福州市多所学校2022-2023学年高一下学期4月期中联考
物理科试卷
完卷时间:75分钟 满分:100分
一、单项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.下列物体运动过程中,可认为机械能守恒的是( )
A. 树叶从树枝上落下的运动
B. 氢气球拉线断了后的运动
C. 集装箱被起重机匀速吊起的运动
D. 被投掷后的铅球在空中的运动
2.一辆汽车在圆弧形的水平路面上转弯,沿圆弧曲线由M向N加速行驶,O点为圆弧的圆心,如图所示。四个图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,其中正确的是( )
A. B. C. D.
3.我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示,发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出,火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始向上推出到点火的过程中( )
A.火箭的加速度为零时,动能最大
B.高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能
C.高压气体对火箭推力做得功等于火箭机械能的增加量
D.高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量
4.如图,塔吊吊起重物的过程中,吊钩将重物竖直吊起的同时,小车带动吊钩沿水平吊臂以恒定速率v匀速向右运动。第一次重物沿直线ABC运动,直线ABC与竖直方向所成角度为α(图中未标出);第二次重物沿曲线ABC运动,曲线ABC的中点B处的切线与竖直方向所成角度为θ。两次重物都在同一竖直面内运动,则在重物从A运动到C的过程中( )
A.第一次的运动时间较短
B.第二次的运动平均速度较大
C.第一次吊钩竖直方向运动的速度大小恒为
D.第二次吊钩竖直方向运动的速度最大值为
二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
5.如图所示,某次训练中,一运动员将排球从A点水平击出,排球击中D点;另一运动员将该排球从位于A点正下方的B点斜向上击出,最高点为C,排球也击中D点.已知B、D等高,A、C等高,不计空气阻力.下列说法正确的是( )
A.两排球运动过程中的加速度相同
B.两排球从抛出到击中D点过程运动时间相等
C.两排球从抛出到击中D点过程重力的平均功率不相等
D.两排球击中D点时重力的瞬时功率不相等
6.我国新型电动汽车迅猛发展,假设一辆质量为m的某新型电动汽车在阻力恒为的水平路面上进行测试。测试过程车在水平路面上以恒定加速度启动,图像如图所示,已知车动力系统的额定功率为。则( )
A.汽车匀加速阶段的牵引力为
B.汽车能达到的最大行驶速度
C.汽车做匀加速直线运动过程中能达到的最大速度
D.时间内,阻力对汽车做的功为
7. 如图所示,半径为R的竖直光滑圆轨道与光滑水平面相切,质量均为m的小球A、B与轻杆连接,置于圆轨道上,A与圆心O等高,B位于O的正下方,它们由静止释放,最终在水平面上运动,下列说法正确的是( )
A.下滑过程中A的机械能守恒
B.最终小球A和B在水平面上运动的速度大小为
C.下滑过程中重力对A做功的功率一直增加
D.整个过程中轻杆对B做的功为
8. 如图甲所示,一物块置于粗糙水平面上,其右端通过水平弹性轻绳固定在竖直墙壁上。用力将物块向左拉至处后由静止释放,用传感器测出物块的位移和对应的速度,作出物块的动能关系图像如图乙所示。其中,间的图线为直线,其余部分为曲线。已知物块与水平面间的动摩擦因数为0.2,取,弹性绳的弹力与形变始终符合胡克定律,可知( )
A.物块的质量为1.0kg
B.弹性绳的劲度系数为
C.弹性绳弹性势能的最大值为
D.物块被释放时,加速度的大小为
非选择题(共60分,其中9、10为填空题,11、12为实验题,13-15为计算题,请考生按要求规范作答。)
9.(4分)有一条宽为50m的河,游泳爱好者小明想要游到对岸去,水流速度为2m/s,小明在静水中的速度为1m/s.小明的最短过河时间为 s ,小明过河的最短路程为 m。
10.(4分)质量为m=2 kg的物体从原点出发沿x轴运动,当x=0时物体的速度为4 m/s.作用在物体上的合力F随位移的变化情况如图所示.则在第1个1 m的位移内合力对物体做的功W= J;物体运动到位移x=5 m处时具有的动能Ek= J 。
11.(4分)在“探究平抛运动的特点”实验中。某同学采用如图1所示的实验装置,每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放,并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹。
(1)研究平抛运动规律时,下述条件中有利于减小误差的是_________;
A.斜槽轨道尽量光滑
B.斜槽轨道末端保持水平
C.减小水平板每次移动的距离,获得更多的记录点
D.使用密度更大的小钢珠进行实验
(2)实验后得到了如图2所示的小球轨迹,每小格的边长L=5cm,实验中记录了小球运动途中的三个位置,如图所示。则可知该小球做平抛运动的初速度为___________m/s。(结果保留一位小数,g取10m/s2)
12.(8分)某同学利用图3所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)除电磁式打点计时器(含纸带、复写纸)、适当质量的重锤 、天平、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有___________。(选填器材前的字母)
A. 刻度尺 B.秒表
C. 220V交流电源 D. 6V交流电源
(2)按正确的实验步骤获得如图4所示的纸带,在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。 已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量ΔEp= ,
动能增加量ΔEk= 。
(3)若实验结果显示重力势能的减少量略大于动能的增加量,原因是__ ____。
A.利用公式v=gt计算重物速度
B.利用公式v=计算重物速度
C.没有采用多次实验取平均值的方法
D.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
13.(10分)无人机在距离水平地面高度处,以速度水平匀速飞行并释放一包裹,不计空气阻力,重力加速度为。求:
(1)求包裹释放点到落地点的水平距离;
(2)求包裹落地时的速度大小;
14.(14分)如图所示,长L=3m的传送带水平放置,并保持的速度向右匀速运动,其右端与一倾角 θ = 30°粗糙直轨道AB平滑相连。质量的物块以的速度从传送带左端水平滑上传送带,然后滑上足够长的直轨道,不考虑A处的能量损失。已知物块与传送带间的动摩擦因数,物块与直轨道间的动摩擦因数,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)物块滑上传送带到达A点时获得的动能;
(2)物块在直轨道AB上滑行的最大距离;
(3)全过程摩擦产生的热量Q。
15.(16分)某工厂的工件提升装置,其工作原理示意图可简化为:质量为M的牵引小车以恒定功率P0向左行驶,车后通过足够长的轻质缆绳跨过光滑的定滑轮与质量为m的工件连接。当小车在P处时速度为v1,绳与水平方向夹角为60°。经过时间t,小车行驶到Q处,此时速度为v2,绳与水平方向夹角为30°。已知PQ间距离为d,M=2m,定滑轮可视为质点且不计质量,忽略空气阻力,重力加速度为g,试求:
(1)当小车在P处时,工件的速度大小为多少?
(2)小车从P行驶到Q的过程中,工件增加的机械能?
(3)小车从Q行驶到P的过程中,牵引小车克服阻力做的功?
高中一年物理答案评分细则
一、选择题:(每小题4分,共16分)
题号 1 2 3 4
答案 D B A D
二、多选题:(每小题6分,共24分)
题号 5 6 7 8
答案 AC AD BD AD
三、非选择题:共60分
9、(4分)50 ,100 10、(4分)2 ,4 (填空题每空2分)
11、(4分)
(1)BCD (2分,选不全得1分,错选不得分) (2)1.5 (2分)
12、(8分)
(1)AD (2分,选不全得1分,错选不得分) (2) mghB (2分)
(3) (2分) (4) D (2分)
13、(10分)
解:(1)包裹做平抛运动,则竖直方向 ①(2分)
水平方向 x=v0t ② (2分)
解得: (1分)
(2)竖直速度 ③ (2分)
落地速度大小 ④ (2分)
解得: (1分)
(14分)
解:(1)物块滑上传送时① (1分)
设物块经过t时间与传送带共速,则② (1分)
由①②解得:t=0.5s (1分)
此过程物块发生的位移 (1分)
故物块先匀加速,后与传送带一起匀速运动。
所以物块滑上传送带到达A点的动能③(1分)
物块从A运动到斜面最大位移处,由动能定理得:
④ (2分)
由③④解得:S2=0.8m (1分) (第2小题用动力学方法求解一样给分)
依题意可知,物块第一次滑上斜面减速为0后将静止在斜面上。设物块与传送带摩擦产生的热量为Q1,与斜面摩擦产生的热量为Q2,则
(1分)
(2分)
(2分)
(1分)
15、(16分)
解:令牵引小车为A,工件为B。
(1)因B的速度等于绳末端的径向速度。
A行驶到P处时,B的速度vB1=v1cos60°=v1① (3分)
(2)因PQ间距离为d、P处绳与水平方向夹角为60°、Q处绳与水平方向夹角为30°,由几何知识可知,PO=d,QO=d
A从P行驶到Q的过程,B上升的高度等于绳被拉伸的长度Δh=(-1)d② (1分)
B增加的机械能ΔE=ΔEk+ΔEp③ (1分)
当A在Q处时,B的速度vB2=v2cos30°= v2 (1分)
ΔEk=Ek2-Ek1==-④ (1分)
ΔEp=mgΔh⑤ (1分)
联立②③④⑤可得ΔE=-+(-1)mgd⑥ (1分)
(3) 绳对工件B做的功WT等于B的机械能变化,即WT=ΔE⑦ (2分)
以小车A为研究对象,从Q行驶到P的过程中:P0t-Wf-WT=⑧ (3分)
又有M=2m⑨
由⑥⑦⑧⑨联立可得:
Wf=P0t-[-+(-1)mgd]-()
=P0t-+-(-1)mgd (2分)