2021-2022学年陕西省铜川市第一中学高一（下）期中物理试题含解析

这是一份2021-2022学年陕西省铜川市第一中学高一（下）期中物理试题含解析，共18页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
铜川市一中2021-2022学年度第二学期高一年级（2024届）期中考试物理试题第I卷（共48分）一、选择题（本大题共12小题，共48分。1-8题每题只有一个选项正确，9-12题每题有多个选项正确，选对得4分，漏选得2分，有错选得0分.）1. 若物体在运动过程中受到的合外力不为零，则(  )A. 物体的动能不可能总是不变的 B. 物体的加速度一定变化C. 物体的速度方向一定变化 D. 物体所受合外力做的功可能为零【答案】D【解析】【分析】【详解】AD．物体在运动过程中所受到的合外力不为零，若合力总与速度垂直，合力不做功，由动能定理得知物体的动能不变，比如匀速圆周运动．故A错误，故D正确;B．物体在运动过程中所受到的合外力不为零，合力可能不变，也可能变，则加速度可能不变，也可能变,故B错误;C．力是改变物体速度的原因，合力不为零，物体的速度一定改变，但方向不一定改变,故C错误;故选D。2. 在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图中可以看到赛车沿曲线由M向N行驶．下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（）A.  B. C.  D. 【答案】C【解析】【详解】赛车做的是曲线运动，赛车受到的合力应该指向轨迹弯曲的内侧，由于赛车是从M向N运动的，并且速度在减小，所以合力与赛车的速度方向的夹角大于，故C正确．3. 如图所示，为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是（　　）A. 摆球A受重力、拉力和向心力的作用 B. 摆球A受拉力和向心力的作用C. 摆球A受拉力和重力的作用 D. 摆球A受重力和向心力的作用【答案】C【解析】【分析】【详解】摆球受重力、拉力两个力作用，这两个力的合力提供向心力。故选C。4. 关于做功和物体动能变化的关系，不正确的是（　　　）．A. 只有动力对物体做功时，物体的动能增加B. 只有物体克服阻力做功时，它的动能减少C. 外力对物体做功的代数和等于物体的末动能和初动能之差D. 动力和阻力都对物体做功，物体的动能一定变化【答案】D【解析】【详解】A.根据动能定理得W总=Ek，合力做功量度动能的变化．动力对物体做正功，只有动力对物体做功时，W总0，物体的动能增加，故选项A不合题意；B.物体克服阻力做功，阻力做负功，只有物体克服阻力做功时，W总0，物体的动能减少，故选项B不合题意；C.根据动能定理内容知道，外力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差，故选项C不合题意；
D.动力和阻力都对物体做功，物体受各个力做功的代数和可能为零，所以物体的动能可能不变，故选项D符合题意．5. 如图所示，从地面上同一位置同时抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N两点，两球运动的最大高度相同，空气阻力不计，则下列说法错误的是（　　）A. A、B的飞行时间相等B. A、B在空中不可能相遇C. B在最高点的速度与A在最高点的速度相等D. B在落地时的速度比A在落地时的大【答案】C【解析】【详解】A．斜抛运动可分解为水平方向的直线运动和竖直方向a=g的匀变速直线运动，由于两球运动的最大高度相同，它们上升时间和下落时间均相等，则两物体飞行的时间相等，选项A正确，不符合题意；B．两物体同时抛出，两物体到达两轨迹的交点位置时所用的时间不相等，可知A、B在空中不可能相遇，选项B正确，不符合题意；C．在最高点时，小球的竖直分速度为零，只有水平分速度，由水平位移x=vxt且xB>xA知B的水平分速度大于A的水平分速度，则B在最高点的速度比A在最高点的大，选项C错误，符合题意；D．由于高度相同，则由vy2=2gh知：A、B球落地的竖直分速度vy相同，故落地的速度由得落地时B球速度大于A球，故D项正确，不符合题意故选C。6. 如图所示，利用倾角为的传送带把一个质量为m的木箱匀速传送L距离，这时木箱升高h，木箱和传送带始终保持相对静止。关于此过程，下列说法正确的是（　　）A 木箱克服摩擦力做功mghB. 摩擦力对木箱做功为零C. 摩擦力对木箱做功为，其中为动摩擦因数D. 摩擦力对木箱做功为mgh【答案】D【解析】【详解】木箱和皮带间的摩擦力为静摩擦力，对木箱做正功，木箱匀速运动，根据功能原理，摩擦力对木箱做的功等于木箱克服重力做的功；该摩擦力为静摩擦力，静摩擦力为所以摩擦力对木箱做功为故ABC错误，D正确。故选D。7. 如图是摩托车比赛转弯时的情形.转弯处路面常是外高内低,摩托车转弯有一个最大安全速度,若超过此速度,摩托车将发生滑动.对于摩托车滑动的问题,下列论述正确的是（  ）A. 摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用B. 摩托车所受外力的合力小于所需的向心力C. 摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去D. 摩托车将沿其半径方向沿直线滑去【答案】B【解析】【详解】本题考查圆周运动的规律和离心现象．摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，没有离心力，A项错误；摩托车正常转弯时可看做是做匀速圆周运动，所受的合力等于向心力，如果向外滑动，说明提供的向心力即合力小于需要的向心力，B项正确；摩托车将在沿线速度方向与半径向外的方向之间做离心曲线运动，C、D项错误．8. 如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。 在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点。 在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（　　）A. 逐渐增大 B. 逐渐减小C. 先增大，后减小 D. 先减小，后增大【答案】A【解析】【详解】试题分析：因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点．设绳子与竖直方向夹角是，则（F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上），解得，而水平拉力F的方向与速度v的方向夹角也是，所以水平力F的瞬时功率是，则，故从A到B的过程中，是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，故A正确考点：考查了功率的计算【名师点睛】根据小球做圆周运动，合力提供向心力，即合力指向圆心，求出水平拉力和重力的关系，根据得出拉力瞬时功率的表达式，从而判断出拉力瞬时功率的变化 9. 在一光滑水平面内建立平面直角坐标系xoy，一物体从t=0时刻起，由坐标原点O（0，0）开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度-时间图象如图所示，下列说法中正确的是（　　）A. 前2s内物体沿x轴做匀加速直线运动B. 4s末物体坐标为（4m，4m）C. 4s末物体坐标为（6m，2m）D. 后2s内物体继续做匀加速直线运动，但加速度沿y轴方向【答案】AC【解析】【详解】A．前2s内物体沿x轴方向做匀加速直线运动，y轴方向速度为零，因此前2s内物体沿x轴做匀加速直线运动，A正确；B．速度-时间图像中速度图线与时间轴围成图形的面积表示物体走过的位移，4s末物体沿x轴的位移4s末物体沿y轴的位移4s末物体坐标为（6m，2m），B错误；C．由B项分析可知，C正确；D．后2s内物体x轴方向做匀速直线运动，但加速度y轴方向，物体做匀变速曲线运动，D错误．故选AC。10. 铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为，若质量为的火车转弯时速度大于，则（　　）。A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压C. 这时铁轨对火车的支持力大于 D. 这时铁轨对火车的支持力等于【答案】BC【解析】【详解】AB．火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，根据牛顿第二定律可得解得此时火车的速度正好是当火车转弯速度大于，需要的向心力增大，而重力与支持力的合力不变，所以此时外轨对外侧车轮轮缘有挤压。故A错误，B正确；
CD．火车以速度行驶时，铁轨对火车在垂直于轨道平面的支持力为FN，根据平衡条件可得FNcosθ=mg若火车转弯时速度大于时，由于外侧铁轨对外侧车轮有斜向下的压力，则此时火车对铁轨的压力大于，即铁轨对火车的支持力大于，故C正确，D错误。故选BC。11. 一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用．下列判断正确的是（    ）A. 0～2s内外力的平均功率是WB. 第2秒内外力所做的功是JC. 第2秒末外力的瞬时功率最大D. 第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是 【答案】AD【解析】【详解】A．由动量定理Ft=mv2﹣mv1求出1s末、2s末速度分别为v1=2m/s、v2=3m/s由动能定理可知合力做功为故0～2s内功率是故A正确；C．1s末、2s末功率分别为P1=F1v1=4WP2=F2v2=3W故C错误；BD．第1秒内与第2秒动能增加量分别为故第2s内外力所做的功为2.5J，B错误；而动能增加量的比值为4：5，故D正确；故选AD。12. 质量为、的两物体，静止在光滑的水平面上，质量为的人站在上用恒力拉绳子，经过一段时间后，两物体的速度大小分别为和，位移分别为和，如图所示，则这段时间内此人所做的功的大小等于（ ）A. B. C. D. 【答案】BC【解析】【详解】根据功能转化关系知道：人做的功都转化成了系统的能量，即m1、m2和人的动能，所以C答案正确；或者利用动能定理得绳子上的拉力对m1、m2做功的和为他们动能的增量，C答案正确．根据恒力做功的计算方法绳子上的力也为F，由恒力做功公式W=FS得：W=F（S1+S2），所以B正确．故选BC．【点睛】这是一道全面考查恒力做功计算的题目，定义法求功和间接计算能量是等效的，虽然答案的形式不同但功能相当；欲求人做的功不外乎两个方法：1、根据做功的定义由恒力做功公式求出；2、利用功能关系或动能定理求出增加的能量即为功的多少．第II卷（共52分）二、实验题（第1小题每空2分，第2小题4分，共12分）13. （1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹：A．通过调节使斜槽的末端保持______；B．每次释放小球的位置必须______（选填“相同”或“不同”）；C．每次必须由______（选填“运动”或“静止”）释放小球；D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触；E．将小球的位置记录在白纸上后，取下白纸，将点连成______（选填“折线”“直线”或“光滑曲线”）．（2）为探究平抛运动的规律，小明利用了频闪照相法，如图所示，背景方格纸的小方格边长L为2.5cm，A、B、C、D是实验中获得的同一小球在某段时间内先后经过的四个连续的点，g=10m/s2，则下列说法正确的是______A．小球在A点时，速度沿水平方向B．小球经过相邻两点的时间间隔为0.02sC．小球水平抛出的初速度为1.5m/sD．小球经过B点时其竖直分速度大小为1.5m/s【答案】    ①. 水平    ②. 相同    ③. 静止    ④. 光滑曲线    ⑤. C【解析】【详解】（1）为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需调节水平；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释放，即释放位置相同；将小球的位置记录在白纸上后，取下白纸，将点连成光滑曲线．（2）在竖直方向上，根据△y=L=gT2得，T=，平抛运动的初速度，B点的竖直分速度，A点的竖直分速度，可知A点的速度方向不沿水平方向，故A、B、D错误，C正确．三、计算题（本大题共4小题，共40分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）14. 小明将铅球以初速度v0=10m/s平抛出，铅球落地时速度方向与水平方向成θ=45°角，不计空气阻力，重力加速度为g=10m/s2 ． 则：    （1）铅球的抛出点离地面的高度；    （2）铅球的水平位移．    （3）铅球的运动时间．【答案】（1）5m（2）10m（3）1s【解析】【详解】（1）根据平行四边形定则知: 则解得 所以下落的高度为 （2）水平方向做匀速运动则 （3）根据速度的偏向角可知解得：【点睛】根据平抛运动规律求出小球落地过程的时间，再利用水平方向匀速，竖直方向自由落体求出水平位移和竖直高度．15. 在高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h，汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的（g取10m/s2）（1）如果汽车在这种高速公路的弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？（2）如果高速公路上设计了圆弧拱形立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱形立交桥的半径至少是多少？【答案】（1）150m；（2）90m【解析】【分析】【详解】（1）设汽车质量为m，汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有Fmax＝mg＝m由速度v=108km/h=30m/s得弯道半径rmin=150m（2）汽车过圆弧拱桥，可看做在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有mg－FN=m为了保证安全通过，车与路面间的弹力FN必须大于等于零，即有mg≥m代入v=108km/h=30m/s得R≥90m故半径至少是90m。16. 小球自的高度由静止释放，与地面碰撞后反弹的高度为。设碰撞时没有动能的损失，且小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变，求：（1）小球受到的空气阻力是重力的几倍？（2）小球从开始到停止运动的过程中运动的总路程。【答案】（1）倍；（2）【解析】【分析】【详解】（1）设小球的质量为m，所受阻力大小为Ff，小球从h处释放时速度为零，与地面碰撞反弹到时，速度也为零，由动能定理得： 解得 （2）设小球运动的总路程为s，且最后小球静止在地面上，对于小球整个过程，由动能定理可得代入相关数据，解得17. 汽车在水平直线公路上行驶，额定功率为，汽车行驶过程中所受阻力恒为f=2.5×103N，汽车的质量m=2.5×103kg。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为a=1.0m/s2，汽车达到额定功率后，保持额定功率不变继续行驶。求：（1）汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度；（2）20s时汽车的瞬时功率；（3）当汽车的速度为5m/s时的瞬时功率；（4）当汽车的速度为20m/s时的加速度。【答案】（1）；（2）；（3）；（4）【解析】【详解】（1）根据题意可知，当牵引力与阻力平衡时汽车达到最大速度，根据可求得（2）根据牛顿第二定律汽车匀加速时匀加速运动的牵引力汽车匀加速的最大速度
 匀加速的时间20s时汽车的瞬时功率为额定功率（3）汽车5m/s处于匀加速运动阶段，此时的牵引力，此时汽车瞬时功率（4）当汽车的速度为20m/s时，此时汽车额定功率，汽车牵引力根据牛顿第二定律