2021-2022学年福建省厦门市思明区高一（下）期中物理试卷（含解析）

2021-2022学年福建省厦门市思明区高一（下）期中物理试卷
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）
1. 如图所示，、为钟表秒针上的两点。在秒针转动时，下列说法正确的是( )
A. 、两点的线速度相等
B. 、两点的角速度相等
C. 点线速度比点的大
D. 点角速度比点的大
2. 根据国家标准规定，电动自行车的最高速度不得超过，一个高中生骑电动自行车按规定的最高速度匀速行驶时，电动车所受的阻力是总重力的倍．已知人和车的总质量约为，则此时电动车电机的输出功率约为( )
A.
B.
C.
D.
3. 一质量为的物块沿倾角为的斜面滑下，到达斜面底端时的速度大小为，此过程重力做功的平均功率是( )
A.
B.
C.
D.
4. 用玩具手枪以初速度竖直向上射出一颗质量为的模拟子弹以下简称子弹，子弹升到最高点之后，又落回射出点。若子弹所受空气阻力大小恒为，运动的最高点较射出点高，重力加速度大小为，则下列关于子弹的说法正确的是( )
A. 整个过程中空气阻力做功之和为
B. 整个过程中损失的机械能为
C. 上升过程中重力势能增加
D. 下降过程中空气阻力做功为
5. 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
6. 质量为的物体，在汽车的牵引下由静止开始运动，当物体上升高度时，汽车的速度为，细绳与水平面间的夹角为，则下列说法中正确的是( )
A. 此时物体的速度大小为
B. 此时物体的速度大小为
C. 若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力大于物体的重力
D. 若汽车做匀速运动，则绳子上的拉力等于物体的重力
二、多选题（本大题共6小题，共28.0分）
7. 下列对物理必修教材中出现的四幅图分析正确的是( )
A. 小球在水平面做匀速圆周运动时，向心力是细线拉力的水平分力
B. 物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，受到重力、支持力、摩擦力和向心力四个力作用
C. 汽车过拱桥最高点时，处于失重状态，速度越大，对桥面的压力越大
D. 若轿车转弯时速度过大，可能因离心运动造成交通事故
8. 某次军事演习中，在、两处的炮兵向正前方同一目标发射炮弹、，要求同时击中目标，炮弹轨迹如图所示，忽略空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 先发射 B. 先发射
C. 在最高点的速度比的大 D. 在最高点的速度比的大
9. 如图所示，一同学分别在同一直线上的、、三个位置投掷篮球，结果都垂直击中篮筐，速度分别为、、，若篮球出手时高度相同，出手速度与水平夹角分别为、、，下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
10. 用细绳拴着质量为的小球，在竖直平面内做半径为的圆周运动，如图所示则下列说法正确的是( )
A. 小球通过最高点时，绳子张力可以为
B. 小球通过最高点时的最小速度为
C. 小球刚好通过最高点时的速度是
D. 小球通过最高点时，绳子对小球的作用力可以与小球所受重力方向相反
11. 某同学想通过实验研究平抛运动，另一位同学提供了几点建议，你认为合理的是( )
A. 安装斜槽轨道时，其末端必须保证水平
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 每次小球应该从同一位置静止释放
D. 为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
12. 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中方格的边长为，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的、、、所示，如果取，那么( )
A. 闪光的时间间隔是 B. 小球运动的水平分速度为
C. 小球经过点速度的大小为 D. 小球是从点开始水平抛出的
第II卷（非选择题）
三、实验题（本大题共1小题，共10.0分）
13. 利用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
下列做法正确的有______。
A.必须要称出重物的质量
B.图中两限位孔必须在同一竖直线上
C.用手提住纸带，让手尽量靠近打点计时器
D.若纸带上开始点迹不清，选择后面点也可以进行验证
安装好打点计时器后，下列实验操作步的合理顺序是______。
用手提看纸带使重物靠近打点计时器。
将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器的限位孔。
取下纸带，在纸带上任选几点，分别测出它们与第一个点的距离，并算出重物在打下这几个点时的瞬时速度。
接通电源，松开纸带，让重物自由下落。
查出当地的重力加速度值，比较相应的动能增加量和重力势能的减少量是否相等。
如图所示是实验时得到的一条纸带，点是重物刚下落瞬间打点计时器打下的第一个点，点是第个点，相关距离在图中已注明。已知相邻计数点间的时间间隔为。
下面测量点速度的方法中正确的是______。
A.．C.D.
选取从点到点的过程来验证机械能守恒定律，请用题中所给的符号写出需要验证的表达式______。
某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点的距离，并计算出打相应计数点时重锤的速度，通过描绘图像研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的图像是图中的______。
四、计算题（本大题共3小题，共38.0分）
14. 如图所示，质量为的物体，以初速度从点向下在部分粗糙、部分光滑的轨道中运动。不计空气阻力，若物体通过点时的速度为，求：
物体在部分运动时克服阻力做的功；
物体离开点后还能上升的高度。
15. 如图所示，固定的水平轨道与固定的光滑半圆弧轨道相切于点，虚线为轨道直径，半径为，水平轨道长为。一个质量为的小物块以某一速度从点沿着轨道经点向点运动，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为，当小物块沿半圆弧轨道运动到最高点时，小物块对轨道的压力为，重力加速度为。求：
小物块运动到圆弧底端点时的速度大小；
小物块在点时的初怡动能。
16. 物流园的包裹流通路线如图所示，斜面长度，倾角。一个质量的包裹从斜面上的点由静止滑下，在斜面底端经过一段可忽略不计的光滑小圆弧从点滑上水平传送带，传送带顺时针匀速转动，包裹与传送带共速后从传送带末端点水平飞出，最后落入地面上的包装盒中。包装盒与点的竖直高度，水平距离为。已知包裹与斜面间动摩擦因数为，包裹与传送带间动摩擦因数为。取，，。求：
包裹滑上传送带点时的速度大小；
传送带匀速运动的速度；
包裹与传送带间因摩擦产生的热量。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、由于、为钟表秒针上的两点，属于同轴转动，所以、两点的角速度相等，故B正确，D错误；
、由图可知点的转动半径小于点的转动半径，根据线速度与角速度的关系式，可知，点线速度比点的小，故AC错误。
故选：。
A、两点同位于秒针上，它们的角速度是相同的，然后结合公式分析它们的线速度大小的关系。
本题考查匀速圆周运动中各物理量的计算，要注意同轴转动的质点角速度相同。
2.【答案】
【解析】解：人骑车的速度大小，人在匀速行驶时，人和车的受力平衡，阻力的大小为：，此时的功率为：，故约为故B正确，ACD错误。
故选：。
人在匀速行驶时，受到的阻力的大小和脚蹬车的力的大小相等，由可以求得此时人受到的阻力的大小．
在计算平均功率和瞬时功率时一定要注意公式的选择，只能计算平均功率的大小，而可以计算平均功率也可以是瞬时功率，取决于速度是平均速度还是瞬时速度．
3.【答案】
【解析】解：物块沿斜面下滑的平均速度为，故重力的平均功率，故ACD错误，B正确；
故选：。
物块沿斜面做匀加速直线运动，根据运动学公式求得平均速度，根据求得平均功率。
本题主要考查了平均功率的计算，根据求得平均功率，也可以求得平均功率。
4.【答案】
【解析】解：、上升过程和下降过程中空气阻力均做负功，故克服阻力做功，故A错误；
B、除重力之外的其它力做的功等于机械能的变化，由于整个过程中克服阻力做功，故机械能损失，故B错误；
C、对上升过程，由动能定理可，故上升过程中，，重力所做的负功等于重力势能增加量，所以上升过程中重力势能增加，故C正确；
D、下降过程中阻力做的功等于上升过程中阻力做的功，即为，故D错误。
故选：。
上升过程和下降过程中空气阻力均做负功，根据功的计算公式求解阻力做的功，由此分析机械能的损失；对上升过程，由动能定理上升过程中重力势能增加；根据下降过程中克服阻力做的功等于上升过程中克服阻力做的功求解阻力做的功。
本题主要是考查功能关系和动能定理，关键是能够分析能量的转化情况，知道重力势能变化与重力做功有关、动能的变化与合力做功有关、机械能的变化与除重力以外的力做功有关。
5.【答案】
【解析】解：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：。
当静水速度与河岸垂直，渡河时间最短，根据运动学公式求解渡河时间；小船在静水中的速度小于水流速度，根据平行四边形定则可知合速度不能与河岸垂直；根据题意分析小船渡河的实际速度；小船船头始终垂直于河岸渡河，渡河时间与水流速度无关。
解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性，当小船在静水中的速度与河岸垂直时，渡河时间最短，小船在静水中的速度小于水流速度，根据平行四边形定则可知合速度不能与河岸垂直。
6.【答案】
【解析】解：、将汽车的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，如图所示，物体上升的速度大小等于汽车沿绳子方向的分速度大小，即：，故AB错误；
、汽车匀速运动，由于汽车运动中角减小，故增大，物体的速度增大，做加速运动，由牛顿第二定律可知，绳子上的拉力大于物体的重力，故C正确，D错误。
故选：。
汽车沿绳子方向的分速度与物体的速度大小相等，将汽车的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，得到两者速度关系，从而求出物体的速度大小。再根据的变化分析物体速度的变化，再根据牛顿第二定律分析拉力的变化。
本题是绳端物体速度分解问题，关键要知道汽车沿绳子方向的分速度与物体的速度大小相等，并能根据牛顿第二定律分析拉力的大小。
7.【答案】
【解析】解：、小球受重力和细线的拉力作用，细线拉力的水平分力提供向心力，故A正确。
B、向心力是效果力，匀速圆周运动中向心力由合外力提供，物体受到重力、支持力和摩擦力作用，故B错误。
C、汽车过凸形桥最高点时，加速度向下，处于失重状态，速度越大，所需要的向心力越大，对桥面的压力越小，故C错误。
D、汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，摩擦力提供向心力，速度过大，做离心运动，容易造成交通事故，故D正确。
故选：。
小球做匀速圆周运动，靠重力和拉力的合力提供向心力。
汽车过凸形桥最高点时，速度越大，对桥面的压力越小。
汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用。
汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，摩擦力提供向心力。
本题考查了生活中的圆周运动知识，了解向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供，不能重复受力。
8.【答案】
【解析】解：、斜上抛运动在竖直方向为竖直上抛运动，水平方向为匀速直线运动，设上升的高度为，运动的时间为，根据竖直上抛运动的规律可知
，解得：
由图可知，上升的高度比高，故B运动时间比运动时间长，为了同时集中目标，则先发射，故A错误，B正确；
、由图可知，的水平位移更大，运动的时间短，故A水平方向的速度更大，根据斜上抛运动的规律可知，在运动的最高点只有水平方向的速度，故A在最高点的速度比的大，故C正确，D错误。
故选：。
斜上抛运动的竖直方向为竖直上抛运动，水平方向为匀速直线运动，根据竖直上抛运动的规律求解出斜上抛运动的时间表达式，通过比较图中、的上升高度，判断、是否同时发射，在水平方向上比较、的水平位移和运动的时间，从而比较与的水平速度大小。
本题考查斜抛运动，斜上抛运动的竖直方向为竖直上抛，水平方向为匀速直线运动，通过比较炮弹和的上升高度来比较两者的运动时间。
9.【答案】
【解析】解：
A、、三个篮球都垂直击中篮筐，其逆过程是平抛运动，设篮球击中篮筐的速度，上升的高度为，水平位移为．
则有：，，则得：，相同，则，则得故A错误，B正确．
C、、根据速度的分解有：，相同，，则得故C错误，D正确．
故选：
据题知三个篮球都垂直击中篮筐，其逆过程是平抛运动，它们上升的高度相等，水平位移大小不等，根据平抛运动的规律得到水平位移与初速度的关系，分析初速度的大小．根据速度的分解，分析角度的关系．
本题运用逆向思维研究斜抛运动，关键是要明确平抛运动的研究方法、位移公式和速度公式，是解决平抛运动问题的基础知识．
10.【答案】
【解析】解：、小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力，此时拉力为零，故A正确；
、小球刚好能过最高点时满足的条件是小球受的重力提供向心力，即：
解得：
故B错误，C正确，
D、小球过最高点时受绳子拉力作用，方向与重力方向相同，故D错误；
故选：。
对小球在最高点位置时分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程即可解答．
圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程，记住刚好能过最高点的临界情况．
11.【答案】
【解析】解：为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需调成水平，故A正确；
为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止滚下，斜槽不一定需要光滑，故B错误，C正确；
D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点应用平滑的曲线边接，故D错误。
故选：。
根据实验的原理以及操作中的注意事项确定减小实验误差的操作步骤。
解决本题的关键知道实验的原理以及操作中的注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律。
12.【答案】
【解析】
【分析】
根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出小球运动的水平分速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点的竖直分速度，结合速度的合成求出点的速度。根据速度时间公式求出点的竖直分速度，判断小球是否从点开始水平抛出的。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解。
【解答】
A、在竖直方向上，根据得，闪光的时间间隔，故A正确。
B、小球的水平分速度，故B正确。
C、小球经过点的竖直分速度，由速度合成知，点的速度，故C正确。
D、点的竖直分速度，可知点不是抛出点，故D错误。
故选：。
13.【答案】
【解析】解：由可知不需要称出重物的质量，故A错误；
B.两限位孔必须在同一竖直线上，以减小纸带与限位孔之间的摩擦，故B正确；
C.用手提住纸带的上端，让重物尽量靠近打点计时器，故C错误；
D.若纸带上开始点迹不清，选择后面点也可以进行验证，故D正确。
故选：。
根据实验原理及实验操作可知正确顺序为
根据匀变速直线运动中间时刻速度大小等于该段时间的平均速度可得
故ABD错误，C正确。
故选：。
由机械能守恒定律有：
得
由功能关系有：
可得
可知，故A正确，BCD错误。
故选：。
故答案为：；；；；
根据实验原理结合减少实验误差的方法选分析判断各选项；
根据实验操作规范选择合理的顺序；
根据功能关系得出重力势能的改变量，根据动能的计算公式得出动能的改变量；
根据功能关系分析图像。
解决本题的关键是掌握实验的原理，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小，关键是匀变速直线运动推论的运用。
14.【答案】解：对过程分析，由动能定理有
解得：
对上升至最高点的过程，由动能定理有
解得：
答：物体在部分运动时克服阻力做的功为；
物体离开点后还能上升的高度为。
【解析】对过程，由动能定理或机械能守恒列式，可求得物体在点的速度大小；
整个过程中物体的机械能守恒，根据机械能守恒可以求得能上升的最大高度。
本题是对动能定理或机械能守恒定律的直接应用，要注意正确做好受力分析，明确物理过程，再由动能定理或机械能守恒定律列式求解即可。
15.【答案】解：在最高点，对小物块，根据牛顿第二定律得

根据牛顿第三定律知
代入数据解得：
从到，根据动能定理得

代入数据解得：
从到，根据动能定理得

代入数据解得：
答：小物块运动到圆弧底端点时的速度大小为；
小物块在点时的初怡动能为。
【解析】小物块在最高点时，由合力提供向心力，由牛顿第二定律求出小物块到达点时的速度大小。从到，根据动能定理计算小物块运动到点时的速度大小；
从到，根据动能定理计算小物块在点时的初怡动能。
本题是动能定理与向心力的综合应用，涉及力在空间的积累效果时，要考虑动能定理。
16.【答案】解：包裹在斜面上运动过程，由动能定理得：
代入数据解得：
包裹离开传送带后做平抛运动
水平方向：
竖直方向：
代入数据解得：
包裹在传送带上滑动过程，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：，
包裹与传送带速度相等需要的时间
包裹相对传送带滑行的距离：
代入数据解得：
因摩擦产生的热量：
答：包裹滑上传送带点时的速度大小是；
传送带匀速运动的速度大小是；
包裹与传送带间因摩擦产生的热量是。
【解析】应用动能定理可以求出包裹到达点的速度大小。
包裹离开传送带后做平抛运动，应用平抛运动规律求出传送带的速度大小。
求出包裹相对传送带滑行的距离，然后求出因摩擦产生的热量。
根据题意分析清楚包裹的运动过程是解题的前提，应用动能定理、牛顿第二定律与运动学公式、功的计算公式即可解题。
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