福建省厦门市重点中学2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷（含解析）

厦门市重点中学2022-2023学年高一下学期期中考试
物理
一、单选题(共4题，每小题4分，共16分)
1．如图所示，用同样大的力F拉同一物体，在甲（光滑水平面）、乙（粗糙水平面）、丙（光滑斜面）、丁（粗糙斜面）上沿力F的方向通过大小相等的位移，则拉力F的做功情况是（ ）
A．甲做功最少 B．丁做功最多
C．丙做功最多 D．做功一样多
2．如图所示，斜面上有a、b、c、d四个点，ab=bc=cd。从a点正上方的O点以速度v水平抛出一个小球，它落在斜面上b点。若小球从O点以速度2v水平抛出，不计空气阻力，则它落在斜面上的（ ）
A．b与c之间某一点 B．c点 C．c与d之间某一点 D．d点
3．物体从A处开始沿光滑斜面AO下滑，又在粗糙水平面上滑动，最终停在B处．已知A距水平面OB的高度为h，物体的质量为m，现将物体m从B点沿原路送回至AO的中点C处，需外力做的功至少应为（ ）
A．mgh B．mgh C．mgh D．2mgh
4．所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A。汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，关于物块A，下列说法正确的是（ ）
A．将竖直向上做匀速运动 B．将处于超重状态
C．将处于失重状态 D．将竖直向上先加速后减速
二、多选题(共4小题，每小题6分，共24分)
5．如图为一皮带传动装置。左轮半径为4r,右轮半径为r,a、b分别是左右轮边缘上的点，c点到左轮圆心的距离为2r,若传动过程中皮带不打滑，则（　　）
A．a、b两点向心加速度之比为
B．a、b两点的角速度之比为
C．b、c两点的线速度大小相等
D．b、c两点的向心加速度之比为
6．如图所示为小明玩蹦床的情景，其中A位置表示床面未受压力时的平衡位置，B位置是他从最高点直立下落的过程中将床面所压到的最低位置。若床面始终在弹性限度内，空气阻力及床面的质量均可忽略不计，对于小明从最高点下落到最低点的过程，下列说法中正确的是（　 　）
A．小明的动能不断变小
B．小明的的机械能守恒
C．床面弹性势能一直变大
D．床面弹性势能和小明的重力势能之和先变小后变大
7．如图所示，质量为M=2 kg、长为L=2 m的木板静置于光滑水平面上，在其左端放置一质量为m=1 kg的小木块（可视为质点），小木块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2。现用一水平向右的拉力F=4 N作用在小木块上，一段时间后小木块从木板另一端滑下，g取10 m/s2，则（　　）
A．小木块在长木板上滑行的时间t=1 s
B．摩擦力对物块做功-8J
C．小木块滑离木板的瞬间，拉力F的瞬时功率为16 W
D．上述过程中系统由于摩擦产生的热量为8 J
8．如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能Ek与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取10 m/s2，物块质量m和所受摩擦力大小f分别为（　　）
A．m=0.7 kg B．m=0.8 kg
C． f=0.5 N D．f=1.0N
三、填空题(共3小题，每空2分，共14分)
9．一条河宽400m，水流的速度为3m/s，船相对静水的速度5m/s。
（1）要想渡河的时间最短，渡河的最短时间是______s。
（2）若要以最短位移渡河，船头与河岸成______角，到达对岸用时______s。
10. 小球从地面以 v0=25m/s 的初速度斜向上抛出，抛出时速度与水平方向成37°角，则，小球上升的最大高度是: ____________，小球落地时水平位移是____________。
11．某同学在做平抛运动实验时得到了如图中的运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则：
由图可知小球由a到b的时间与由到c时间相等，则相等的时间间隔t=______s，小球平的初速度v0=______m/s(g取10m/s2)。
四、实验题(共1小题，每空2分，共10分
12．（1）某同学用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律，进行如下操作。
①用天平测定小钢球的质量为m=0.0100kg
②用游标卡尺测出小钢球的直径为d=10.0mm
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为h=83.00cm
④电磁铁先通电，让小钢球吸在下端
⑤电磁铁断电，小钢球自由下落
⑥在小钢球经过光电门的时间内，计时装置记下小钢球经过光电门所用时间为t=2.50×10-3s，由此可计算出小钢球经过光电门时的速度为____ m/s
⑦计算此过程中小钢球重力势能的减少量为_____J，小钢球动能的增加量为____J（g取9.8m/s2）
⑧可得到结论：________________
（2）另一同学用上述实验装置通过改变光电门的位置，用h表示小钢球到光电门时的下落距离，用v表示小钢球通过光电门的速度，根据实验数据作出了如图乙所示的v2-h图像，则当地的实际重力加速度为g=________m/s2
五、解答题(共36分，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。)
12．(12分)电动机通过一绳吊起一质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过120N，电动机的功率不能超过1200W。求：
（1）电动机吊升该物体的最大速度；
（2）吊升该物体允许的最大加速度；
（3）电动机将该物体由静止吊升90m所需的最短时间（已知该物体上升90m前已达最大速度），取。
13．(12分)如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在台的一倾角α=53°的光滑斜面顶端，并沿光滑斜面下滑而不反弹。已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，问：
（1）小球水平抛出的初速度v0是多少？
（2）斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少？
（3）若斜面顶端高H=20.8m，则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端？
14．(12分)光滑斜面AB的倾角，BC为水平面，BC的长度，CD为光滑的圆弧，半径。一个质量的物体，从斜面上A点由静止开始下滑，物体与水平面BC间动摩擦因数轨道在B、C两点光滑连接。当物体到达D点时，继续竖直向上运动，最高点距离D点的高度。，，g取10m/s2求：
（1）物体运动到C点时速度大小；
（2）A点距离水平面的高度；
（3）物体最终停止的位置到C点的距离。
试卷第4页，共5页
参考答案：
1．C
【详解】由W=Fl知，F相同，l相同，所以做功一样多，选项C正确，ABD错误。
故选C。
2．A
【详解】
过c点做一水平面，以速度v水平抛出时，落在b点，以速度2v抛出时，若是下降高度相同，则水平位移是原来的2倍，会落在c点正下方的e点，故它落在斜面上时会落在b与c之间某一点，A正确。
故选A。
3．C
【详解】物体从A到B全程应用动能定理可得
mgh-Wf=0-0
由B返回C处过程，由动能定理得
WF Wf mgh＝0 0
联立可得
WF＝mgh
故选C。
4．B
【详解】对汽车的速度v沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行正交分解，如图所示：
根据三角形关系有
v2=vcosθ
物块A上升的速度大小等于v2，可知汽车匀速向右运动，θ角变小，所以v2增大，物块向上做加速运动，加速度向上，物块处于超重状态，故ACD错误，B正确；
故选B。
5．AD
【详解】AB．由图可知，a、b有相同的线速度，则有，由得，a、b两点加速度之比为
aa∶ab=1∶4
由得，a、b两点线速度之比为
wa∶wb=1∶4
故A符合题意，B不符合题意；
CD． a、c有相同的角速度，则有，又
，
联立解得
b、c向心加速度之比
因b、c两点的半径之比为1：2，故b、c两点的向心加速度之比为，故C不符合题意，D符合题意。
故选AD。
6．CD
【详解】A．小明刚接触床面时，蹦床对小明的弹力小于重力，合力向下，继续向下加速，其动能变大；然后弹力大于重力，合力向上，继续向下减速，动能变小，A错误；
B．小明受到弹力向上做负功，机械能减小，B错误；
C．整个过程，床面的形变越来越大，所以床面的弹性势能一直变大，C正确；
D．床面弹性势能和小明的机械能之和保持不变，小明的动能先变大后变小，则床面弹性势能和小明的重力势能之和先变小后变大， D正确。
故选D。
7．BC
【详解】A．物块的加速度
木板的加速度
滑出木板时
解得
t=2s
A错误；
B．摩擦力对物块做功
B正确；
C．木块滑离木板时的速度
v=a1t=4m/s
则拉力的功率
P=Fv=16W
C正确；
D．系统由于摩擦产生的热量为
D错误。
故选BC。
8．A
【分析】本题结合图像考查动能定理。
【详解】0~10m内物块上滑，由动能定理得
整理得
结合0~10m内的图像得，斜率的绝对值
10~20 m内物块下滑，由动能定理得
整理得
结合10~20 m内的图像得，斜率
联立解得
故选AC。
9． 80 53° 100
【详解】[1]当船头指向垂直于河岸时，渡河时间最短
[2] [3]由于
则当船头指向与河岸夹角为θ时，如图所示，渡河位移最短
则当
即有
此时渡河最短位移为
到达对岸用时
10.略
11． 0.1 1.5
【详解】[1] [2]在竖直方向上，根据△y=gT2得：
T=
则初速度为：
v0=
12． 4.0 8.1×10-2 8.0×10-2 在误差允许范围内，小钢球自由下落过程中机械能守恒 9.7
【详解】（1）[1]小钢球经过光电门时的速度
[2]小钢球重力势能的减少量
[3]小球动能的增加量
[4]在误差允许范围内，小钢球自由下落过程中机械能守恒。
（2）[5]小球下落过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得
整理得
由图示 图像可知，图像的斜率
重力加速度
13．（1）15m/s；（2）5m/s2；（3）7.75s
【详解】（1）当牵引力等于重力时速度达到最大，则有
（2）物体先以最大加速度向上加速，根据牛顿第二定律有
解得最大加速度为
（3）物体加速阶段达到的最大速度为
所以匀加速时间为
运动的位移为
额定功率下根据动能定理可得
解得
t2=5.75s
故经历总时间
t=t1+t2=7.75s
14．（1）3m/s；（2）1.2m；（3）2.4s
【详解】（1）由题意可知：小球落到斜面上并且速度方向与斜面平行，所以有
vy=v0tan53°
根据速度位移公式
vy2=2gh
代入数据解得
vy=4m/s
v0=3m/s
所以小球的初速度为3m/s；
（2）根据
vy=gt1
可得
t1=0.4s
斜面顶端与平台边缘的水平距离
s=v0t1=3×0.4m=1.2m
（3）小球沿光滑斜面做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，有
解得加速度为
a=8m/s2
到达斜面顶端的初速度为
根据位移时间公式，有
代入数据解得
t2=2s
（舍去）
所以小球离开平台后到达斜面底端的时间为
t=t1+t2=0.4s+2s=2.4s
15．（1） ；（2）0.91m；（3）0.8m
【详解】（1）物体由C点到最高点，根据机械能守恒得
代入数据解得
（2）物体由A点到C点，根据动能定理得
代入数据解得
（3）从物体开始下滑到停下，根据能量守恒得
代入数据，解得
由于
所以，物体最终停止的位置到C点的距离为