2021-2022学年陕西省延安市富县高级中学高一（下）期中物理试题（解析版）

富县高级中学2021-2022学年度高一年级第二学期期中考试物理试卷考试时间：100分钟；总分：100分第I卷（选择题）一、单选题（共32分）1.如图所示，高速摄像机记录了一名魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的运动轨迹。则扑克牌在图示位置所受合力F与速度v的方向关系正确的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】做曲线运动的物体速度方向沿轨迹的切线方向，合力指向运动轨迹的凹侧，且牌在空中因空气阻力和重力会减速，因此合力和速度成钝角。故选B。2.如图所示，质量为m的小球，从A点下落到地面上的B点，若以桌面为参考平面，下列说法正确的是（）A.小球在A点的重力势能为B.小球在B点的重力势能为C.整个下落过程中小球的重力势能减少D.整个下落过程中小球的重力势能减少【答案】D【解析】【详解】A．由于以桌面为参考平面，小球在A点的重力势能为，A错误；B．由于以桌面为参考平面，小球在B点的重力势能为，B错误；CD．由于重力势能的变化与高度差有关，故整个下落过程中小球的重力势能减少为，C错误，D正确。故选D。3.在下列运动过程中，机械能不守恒的是（）A物体沿光滑斜面向上做匀速运动B.物体做平抛运动C.物体沿光滑斜面自由下滑D.物体做自由落体运动【答案】A【解析】【详解】A．物体向上做匀速运动，动能不变，重力势能增大，故机械能增大，故A正确；B．物体做平抛运动，只受重力作用，机械能守恒，故B错误；C．物体沿光滑斜面自由下滑，只有重力做功，机械能守恒，故C错误；D．物体做自由落体运动，只受重力，机械能守恒，故D错误。故选A。4.如图所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能表达式正确的是（）

A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】对物体从A到B的过程，根据动能定理可得解得故选A。5.如图所示为一皮带传动装置，右轮半径为r，a是它边缘上的一点，左侧为一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则（）A.a点与c点的角速度大小相等B.a点比c点的线速度小C.a、b、c、d四点，向心加速度最小的是b点D.a点与b点的向心加速度大小相等【答案】C【解析】【详解】ABC．根据皮带传动边缘的线速度大小相等，同轴转动角速度大小相等，有而由可知故AB错误；CD．根据向心加速度可知可知a、b、c、d四点，向心加速度最小的是b点，a点向心加速度大于b点向心加速度。故C正确，D错误。故选CD。6.一小船渡河，河宽，水流速度，小船在静水中的速度，则（）A小船能垂直到达正对岸B.小船渡河时间最短为C.小船渡河的实际速度一定为D.小船船头始终垂直于河岸渡河，若渡河过程中水流速度变大，则渡河时间将变长【答案】B【解析】【详解】A．因小船在静水中的速度小于水流速度，故小船的合速度方向不可能垂直河岸，即小船不可能垂直到达正对岸，故A错误；B．小船的最短渡河时间故B正确；C．实际速度即合速度，与小船在静水中的速度、水流速度和它们之间的夹角都有关系，则小船渡河的实际速度不一定为，故C错误；D．根据合运动与分运动的独立性可知，船头垂直渡河时，渡河时间与水流速度无关，故D错误。故选B。7.如图所示，滑块A和B叠放在固定的斜面体上，它们从静止开始以相同的加速度一起沿斜面加速下滑。已知B与斜面体的接触面光滑，则在A、B下滑的过程中，下列说法正确的是（）A.B对A的支持力作负功B.B对A的作用力做负功C.B对A的摩擦力做负功D.斜面体对B的支持力做负功【答案】A【解析】【详解】A．B对A的支持力竖直向上，A和B是一起沿着斜面下滑的，所以B对A的支持力与运动方向之间的夹角大于90°，所以B对A的支持力做负功，故A正确；B．以A、B整体为研究对象，应用牛顿第二定律得隔离A分析，如图所示则得f与N的合力沿+y方向，B对A的合力不做功，故B错误；C．B对A的摩擦力是沿着水平面向左的，与运动方向之间的夹角小于90°，所以B对A的摩擦力做正功，故C错误；D．斜面体对B的支持力与斜面垂直，与B下滑的速度垂直，斜面体对B的支持力不做功，故D错误。故选A。8.一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动。其图象如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取，则以下说法正确的是（）A.汽车的最大速度为 B.汽车在前5s内的牵引力为C.汽车的额定功率为 D.汽车在前5s内的牵引力为【答案】D【解析】【详解】BD．由图像可知，汽车匀加速过程的加速度为根据牛顿第二定律可得解得汽车在前5s内的牵引力为，B错误，D正确；C．汽车在5s末达到额定功率，则有C错误；A．当牵引力等于阻力时，汽车的速度达到最大，则有解得A错误；故选D。二、多选题（共16分）9.关于平抛运动和匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.做匀速圆周运动的物体角速度和线速度都不变B.匀速圆周运动是匀变速曲线运动C.做平抛运动的物体在相等的时间内速度的变化量相同D.平抛运动是匀变速曲线运动【答案】CD【解析】【详解】A．做匀速圆周运动的物体角速度不变，线速度方向时刻改变，因此线速度是变化的，A错误；B．匀速圆周运动的加速度是变化的，因此是变加速曲线运动，B错误；C．做平抛运动的物体，加速度为重力加速度，恒定不变，因此在相等的时间内速度的变化量相同，C正确；D．平抛运动的物体，加速度为重力加速度，恒定不变，因此平抛运动是匀变速曲线运动，D正确。故选CD。10.下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）A.如图A所示，汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态B.如图B所示，在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高C.如图C所示，轻质细杆长为l，一端固定一个小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球的速度可能为0D.如图D所示，脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出【答案】ABC【解析】【详解】A．如图A所示，汽车通过凹形桥的最低点时，加速度向上，汽车处于超重状态，A正确；B．如图B所示，在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按设计速度行驶时，支持力的水平分力提供向心力，从而避免轮缘与轨道间的挤压，B正确；C．由于轻杆可以对小球提供支持力，当小球的速度为零时，支持力与重力大小相等，C正确；D．当水滴所受的合外力不足以提供向心力时，水滴将做离心运动，沿切线方向甩出，D错误。故选ABC。11.如图所示，拉力F将物体沿斜面向下拉，已知拉力大小与摩擦力大小相等，则下列说法中正确的是（）A.物体的动能增加B.物体动能保持不变C.物体的机械能的减少量等于摩擦力所做的功D.物体的总机械能保持不变【答案】AD【解析】【详解】AB．拉力大小与摩擦力大小相等，则拉力和摩擦力合力为零，物体所受合力等于重力沿斜面向下的分力，物体沿斜面向下做匀加速直线运动，物体速度增加，动能增加，故A正确，B错误；CD．拉力和摩擦力合力为零，拉力和摩擦力的合力做功为零，支持力不做功，重力做功等于动能改变量，物体的总机械能保持不变，故C错误，D正确。故选AD。12.下面设想符合能量守恒定律的是（）A.利用核动力，驾驶地球离开太阳系B.做一条船，利用流水的能量逆水行舟C.通过太阳照射飞机，即使飞机不带燃料也能飞行D.利用永久磁铁间的作用力，造一台永远转动的机械【答案】ABC【解析】【详解】A．利用核动力，核能提供能量，驾驶地球离开太阳系，符合能量守恒定律，故A正确；BC．让船先静止在水中，设计一台水力发电机使船获得足够电能，然后把电能转化为船的动能使船逆水航行；同理可利用光能的可转化性和电能的可收集性，使光能转化为飞机的动能，实现飞机起飞，故BC正确；D．利用永久磁铁和软铁的相互作用，制成一台机器，不消耗能量而不停地转动，不符合能量守恒定律，故D错误。故选ABC。第II卷（非选择题）三、实验题（共16分）13.采用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。（1）若下落重物的质量用表示，在本实验中是否必须对该质量进行测量？___________（填“是”或“否”）；（2）若实验中打出的部分纸带如图2所示，选取纸带上的连续三个点A、、，测出A、、三点到起始点的距离分别为、、。若已知当地重力加速度为，连接打点计时器的交流电源频率为，则从起始点到打下点的过程中，重物的重力势能减少量___________，重物的动能增加量___________。（用题给物理量符号表示）（3）本实验中，由于纸带所受摩擦力以及空气阻力等影响，重物的重力势能减少量与动能增加量的关系是：_______（填“”“”“”）。【答案】①.否②.③.④.【解析】【分析】【详解】（1）[1]验证机械能守恒定律，即验证重物的在重力势能减少量和重物动能增加量是否相等，左右两侧的重物质量可以约去，不需要测量。（2）[2]从起始点开始到打下点过程中，重力势能的减小量[3]打下点时，重物的速度重物动能的增量为（3）[4]由于纸带所受摩擦力以及空气阻力的影响，物体需要克服阻力做功，能量损失，所以重锤重力势能的减少量要大于重锤动能的增加量为。14.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。①实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线___________。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛___________。②在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图乙所示，则该小球做平抛运动的初速度为___________m/s；B点的竖直分速度为___________m/s。（g取10m/s2）【答案】①.水平②.初速度相等③.1.5④.2.0【解析】【详解】（1）①[1][2]为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛运动的初速度相等。（2）[3]在竖直方向上，根据解得则小球的初速度为[4]B点的竖直分速度为四、解答题（共36分）15.某同学将一个小球在距水平地面h=1.8m高的平台边缘处水平击出。测出小球落地时的水平距离s=4.8m，不计空气阻力，g取10m/s2，求：（1）小球在空中运动的时间；（2）小球被击出时的初速度大小；（3）小球落地时的速度。【答案】（1）0.6s；（2）8m/s；（3）10m/s，方向与水平方向夹角正切值为【解析】【详解】(1)由题意可知小球竖直方向做自由落体运动，有代入数据得(2)小球水平方向上匀速直线运动，所以有代入数据可得(3)小球落地前竖直方向分速度所以小球落地时的速度大小方向与水平方向夹角正切值为16.如图所示，马戏团正在上演飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道，表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动，已知人和摩托车的总质量为m，人以的速度过轨道最高点B，并以，的速度过最低点A，求：（1）表演者在最高点受到轨道的弹力大小；（2）表演者在最低点对轨道的压力大小；【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）在最高点由牛顿第二定律得解得（2）在最低点由牛顿第二定律得解得由牛顿第三定律可得压力大小17.如图所示，质量的滑雪运动员从高度的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数，，，，装备质量不计，则运动员滑至坡底的过程中（1）滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？（2）各力对运动员做的总功是多少？（3）滑至底端时的速度是多少？（4）滑至底端时重力的瞬时功率是多少？【答案】（1）；（2）；（3）（4）【解析】【详解】（1）设重力对其做功为W1（2）滑下过程中，运动员受三个力：重力、支持力和摩擦力，设支持力和摩擦力做功分别为W2和W3，据题意有则各力对运动员做的总功为（3）设滑至斜面底端时的速度为v，根据动能定理有解得（4）则滑至斜面底端时重力的瞬时功率为

18.如图所示，ABC为一半径的光