福建厦门市高一物理下学期期中.docx

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福建厦门市高一物理下学期期中

2016-2017学年福建省厦门高一（下）期中物理试卷

一．选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求；第9-12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分．）

1．质量为1kg的物体从某一高度自由下落，设1s内物体未着地，则该物体下落1s内重力做功的平均功率是（取g=10m/s2）（　　）

A．25WB．50WC．75WD．100W

2．如图所示质量为m的物块沿倾角为θ的斜面由底端向上滑去，经过时间t1速度为零后下滑，又经过时间t2回到斜面底端，在整个运动过程中，重力对物块的总冲量为（　　）

A．0B．mgsinθ（t1+t2）C．mgsinθ（t1﹣t2）D．mg（t1+t2）

3．关于运动的合成和分解，下列说法正确的是（　　）

A．物体只有做曲线运动时，才能将这个运动分解为两个分运动

B．两个分运动的时间一定与合运动时间相等

C．两个直线运动的合运动一定是直线运动

D．合运动的加速度一定比每个分运动的加速度大

4．如图所示，物体在拉力F作用下以某一初速度沿固定斜面向上运动，拉力大小等于摩擦力大小，则下列说法中正确的是（　　）

A．物体的机械能保持不变B．合外力对物体做功等于零

C．物体机械能增加D．物体做匀速运动

5．一物体从某高度以初速度为V0=6m/s水平抛出，落地时速度大小为Vt=10m/s，则：

它的运动时间为（g取10m/s2）（　　）

A．t=0.1sB．t=0.2sC．t=0.4sD．t=0.8s

6．竖直上抛一小球，4s末落回到抛出点，则小球在第1s内的位移大小为（g取10m/s2）（　　）

A．5mB．10mC．15mD．20m

7．质量为m的物体，在汽车的牵引下由静止开始运动，当物体上升h高度时，汽车的速度为v，细绳与水平面间的夹角为θ，则下列说法中正确的是（　　）

A．此时物体的速度大小为vsinθ

B．此时物体的速度大小为

C．汽车对物体做的功为mgh+

D．汽车对物体做的功为mgh+

8．质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手．左侧射手首先开枪，子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d1，然后右侧射手开枪，子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d2，如图所示．设子弹均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相等．当两颗子弹均相对于木块静止时，下列判断正确的是（　　）

A．木块静止，d1=d2B．木块向右运动，d1＜d2

C．木块静止，d1＜d2D．木块向左运动，d1=d2

9．如图所示，不计空气阻力，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列说法正确的是（　　）

A．小球动能一直减小

B．小球重力势能与弹簧弹性势能之和先增大后减小

C．小球动能和弹簧的弹性势能之和一直增大

D．小球、弹簧组成的系统机械能守恒

10．物体在合外力作用下做直线运动的v﹣t图象如图所示，下列表述正确的是（　　）

A．在0～1s内，合外力做正功

B．在1～3s内，合外力总是不做功

C．在3～7s内，合外力做负功

D．在5～7s内，合外力做负功

11．关于不共线的两个运动的合成，下列说法正确的是（　　）

A．两个直线运动的合运动一定是直线运动

B．两个匀速直线运动的合成一定是直线运动

C．匀速直线运动和匀加速直线运动的合成一定是直线运动

D．两个初速度为零的匀加速直线运动的运动一定是匀加速直线运动

12．如图所示，汽车质量为m，以恒定功率P沿一倾角为θ的长斜坡向上行驶，汽车和斜坡间的动摩擦因数为μ，某一时刻t时刻速度大小为v，则（　　）

A．t时刻汽车的牵引力为

B．t时刻汽车的牵引力为mgsinθ+μmgcosθ

C．t时刻汽车的加速度为

﹣μ（gsinθ+gcosθ）

D．汽车上坡的最大速度为

二、填空题：

（本题共1小题，共7×2=14分．）

13．如图1为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．

（1）为完成此实验，除了图中所示器材，还需要的器材有　　（多选）

A．刻度尺B．秒表

C．天平D．交流电源

（2）实验中，如下哪些操作是必要的　　．（多选）

A．用秒表测量时间

B．重物的质量应尽可能大些

C．先开电源后放纸带

D．先放纸带后开电源

（3）在一次实验中，质量m的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图2所示，长度单位cm，那么从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=　　J，此过程中物体动能的增加量△Ek=　　J（g取10m/s2，结果数据均保留至小数点后两位）；通过计算，数值上△Ep　　△Ek（填“＞”“=”或“＜”），这是因为　　．

三、计算题：

（本题共3小题，共38分．）

14．河宽300m，水流速度为3m/s，小船在静水中的速度为5m/s，问：

（1）以最短时间渡河，时间为多少？

可达对岸的什么位置？

（2）以最短航程渡河，船头应向何处？

渡河时间又为多少？

15．如图所示，光滑的AB斜面固定在地面上，高0.6m，倾角θ=37°，一质量为m=2kg的物体，在F=20N与斜面成θ=37°拉力作用下，从斜面B点处静止沿斜面向上做匀加速直线运动到A点．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2．求：

（1）物体重力势能变化量；

（2）拉力做的功；

（3）物体达最高点时拉力的瞬时功率．

16．如图所示，在距地面高h1=2m的光滑水平台面上，一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣k锁住，储存的弹性势能Ep=4.5J．现打开锁扣K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑的BC斜面，已知B点距水平地面的高h2=1.2m，小物块过C点无机械能损失，并与水平地面上长为L=10m的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计．试求：

（1）小物块运动到平台末端A的瞬时速度VA大小；

（2）小物块从A到B的时间、水平位移大小以及斜面倾角θ的正切（tanθ）大小；

（3）若小物块与墙壁碰撞后速度等大反向，只会发生一次碰撞，且不能再次经过C点，那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件．

2016-2017学年福建省厦门六中高一（下）期中物理试卷

参考答案与试题解析

一．选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求；第9-12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分．）

1．质量为1kg的物体从某一高度自由下落，设1s内物体未着地，则该物体下落1s内重力做功的平均功率是（取g=10m/s2）（　　）

A．25WB．50WC．75WD．100W

【考点】63：

功率、平均功率和瞬时功率；1J：

自由落体运动．

【分析】求重力的平均功率要用P=

来计算，求出下落1s内的位移的大小，根据功的公式可以求得重力做的功的大小，进而可以求得重力的平均功率．

【解答】解：

物体做自由落体运动，1s内下降的高度是h=

gt2=

×10×12=5m，

重力做的功为W=mgh=1×10×5J=50J，

所以重力的平均功率为P=

=50W．

故选：

B．

2．如图所示质量为m的物块沿倾角为θ的斜面由底端向上滑去，经过时间t1速度为零后下滑，又经过时间t2回到斜面底端，在整个运动过程中，重力对物块的总冲量为（　　）

A．0B．mgsinθ（t1+t2）C．mgsinθ（t1﹣t2）D．mg（t1+t2）

【考点】51：

动量冲量．

【分析】冲量等于力与时间的乘积，与其他因素无关，故直接由I=Ft即可求出重力的冲量．

【解答】解：

重力的作用时间为t1+t2；故重力的冲量I=mg（t1+t2）；故D正确；

故选D．

3．关于运动的合成和分解，下列说法正确的是（　　）

A．物体只有做曲线运动时，才能将这个运动分解为两个分运动

B．两个分运动的时间一定与合运动时间相等

C．两个直线运动的合运动一定是直线运动

D．合运动的加速度一定比每个分运动的加速度大

【考点】44：

运动的合成和分解．

【分析】合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同一条直线上．根据平行四边形定则，可知合速度、合位移与分速度、分位移的大小关系．

【解答】解：

A、物体做直线运动时，也能将这个运动分解为两个分运动，如竖直上抛运动可以分解成向上的匀速直线运动和向下的自由落体运动．故A错误．

B、两个分运动与合运动具有等时性，所以两个分运动的时间一定与合运动时间相等．故B正确．

C、根据平行四边形定则知，两个初速度不为零的互成角度的匀加速直线运动的合成可能是直线也可能是曲线，当两个初速度的合速度与合加速度共线时，做直线运动；不共线时，做曲线．故C错误．

D、根据平行四边形定则知，合运动的加速度不一定比每个分运动的加速度大．故D错误．

故选：

B．

4．如图所示，物体在拉力F作用下以某一初速度沿固定斜面向上运动，拉力大小等于摩擦力大小，则下列说法中正确的是（　　）

A．物体的机械能保持不变B．合外力对物体做功等于零

C．物体机械能增加D．物体做匀速运动

【考点】6B：

功能关系；62：

功的计算．

【分析】除重力与弹力之外，其它力不做功或所做的总功为零，则物体的机械能守恒．对物体受力分析，根据物体的受力情况判断物体的运动状态；由此分析．

【解答】解：

AC、拉力大小等于摩擦力大小，它们所做的总功为零，支持力不做功，对照功能原理可知，物体的机械能守恒，故A正确，C错误；

B、物体受到重力、弹力、滑动摩擦力与拉力作用，由拉力等于滑动摩擦力，物体受到的合外力等于物体重力沿斜面向下的分力，则知合外力对物体做负功，故B错误．

D、物体所受的合力沿斜面向下，则物体向上做减速运动，故D错误；

故选：

A

5．一物体从某高度以初速度为V0=6m/s水平抛出，落地时速度大小为Vt=10m/s，则：

它的运动时间为（g取10m/s2）（　　）

A．t=0.1sB．t=0.2sC．t=0.4sD．t=0.8s

【考点】43：

平抛运动．

【分析】物体做平抛运动，根据平行四边形定则求出物体落地时的竖直分速度，结合速度时间公式求出物体运动的时间．

【解答】解：

根据平行四边形定则知，物体落地时竖直分速度为：

vy=

=

m/s=8m/s，

根据速度时间公式得物体运动的时间为：

t=

=

s=0.4s．

故D正确，ABC错误

故选：

D

6．竖直上抛一小球，4s末落回到抛出点，则小球在第1s内的位移大小为（g取10m/s2）（　　）

A．5mB．10mC．15mD．20m

【考点】1N：

竖直上抛运动．

【分析】竖直上抛运动的上升和下降过程具有对称性，可以用整体法和分段法求解小球运动的初速度，然后有位移公式即可求出第1秒内的位移．

【解答】解：

对竖直上抛运动的全过程，有：

，

代入数据解得：

v0=20m/s，

由x=v0t﹣

得：

第1s内的位移为：

x1=20×1﹣

×10×1=15m；

故选：

C

7．质量为m的物体，在汽车的牵引下由静止开始运动，当物体上升h高度时，汽车的速度为v，细绳与水平面间的夹角为θ，则下列说法中正确的是（　　）

A．此时物体的速度大小为vsinθ

B．此时物体的速度大小为

C．汽车对物体做的功为mgh+

D．汽车对物体做的功为mgh+

【考点】62：

功的计算；44：

运动的合成和分解．

【分析】小车参与两个分运动，沿绳子方向和垂直绳子方向的两个分运动，由于绳子长度一定，故物体下降的速度等于小车沿绳子方向的分速度，对物体的运动过程，根据动能定理列式求解汽车对物体做的功．

【解答】解：

A、小车参与两个分运动，沿绳子拉伸方向和垂直绳子方向（绕滑轮转动）的两个分运动，将小车合速度正交分解，

物体上升速度等于小车沿绳子拉伸方向的分速度为：

v物=vcosθ，故AB错误；

C、对物体的运动过程，根据动能定理得：

解得：

W车=mgh+

，故C正确，D错误．

故选：

C

8．质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同步枪和子弹的射击手．左侧射手首先开枪，子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d1，然后右侧射手开枪，子弹相对木块静止时水平射入木块的最大深度为d2，如图所示．设子弹均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相等．当两颗子弹均相对于木块静止时，下列判断正确的是（　　）

A．木块静止，d1=d2B．木块向右运动，d1＜d2

C．木块静止，d1＜d2D．木块向左运动，d1=d2

【考点】53：

动量守恒定律；6B：

功能关系．

【分析】对两颗子弹和木块组成的系统而言，合外力为零，总动量守恒，可求出当两颗子弹均相对于木块静止时木块的速度．先以左侧的子弹和木块组成的系统研究，由动量守恒和能量守恒得到d1与子弹速度、质量和木块的关系，再对两颗子弹和木块系统为研究，用同样的方法研究d2，再比较它们的大小．

【解答】解：

设子弹射入木块前的速度大小为v，子弹的质量为M，子弹受到的阻力大小为f．当两颗子弹均相对于木块静止时，由动量守恒得

Mv﹣Mv=（2M+m）v′，得v′=0，即当两颗子弹均相对于木块静止时，木块的速度为零，即静止．

先对左侧射入木块的子弹和木块组成的系统研究，则有

Mv=（M+m）v1，

由能量守恒得：

fd1=

﹣

①

再对两颗子弹和木块系统为研究，得

fd2=

+

②

由①②对比得，d1＜d2．

故C正确．

9．如图所示，不计空气阻力，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列说法正确的是（　　）

A．小球动能一直减小

B．小球重力势能与弹簧弹性势能之和先增大后减小

C．小球动能和弹簧的弹性势能之和一直增大

D．小球、弹簧组成的系统机械能守恒

【考点】6B：

功能关系；67：

重力势能．

【分析】小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，小球受到重力和弹簧的弹力，弹力不断增大，由牛顿第二定律分析小球的运动情况．对小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，也就说小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变．

【解答】解：

A、小球在刚接触弹簧的阶段，弹簧的弹力小于重力，合力向下，小球做加速运动．弹簧的弹力越来越大，后来弹簧的弹力大于小球的重力，合力向上，小球做减速运动，所以小球的动能先增大后减小，故A错误．

BD、对小球和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，即小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变．小球的动能先增大后减小，则小球重力势能与弹簧弹性势能之和先增大后减小，故B、D正确．

C、小球的重力势能一直减小，由系统的机械能守恒知，小球动能和弹簧的弹性势能之和一直增大．故C正确．

故选：

BCD

10．物体在合外力作用下做直线运动的v﹣t图象如图所示，下列表述正确的是（　　）

A．在0～1s内，合外力做正功

B．在1～3s内，合外力总是不做功

C．在3～7s内，合外力做负功

D．在5～7s内，合外力做负功

【考点】62：

功的计算．

【分析】由图象可知物体在各段时间内的速度变化，判断出合外力与位移的方向关系，即可判断做功情况．

【解答】解：

A、在0～1s内，物体做匀加速运动，合外力方向与位移方向相同，故做正功，故A正确；

B、在1～3s内，物体做匀速运动，合外力为零，故合外力总是不做功，故B正确；

C、在3～7s内，根据动能定理可知

=0，合外力做功为零，故C错误；

D、在5～7s内，物体做反方向的匀加速直线运动，位移方向和合外力方向相同，故做正功，故D错误；

故选：

AB

11．关于不共线的两个运动的合成，下列说法正确的是（　　）

A．两个直线运动的合运动一定是直线运动

B．两个匀速直线运动的合成一定是直线运动

C．匀速直线运动和匀加速直线运动的合成一定是直线运动

D．两个初速度为零的匀加速直线运动的运动一定是匀加速直线运动

【考点】44：

运动的合成和分解．

【分析】运动的合成和分解遵循平行四边形定则，当合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上时，物体做直线运动，当合速度的方向和合加速度的方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动．

【解答】解：

A、两个直线运动的合运动不一定是直线运动，比如平抛运动．故A错误．

B、两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动，因为合加速度为零，以合速度做匀速直线运动．故B正确．

C、匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动若不在同一条直线上，则做曲线运动，因为合加速度方向与合速度方向不在同一条直线上．故C错误．

D、两个初速度为零匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动，若合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上时．故D正确．

故选：

BD．

12．如图所示，汽车质量为m，以恒定功率P沿一倾角为θ的长斜坡向上行驶，汽车和斜坡间的动摩擦因数为μ，某一时刻t时刻速度大小为v，则（　　）

A．t时刻汽车的牵引力为

B．t时刻汽车的牵引力为mgsinθ+μmgcosθ

C．t时刻汽车的加速度为

﹣μ（gsinθ+gcosθ）

D．汽车上坡的最大速度为

【考点】63：

功率、平均功率和瞬时功率．

【分析】汽车以额定功率运动，根据P=Fv求得牵引力，根据牛顿第二定律求得加速度，当牵引力等于阻力和重力沿斜面的分力时，速度达到最大

【解答】解：

A、t时刻的牵引力为F=

，故A正确，B错误；

C、根据牛顿第二定律可知

，解得a=

﹣μ（gsinθ+gcosθ），故C正确；

D、当牵引力F=mgsinθ+μmgcosθ时，速度达到最大v=

，故D错误

故选：

AC

二、填空题：

（本题共1小题，共7×2=14分．）

13．如图1为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．

（1）为完成此实验，除了图中所示器材，还需要的器材有　AD　（多选）

A．刻度尺B．秒表

C．天平D．交流电源

（2）实验中，如下哪些操作是必要的　BC　．（多选）

A．用秒表测量时间

B．重物的质量应尽可能大些

C．先开电源后放纸带

D．先放纸带后开电源

（3）在一次实验中，质量m的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图2所示，长度单位cm，那么从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=　0.50m　J，此过程中物体动能的增加量△Ek=　0.48m　J（g取10m/s2，结果数据均保留至小数点后两位）；通过计算，数值上△Ep　＞　△Ek（填“＞”“=”或“＜”），这是因为　摩擦阻力和空气阻力对物体做负功，机械能减少　．

【考点】MD：

验证机械能守恒定律．

【分析】

（1）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定还需要的实验器材；

（2）根据实验的原理和注意事项确定正确的操作步骤．

（3）根据下降的高度求出重力势能的减小量，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B点的速度，从而得出动能的增加量，通过能量守恒的角度分析重力势能减小量大于动能增加量的原因．

【解答】解：

（1）实验中需要通过刻度尺测量点迹间的距离，从而得出重物下降的高度，以及求出瞬时速度，故A正确．

时间可以通过打点计时器直接得出，不需要秒表，故B错误．

C、验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，所以不需要用天平测量质量，故C错误．

D、打点计时器需要交流电源，故D正确．

故选：

AD．

（2）A、实验中不需要用秒表测量时间，时间可以通过打点计时器直接得出，故A错误．

B、为了减小阻力的影响，重物质量应选择大一些的，故B正确．

C、实验时应先接通电源，再释放纸带，故C正确，D错误．

故选：

BC．

（3）从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量△Ep=mgh=m×10×0.0501≈0.50m，B点的瞬时速度

m/s=0.98m/s，

则动能的增加量△Ek=

≈0.48m，通过计算，数值上△Ep＞△Ek，这是因为摩擦阻力和空气阻力对物体做负功，机械能减少．

故答案为：

（1）AD，

（2）BC，（3）0.50m，0.48m，＞，摩擦阻力和空气阻力对物体做负功，机械能减少

三、计算题：

（本题共3小题，共38分．）

14．河宽300m，水流速度为3m/s，小船在静水中的速度为5m/s，问：

（1）以最短时间渡河，时间为多少？

可达对岸的什么位置？

（2）以最短航程渡河，船头应向何处？

渡河时间又为多少？

【考点】44：

运动的合成和分解．

【分析】将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，当合速度的方向与河岸垂直时，渡河位移最短．

【解答】解：

（1）当静水速的方向与河岸垂直，渡河时间最短．

t=

．

此时沿河岸方向上位移x=v水t=3×60m=180m．

答：

渡河的最短时间为60s，到达对岸下游180m处．

（2）当合速度的方向与河岸垂直时，渡河位移最短．

设船头的方向与河岸方向的夹角为θ，有cos

．所以θ=53°

合速度v=v静sinθ=4m/s

渡河时间

答：

以最短航程渡河，船头应与河岸成53°角指向上游．渡河的时间为75s．

15．如图所示，光滑的AB斜面固定在地面上，高0.6m，倾角θ=37°，一质量为m=2kg的物体，在F=20N与斜面成θ=37°拉力作用下，从斜面B点处静止沿斜面向上做匀加速直线运动到A点．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2．求：

（1）物体重力势能变化量；

（2）拉力做的功；

（3）物体达最高点时拉力的瞬时功率．

【考点】66：

动能定理的应用；63：

功率、平均功率和瞬时功率．

【分析】

（1）根据重力势能表达式EP=mgh，即可求解重力势能的变化量；

（2）依据力做功表达式WF=FScos37°，从而求解拉力做功；

（3）根据动能定理，求解最高点的速度，再依据功率表达式P=Fvcos37°，即可求解．

【解答】解：

（1）从A到B，物体重力势能变化量为：

△EP=mgh=2×10×0.6=12J

（2）依据功的表达式为：

WF=FScos37°=F×

×cos37°=20×

=×0.8=16J

（3）根据动能定理可知：

WF﹣mgh=

代入数据解得：

v=2m/s

过A点的功率为：

P=Fvcos37°=20×2×0.8=32W

答：

（1）物体重力势能变化量12J；

（2）拉力做的功16J；

（3）物体达最高点时拉力的瞬时功率32W．

16．如图所示，在距地面高h1=2m的光滑水平台面上，一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣k锁住，储存的弹性势能Ep=4.5J．现打开锁扣K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑的BC斜面，已知B点距水平地面的高h2=1.2m，小物块过C点无机械能损失，并与水平地面上长为L=10m的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计．试求：

（1）小物块