福建省厦门第二中学2020-2021学年高一下学期期中考试物理试卷

这是一份福建省厦门第二中学2020-2021学年高一下学期期中考试物理试卷，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．如图所示，一物块在与水平方向成θ=300的拉力F=10N的作用下，沿水平面向右运动一段距离s=2m. 则在此过程中，拉力F对物块所做的功为:（）
A．20J B．53J C．10J D．103J
2．下列几种运动中遵守机械能守恒定律的是: ( )
A．雨点匀速下落 B．汽车刹车时的运动
C．自由落体运动 D．木块沿斜面匀速下滑
3．竖直向上抛出一个物体，设向上为正，则其速度──时间图象是哪一个:( )
A． B．
C． D．
4．在同一水平直线上的两位置分别沿同水平方向抛出两小球A和B，两球相遇于空中的P点，它们的运动轨迹如图所示。不计空气阻力，下列说法中正确的是: ( )
A．在P点，A球的速度大小大于B球的速度大小
B．在P点，A球的速度大小小于B球的速度大小
C．抛出时，先抛出A球后抛出B球
D．抛出时，先抛出B球后抛出A球
5．起重机将物体从地面加速提升到某高度，在这一过程中
A．起重机对物体所做的功等于物体动能的增加量
B．起重机对物体所做的功等于物体机械熊的增加量
C．起重机对物体所做的功等于物体重力势能的增加量
D．物体受到的合力所做的功等于物体机械能的增加量
6．如图所示，传送带保持2 m/s的速度顺时针转动。现将一质量m＝1 kg的小物体轻轻地放在传送带的a点上，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，a、b间的距离L＝8m，g＝10 m/s2。设物体从a点运动到b点所经历的时间为t，该过程中物体和传送带间因摩擦而产生的热量为Q，下列关于t和Q的值正确的是 ( )
A．t＝4 s，Q＝4 J B．t＝4s，Q＝6 J
C．t＝5s，Q＝2J D．t＝5 s，Q＝8 J
7．某人划船横渡一条宽为L=100米河，船的划行速率v1恒定，河水流速v2=1.5m/s处处相同且恒定。已知此人过河最短时间为T1=40s；若此人用最短的位移划船过河，则需时间为T2。则v1与T2分别为( )
A．2.5m/s,50s B．2.0m/s,60s C．2.0m/s,50s D．2.5m/s,30s
8．如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮半径的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动．大轮以某一恒定角速度转动时，则A、C两点的线速度之比为vA:vC，角速度之比ωA:ωC为
A．2:1，2:1B．2:1，1:1
C．1:1，1:1D．1:2，1:1
9．下列哪些因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大( )
A．小球与斜槽之间有摩擦
B．安装斜槽时其末端水平
C．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远
二、多选题
10．如图所示，物体A和B质量均为m，分别与轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑轮之间的摩擦)，当用水平变力F拉物体B沿水平方向向右以v做匀速直线运动时，下列判断正确的是( )
A．物体A也做v匀速直线运动
B．绳子拉力始终大于物体A所受的重力
C．物体A的速度为
D．物体A的速度小于物体B的速度,为
11．质量为m的汽车，发动机功率恒为P，摩擦力f，牵引力F，汽车静止开始，经时间t行驶位移L时，速度达最大Vm，则发动机所做的功（）
A．PtB．FLC． +fLD．Fvmt
12．测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员的质量为m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮摩擦和质量），绳的另一端悬吊的重物质量为m2，人（人的正面朝左）用力向后蹬传送带而人的重心不动，设传送带上侧以速度V向后运动，则： （ ）
A．人对传送带做了正功
B．人对传送带做了负功
C．传送带对人做功的功率为m1gV
D．人对传送带做功的功率为m2gv
13．如图所示,在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧,上端O点与管口A的距离为2x0,一质量为m的小球从管口由静止下落,将弹簧压至最低点B,压缩量为x0,不计空气阻力,则( )
A．小球从接触弹簧开始,加速度一直减小
B．小球运动过程中最大速度大于
C．弹簧劲度系数大于
D．弹簧最大弹性势能为3mgx0
三、实验题
14．在做“验证机械能守恒定律”的实验时，实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了，剩下的一部分纸带上各点间的距离数值如图所示，已知打点计时器的周期为T=0.02s，重力加速度g=10m/s2；重锤的质量为m=1kg，已知S1=0.98cm，S2=1.42cm，S3=1.78cm，则
（1）重锤从B点到C点重力势能变化量是ΔEP=__________；（保留3位有效数字）
（2）记录B点时重锤的动能EkB＝0.180J，重锤从B点到C点动能变化量是ΔEk=__________；（保留3位有效数字）
（3）我们发现，ΔEP减少和ΔEk增加并不严格相等，产生误差的主要原因是______________________。
15．某学习小组的同学想要验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图装置，平衡摩擦力后，完成了该项实验．
实验时释放小车让钩码带着小车加速运动，用打点计时器（相邻两个点的时间间隔为T）记录其运动情况如纸带所示，纸带上开始的一些点较模糊未画出，现测得O到E点间的长为L，D到F点间的长为S，则E点速度大小为_________________．若取O点的速度V1、E点速度为V2，设钩码质量为m，小车质量为M，该实验必须满足条件________________ ，那么本实验最终要验证的数学表达式为_________________________________ ．
四、解答题
16．一个质量为5kg的物体从高处由静止开始下落,不计空气阻力，取g=10 m/s2。求：
(1)前4秒内，重力所做的功。
(2)第4秒末重力的瞬时功率。
17．如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上。已知l =1.4m，v =3.0m/s，m= 0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数，桌面高h =0.45m。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求
（1）小物块落地点距飞出点的水平距离s；
（2）小物块落地时的动能Ek；
（3）小物块的初速度大小v0。
18．如图所示，倾角为θ=45°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切，切点为B，整个轨道处在竖直平面内.一质量为m的小滑块从导轨上离地面高为h=3R的D处无初速下滑进入圆环轨道.接着小滑块从圆环最高点C水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，不计空气阻力。求：
（1）滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小；
（2）滑块运动到圆环最低点时的动能大小；
（3）滑块在斜面轨道BD间运动的过程中克服摩擦力做的功。
19．如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2×103 kg的汽车，汽车运动过程中发动机的输出功率保持不变,进入AB后先做变加速运动，随后做速度为10 m/s的匀速行驶。当汽车进入前方较粗糙的水平路段BC后，汽车先做变减速运动而后又做速度为5 m/s的匀速运动。汽车通过整个ABC路段的v－t图象如图乙所示，在t＝30 s时汽车到达C点，。假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)f1＝2000 N。(解题时将汽车看成质点)求：
(1)运动过程中汽车发动机的输出功率P；
(2)汽车速度为8m/s时的加速度a的大小；
(3) ABC路段的总长度。
参考答案
1．D
【解析】根据W=Fxcsθ可求，拉力做功W=103J，故D正确；ABC错误。
2．C
【解析】机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功。雨点匀速下落，雨点受到向上的阻力做负功，机械能减小，故A错误；汽车刹车时的运动，有阻力做负功，机械能减小，木块沿斜面匀速下滑，机械能减小，故BD错误；自由落体运动只有重力做功，机械能守恒，所以C正确。
3．B
【解析】上升和下落的过程中，物体都是只受重力作用，故加速度a=g保持不变，上升过程v大于0，所以B正确；ACD错误。
4．A
【解析】由图知，A、B下落的高度相同，故运动的时间相等，两球应同时抛出，CD错误；水平方向：x=v0t知，A球的水平速度大于B球的水平速度，竖直方向，vy=gt，两球相同，所以在P点的速度，A球的速度大于B球的速度，故A正确；B错误。
5．B
【解析】
根据动能定理：，所以起重机对物体所做的功等于物体机械能的增加量，物体受到的合力所做的功等于物体动能的增加量，所以ACD错误；B正确．
6．C
【解析】物体运动的加速度a=μg=1ms2，速度与传送带相等：v=at1，t1=2s，物体的位移：x1=12at12=2m，然后匀速运动：t2=L−x1v=3s，所以总的时间t=5s；传送带在t1时间内的位移x2=vt1=4m，产生的热量Q=μmgx2−x1=2J，所以ABD错误；C正确。
7．A
【解析】当v1垂直于河岸时，渡河时间最短，T1=Lv1，解得v1=2.5 m/s，合速度垂直于河岸时，渡河位移最短，此时合速度为v=v12−v22=2ms，渡河时间：T2=Lv=50s，所以A正确；BCD错误。
8．B
【解析】
A点和C点同轴传动，角速度相同，由于半径之比为2：1，根据公式v=rω，线速度之比为2：1；故A、C、D错误；B正确．
9．C
【解析】
本实验的目的是描出平抛物体的运动轨迹，并求出平抛物体的初速度，实验中只要保证小球离开斜槽末端时的平抛初速度相等即可，因此，即使小球与斜槽之间有摩擦，只要保证小球每次从斜槽上滚下的初始位置都相同，平抛时的初速度就都相同，不会引起误差，A错误；如果安装斜槽时其末端不水平，小球的运动就不是平抛，会引起误差，B正确；建立坐标系时，应以斜槽末端小球球心所在的位置为坐标原点，否则会引起误差，C正确；计算初速度时，计算点距抛出点O越远，x、y值就越大，用刻度尺进行测量时，其误差越小，故D错误
10．BD
【解析】
物体B的运动实际上有两个分运动构成，一方面绳子伸长，一方面绳子旋转，分解示意图如图所示．设此刻va与vb的夹角为，则 ，A的速度为一直比B小，所以C错误；D正确；通过上式分析A物体绝对不会匀速直线运动，A错；由于在拉动过程中，角度变化，所以A的速度不断变化，所以A实际上在向上变加速，所以B正确．
11．AC
【解析】
由题意知，发动机做功W=Pt，故A正确；根据动能定理：=
所以发电机做功还可以表示为 +fL ，故C正确；BD错误．
12．AD
【解析】
本题主要是通过在力的方向上有无位移判断力是否做功，人的重心不动知人处于平衡状态，摩擦力与拉力平衡，人对传送带的摩擦力方向向右，传送带在力的方向上有位移，所以人对传送带做功，故A正确；B错误；人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的滑动摩擦力平衡，即拉力大小等于m2g．所以人对传送带做功的功率为m2gv，传送带对人不做功，故C错误；D正确．
13．BCD
【解析】
小球接触弹簧开始：mg-kx=ma，加速下落，弹力增大，加速度减小，当小球的重力等于弹簧的弹力 时，所以速度最大，再下落，kx-mg=ma，弹力增大，加速度增大，所以A错误；从A到O：，解得O点的速度为，并非最大速度，所以最大速度大，故B正确；，x小于x0，弹簧劲度系数大于，C正确；根据机械能守恒定律，重力势能的减少应等于弹簧弹性势能的增加，重力势能减少，弹性势能最大为3mgx0，故D正确．
14． 0.142J 0.140J 存在摩擦阻力及空气阻力做功
【解析】（1）
（2）中点时刻的瞬时速度等于平均速度，则C点的速度vc=xBD2T
（4）△E P 减 和△E k 增 并不严格相等，产生误差的主要原因是重物下落时受到阻力作用，重物要克服阻力做功而损失一部分机械能。
15． m<【解析】
（1）因为相邻两点间的时间间隔为T，所以E点速度大小为 ；（2）设细绳对滑块的拉力为F，则对滑块,对砂桶 ，联立解得，由此式可看出，要使得F近似等于mg，则必须m＜＜M；（3）若取O点的速度为v1、E点速度为v2那么本实验最终要验证的数学表达式为．
16．（1）4000J；（2）2000W
【解析】（1）可知，mg=50N ，在3秒内，物体下落高度为h=12gt2=80m
重力做功：W=mgh=4000J
（2）第4s末的速度：v=gt=40 m/s
第4秒末重力的瞬时功率：P=mgv=2000W
17．（1）0.90m；（2）0.90J；（3）4.0m/s
【详解】
（1）物块飞出桌面后做平抛运动，在竖直方向上有
代入数据解得t=0.3s
在水平方向上有
代入数据解得s=0.90m
（2）对物块从飞出桌面到落地，由动能定理得
代入数据解得
（3）对滑块从开始运动到飞出桌面，根据动能定理有
代入数据解得
18．（1）gR ；（2）2.5mgR；（3）12mgR
【解析】（1）（1）根据几何关系知，OP间的距离x=2R
根据R=12gt2得
则滑块在最高点C时的速度vc=xt=gR
（2）小滑块在最低点时速度为V由机械能守恒定律得，
动能Ek=12mv2=2.5mgR
（3）从D到最低点过程中，运用动能定理得：动能定理：mgh−Wf=12mv2
解得：Wf=12mgR
19．（1）20 kW；（2）0.75 m/s2；（3）193.75m
【解析】(1)汽车在AB路段时，P=f1vm=2000×10=20kW
(2)根据牛顿第二定律：F-f1=ma
又P=Fv
联立得：Pv−f1=ma
代入数据可求，当v=8 m/s时，a=0.75 m/s2
(3)在0-10s内：Pt1−f1x1=12mv2
解得x1=50m
10-15s内：x2=vt=50m
在15-25s内：Pt2−f2x3=12mv'2−12mv2
其中f2=Pv'=4000N
解得x3=68.75m
在25-30s内：x4=vt=25m
所以ABC路段的总长度L=x1+x2+x3+x4=193.75m