2021-2022学年福建省厦门市第一中学高一（下）期中物理试题（解析版）

1、2021-2022学年福建省厦门市第一中学高一（下）期中物理试题一、选择题1. 如图所示，下列说法正确的是（所有情况均不计摩擦、空气阻力以及滑轮质量）（）A. 甲图中，火箭升空的过程中，若匀速升空，机械能守恒B. 乙图中，物块在外力F的作用下匀速上滑，物块的机械能守恒C. 丙图中，物块A以一定的初速度将弹簧压缩的过程中，物块A的系机械能守恒D. 丁图中，物块A加速下落，物块B加速上升的过程中，A、B系统机械能守恒【1题答案】【答案】D【解析】【详解】A甲图中，不论是火箭匀速升空还是加速升空，推力对火箭要做正功，则火箭的机械能增加，机械能不守恒，故A错误；B乙图中，物体匀速上升，动能不变，重力势

2、能增加，则机械能增加，故B错误；C丙图中，物块A以一定的初速度将弹簧压缩的过程中，由于只有重力和弹簧的弹力做功，则物块A与弹簧组成的系统机械能守恒，物体A机械能不守恒，故C错误；D丁图中，物块A加速下落，物块B加速上升的过程中，对A、B组成的系统，只有重力做功，动能和势能之和保持不变，故系统的机械能守恒，故D正确。故选D。2. 如图所示，河水的流速保持恒定，船在静水中的速度大小一定，当船头的指向分别沿着图中3个箭头方向时（方向指向上游方向，方向与上游河岸成一锐角，方向垂直河岸），下列说法正确的是（）A. 方向小船一定向上游前进B. 方向小船一定沿图中虚线前进C. 方向小船一定沿图中虚线前进D.

3、 方向小船过河时间最短【2题答案】【答案】D【解析】【详解】A方向中，若船的速度小于水的速度，则小船会向下游前进，选项A错误； B方向中，只有当船速与水流速度的合速度方向沿虚线方向时，小船才会沿图中虚线前进，选项B错误；C方向中，小船的速度与水流速度的合速度方向指向虚线的右侧方向，则小船不会沿图中虚线前进，选项C错误；D方向中船头指向河对岸，则小船过河时间最短，选项D正确。故选D。3. 如图，某游客乘坐过山车从斜轨上的最高点由静止滑下，经最低点运动到半径为的圆形轨道最高点的过程中，若忽略摩擦，仅考虑动能和重力势能互相转化，取处的重力势能为零，则游客（）A. 在处的动能小于在处的重力势能B. 在

4、处的机械能小于在处的机械能C. 经过最高点时速度大小可能为D. 经过最低点时向心加速度大小可能为【3题答案】【答案】C【解析】【详解】A由于忽略摩擦，仅考虑动能和重力势能互相转化，故机械能守恒。又因为过山车可以通过处的最低速度是，取处的重力势能为零，则根据机械能守恒定律所以处动能大于在处的重力势能。故A错误；B由于机械能守恒，在处的机械能等于在处的机械能。故B错误；C由于过山车可以通过处的最低速度是，故C正确；D由于通过处的最低速度是，取处的重力势能为零，根据机械能守恒定律可得 所以经过最低点时的向心加速度最小是。故D错误。故选C4. 按压式圆珠笔内装有小弹簧，尾部有一个小帽，压一下小帽，笔尖

5、就伸出来。如图所示，使笔的尾部朝下，将笔向下按到最低点，使小帽缩进，然后放手，笔将向上弹起至一定的高度。忽略摩擦和空气阻力。笔弹起的过程中，（）A. 笔一直做加速运动B. 笔处于完全失重状态C. 弹簧释放的弹性势能小于笔增加的重力势能D. 若仅增大弹簧的劲度系数，则笔弹起的高度将变大【4题答案】【答案】D【解析】【详解】AB对笔分析，开始时，弹簧的弹力大于笔的重力，此时笔向上做加速度运动，加速度向上，处于超重状态，笔内弹簧的压缩量减小，弹力减小，合力减小，故笔向上做加速度减小的加速运动，当弹簧的弹力等于重力时，加速度为零，速度达到最大，此后弹力小于重力，加速度向下，处于失重状态，笔向上做减速运

6、动，直至减速到零，故AB错误；C笔的重力势能，动能，弹簧的弹性势能总和一定，则弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能与重力势能之和的增加量，而最后动能为0，则弹簧释放的弹性势能等于笔的重力势能增加量，故C错误；D若仅增大弹簧的劲度系数，压缩相同的长度，弹簧具有的弹性势能增大，根据动能定理可得EP-mgh=0-0解得故压缩则笔弹起的高度将变大，故D正确；故选D。二、多选题5. 如图，一质量为0.05kg的小球通过长为0.5m的轻绳悬挂在钉子O点上，用锤子敲击小球，使小球获得水平初速度v。已知轻绳能承受的最大拉力为4.2N，重力加速度g等于9.8m/s2，空气阻力不计，欲使小球在竖直面内做完整的圆周运动

7、，小球的初速度大小可能为（ ）A. B. C. D. 【5题答案】【答案】AB【解析】【详解】小球恰能通过最高点时，在最高点重力提供向心力，有解得小球在最低点的速度为v，则由机械能守恒得解得当绳上的张力达到最大时，小球通过最低点的速度为小球的最大速度v2，此时绳的拉力与重力的合力提供向心力，即解得则欲使小球在竖直面内做完整的圆周运动，小球的初速度大小应满足故AB为可能值， CD为不可能值；故选项AB正确，CD错误。故选AB。【点睛】本题是竖直平面中的圆周运动的轻绳模型，比较容易出错的是将小球在最高点的最小速度当成初速度的最小速度。6. 如图，长为的倾斜传送带以速度逆时针匀速运动。将质量为的小物

8、块无初速放到传送带的上端，当物块运动到传送带的下端时，速度刚好也为，已知传送带倾斜角为，与物块间的动摩擦因数为，重力加速度为。下列说法正确的是（） A. 传送带对物块做的功B. 传送带对物块做的功C. 物块与传送带摩擦产生的热量为D. 物块与传送带摩擦产生的热量为【6题答案】【答案】AD【解析】【详解】当物块运动到传送带的下端时，速度刚好也为，可知物块沿传送带一直做匀加速在线运动，整个过程中，对物块进行受力分析可知，物块受到重力，传送带对它沿传送带向下的滑动摩擦力和传送带的支持力，只有重力和滑动摩擦力对物块做功。物块的位移是L，重力对物块做功 传送带对物块做的功 A根据前面分析可知，所以传送带

9、对物块做的功 故A正确；B设这个过程中，重力对物块做功为WG，由动能定理得可知传送带对物块做的功 故B错误；CD物块一直做匀加速直线运动，所以物块的位移物块在传送带上滑行的距离物块与传送带摩擦产生的热量为 由式解得，物块与传送带摩擦产生热量为故D正确，C错误。故故选AD。7. 固定在竖直面内的光滑圆管POQ，PO段长度为L，与水平方向的夹角为30，在O处有插销，OQ段水平且足够长。管内PO段装满了质量均为m的小球，小球的半径远小于L，其编号如图所示。拔掉插销，1号球在下滑过程中（）A. 机械能不守恒B. 做匀加速运动C. 对2号球做的功为D. 经过O点时速度【7题答案】【答案】AC【解析】【详

10、解】AB设一共有个小球，运动过程中，有个小球在光滑圆管PO内，对个小球整体分析，根据牛顿第二定律有解得对小球1分析，假设小球2对小球1有向上的支持力，根据牛顿第二定律有解得则随着的减小，小球2对小球1有向上的支持力，对小球1做负功，小球1的机械能不守恒，小球1的加速度在减小，故小球1做加速度减小的加速运动，故B错误A正确；D考虑整体小球的重心在管PO的中心，设所有小球在OQ段的速度为，根据机械能守恒定律可得解得故D错误；C对1号球分析，从开始到1号球达到水平管道的过程中，2号球对1号球做的功为W，根据动能定理可得解得由于小球的半径远小于L，则1号球对2号球做的功等于2号球对1号球做的功为，故C

11、正确。故选AC。8. 如图所示，倾角为的光滑斜面底端固定一轻弹簧，O点为原长位置。质量为的滑块从斜面上A点由静止释放，物块下滑并压缩弹簧到最短的过程中，最大动能为。现将物块由A点上方处的B点由静止释放，弹簧被压缩过程中始终在弹性限度内，g取，则下列说法正确的是（）A. 物块从O点开始做减速运动B. 从B点释放滑块动能最大位置与从A点释放一样C. 从B点释放滑块最大动能为18JD. 从B点释放弹簧最大弹性势能比从A点释放增加了2J【8题答案】【答案】BC【解析】【详解】A根据题意可知，物块从O点时开始压缩弹簧，根据牛顿第二定律有可得开始阶段弹簧的弹力小于滑块重力沿斜面向下的分力，物块做加速运动，

12、后来，弹簧的弹力大于滑块重力沿斜面向下的分力，物块做减速运动，所以物块先做加速运动后做减速运动，弹簧的弹力等于滑块重力沿斜面向下的分力时，物块的速度最大，故A错误；B由A分析可知，物块的动能最大时合力为零，弹簧的弹力等于滑块重力沿斜面向下的分力，设弹簧的压缩量为，即可得物块速度最大时弹簧的压缩量与物块释放的位置无关，则两次滑块动能最大时位置相同，故B正确；C设物块动能最大时弹簧的弹性势能为，从A释放到动能最大的过程，由系统的机械能守恒得从B释放到动能最大的过程，由系统的机械能守恒得又有联立解得则从B点释放滑块最大动能为故C正确；D根据题意可知，物块和弹簧的系统机械能守恒，弹簧最大弹性势能等于物

13、块减少的重力势能，设当弹簧弹性势能最大时，从B点释放时滑块移动的距离为，从A点释放时滑块移动的距离为，由于从B点释放时，弹簧的压缩量增大，则有则从B点释放时弹簧的最大弹性势能比从A点释放时弹簧的最大弹性势能增加故D错误。故选BC。二非选择题（共7小题）9. 火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶的速度为v，当以速度v通过此弯路时，火车轮缘挤压_；当速度大于v时，火车轮缘挤压_（填字母：A内轨 B 外轨 C 不挤压）【9题答案】【答案】 . C . B【解析】【详解】1火车转弯时，为了保护铁轨，应避免车轮边缘与铁轨间的摩擦，故火车受到重力和支持力的合

14、力完全提供向心力，如图所示根据牛顿第二定律有解得这就是规定行驶的速度，可知按规定行驶的速度行驶时，火车重力、轨道面支持力的合力提供向心力，火车轮缘与铁轨无挤压。2如果实际转弯速度大于，所需要的向心力增大，火车有离心趋势，车轮与外侧铁轨挤压。10. 厦门中学生助手利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如表（当地重力加速度取9.8m/s，小球质量，结果均保留三位有效数字。（1）由频闪照片上的数据计算，时刻小球的速度_m/s，_m/s；（2）从到时间内，重力势能增加量_J，动能减小量_J；（3）在误差允许的

15、范围内，若与近似相等，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得不完全等于，造成这种结果的主要原因是_。【10题答案】【答案】 . 5.59 . 4.08 . 1.42 . 1.46 . 纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在【解析】【详解】（1）12在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，则有（2）34从到时间内，重力势能增加量动能的减少量为（3）5由上述计算得由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能。11. 某同学在“研究平抛运动”的实验中。(1)为减小空气阻力对小球的影响，应选择_A实心小铁球 B实心小木球(2)实验时，每次须

16、将小球从轨道同一位置静止释放，目的是使小球_。A在空中运动的时间相等 B离开轨道时水平速度相等(3)实验通过描点法画出平抛小球的运动轨迹，在印有小方格的纸上记录了竖直向下的y轴方向和水平向右的x轴方向以及小球运动轨迹上的a、b、c三个点，如图所示。已知小方格的边长L=9.80cm，则小球平抛运动的初速度为_m/s。（重力加速度g取9.80m/s2）(4)该同学用图所示的装置来测量当地重力加速度，光电门传感器可测得小球的水平初速度v0，底板上的标尺可测得水平位移x。保持水平槽口距底板高度h不变，改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，小球以不同的速度冲出水平槽口。以v0为横坐标，以x为纵坐标，作出的

17、x-v0图象是一条斜率为k的直线，则当地重力加速度为_。（用h、k表示）【11题答案】【答案】 . A . B . 1.96 . 【解析】【详解】(1)1为减小空气阻力对小球影响，应选择实心小铁球，故选A； (2)2实验时，每次须将小球从轨道同一位置静止释放，目的是使小球离开轨道时水平速度相等，故选B；(3)3根据解得 初速度 (4)4由题意可知由题意可知解得12. 如图甲所示是厦门中学生助手探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力，速度传感器测量圆柱体的线速度，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究

18、向心力与线速度的关系：（1）该同学采用的实验方法为_；A等效替代法B控制变量法C理想化模型法（2）改变线速度，多次测量，该同学测出了五组、数据，如下表所示：v/（）1.01.52.02.53.0F/N0.300.681.171.832.64该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点。作出图线_；若圆柱体运动半径，由作出的的图线可得圆柱体的质量_。（结果保留两位有效数字）【12题答案】【答案】 . B . . 0.18【解析】【详解】（1）1实验中研究向心力和速度的关系，保持圆柱体质量和运动半径不变，采用的实验方法是控制变量法，故AC错误B正确。故选B。（2）2作出图线，如图所示3根据公式可

19、得，图线的斜率解得13. 如图，物体A质量放在粗糙木板上，随板一起在竖直平面内做半径，沿逆时针方向匀速圆周运动，且板始终保持水平，当板运动到最高点时，木板受到物体A的压力恰好为零，重力加速度为。求：（1）物体A做匀速圆周运动的线速度大小；（2）物体A运动到圆心等高点时，木板对物体A的支持力大小。【13题答案】【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据题意可知，在最高点A对木板的压力恰好为零，则物体在最高点仅受重力，根据牛顿第二定律有代入数据解得（2）根据题意可知，当物块A运动到与圆心等高点时，合外力提供向心力，指向圆心，则竖直方向上受到重力和支持力，且竖直方向上合力为零，即14. 如图，两个靠摩擦转动（不打滑）的轮和水平放置，两轮半径，。现启动主动轮，使其转速缓慢增加