2023-2024年福建省福州市部分学校教学联盟高一下学期期中联考物理试卷（解析版）

2023-2024学年第二学期福州市部分学校教学联盟期中联考高中一年级物理试卷一、单选题1.下列几种运动中（忽略空气阻力的影响），物体的机械能守恒的是（）A.在空中匀速下降物体 B.沿固定光滑斜面下滑的物体C.竖直平面内做匀速圆周运动的物体 D.被起重机匀加速吊起的物体【答案】B【解析】在空中匀速下降的物体，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，A错误；沿固定光滑斜面下滑的物体，只有重力对物体做功，机械能守恒，B正确；竖直平面内做匀速圆周运动的物体，动能不变，重力势能不断变化，则机械能不守恒，C错误；被起重机匀加速吊起的物体，动能和重力势能都增加，则机械能增加，D错误。故选B。2.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B.做曲线运动的物体，其速度大小一定变化C.物体在变力作用下一定做曲线运动 D.加速度（不为）不变的运动可能是曲线运动【答案】D【解析】物体在恒力作用下也可能做曲线运动，例如平抛运动，选项A错误；做曲线运动的物体，其速度大小不一定变化。例如匀速圆周运动，选项B错误；物体在变力作用下不一定做曲线运动，也可能做直线运动，选项C错误；加速度（不为）不变的运动可能是曲线运动，例如平抛运动，选项D正确。故选D。3.汽车在水平公路上转弯，沿曲线由向减速行驶，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向，你认为正确的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根据曲线运动的受力方向总指向轨迹凹处，A、B错误；由向减速行驶，则受力方向与运动方向的夹角大于，故C正确、D错误．4.如图所示，一物体从某一高度自由下落，落在直立于地面的轻弹簧上，在点物体开始接触弹簧直到点速度为零，然后被弹回，下列说法正确的是（）A.物体从下降到的过程中，动能不断减小B.物体从下降到的过程中，重力势能不断减小C.物体从下降到的过程中，物体的机械能不变D.物体从下降到的过程中，在点时，所受合外力为零【答案】B【解析】物体从点到点的运动过程：物体受到向下的重力和弹簧向上的弹力，弹力先小于重力，合力向下，物体加速，之后弹力大于重力，合力向上，物体开始减速，直至减为零。当弹力和重力相等时，物体的速度达到最大，所以物体的速度先增大后减小，则动能先增大后减小；重力一直做正功，重力势能不断减小，故A错误，B正确；物体和弹簧组成的系统机械能守恒，物体从下降到的过程中，物体的机械能与弹簧的弹性势能之和不变，弹簧的弹性势能增大，则物体的机械能减少，故C错误；由上分析可知物体在之间某个位置，重力与弹力相平衡，此位置合力为零，在点物体受到的弹力大于重力，合外力方向向上，故D错误。故选B。二、多选题5.如图所示，质量为的跳伞运动员，由静止开始下落，假设在打开伞之前受大小为的恒定阻力作用，在运动员下落高度为的过程中，下列说法正确的是（）A.运动员克服阻力所做的功为 B.运动员的机械能减少了C.运动员的重力势能减小了 D.运动员的动能减少了【答案】B、C【解析】打开伞之前受大小为的恒定阻力作用，所以克服阻力所做的功为，故A错误；克服阻力做功等于运动员的机械能减少量，为，故B正确；运动员的重力势能减小等于重力做功，为，故C正确；合外力做功，所以，动能增加，故D错误。故选B、C。6.如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，小车在水平外力作用下沿水平地面向左做直线运动，绳子跨过定滑轮拉着物体以速度竖直匀速上升，下列判断正确的是（）A.小车做减速直线运动 B.绳子拉力大于物体的重力C.小车的速度大小可表示为 D.小车受到地面的支持力逐渐变大【答案】A、D【解析】将小车的速度沿绳方向、垂直于绳方向分解，可得，小车的速度大小可表示为，小车在水平外力作用下沿水平地面向左做直线运动，逐渐减小，小车的速度逐渐减小，小车做减速直线运动，故A正确，C错误；物体匀速上升，受力平衡，可得，故绳子拉力等于物体的重力，故B错误；小车受到地面的支持力为，小车在水平外力作用下沿水平地面向左做直线运动，逐渐减小，小车受到地面的支持力逐渐变大，故D正确。故选A、D。7.消防车从同一点分别以不同的初速度沿与水平方向成和的夹角喷出甲、乙两水柱，两水柱经过空间同一点，、两点在同一水平线上，如图所示，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A.甲、乙水柱喷出时的初速度大小之比为 B.甲、乙水柱从点运动到点的时间之比为C.甲、乙水柱上升的最大高度之比 D.甲、乙水柱从点运动到点过程平均速度之比为【答案】C、D【解析】水平方向，竖直方向，解得，因水平射程相同，则甲、乙水柱喷出时的初速度大小之比为，选项A错误；根据，可知甲、乙水柱从点运动到点的时间之比为，选项B错误；根据，可知，甲、乙水柱上升的最大高度之比，选项C正确；根据，则甲、乙水柱从点运动到点过程平均速度之比为，选项D正确。故选C、D。8.如图所示，倾角的传送带以大小为的速度顺时针匀速运行，一质量为的工件（视为质点）以大小为的初速度从传送带的底端冲上传送带，并恰好能到达传送带的顶端，随即滑回端。工件与传送带间的动摩擦因数为，取重力加速度大小。下列说法正确的是（）A.工件沿传送带上滑的时间为B.工件返回端时的速度大小为C.工件在传送带上的整个过程中，摩擦力对工件做的功为D.工件在传送带上的整个过程中，因摩擦产生的热量为【答案】A、C【解析】工件所受重力沿传送带向下的分力大小为，滑动摩擦力大小为，当工件的速度大于传送带的速度时，工件受到沿传送带向下的滑动摩擦力，因此工件向上做匀减速运动，根据牛顿第二定律可得，上滑的加速度大小为，工件从端上滑至与传送带速度相同的时间，此后工件继续向上做匀减速运动，上滑的加速度大小为，从工件与传送带达到共同速度至工件到达端的时间为，因此工件沿传送带上滑的时间为，故A正确；、两端的距离为，设工件返回端时速度大小为，则有，解得，故B错误；根据动能定理可知，工件在传送带上滑行的过程中，摩擦力对工件做的功，故C正确；工件从端下滑至端的时间为，工件在传送带上滑行的过程中，因摩擦产生的热量为，故D错误。故选A、C。三、实验题9.如图所示以的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为的斜面上（取），则物体撞击斜面时的速度为________，完成这段飞行的时间为________。【答案】；【解析】物体垂直地撞在倾角为的斜面上，则有，解得，则物体撞击斜面时的速度为，完成这段飞行的时间为。10.一条河宽，水流的速度为，船相对静水的速度，要想渡河的时间最短，渡河的最短时间是______。若要以最短位移渡河，则渡河时间______。【答案】；【解析】当船头垂直对岸航行时，渡河时间最短，此时有；由于，根据矢量合成法则，可知当船合速度垂直指向对岸时，船的渡河位移最短，此时有，则渡河时间为。11.一质量为的物体，在水平恒定拉力的作用下在粗糙的水平面上做匀速直线运动。当运动一小段时间后拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动。如图所示为拉力随位移变化的关系图像。取，摩擦力对物体所做的功为________；物体匀速运动时的速度为________。【答案】；【解析】内，物体做匀速直线运动，所以，。图中面积即代表拉力做功的大小，由动能定理可得，解得。12.某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。（1）对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是______；A.重物选用质量和密度较大的金属锤B.打点计时器的两限位孔在同一竖直面内上下对正C.精确测量出重物的质量D.先释放重物，再接通电源（2）在一次实验中，质量的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图乙所示。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点（点为第一个计时点）的距离分别为、、。已知纸带相邻两个点之间时间间隔为。从打点到打点的过程中，重物的动能增加量______；（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，造成这个结果的原因是______。A.利用公式计算重物速度 B.利用公式计算重物速度C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D.没有采用多次实验取平均值的方法【答案】（1）A、B；（2）；（3）C【解析】（1）实验选择的重物应该相对质量较大，体积较小，即重物选用质量和密度较大的金属锤，这样能减少摩擦阻力的影响，从而减小实验误差，故A正确打点计时器两限位孔在同一竖直面内上下对正，这样可以减小纸带与限位孔的摩擦，从而减小实验误差，故B正确；因为我们是比较、的大小关系，故可约去，不需要测量重锤的质量，故C错误；先接通电源，再释放重物，故D错误。故选A、B。（2）利用匀变速直线运动过程中平均速度等于其中间时刻速度，可知打点B时的速度，从打点到打点的过程中，动能变化量。（3）若利用公式或计算重物速度，则说明是自由落体运动，那么重力势能的减少量等于动能的增加量，故A、B错误；存在空气阻力和摩擦阻力的影响，会导致重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确；即使采用多次实验取平均值的方法，仍存在空气阻力和摩擦阻力的影响，仍会出现重力势能的减少量大于动能的增加量，故D错误。故选C。13.某位同学探究平抛运动规律时，进行如下操作，先采用甲图的方式定性研究平抛运动竖直方向的运动规律，然后再采用乙图的方式定量研究平抛运动，得到了如图丙坐标系中的几个点。（1）甲图所示的实验说明了平抛的小球在竖直方向上做________运动。（2）乙图所示的实验中以下操作必要的是。A.实验过程中必须让斜槽光滑B.将小球放于斜槽下方末端任意位置，看其是否滚动从而检验叙槽末端是否水平C.同一次实验过程，小球可以不用从斜槽上同一位置静止释放D.可以在小球上涂上墨汁，让小球平抛过程在坐标纸上与纸接触画出运动轨迹（3）同学得到了丙图的结果后，测得坐标纸的方格边长为，由此可得到平抛运动的初速度为________，平抛的初位置坐标为________（坐标表达中需标明单位，以为单位），。【答案】（1）自由落体；（2）B；（3）；（）【解析】（1）甲图两球同时落地，说明了平抛的小球在竖直方向上做自由落体运动。（2）斜槽不一定必须光滑，只要小球到达底端时的速度相同即可，A错误；为保证小球做平抛运动，安装有斜槽的木板时，一定要注意检查斜槽末端切线是否水平，可以将小球放于斜槽下方末端任意位置，看其是否滚动从而检验叙槽末端是否水平，B正确；每次实验都要把小球从同一位置由静止释放，从而保证小球到达底端时的速度相同，C错误；如果小球在运动过程中与木板上的白纸相接触就会改变它的运动轨迹，使其不是平抛运动，D错误。故选B。（3）在竖直方向上，根据，解得，小球抛出时的水平速度。点竖直方向的速度，解得，则，，所以抛出点，，则抛出点的坐标为（）。14.某同学在高度处将石块水平抛出，设石块离开手后做平抛运动，落地点离抛出点的水平距离，下落时间是，如图所示。重力加速度。求：（1）石块做平抛运动的初速度。（2）石块下落的高度。（3）石块落地时的速度大小。【答案】（1）；（2）；（3）4【解析】（1）由于石块运动的分运动具有等时性，所有水平方向上的运动时间也为。石块做平抛运动的初速度为。（2）石块下落的高度为。（3）石块落地时的速度。15.质量的列车，在恒定的额定功率下，沿平直的轨道由静止开始出发，在运动的过程中受到的阻力大小恒定，经过后速度达到最大行驶速度，此时司机发现前方处的轨道旁山体塌方，便立即紧急刹车，刹车过程附加的制动力F恒为。结果列车正好到达轨道毁坏处停下。求：（1）简要画出汽车运动全程的速度图像；（2）整个行驶过程中列车所受的阻力的大小；（3）列车的额定功率；（4）列车从出发到停下经过的总行程。【答案】（1）见解析；（2）；（3）；（4）【解析】（1）汽车以恒定功率启动，做加速度逐渐减小的加速运动，匀速运动一段时间后做匀减速直线运动，直至停止，运动过程如图。（2）减速阶段，根据牛顿第二定律有，解得整个行驶过程中列车所受的阻力f的大小为。（3）列车的额定功率。（4）加速阶段，根据动能定理有，解得，列车从出发到停下经过的总行程。16.如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一弹性挡板，斜面上距离挡板一段距离处放置一质量为的薄板，其上下表面均与斜面平行，薄板由两段不同材质的板拼接而成，上半段粗糙、下半段光滑。薄板最上端放置一质量也为的物块，初始时和在外力作用下均处于静止状态。时撇去外力，、开始运动，在第末，物块刚好运动到薄板光滑段，第末与薄板同时运动到斜面底端弹性挡板处。已知物体与弹性挡板的碰撞为弹性碰撞，与粗糙段间的动摩擦因数，整个薄板与斜面间的动摩擦因数，重力加速度取，，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）在时间内和加速度的大小；（2）薄板的总长度；（3）通过计算分析物块是否能从薄板左端滑出，若能，求出物块滑离薄板时的速度；若不能，求出与弹性挡板碰撞后物块在薄板上粗糙部分运动的总路程。【答案】（1）；；（2）；（3）【解析】（1）在时间内，和的受力如图所示，其中、是与之间的摩擦力和正压力的大小，、是与斜面之间的摩擦力和正压力的大小，方向如图所示。由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得，，，，规定沿斜面向下为正。设和的加速度大小分别为和，由牛顿第二定律得