2023届福建省福州市第一中学高一物理第二学期期中综合测试试题含解析

2023届福建省福州市第一中学高一物理第二学期期中综合测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、货轮拖曳驳船所需的力与其速度成正比，当拖曳速度为10km/h时，所需功率为20kW则当速度减小为5km/h时所需功率为（）A．5kW B．10kW C．20kW D．40kW2、如图所示，叠放在水平地面上的物块M和N分别受到F和2F水平拉力的作用．若M和N都静止，则地面对物块N的摩擦力大小和方向分别是（）A．F，方向向右B．F，方向向左C．2F，方向向右D．2F，方向向左3、如图所示，丝绸摩擦过的玻璃棒靠近验电器时，验电器的金箔张开一定的角度，则（）A．验电器的金箔带负电 B．验电器的金箔带正电C．验电器的金属球带正电 D．验电器的金属球不带电4、如图所示，木块相对斜面静止，并一起沿水平方向向右匀速运动．运动过程中，斜面对木块支持力和摩擦力的做功情况是（）A．支持力不做功 B．支持力做负功 C．摩擦力做负功 D．摩擦力做正功5、传感器在各种领域中有着广泛应用，是自动控制设备中不可缺少的元件．如下图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极间距离而引起电容变化的是：A． B．C． D．6、如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，不计空气阻力，则小球在上升过程中A．小球的动能先增大后减小，弹簧弹性势能转化成小球的动能B．小球在离开弹簧时动能达到最大值C．小球动能最大时弹簧弹性势能为零D．小球、弹簧与地球组成的系统机械能守恒7、一带电小球在空中由a点运动到b点的过程中，受重力、电场力和空气阻力三个力作用若重力势能增加3J，机械能增加，电场力做功1J，则小球A．克服重力做功3

JB．电势能增加1

JC．克服空气阻力做功

JD．动能减少

J8、“天宫一号”是我国第一个目标飞行器和空间实验室.已知“天宫一号”绕地球的运动可看做是匀速圆周运动，转一周所用的时间约为90分钟.关于“天宫一号”，下列说法正确的是()A．“天宫一号”离地面的高度一定比地球同步卫星离地面的高度小B．“天宫一号”的线速度一定比静止于赤道上的物体的线速度小C．“天宫一号”的角速度约为地球同步卫星角速度的16倍D．当宇航员站立于“天宫一号”内不动时，他所受的合力为零9、如图所示，一个倾角为37°的斜面固定在水平面上，在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0＝3m/s水平抛出，经过一段时间后，小球垂直斜面打在P点处（小球可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），则（）A．小球击中斜面时的速度大小为5m/s B．小球击中斜面时的速度大小为4m/sC．小球做平抛运动的水平位移是1.2m D．小球做平抛运动的竖直位移是1m10、一质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t＝0时刻开始受到水平外力的作用．力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则下列说法中正确的是()A．物体在和水平外力做功之比是1∶10B．物体在和水平外力做功之比是1∶8C．外力在和时刻的瞬时功率之比是1∶8D．外力在和时刻的瞬时功率之比是1∶611、如图所示，在绝缘斜面的上方存在着水平向右的匀强电场，斜面上的带电金属块沿斜面滑下。已知在下滑的过程中，金属块动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，下列判断正确的是（）A．金属块合外力做功12JB．金属块克服电场力做功8JC．金属块的机械能减少12JD．金属块的电势能减少4J12、关于电容器的概念下列说法中正确的是（）A．两个彼此绝缘又互相靠近的导体就可以看成是一个电容器B．用电源对平板电容器充电后，两板一定带有等量异种电荷C．电容器两极板的正对面积越大，它的电容就越小D．电容器两极板的距离越大，它的电容就越大二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、（6分）为了探究动能定理，某同学设计了如图甲所示的实验装置(1)实验时，该同学想用钩码的重力表示小车受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，实验前________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；若小车的质量为M，钩码的总质量为m，则两者质量应满足M______________m（填“远大于”或“远小于”）．（2）实验中得到了一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号0～6），测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T.则打点2时小车的速度v2＝________；若测得小车质量为M、钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别用v1、v5表示，已知重力加速度为g，则验证点1与点5间动能定理的关系式可表示为___________________．14、（10分）某同学设计了两个实验，来验证平抛运动的特点。（1）如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明_____。（2）某同学设计了如图乙的实验：将两个质量相等的小钢球，分别从相同的斜面的同一高度位置由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则他将观察到的现象是_____，这说明_____。三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（12分）汽车发动机的最大功率为P=60kW，汽车的质量为m=2.0×103kg汽车在足够长的水平路面从静止以a1=1.0m/s2的加速度先做匀加速直线运动，当小车牵引力的功率达到最大时，保持最大功率不变变加速运动了t2=20s（1）汽车在水平路面能达到的最大速度大小vm（2）汽车在水平路面做匀加速运动能维持的时间t1（3）汽车的瞬时速度为v2=25m/s时，汽车的加速度（4）小车在加速运动过程中的总位移s的大小．16、（12分）图甲为北京2022年冬奥会的雪如意跳台滑雪场地，其简化示意图如图乙所示，某滑雪运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，测得ab间的距离为40m，斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，g＝10m/s2，求：（1）运动员在空中飞行的时间？（2）运动员从a处飞出的速度大小？（3）运动员在b处着陆的速度大小？17、（12分）如图甲，质量为m＝2kg的物体置于倾角为θ＝37°的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，在t1＝1s时撤去拉力，物体运动的部分v－t图象如图乙所示．重力加速度g取10m／s2，试求：拉力F的大小和物体与斜面间的动摩擦因数μ．

参考答案一、选择题：（1-6题为单选题7-12为多选，每题4分，漏选得2分，错选和不选得零分）1、A【解析】

拉力与速度成正比，设比例系数为k，则拉力F=kv则功率之比当速度为5km/h时拉力的功率故选A。2、A【解析】

根据平衡条件，以MN为整体，进行受力分析，则有：地面对N的摩擦力f=2F−F=F，方向向右，故A正确，BCD错误；故选A.3、B【解析】

用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，当用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近验电器时，由于静电感应，验电器的金属球带负电，验电器的金箔带正电，故B正确，ACD错误。故选B。4、C【解析】

AB．物体位移方向向右，由功的计算公式W=FScosα可知，支持力方向垂直斜面向上，与位移的方向夹角小于90°，支持力一定做正功，故AB错误；CD．物块相对于斜面静止，故受到的摩擦力沿斜面向上，故位移与力夹角大于90°，做负功，故C正确，D错误；故选C．点睛：本题主要考查了W=FLcosθ，关键是正确受力分析，判断出力与位移的夹角关系，从而确定功的正负.5、C【解析】试题分析：A图是可变电容器，通过改变电介质，来改变电容器的电容，故A错误；B图，电容器的一个极板时金属芯线，另一个极板是导电液，故是通过改变电容器两极间正对面积而引起电容变化的，故B错误；C图是通过改变极板间的距离，改变电容器的电容，故C正确．D图，电容器为可变电容器，通过转动动片改变正对面积，改变电容器的电容，故D错误；故选C.【点睛】电容器的决定式，电容器电容与极板间电介质，两极间正对面积，两极板间距离等有关．6、D【解析】

A．撤去外力刚开始的一段时间内，小球受到的弹力大于重力，合力向上，小球向上加速运动，随着弹簧形变量的减小，弹力减小，后来弹力小于重力，小球做减速运动，离开弹簧后，小球仅受重力作用而做竖直上抛运动，由此可知，小球的动能先增大后减小，弹簧的弹性势能转化为动能和重力势能，故A错误；BC．由A分析可知，小球先做加速度减小的加速运动，当弹力等于重力时，a=0，速度最大，动能最大，此后弹力小于重力，小球做加速度增大的减速运动，直到弹簧恢复原长时，小球飞离弹簧，故小球在离开弹簧时动能不是最大，小球动能最大时弹性势能不为零，故BC错误；D．由于整体所受外力不做功，故小球、弹簧与地球所组成的系统机械能守恒，故D正确。故选D。7、CD【解析】试题分析：重力做功等于重力势能的减小量，重力势能增加3J，故重力做功-3J，故A错误．电场力做功等于电势能的减小量，电场力做功1J，故电势能减小1J，故B错误．除重力外的各个力做的总功等于机械能的增加量，除重力外，只有电场力做功做功1J，而机械能增加0.5J、所以克服空气阻力做功0.5J，故C正确．合力做功等于动能的增加量，合力做功等于各个分力做的功，总功为-2.5J，故动能减小2.5J，故D正确．故选CD．考点：本题考查了功能关系．8、AC【解析】A、根据万有引力提供向心力，得，由此可知，周期越大，轨道半径肯定越大，同步卫星的周期是，远大于天宫一号的周期90分钟，故“天宫一号”离地面的高度比地球同步卫星离地面的高度小，故A正确；

B、根据万有引力提供向心力，得，由此可知，轨道半径越大，速度越小，同步卫星的轨道半径远大于天宫一号的轨道半径，所以“天宫一号”的线速度比地球同步卫星的线速度大，由知，静止于赤道上的物体的线速度比同步卫星的线速度小，因此“天宫一号”的线速度一定比静止于赤道上的物体的线速度大，故B错误；

C、据上分析知“天宫一号”的周期约为地球同步卫星周期的，由知“天宫一号”的角速度约为地球同步卫星角速度的16倍，故C正确；

D、天宫一号及里面的人和物都处于失重状态，受力不平衡，合力不为零，故D错误．点睛：本题主要要掌握万有引力提供向心力，灵活选择向心力公式的形式．9、AC【解析】

AB．将球垂直撞在斜面上P点的速度进行分解，如图所示，由图可知θ=37°，β=53°

由数学知识得：小球击中斜面时的速度大小为故A正确，B错误；

CD．由则得则小球做平抛运动的水平位移是x=v0t=3×0.4m=1.2m竖直位移是故C正确，D错误。

故选AC。10、BD【解析】0到时间内的加速度，时刻的速度为，到时间内的加速度为，时的速度为，根据动能定理得：外力在0到时间内做的功为，外力在到时间内做的功为，，所以外力在0到和到时间内做功之比是1：8，故A错误，B正确；外力在时刻的瞬时功率为，时刻的瞬时功率，所以外力在和时刻的瞬时功率之比是1：6，故C错误，D正确．故选BD．【点睛】根据牛顿第二定律和运动学基本公式，求出t0和2t0时刻瞬时速度，根据动能定理，求出外力在0到和到时间内做功；根据P=Fv求解外力在和时刻的瞬时功率之比．11、AC【解析】

A．由动能定理可知故A正确；BD．合外力做功为解得即金属块克服电场力做功4J，由功能关系可知，金属块的电势能增加4J，故BD错误；C．在金属块滑下的过程中重力做功24J，重力势能减小24J，动能增加了12J，所以金属块的机械能减少12J，故C正确。故选AC。12、AB【解析】

A．任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体就能储存电荷，可以看成是一个电容器．故A正确．B．电源对平板电容器充电后，由于异种电荷相互吸引，两极板一定带有等量异种电荷．故B正确．CD．由决定式知电容器两极板的正对面积越大，它的电容就越大，电容器两极板的距离越大，它的电容就越小．故CD错误．故选AB.二、实验题（本题共16分，答案写在题中横线上）13、需要远大于或【解析】

（1）[1][2]．为了使细线的拉力等于滑块的合力，则实验前需平衡摩擦力，对整体运用牛顿第二定律得则绳子的拉力为了使细线的拉力等于钩码的重力，则滑块的质量M要远大于钩码的质量m；（2）[3]．根据匀变速运动规律：中间时刻的瞬时速度等于平均速度，则点2的瞬时速度为或；[4]．从点1到点5，动能的增加量为，则需要验证的动能定理表达式为：．点睛：解决本题的关键知道实验的原理以及操作中的注意事项，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小以及动能定理的表达式．14、平抛运动在竖直方向上是自由落体运动球1落到光滑水平板上并击中球2平抛运动在水平方向上是匀速运动【解析】

（1）图甲由于两球同时运动，A球做平抛运动，B球做自由落体运动。其竖直方向运动规律与B球相同，因此两球同时落地，说明了平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。（2）图乙两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球2离开斜面后做匀速直线运动，球1做平抛运动，水平方向速度相同，观察到的现象是球1落到光滑水平板上并击中球2，说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动三、计算题要求解题步骤，和必要的文字说明（本题共36分）15、（1）30m/s（2）15s（3）0.2m/s2（4）【解析】

（1）当汽车的牵引力和阻力相等时，汽车速度达到最大，根据P=fv求出汽车的最大速度；

（2）根据牛顿第二定律求出牵引力的大小，结合P=Fv求出匀加速运动的末速度，根据速度时间公式求出汽车匀加速运动的时间；

（3）根据P=Fv求得牵引力，根据牛顿第二定律求得加速度；

（4）在匀加速阶段，根据运动学公式求得位移，达到额定功率后，整个过程中根据动能定理求得通过的位