2018-2019学年宁夏石嘴山市第三中学高一下学期期中考试物理试卷（解析版）

2018-2019学年宁夏石嘴山市第三中学高一下学期期中考试物理试卷（解析版）

石嘴山市三中2018-2019（二）高一期中考试物理试卷 一、单选题 ‎1.下列所述实例中，遵循机械能守恒的是　　‎ A. 小孩沿滑梯匀速下滑 B. 吊车将货物匀速吊起 C. 降落伞在空中减速下降 D. 标枪在空气中飞行的过程不计空气阻力 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小孩沿滑梯匀速下滑，必定受到摩擦力的作用，摩擦力做负功，所以小孩的机械能不守恒；故A错误.‎ B．吊车将货物匀速吊起，物体的动能不变，重力势能增加，则其机械能必定增加；故B错误.‎ C．降落伞在空中减速下降，必定受到向上的阻力，阻力做负功，其机械能减少；故C错误.‎ D．标枪在空气中飞行的过程，只受重力，机械能守恒；故D正确.‎ ‎2.在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次是斜向上拉，第二次是斜下推，两次力的作用线与水平方向的夹角相同，力的大小也相同，位移大小也相同，则　　‎ A. 力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功也相同 B. 力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功不相同 C. 力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功相同 D. 力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功也不相同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 由知，由于两种情况下力的大小和位移大小相同，故力F两种情况下对物体做功一样多；物体在粗糙水平面上运动时会受到阻力的作用，两种情况下物体对地面的压力不同，所以滑动摩擦力的大小也不同，导致水平方向的合力也不同，由牛顿第二定律可以知道：当斜向上拉时，合力；当斜下推时，合力，对比可知合力，由于水平方向的位移相同，故第一次合力对物体做的总功大于第二次合力对物体做的总功；故选B。‎ ‎3.如图所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动的过程中，A、B间有相互作用的摩擦力，则摩擦力做功的情况是　　 ‎ A. A、B都克服摩擦力做功 B. 摩擦力对A不做功，B克服摩擦力做功 C. 摩擦力对A做功，B克服摩擦力做功 D. 摩擦力对A、B都不做功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】做功的两个必要因素是力和在力的方向上通过一段位移，当B向左移动时，A没有动，故AB之间的摩擦力对A没有做功；B物体受到的摩擦力方向与运动方向相反，故摩擦力对B做负功，即B克服摩擦力做功；则ACD错误，B正确。‎ ‎4.今年年初我国南方部分地区遭遇了严重雪灾.在抗雪救灾中，运输救灾物资的汽车以额 定功率上坡时，为增大牵引力，司机应使汽车的速度（ ）‎ A. 减小 B. 增大 C. 保持不变 D. 先增大后保持不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：由功率公式P=Fv可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡．故选A。‎ 考点：功率 ‎【名师点睛】司机用“换挡”的办法来减速行驶是为了获得更大的牵引力来上坡，由P=FV可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大；本题很好的把现实生活中的事情与所学的物理知识结合了起来，可以激发学生的学习兴趣。‎ ‎5.质量为m的汽车，其发动机额定功率为P.当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为(　　)‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 车在斜坡上速度最大时，受力平衡；对车受力分析，可得车的牵引力。则车在斜坡上的最大速度。故B项正确，ACD三项正确。‎ 点睛：车速度最大时，加速度为零，据受力分析，求出对应的牵引力；再据可求出车的最大速度。‎ ‎6.如图所示，一物体从A点沿光滑面AB与AC分别滑到同一水平面上的B点与C点，则下列说法中正确的是(　　)‎ A. 到达斜面底端时的速度相同 B. 到达斜面底端时的动能相同 C. 沿AB面和AC面运动时间一样长 D. 沿AC面运动时间长 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 解：A、B、物体沿斜面下滑，只有重力做功，根据动能定理，有 mgh=mv2‎ 解得 v=‎ 即末速度大小与斜面的坡角无关，故A错误，B正确；‎ C、D、物体受到的合力为 F合=mgsinθ ①‎ 根据牛顿第二定律，有 F合=ma ②‎ 由运动学公式 s==at2③‎ 由①②③三式，解得 t=‎ 即斜面坡角越大，下滑的越短，故C错误，D也错误；‎ 故选：B．‎ ‎【点评】求解力学问题可以用力与运动的相关知识求解，也可以用功能原理求解．‎ ‎7.以下说法中，正确的是　　‎ A. 弹簧弹力做正功，弹簧系统的弹性势能一定增加 B. 合外力做负功，物体的机械能一定减少 C. 一个物体所受合外力为零，它的机械能一定守恒 D. 一个物体所受合外力不为零，它的机械能可能守恒 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．弹簧弹力做正功，弹簧系统的弹性势能一定减少，A错误；‎ B．合外力做负功，物体的动能一定减少，无法判断机械能的变化；B错误.‎ C．只有重力或弹簧弹力做功，物体的机械能才守恒，C错误；‎ D．一个物体所受合外力不为零，它的机械能可能守恒，比如做平抛运动的物体，D正确；‎ ‎8.如图所示，滑雪运动员沿倾角为的滑雪道匀速下滑　　 ‎ A. 运动员的机械能逐渐减小 B. 运动员的动能增加 C. 运动员的重力势能逐渐增加 D. 运动员的合外力做功减小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．运动员下滑过程中，重力做正功，则其重力势能减小，动能不变，所以机械能减小；故A正确.‎ B．运动员做匀速运动，所以动能不变；故B错误；‎ C．运动员下滑过程中，重力做正功，则其重力势能减小；故C错误.‎ D．运动员沿雪道匀速下滑，合力为零，则合力做功为零；故D错误.‎ ‎9.a、b、c三个相同小球在同一高度抛出，a球竖直上抛、b球竖直下抛、c球水平抛出，直至落地，不考虑空气阻力，在这三个过程中　　‎ A. a球重力做功最多 B. b球落地时速度最大 C. c球重力势能变化最大 D. 三个球都做匀变速运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据重力做功公式WG=mgh，h是初末位置的竖直高度差，可知，三个小球下落的高度相等，重力做功相同；故A错误.‎ B．三个小球沿着不同的方向抛出，都只有重力做功，机械能守恒，抛出时机械能相等，故落地时动能相等，速度大小相等；故B错误.‎ C．由于重力做功相同，所以重力势能变化相同；故C错误.‎ D．三个小球都只受重力，加速度均为g，都做匀变速运动；故D正确.‎ ‎10.如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A由静止开始沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则下列说法不正确的是　　‎ A. 到达底端时重力的瞬时功率 B. 重力对两物体做的功相同 C. 整个过程中，两物体机械能的改变量不同 D. 到达底端时两物体的动能相同，速度大小相等 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．由于质量相等，高度变化相同，所以到达底端时两物体的动能相同，速度大小相同，但速度方向不同，到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但A物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，有PA＜PB，故AD正确.‎ C．A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，整个过程物体机械能都守恒，所以整个过程机械能的改变量相同，故C错误；‎ B．两物体质量相m同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，故B正确；‎ ‎11. 如图所示，一物体在直立弹簧的上方h处下落，然后又被弹回，若不计空气阻力，则下列说法中错误的是( )‎ A. 物体在任何时刻的机械能都跟初始时刻的机械能相等 B. 物体跟弹簧组成的系统任何两时刻机械能相等 C. 在重力和弹簧的弹力相等时，物体的速度最大 D. 物体在把弹簧压缩到最短时，它的机械能最小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：物体由于受弹力作用，弹力对物体做功，故物体的机械能不守恒，故A错误；物体和弹簧组成的系统，只用重力做功，故系统的机械能守恒，故B正确；物体先做自由落体运动，与弹簧接触后加速度减小，但速度增大；当重力和弹簧的弹力相等时，物体的速度达最大，故C正确；‎ 物体把弹簧压缩到最短时，弹性势能最大，故小球的机械能最小，故D正确；；‎ 考点：机械能守恒定律；‎ 点评：对于机械能守恒的判断，一定要明确我们要研究的是哪一个物体或系统；可以根据能量是否和外部的物体发生交换来判断机械能是否守恒．‎ ‎12.如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡粗糙底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，A、B之间的水平距离为s，重力加速度为下列说法正确的是　　‎ A. 小车重力所做的功是mgh B. 推力对小车做的功是 C. 合外力对小车做的功是 D. 阻力对小车做的功是 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在小车上升的过程中，重力做功为；故A错误.‎ C．对小车由动能定理可知，合力做功等于动能的变化，则合力做功为；故C正确.‎ B．由于推力为恒力，推力方向的分位移为s，故推力对小车做功为;故B错误.‎ D．根据动能定理：，可得阻力做功为；故D正确.‎ 二、多选题 ‎13. 关于功率，下列说法正确的是(　　)‎ A. 不同物体做相同的功，它们的功率一定相同 B. 物体做功越多，它的功率就越大 C. 物体做功越快，它的功率就越大 D. 发动机的额定功率与实际功率可能相等，也可能不相等 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 功率是表示做功快慢的物理量，不仅与做功的多少有关，而且跟做功所需的时间有关，故C正确，A、B错．发动机的实际功率可能等于额定功率，也可能不等于额定功率，故D正确．‎ ‎14.在离地面高h处，以初速度竖直上抛一质量为m的物体，不计空气阻力，运动的最高点离抛出点高为H，落地速度为，则此人在抛物体过程中对物体做的功为　 　‎ A. B. mgH C. D. ‎ ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在人推物体的过程中，由动能定理可得：； 故A正确；‎ B．对于从开始抛到最高点由动能定理可得：W-mgH=0，故W=mgH，故B正确；‎ C．对全过程分析可知，在球运动的过程中，球受人的抛出力做功，重力做功；且已知初动能和末动能，由动能定理可得：解得人对球所做的功：，故C正确；‎ D．根据动能定理，动能增加量等于合外力做的总功为mgh，包括人对球做的功和重力做的功；故D错误.‎ ‎15.某人用手将‎10kg物体由静止竖直向上提起‎1m，此时物体的速度为取，则下列说法正确的是　 　‎ A. 手对物体做功120J B. 合外力做功120J C. 物体的机械能增加20J D. 物体重力势能增加100J ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】分析物体的运动的情况可知，物体的初速度的大小为0，位移的大小为‎1m，末速度的大小为‎2m/s，‎ 由可得，加速度为：a=‎2m/s2，‎ 由牛顿第二定律可得：F-mg=ma，拉力：F=mg+ma=120N.‎ A．手对物体做功为：W=FL=120×1=120J，故A正确，‎ B．由动能定理可知，合力做的功等于动能的变化：，故B错误.‎ C．重力做功不改变物体的机械能，机械能的增量等于手的拉力做功为120J，故C错误；‎ D．重力势能的增量等于克服重力做的功，即：△EP=WG=mgh=10×10×1=100J，故D正确；‎ ‎16. 改变物体的质量和速度,都能使物体的动能发生改变.下列哪种情况,物体的动能是原来的2倍 A. 质量减半,速度增大到原来的2倍 B. 速度不变,质量增大到原来的2倍 C. 质量减半,速度增大到原来的4倍 D. 速度减半,质量增大到原来的4倍 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 根据，判断出质量减半,速度增大到原来的2倍，动能增大到原来的2倍；A对；速度不变,质量增大到原来的2倍，动能增大到原来的2倍，B对；质量减半,速度增大到原来的4倍，动能变为原来的8倍，C错；.速度减半,质量增大到原来的4倍，动能不变，D错。‎ 思路分析：根据动能的表达式直接判断 试题点评：考查动能的决定因素的理解 ‎17.A、B两物体的质量比为3：1，它们和地面间的动摩擦因数相同，则它们在水平地面上以相等的初动能开始滑动到停止的过程中，下面说法中正确的有　 　‎ A. 经历的时间之比为1： B. 经历的时间之比为：1‎ C. 通过的位移之比为1：3 D. 通过的位移之比为3：1‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据牛顿第二定律得：，动摩擦因数相等，则两物体匀减速运动的加速度大小相等，因为动能相等，质量之比为3:1，根据知，初速度大小之比为，根据知，经历的时间之比为;故A正确，B错误.‎ CD．根据匀变速直线运动的平均速度推论，知，因为初速度大小之比为，时间之比为，则通过的位移大小之比为1:3．故C正确，D错误.‎ ‎18.如图，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，可视为质点的小物块放在小车的最左端，现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f，物块运动到小车的最右端时，小车通过的距离为则　 　‎ A. 物块到达小车最右端时，小车具有的动能为fx B. 物块到达小车最右端时，物块具有的动能为 C. 在这个过程中，摩擦力对物块所做的功为 D. 在这个过程中，物块和小车增加的动能为fx ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 对小车，由动能定理得，A正确；对物块，由动能定理可知，小车的动能为，B错误；物块克服摩擦力做功，C正确；对物块与小车组成的系统，由能量守恒定律可知，系统增加的机械能为，D错误．‎ 三、实验题探究题 ‎19.如图所示是某研究性学习小组做“探究功与物体速度变化的关系”的实验装置图。‎ 图中是小车在一条橡皮筋作用下的情境，橡皮筋对小车做的功记为当他们用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，每次保证小车和橡皮筋都拉伸到同一位置释放，小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出，则：‎ ‎ 除了图中的已给出的实验器外，还需要的器材有________________ ．‎ ‎ 实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取措施是 ___________ ．‎ ‎【答案】19. 刻度尺 ‎ ‎20. 适当垫高木板以平衡摩擦力（每空2分）16.（4分）‎ ‎【解析】‎ 分析：（1）①该实验用到打点计时器，所以需要交流电源，要测量长度，还需要刻度尺；②小车下滑时受到重力、细线拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，需要采取平衡摩擦力的措施．‎ 解答：解：（1）①该实验用到打点计时器，所以需要交流电源，要测量长度，还需要刻度尺；‎ ‎②小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高平衡小车所受的摩擦力．‎ 故答案为：（1）交流电源、刻度尺；将长木板的一段垫高平衡小车所受的摩擦力 点评：本题关键是结合探究功与速度变化关系的实验原理进行分析，如本实验中，明确小车的运动情况，先加速，再匀速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，故需要测量匀速阶段的速度．‎ ‎20.用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即验证机械能守恒定律．‎ 下面列举了该实验的几个操作步骤：‎ A. 按照图示的装置安装器件；‎ B. 将打点计时器接到电源的“直流输出”上；‎ C. 用天平测出重锤的质量；‎ D. 先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带；‎ E. 测量纸带上某些点间的距离；‎ F. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．‎ 其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是______ 将其选项对应的字母填在横线处 ‎ 供选择的重物有以下四个，应选择______ ．‎ A. 质量为‎100g的木球      质量为‎10g的砝码 ‎ 质量为‎200g的钩码      质量为‎10g的塑料球 实验中，若选用质量的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点速度恰好为零，每两个计数点之间还有四个点未画出，选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点，如图所示，经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为、、已知打点计时器的频率为50Hz，当地的重力加速度．‎ 根据以上数据，可计算出打B点时的速度 ______；重物由O点运动到B点，重力势能减少了______J，动能增加了______ （结果都要求保留小数点后两位）‎ ‎【答案】 (1). BCD (2). C (3). 400 (4). 8.43 (5). 8.00‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)B．应将打点计时器接到电源的交流输出端上，故B错误．‎ C．因为我们是比较mgh、的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平故C没有必要．‎ D．开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D错误．‎ 没有必要进行的或者操作不当的步骤是BCD．‎ ‎(2)由于实验中受到空气阻力和纸带的摩擦阻力，所以我们应找体积较小，质量较大的物体作为研究对象 ‎(3)B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则:．‎ 重物由O点运动到B点，重力势能的减小量:．‎ 动能的增加量:．‎ 四、计算题 ‎21.如图所示，用的水平拉力，使质量为‎1kg的物体从A点由静止开始沿水平面做匀加速直线运动到达B点，已知A、B之间的距离物体与水平面间的动摩擦因数均为，重力加速度取.求：‎ 拉力F在此过程中所做的功；‎ 物体运动到B点时的动能．‎ ‎【答案】(1)64J (2)32J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据恒力做功的定义，拉力F在此过程中所做的功为： J ‎ ‎(2)由动能定理，物体运动到B点时的动能为： ‎ ‎ J ‎22.将质量为‎2kg的物体从距地面某高处自由释放，不计空气阻力，重力加速度取物体未落地.求：‎ 物体在前2秒内重力所做的功；‎ 物体在第2秒内重力做功的平均功率；‎ 物体第2秒末重力的瞬时功率．‎ ‎【答案】(1)400J (2)300W (3)400W ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)内下降的高度为:‎ 重力做功为: ‎ ‎(2)物体第1s内下降高度为: ‎ 第2s内下降高度为: ‎ 第2s内平均功率为: ‎ ‎(3)末的速度为: ‎ 瞬时功率为:‎ ‎23.如图所示，光滑的水平面AB与光滑的半圆形轨道相接触，直径BC竖直，圆轨道半径为R，一个质量为m的物体放在A处，物体在水平恒力F的作用下由静止开始运动，当物体运动到B点时撤去水平外力之后，物体恰好从圆轨道的定点C水平抛出，后又落回A处，求力F的大小．‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】物体恰好从圆轨道的定点C水平抛出，则在C点，由重力提供向心力，‎ 则有： ‎ 解得： ‎ 从C到A的过程中，根据平抛运动：2R= ，XAB=vct 解得：XAB=2R 从A到C的过程中，根据动能定理得： ‎ 解得：‎ ‎24.如图a所示，在水平路段上有一质量为的汽车（可看成质点），正以的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段较粗糙，汽车通过整个路段的v-t图象如图b所示（在处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力各自有恒定的大小。‎ ‎（1）求汽车在AB路段所受的阻力大小f；‎ ‎（2）求汽车刚好开过B点时的加速度大小a；‎ ‎（3）求BC路段的长度L。‎ ‎【答案】(1)f=2000 N (2) a=‎1m/s2 (3) L=‎‎68.75m ‎【解析】‎ ‎（1）汽车在AB路段做匀速直线运动，根据平衡条件，有：F1=f1 P=F1v1 解得：＝2000N，方向与运动方向相反； （2）t=15s时汽车处于平衡态，有：F2=f2 P=F2v2 解得：＝4000N t=5s时汽车开始减速运动，根据牛顿第二定律，有：f2-F1=ma 4000-2000=2×‎103a 解得：a=‎1m/s2 ，方向与运动方向相反； （3）对于汽车在BC段运动，由动能定理得：Pt−f2s＝mv22−mv12 20×103×10−4000s＝×2×103×52−×2×103×102 解得：s=‎68.75m ‎ 点睛：抓住汽车保持功率不变这一条件，利用瞬时功率表达式求解牵引力，同时注意隐含条件汽车匀速运动时牵引力等于阻力；对于变力做功，汽车非匀变速运动的情况，只能从能量的角度求解．‎ ‎25.如图所示的“S”型玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，放置在竖直平面内，轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，轨道在水平方向不可移动，弹射装置将一个小球可视为质点从a点水平弹射出，以速度从b点进入轨道，经过轨道后从最高点d水平抛出抛出后小球不会再碰轨道，不计其它机械能损失，圆的半径，小球质量，玩具轨道质量为，，求：‎ 若，小球从最高点d抛出后的水平射程；‎ 若，小球经过轨道的最高点d时，管道对小球作用力的大小和方向；‎ 设小球进入轨道之前，轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力，那么当小球经过两半圆的对接处c点时，要使轨道对地面的压力为零，至少为多大？‎ ‎【答案】(1)‎1.2m (2)方向向下(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】对b到d全过程运用动能定理：．‎ 解得：‎ 小球离开d点后做平抛运动，，‎ 解得： ‎ 水平射程:．‎ 在d点有： ‎ 管道对小球的作用力方向向下．‎ 当小球在c点对轨道向上的作用力等于轨道自身的重力时，轨道对地面的压力为0．‎ 有: ‎ 根据动能定理得： ‎ 联立解得：．‎