2021-2022學(xué)年福建省廈門市第一中學(xué)高一（下）期中物理試題（解析版）

1、2021-2022學(xué)年福建省廈門市第一中學(xué)高一（下）期中物理試題一、選擇題1. 如圖所示，下列說法正確的是（所有情況均不計(jì)摩擦、空氣阻力以及滑輪質(zhì)量）（）A. 甲圖中，火箭升空的過程中，若勻速升空，機(jī)械能守恒B. 乙圖中，物塊在外力F的作用下勻速上滑，物塊的機(jī)械能守恒C. 丙圖中，物塊A以一定的初速度將彈簧壓縮的過程中，物塊A的系機(jī)械能守恒D. 丁圖中，物塊A加速下落，物塊B加速上升的過程中，A、B系統(tǒng)機(jī)械能守恒【1題答案】【答案】D【解析】【詳解】A甲圖中，不論是火箭勻速升空還是加速升空，推力對(duì)火箭要做正功，則火箭的機(jī)械能增加，機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；B乙圖中，物體勻速上升，動(dòng)能不變，重力勢(shì)

2、能增加，則機(jī)械能增加，故B錯(cuò)誤；C丙圖中，物塊A以一定的初速度將彈簧壓縮的過程中，由于只有重力和彈簧的彈力做功，則物塊A與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，物體A機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；D丁圖中，物塊A加速下落，物塊B加速上升的過程中，對(duì)A、B組成的系統(tǒng)，只有重力做功，動(dòng)能和勢(shì)能之和保持不變，故系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故D正確。故選D。2. 如圖所示，河水的流速保持恒定，船在靜水中的速度大小一定，當(dāng)船頭的指向分別沿著圖中3個(gè)箭頭方向時(shí)（方向指向上游方向，方向與上游河岸成一銳角，方向垂直河岸），下列說法正確的是（）A. 方向小船一定向上游前進(jìn)B. 方向小船一定沿圖中虛線前進(jìn)C. 方向小船一定沿圖中虛線前進(jìn)D.

3、 方向小船過河時(shí)間最短【2題答案】【答案】D【解析】【詳解】A方向中，若船的速度小于水的速度，則小船會(huì)向下游前進(jìn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤； B方向中，只有當(dāng)船速與水流速度的合速度方向沿虛線方向時(shí)，小船才會(huì)沿圖中虛線前進(jìn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C方向中，小船的速度與水流速度的合速度方向指向虛線的右側(cè)方向，則小船不會(huì)沿圖中虛線前進(jìn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D方向中船頭指向河對(duì)岸，則小船過河時(shí)間最短，選項(xiàng)D正確。故選D。3. 如圖，某游客乘坐過山車從斜軌上的最高點(diǎn)由靜止滑下，經(jīng)最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到半徑為的圓形軌道最高點(diǎn)的過程中，若忽略摩擦，僅考慮動(dòng)能和重力勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化，取處的重力勢(shì)能為零，則游客（）A. 在處的動(dòng)能小于在處的重力勢(shì)能B. 在

4、處的機(jī)械能小于在處的機(jī)械能C. 經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)速度大小可能為D. 經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)向心加速度大小可能為【3題答案】【答案】C【解析】【詳解】A由于忽略摩擦，僅考慮動(dòng)能和重力勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化，故機(jī)械能守恒。又因?yàn)檫^山車可以通過處的最低速度是，取處的重力勢(shì)能為零，則根據(jù)機(jī)械能守恒定律所以處動(dòng)能大于在處的重力勢(shì)能。故A錯(cuò)誤；B由于機(jī)械能守恒，在處的機(jī)械能等于在處的機(jī)械能。故B錯(cuò)誤；C由于過山車可以通過處的最低速度是，故C正確；D由于通過處的最低速度是，取處的重力勢(shì)能為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得 所以經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度最小是。故D錯(cuò)誤。故選C4. 按壓式圓珠筆內(nèi)裝有小彈簧，尾部有一個(gè)小帽，壓一下小帽，筆尖

5、就伸出來。如圖所示，使筆的尾部朝下，將筆向下按到最低點(diǎn)，使小帽縮進(jìn)，然后放手，筆將向上彈起至一定的高度。忽略摩擦和空氣阻力。筆彈起的過程中，（）A. 筆一直做加速運(yùn)動(dòng)B. 筆處于完全失重狀態(tài)C. 彈簧釋放的彈性勢(shì)能小于筆增加的重力勢(shì)能D. 若僅增大彈簧的勁度系數(shù)，則筆彈起的高度將變大【4題答案】【答案】D【解析】【詳解】AB對(duì)筆分析，開始時(shí)，彈簧的彈力大于筆的重力，此時(shí)筆向上做加速度運(yùn)動(dòng)，加速度向上，處于超重狀態(tài)，筆內(nèi)彈簧的壓縮量減小，彈力減小，合力減小，故筆向上做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧的彈力等于重力時(shí)，加速度為零，速度達(dá)到最大，此后彈力小于重力，加速度向下，處于失重狀態(tài)，筆向上做減速運(yùn)

6、動(dòng)，直至減速到零，故AB錯(cuò)誤；C筆的重力勢(shì)能，動(dòng)能，彈簧的彈性勢(shì)能總和一定，則彈簧的彈性勢(shì)能減少量等于筆的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和的增加量，而最后動(dòng)能為0，則彈簧釋放的彈性勢(shì)能等于筆的重力勢(shì)能增加量，故C錯(cuò)誤；D若僅增大彈簧的勁度系數(shù)，壓縮相同的長度，彈簧具有的彈性勢(shì)能增大，根據(jù)動(dòng)能定理可得EP-mgh=0-0解得故壓縮則筆彈起的高度將變大，故D正確；故選D。二、多選題5. 如圖，一質(zhì)量為0.05kg的小球通過長為0.5m的輕繩懸掛在釘子O點(diǎn)上，用錘子敲擊小球，使小球獲得水平初速度v。已知輕繩能承受的最大拉力為4.2N，重力加速度g等于9.8m/s2，空氣阻力不計(jì)，欲使小球在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)

7、，小球的初速度大小可能為（ ）A. B. C. D. 【5題答案】【答案】AB【解析】【詳解】小球恰能通過最高點(diǎn)時(shí)，在最高點(diǎn)重力提供向心力，有解得小球在最低點(diǎn)的速度為v，則由機(jī)械能守恒得解得當(dāng)繩上的張力達(dá)到最大時(shí)，小球通過最低點(diǎn)的速度為小球的最大速度v2，此時(shí)繩的拉力與重力的合力提供向心力，即解得則欲使小球在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，小球的初速度大小應(yīng)滿足故AB為可能值， CD為不可能值；故選項(xiàng)AB正確，CD錯(cuò)誤。故選AB。【點(diǎn)睛】本題是豎直平面中的圓周運(yùn)動(dòng)的輕繩模型，比較容易出錯(cuò)的是將小球在最高點(diǎn)的最小速度當(dāng)成初速度的最小速度。6. 如圖，長為的傾斜傳送帶以速度逆時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng)。將質(zhì)量為的小物

8、塊無初速放到傳送帶的上端，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的下端時(shí)，速度剛好也為，已知傳送帶傾斜角為，與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為。下列說法正確的是（） A. 傳送帶對(duì)物塊做的功B. 傳送帶對(duì)物塊做的功C. 物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為D. 物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為【6題答案】【答案】AD【解析】【詳解】當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的下端時(shí)，速度剛好也為，可知物塊沿傳送帶一直做勻加速在線運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過程中，對(duì)物塊進(jìn)行受力分析可知，物塊受到重力，傳送帶對(duì)它沿傳送帶向下的滑動(dòng)摩擦力和傳送帶的支持力，只有重力和滑動(dòng)摩擦力對(duì)物塊做功。物塊的位移是L，重力對(duì)物塊做功 傳送帶對(duì)物塊做的功 A根據(jù)前面分析可知，所以傳送帶

9、對(duì)物塊做的功 故A正確；B設(shè)這個(gè)過程中，重力對(duì)物塊做功為WG，由動(dòng)能定理得可知傳送帶對(duì)物塊做的功 故B錯(cuò)誤；CD物塊一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以物塊的位移物塊在傳送帶上滑行的距離物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為 由式解得，物塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生熱量為故D正確，C錯(cuò)誤。故故選AD。7. 固定在豎直面內(nèi)的光滑圓管POQ，PO段長度為L，與水平方向的夾角為30，在O處有插銷，OQ段水平且足夠長。管內(nèi)PO段裝滿了質(zhì)量均為m的小球，小球的半徑遠(yuǎn)小于L，其編號(hào)如圖所示。拔掉插銷，1號(hào)球在下滑過程中（）A. 機(jī)械能不守恒B. 做勻加速運(yùn)動(dòng)C. 對(duì)2號(hào)球做的功為D. 經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)速度【7題答案】【答案】AC【解析】【詳

10、解】AB設(shè)一共有個(gè)小球，運(yùn)動(dòng)過程中，有個(gè)小球在光滑圓管PO內(nèi)，對(duì)個(gè)小球整體分析，根據(jù)牛頓第二定律有解得對(duì)小球1分析，假設(shè)小球2對(duì)小球1有向上的支持力，根據(jù)牛頓第二定律有解得則隨著的減小，小球2對(duì)小球1有向上的支持力，對(duì)小球1做負(fù)功，小球1的機(jī)械能不守恒，小球1的加速度在減小，故小球1做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤A正確；D考慮整體小球的重心在管PO的中心，設(shè)所有小球在OQ段的速度為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得解得故D錯(cuò)誤；C對(duì)1號(hào)球分析，從開始到1號(hào)球達(dá)到水平管道的過程中，2號(hào)球?qū)?號(hào)球做的功為W，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得由于小球的半徑遠(yuǎn)小于L，則1號(hào)球?qū)?號(hào)球做的功等于2號(hào)球?qū)?號(hào)球做的功為，故C

11、正確。故選AC。8. 如圖所示，傾角為的光滑斜面底端固定一輕彈簧，O點(diǎn)為原長位置。質(zhì)量為的滑塊從斜面上A點(diǎn)由靜止釋放，物塊下滑并壓縮彈簧到最短的過程中，最大動(dòng)能為。現(xiàn)將物塊由A點(diǎn)上方處的B點(diǎn)由靜止釋放，彈簧被壓縮過程中始終在彈性限度內(nèi)，g取，則下列說法正確的是（）A. 物塊從O點(diǎn)開始做減速運(yùn)動(dòng)B. 從B點(diǎn)釋放滑塊動(dòng)能最大位置與從A點(diǎn)釋放一樣C. 從B點(diǎn)釋放滑塊最大動(dòng)能為18JD. 從B點(diǎn)釋放彈簧最大彈性勢(shì)能比從A點(diǎn)釋放增加了2J【8題答案】【答案】BC【解析】【詳解】A根據(jù)題意可知，物塊從O點(diǎn)時(shí)開始?jí)嚎s彈簧，根據(jù)牛頓第二定律有可得開始階段彈簧的彈力小于滑塊重力沿斜面向下的分力，物塊做加速運(yùn)動(dòng)，

12、后來，彈簧的彈力大于滑塊重力沿斜面向下的分力，物塊做減速運(yùn)動(dòng)，所以物塊先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，彈簧的彈力等于滑塊重力沿斜面向下的分力時(shí)，物塊的速度最大，故A錯(cuò)誤；B由A分析可知，物塊的動(dòng)能最大時(shí)合力為零，彈簧的彈力等于滑塊重力沿斜面向下的分力，設(shè)彈簧的壓縮量為，即可得物塊速度最大時(shí)彈簧的壓縮量與物塊釋放的位置無關(guān)，則兩次滑塊動(dòng)能最大時(shí)位置相同，故B正確；C設(shè)物塊動(dòng)能最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為，從A釋放到動(dòng)能最大的過程，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得從B釋放到動(dòng)能最大的過程，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得又有聯(lián)立解得則從B點(diǎn)釋放滑塊最大動(dòng)能為故C正確；D根據(jù)題意可知，物塊和彈簧的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，彈簧最大彈性勢(shì)能等于物

13、塊減少的重力勢(shì)能，設(shè)當(dāng)彈簧彈性勢(shì)能最大時(shí)，從B點(diǎn)釋放時(shí)滑塊移動(dòng)的距離為，從A點(diǎn)釋放時(shí)滑塊移動(dòng)的距離為，由于從B點(diǎn)釋放時(shí)，彈簧的壓縮量增大，則有則從B點(diǎn)釋放時(shí)彈簧的最大彈性勢(shì)能比從A點(diǎn)釋放時(shí)彈簧的最大彈性勢(shì)能增加故D錯(cuò)誤。故選BC。二非選擇題（共7小題）9. 火車軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌，其高度差由轉(zhuǎn)彎半徑與火車速度確定。若在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為v，當(dāng)以速度v通過此彎路時(shí)，火車輪緣擠壓_；當(dāng)速度大于v時(shí)，火車輪緣擠壓_（填字母：A內(nèi)軌 B 外軌 C 不擠壓）【9題答案】【答案】 . C . B【解析】【詳解】1火車轉(zhuǎn)彎時(shí)，為了保護(hù)鐵軌，應(yīng)避免車輪邊緣與鐵軌間的摩擦，故火車受到重力和支持力的合

14、力完全提供向心力，如圖所示根據(jù)牛頓第二定律有解得這就是規(guī)定行駛的速度，可知按規(guī)定行駛的速度行駛時(shí)，火車重力、軌道面支持力的合力提供向心力，火車輪緣與鐵軌無擠壓。2如果實(shí)際轉(zhuǎn)彎速度大于，所需要的向心力增大，火車有離心趨勢(shì)，車輪與外側(cè)鐵軌擠壓。10. 廈門中學(xué)生助手利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如表（當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8m/s，小球質(zhì)量，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字。（1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算，時(shí)刻小球的速度_m/s，_m/s；（2）從到時(shí)間內(nèi)，重力勢(shì)能增加量_J，動(dòng)能減小量_J；（3）在誤差允許的

15、范圍內(nèi)，若與近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。由上述計(jì)算得不完全等于，造成這種結(jié)果的主要原因是_。【10題答案】【答案】 . 5.59 . 4.08 . 1.42 . 1.46 . 紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在【解析】【詳解】（1）12在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，則有（2）34從到時(shí)間內(nèi)，重力勢(shì)能增加量動(dòng)能的減少量為（3）5由上述計(jì)算得由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在，導(dǎo)致動(dòng)能減小量沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。11. 某同學(xué)在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中。(1)為減小空氣阻力對(duì)小球的影響，應(yīng)選擇_A實(shí)心小鐵球 B實(shí)心小木球(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次須

16、將小球從軌道同一位置靜止釋放，目的是使小球_。A在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等 B離開軌道時(shí)水平速度相等(3)實(shí)驗(yàn)通過描點(diǎn)法畫出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，在印有小方格的紙上記錄了豎直向下的y軸方向和水平向右的x軸方向以及小球運(yùn)動(dòng)軌跡上的a、b、c三個(gè)點(diǎn)，如圖所示。已知小方格的邊長L=9.80cm，則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_m/s。（重力加速度g取9.80m/s2）(4)該同學(xué)用圖所示的裝置來測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，光電門傳感器可測得小球的水平初速度v0，底板上的標(biāo)尺可測得水平位移x。保持水平槽口距底板高度h不變，改變小球在斜槽導(dǎo)軌上下滑的起始位置，小球以不同的速度沖出水平槽口。以v0為橫坐標(biāo)，以x為縱坐標(biāo)，作出的

17、x-v0圖象是一條斜率為k的直線，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹開。（用h、k表示）【11題答案】【答案】 . A . B . 1.96 . 【解析】【詳解】(1)1為減小空氣阻力對(duì)小球影響，應(yīng)選擇實(shí)心小鐵球，故選A； (2)2實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次須將小球從軌道同一位置靜止釋放，目的是使小球離開軌道時(shí)水平速度相等，故選B；(3)3根據(jù)解得 初速度 (4)4由題意可知由題意可知解得12. 如圖甲所示是廈門中學(xué)生助手探究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體質(zhì)量、向心力、軌道半徑及線速度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。力傳感器測量向心力，速度傳感器測量圓柱體的線速度，該同學(xué)通過保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑不變，來探究

18、向心力與線速度的關(guān)系：（1）該同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)方法為_；A等效替代法B控制變量法C理想化模型法（2）改變線速度，多次測量，該同學(xué)測出了五組、數(shù)據(jù)，如下表所示：v/（）1.01.52.02.53.0F/N0.300.681.171.832.64該同學(xué)對(duì)數(shù)據(jù)分析后，在圖乙坐標(biāo)紙上描出了五個(gè)點(diǎn)。作出圖線_；若圓柱體運(yùn)動(dòng)半徑，由作出的的圖線可得圓柱體的質(zhì)量_。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【12題答案】【答案】 . B . . 0.18【解析】【詳解】（1）1實(shí)驗(yàn)中研究向心力和速度的關(guān)系，保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑不變，采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法，故AC錯(cuò)誤B正確。故選B。（2）2作出圖線，如圖所示3根據(jù)公式可

19、得，圖線的斜率解得13. 如圖，物體A質(zhì)量放在粗糙木板上，隨板一起在豎直平面內(nèi)做半徑，沿逆時(shí)針方向勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且板始終保持水平，當(dāng)板運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，木板受到物體A的壓力恰好為零，重力加速度為。求：（1）物體A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大??；（2）物體A運(yùn)動(dòng)到圓心等高點(diǎn)時(shí)，木板對(duì)物體A的支持力大小?！?3題答案】【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意可知，在最高點(diǎn)A對(duì)木板的壓力恰好為零，則物體在最高點(diǎn)僅受重力，根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得（2）根據(jù)題意可知，當(dāng)物塊A運(yùn)動(dòng)到與圓心等高點(diǎn)時(shí)，合外力提供向心力，指向圓心，則豎直方向上受到重力和支持力，且豎直方向上合力為零，即14. 如圖，兩個(gè)靠摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)（不打滑）的輪和水平放置，兩輪半徑，?，F(xiàn)啟動(dòng)主動(dòng)輪，使其轉(zhuǎn)速緩慢增加