小球的水平分速度

B正确；

C．小球经过b点的竖直分速度

根据速度的平行四边形定则可知，b点的速度

C正确；

D．根据

可推出抛出点到b点的运动时间为，而O到b的时间为0.2s，可知O点不是抛出点，D错误。

故选ABC。

13. 利用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

（1）下列做法正确的有______。

A.必须要称出重物的质量

B.图中两限位孔必须在同一竖直线上

C.用手提住纸带，让手尽量靠近打点计时器

D.若纸带上开始点迹不清，选择后面点也可以进行验证

（2）安装好打点计时器后，下列实验操作步的合理顺序是______。

①用手提看纸带使重物靠近打点计时器。

②将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器的限位孔。

③取下纸带，在纸带上任选几点，分别测出它们与第一个点的距离，并算出重物在打下这几个点时的瞬时速度。

④接通电源，松开纸带，让重物自由下落。

⑤查出当地的重力加速度g值，比较相应的动能增加量和重力势能的减少量是否相等。

（3）如图所示是实验时得到一条纸带，O点是重物刚下落瞬间打点计时器打下的第一个点，C点是第n个点，相关距离在图中已注明。已知相邻计数点间的时间间隔为T。

①下面测量C点速度的方法中正确的是______。

A.    B.    C.    D.

②选取从O点到C点的过程来验证机械能守恒定律，请用题中所给的符号写出需要验证的表达式______。

（4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘图像研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的图像是图中的______。

A． B. C. D.

【答案】    ①. BD    ②. ② ① ④ ③ ⑤    ③. C    ④.     ⑤. A

【解析】

【详解】（1）[1]

A．由 可知不需要称出重物的质量，故A错误；

B．两限位孔必须在同一竖直线上，以减小纸带与限位孔之间的摩擦，故B正确；

C．用手提住纸带的上端，让重物尽量靠近打点计时器，故C错误；

D．若纸带上开始点迹不清，选择后面点也可以进行验证，故D正确。

故选BD。

（2）[2] ②①④③⑤

（3）[3] ABCD．根据匀变速直线运动中间时刻速度大小等于该段时间的平均速度可得

故ABD错误，C正确。

故选C。

[4]由

得

（4）[5] 由

可得

可知，故A正确，BCD错误。

故选A。

四、解答题（共3题，共38分）

14. 如图所示，质量为的物体，以初速度从A点向下在部分粗糙、BC部分光滑的轨道中运动。不计空气阻力，若物体通过点时的速度为，求：

（1）物体在AB部分运动时克服阻力做的功；

（2）物体离开C点后还能上升的高度。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）由动能定理有

解得

（2）由动能定理有

解得

15. 如图所示，固定的水平轨道与固定的光滑半圆弧轨道相切于B点，虚线BC为轨道直径，半径为R，水平轨道AB长为L。一个质量为m的小物块以某一速度从A点沿着轨道经B点向C点运动，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为，当小物块沿半圆弧轨道运动到最高点C时，小物块对轨道的压力为，重力加速度为g。求：

（1）小物块运动到圆弧底端B点时的速度大小；

（2）小物块在A点时的初始动能。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）在最高点C，根据牛顿第二定律

代入数据解得

从B到C 根据动能定理

代入数据解得

（2）从A到B 根据动能定理

解得

16. 物流园的包裹流通路线如图所示，斜面AB长度L=2.5m倾角θ=37°。一个质量m=2kg的包裹从斜面上的A点由静止滑下，在斜面底端经过一段可忽略不计的光滑小圆弧从B点滑上水平传送带，传送带顺时针匀速转动，包裹与传送带共速后从传送带末端C点水平飞出，最后落入地面上的包装盒中。包装盒与C点的竖直高度h=0.8m，水平距离为s=1.6m。已知包裹与斜面间动摩擦因数为μ1=0.65，包裹与传送带间动摩擦因数为μ2=0.2。g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）包裹滑上传送带B点时的速度大小v1；

（2）传送带匀速运动速度v2；

（3）包裹与传送带间因摩擦产生的热量Q。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）包裹从A到由动能定理得

解得

（2）包裹从C点飞出后做平抛运动，则有

水平方向

解得C点速度为

由于包裹已和传送带共速，故传送带的速度为；

（3）包裹滑上传送带后先做加速运动，与传送带共速后做匀速运动，设包裹加速运动过程中的时间为，加速度为，位移为x1，传送带位移为x2

对包裹根据牛顿第二定律

共速时间为

包裹的位移为

皮带的位移为

则由功能关系可得物块和皮带间产生的热量

代入数据解得