福建省福州市八县市协作校2022学年高一物理下学期期中联考试题含解析

福建省福州市八县（市）协作校2022-2022学年高一下学期期中联考物理试题一、单项选择题：1.以下关于功和能的说法中正确的是（）A.功是矢量，能是标量B.功是能量转化的量度C.使用机械可以省功D.因为功和能的单位都是焦耳，所以功就是能【答案】B【解析】解:AC、物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功,简称功,功是标量;能量也是标量,故A错误; BD、功是能量转化的量度,单位都是焦耳,但功不是能量,功属于过程量,能量属于状态量,所以B选项是正确的,D错误. C、使用机械可以省力，但不会省功，故C错误；故选B2.一个质点受到相互垂直的两个力F1和F2的作用，由静止开始运动，若运动中保持力F2的大小和方向及F1的方向不变，但F1的大小突然增大△F，则质点此后()A.可能做变加速直线运动B.一定做匀变速曲线运动C.可能做变加速曲线运动D.一定做匀变速直线运动【答案】B【解析】：质点原来是静止的，在F1、F2的合力的作用下开始运动，此时质点做的是直线运动，运动一段时间之后，物体就有了速度，而此时将F1突然增大为F1+△F，F1变大了，它们的合力也就变了，原来合力的方向与速度的方向在一条直线上，质点做的是直线运动，把F1改变之后，由平行四边形定则可知，合力的大小变了，合力的方向也变了，就不再和速度的方向在同一条直线上了，所以此后质点将做曲线运动，由于F1、F2都是恒力，改变之后它们的合力还是恒力，质点的加速度就是定值，所以在相等的时间里速度的增量一定相等，故质点是在做匀变速曲线运动，故B正确，ACD错误故选B3.-13-\n如图所示，小船沿直线AB过河，船头始终垂直于河岸.若水流速度增大，为保持航线不变，下列措施与结论正确的是()A.增大船速，过河时间不变B.减小船速，过河时间变长C.增大船速，过河时间缩短D.减小船速，过河时间不变【答案】C【解析】解:船头始终垂直于河岸,河宽一定,当水流速度增大,为保持航线不变,根据运动的合成,静水速度必须增大,再根据,所以渡河的时间变小，故C正确；ABD错误故选C点睛：小船渡河的运动可分解为沿河岸方向和垂直河岸方向两个分运动,分运动和合运动具有等时性,根据垂直河岸方向的运动去判断渡河的时间.4.两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动一段位移．此过程中F1对物体做功24J，物体克服F2做功8J．则物体的动能变化是（　　）A.增加16JB.减少16JC.增加32JD.减少32J【答案】A【解析】根据动能定理：合外力对物体做的功等于物体动能的变化，故力和对物体做功为两力做功的代数和，所以合力所做的功为，由动能定理可得，动能增加16J，故A项正确。故选A5.如图是一汽车在平直路面上启动的速度﹣时间图象，整个启动过程中汽车受到的阻力恒定不变，其中t1时刻起汽车的功率保持不变．由图象可知（　　）A.0～t1时间内，汽车的牵引力增大，功率增大-13-\nB.0～t1时间内，汽车的牵引力不变，功率不变C.t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，功率减小D.t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，功率不变【答案】D【解析】解:AB、0～t1时间内，汽车的速度是均匀增加的,是匀加速运动,所以汽车的牵引力不变,加速度不变,功率增大,故AB错误. CD、t1～t2时间内,汽车的功率已经达到最大值,功率不能再增加,根据可以知道汽车的牵引力随速度的增大而减小,加速度也要减小,故C错误；D正确；故选D点睛：由图可以知道,汽车从静止开始做匀加速直线运动,随着速度的增加,汽车的功率也要变大,当功率达到最大值之后,功率不能在增大,汽车的牵引力就要开始减小,以后就不是匀加速运动了,当实际功率达到额定功率时,功率不能增加了,要想增加速度,就必须减小牵引力,当牵引力减小到等于阻力时,加速度等于零,速度达到最大值.6.如图所示，质量相等的两物体A、B处于同一高度，A自由下落，B沿固定在地面上的光滑斜面从静止开始下滑，最后到达同一水平面，则()A.重力对两物体做功不同B.重力的平均功率相同C.到达底端时重力的瞬时功率PA大于PBD.到达底端时重力的瞬时功率PA等于PB【答案】C【解析】A、两物体质量m相同,初末位置的高度差h相同,重力做的功相同,故A错误；B、两物体重力做功相等,因为时间的不一样,所以重力的平均功率不同,故B错误;C、到达底端时两物体的速率相同,重力也相同,但B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,故C正确，D错误；故选C点睛：质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,而B自由下落,到达同一水平面.重力势能全转变为动能,重力的平均功率是由重力做功与时间的比值,-13-\n而重力的瞬时功率则是重力与重力方向的速率乘积.7.如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为M，货物的质量m，货车以速度v向左作匀速直线运动，重力加速度为g。则在将货物提升到图示的位置时，下列给出的结论正确的是（）A.货箱向上运动的速度大于vB.缆绳中的拉力T等于(M+m)gC.货物对货箱底部的压力小于mgD.货车对缆绳拉力做功的功率P大于(M+m)gvcosθ【答案】D【解析】将货车的速度进行正交分解，如图所示：由于绳子不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等，故：，由于θ不断减小，故货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上；A、货箱和货物整体向上做加速运动，大小小于v，A错误；B、货箱和货物整体向上做加速运动，故拉力大于（M+m）g，B错误；C、货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上，是超重，故箱中的物体对箱底的压力大于mg，C错误；D、整体的速度为vcosθ，故拉力功率P=Fv＞（M+m）gvcosθ，D正确；故选D。8.如图所示，一根很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面；b球质量为4m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b球后，a能达到的最大高度为（不计空气阻力）(　　)-13-\nA.hB.1.6hC.2hD.0.6h【答案】B故选B点睛：本题可以分为两个过程来求解,首先根据ab系统的机械能守恒,可以求得a球上升h时的速度的大小,之后,b球落地,a球的机械能守恒,从而可以求得a球上升的高度的大小.二、多项选择题：9.下列关于力对物体做功的说法中不正确的是(　　)．A.摩擦力对物体做功的多少与路径有关B.合力不做功，物体必定做匀速直线运动C.在相同时间内作用力与反作用力做功绝对值一定相等，一正一负D.一对作用力和反作用力可能其中一个力做功，而另一个力不做功【答案】BC【解析】A、滑动摩擦力做功与物体运动的路径长短有关，故A正确；-13-\nB、做匀速圆周运动的物体，合外力不做功，但物体做曲线运动，故B错误；CD、作用力和反作用力的作用点的位移可能同向，也可能反向，大小可以相等，也可以不等，故作用力和反作用力对发生相互作用的系统做功不一定相等，故相互作用力做功之和不一定为零，故C错误，D正确；本题选不正确的，故选：BC10.如图所示，在斜面顶端口处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点处．若不计空气阻力，下列关系式正确的是()A.va=vbB.va=2vbC.ta=tbD.ta=2tb【答案】AC【解析】右侧小球落在斜面的中点处，即水平位移和竖直下落高度均为左侧球的一半。水平位移，竖直下落高度为，由，可得，水平位移为，可得，故AC项正确。 故选AC11.如图所示，一轻弹簧的一端固定于O点，另一端系一小球，将小球从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，则在小球由A点摆向最低点B的过程中(　　)A.小球的机械能守恒B.弹簧的弹性势能增加C.弹簧和小球组成的系统机械能守恒D.小球的机械能减少【答案】BCD【解析】A、由于弹簧弹力对小球做负功，所以小球的机械能减少，故A错误；D正确-13-\nB、由于弹簧被拉长，所以弹簧的弹性势能增大，故B正确C、由A到B的过程中，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，即弹簧与小球的总机械能守恒，故C正确；故选BCD12.滑沙是人们喜爱的游乐活动，如图是滑沙场地的一段斜面，其倾角为30°，设参加活动的人和滑车总质量为m，人和滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑，加速度为0.3g，人和滑车可视为质点，则从顶端向下滑到底端B的过程中，下列说法正确的是(　　)A.人和滑车减少的重力势能全部转化为动能B.人和滑车获得的动能为0.6mghC.整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为mghD.人和滑车克服摩擦力做功为0.4mgh【答案】BD【解析】A、加速度大小为0.3g，设受到的摩擦力是f，则沿斜面的方向：ma=mgsin30°-f，所以f=0.2mg；则人下滑的过程中受到摩擦力的作用，人和滑车减少的重力势能转化为动能和内能．故A错误；B、人和滑车下滑的过程中重力和摩擦力做功，由动能定理知获得的动能为．故B正确；C、整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为故C错误；D正确；故选BD三、实验题:13.图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置图，下面一些实验步骤：A.用天平测出重物和夹子的质量B.把打点计时器用铁夹固定在放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内C.把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态-13-\nD.将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态E.接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，再断开电源F.用秒表测出重物下落的时间G.更换纸带，重新进行实验(1)对于本实验，以上不必要的步骤是____________。(2)图乙为实验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C为从适当位置开始选取的三个连续点（其它点未画出），打点计时器每隔0.02s打一个点，若重物的质量为0.5kg，当地重力加速度取g=9.8m/s2，由图乙所给的数据算出（结果保留两位有效数字）：①在纸带上打下计数点B的速度为_________m/s；②从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量为_________J；打B点时重物的动能为_________J；（3）实验中发现重力势能的减少量______动能的增加量（填“略大于”或者“略小于”或者“等于”）。【答案】(1).（1）AF(2).（2）1.8m/s(3).0.86J(4).0.81J;(5).（3）略大于（2）①利用中点时刻的速度等于平均速度即②从O点下落到B点的过程中,重力势能的减少量则打B点的动能-13-\n（3）实验中发现重力势能的减少量略大于动能的增加量。故本题答案是：(1).（1）AF　;　(2).1.8m/s,0.86J,.0.81J;（3）略大于点睛：(1)根据实验的原理以及注意事项确定不必要的步骤. (2)根据下降的高度求出重力势能的减小量,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,从而得出B点重物的动能.14.某实验小组采用如图所示装置探究做功与动能变化的关系。小车经平衡摩擦力后，挂上橡皮筋，在橡皮筋的作用下小车弹出，脱离橡皮筋沿木板滑行。(1)实验时打点计时器与学生电源按下图连接，正确的连接是________(填“A”或“B”)。(2)实验中，甲、乙同学用两种不同的方法来改变橡皮筋对小车所做的功。甲同学：改变相同橡皮筋的条数，小车每次拉到同一位置释放；乙同学：保持橡皮筋的条数不变，小车每次拉到不同位置释放。你认为________(填“甲”或“乙”)同学的方法更合理。(3)从释放小车到刚脱离橡皮筋的过程，小车的运动可能是________。A．匀加速运动　　　　　　　B．匀减速运动C．加速度增大的加速运动D．加速度减小的加速运动【答案】(1).(1)A(2).(2)甲(3).(3)D【解析】:①实验时打点计时器与学生电源的交流输出端相连,故正确连接的是A②橡皮筋对小车做的功我们没法直接测量,所以我们是通过改变橡皮筋的条数的方法来改变功,为了让橡皮筋的功能有倍数关系就要求将橡皮筋拉到同一位置处,故应选甲同学的方法,乙同学的方法测不出橡皮筋到底做了多少功.故合理的是甲;③从释放小车到刚脱离橡皮筋的过程,在橡皮筋弹力的作用下小车做加速运动,因为弹力逐渐减小,故加速度逐渐减小,所以D选项是正确的;-13-\n故本题答案是：（1）A;(2)甲；(3)D四、计算题：15.在距离地面5m处将一个质量为1kg的小球以10m/s的速度水平抛出，若g=10m/s2。求：(1)小球在空中的飞行时间；(2)水平飞行的距离；(3)小球落地的速度。【答案】（1）1s（2）14m/s；方向与水平方向的夹角为450【解析】（1）小球做平抛运动，在竖直方向上的分运动为自由落体运动。由h＝gt2得：小球在空中飞行的时间为：t＝＝＝1s。（2）小球在水平方向上做匀速直线运动，得小球水平飞行的距离为：s＝v0t＝10×1m＝10m。（3）小球落地时的竖直速度为：vy＝gt＝10m/s。所以，小球落地时的速度为：v＝m/s＝10m/s，方向与水平方向的夹角为45°向下。16.质量为m=2000kg、额定功率为P=60kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为Vm=30m/s.若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a=2m/s2，运动中的阻力不变．求：（1）汽车所受阻力的大小；（2）汽车做匀加速运动的时间；（3）3s末汽车的瞬时功率.【答案】（1）2×103N（2）5s（3）36kW【解析】（1）当汽车以最大速度运动时，此时汽车的加速度为零所以（2）汽车匀加速的末速度为由速度公式可知：所以匀加速的时间为：（3）3s末汽车的速度等于此时汽车的牵引力为所以此时汽车的瞬时功率为：-13-\n故本题答案是：（1）2×103N（2）5s（3）36kW点睛：①汽车匀加速运动启动,因为牵引力不变,根据P=Fv可以知道随着汽车速度的增加,汽车的实际功率在增加,此过程汽车做匀加速运动,当实际功率达到额定功率时,功率不能增加了,随着速度增大,牵引力减小.当牵引力减小到等于阻力时,加速度等于零,速度达到最大值.根据平衡条件和功率公式P=Fv求解阻力大小。②可根据牛顿第二定律和运动学公式求出匀加速直线运动的时间。17.如图所示，固定斜面的倾角θ=37°，物体A与斜面之间的动摩擦因数μ=0.2，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点.用一根不可伸长的轻绳，通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为mA=3kg，B的质量为mB=1kg，物体A的初始位置到C点的距离为L=0.5m.现给A、B一初速度v0=1m/s，使A沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点.已知重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，整个过程中轻绳始终处于伸直状态，(sin37o=0.6,cos37o=0.8,≈2.24)求：（1）物体A向下运动，刚到C点时的速度大小.（2）弹簧的最大压缩量.【答案】（1）1.34m/s（2）0.375m【解析】（1）物体从A向下运动到C点的过程中，把AB作为一个系统，由功能关系可知：解得：；（2）设最大压缩量为x，从物体A接触弹簧，将弹簧压缩到最短后又恰好回到C点，对系统应用功能关系解得：；点睛：（1）物体A运动到C，其重力势能和AB的动能减少量转化为B的重力势能和通过摩擦散失的内能，根据能量守恒定律可求出A运动到C点的速度；（2）从物体A接触弹簧，将弹簧压缩到最短后又恰好回到C-13-\n点的过程中，弹簧的弹力和重力都没有做功，根据动能定理可求出其最大压缩量；18.如图甲所示，质量m=4kg的物体静止在水平面上，物体跟水平面间的动摩擦因数μ=0.1．从t=0时刻起，物体受到一个水平力F的作用而开始运动，F随时间t变化的规律如图乙所示，6s后撤去拉力F（取g=10m/s2）．求：（1）第4s末物体的速度；（2）6s内拉力F做的功；（3）撤去拉力后还能滑行多远的距离。【答案】（1）6m/s（2）168J（3）18m【解析】（1）在0-4s内有牛顿第二定律得：代入数据得：则4s末的速度为（2）0-4s内发生的位移为：4-6s内所以这段时间内物体做匀速运动，运动的位移为：所以6s内拉力做的功为：（3）设撤去拉力后，还能滑行的距离为s3,则由动能定理可知解得：-13-\n本题答案是：（1）（2）(3)点睛：(1)求出物体在0-4s的合外力,进而得到加速度,从而根据匀变速运动的速度公式求得末速度; (2)求得4-6s,及撤去外力后的合外力,进而求得加速度,根据匀变速运动的速度公式,即可求得运动的位移。-13-