2018-2019学年福建省莆田第二十五中学高一下学期期中考试物理试题

2018-2019学年福建省莆田第二十五中学高一下学期期中考试物理试题

‎ ‎ ‎2018-2019学年福建省莆田第二十五中学高一下学期期中考试物理试题 ‎(时间：80分钟，满分：100分)‎ 一、单项选择题(本题10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)‎ ‎1．如图所示的四种情景中，其中力对物体没有做功的是( )‎ A．火箭腾空而起的推力 B．叉车举起重物的举力 ‎ C．人推石头未动时的推力 D．马拉木头前进的拉力 ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．因为功有正负，所以功是矢量 B．功的大小只由力和位移决定 C．做功的过程就是物体能量的转化过程 D．把重1 N的物体匀速举高1 m，克服重力做功为－1 J ‎3．世界大力士比赛中，某选手先用4 000 N 的力将一辆卡车在冰面上拖行100 m，再用4 000 N的力将一辆货车在粗糙的水泥地上拖行100 m．该选手前后两次做功的大小(　　)‎ A．该选手对卡车做的功多 B．该选手对货车做的功多 C．该选手对卡车和货车做的功一样多 D．条件不足，无法比较 ‎4.某人利用机械效率为85%的滑轮组将重物提高0.5 m和直接用手将同一物体匀速竖直提高0.5 m的两种情况下，比较人所做的总功(　　)‎ A.使用滑轮组时做功多 B.用手直接提高做功多 C.做功一样多 D.做的额外功一样多 ‎5．我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭将“嫦娥三号”卫星发射升空，并成功落月．已知火箭飞行过程中产生的推力为3.4×106 N，火箭与卫星的总重力为1.7×106 N，求当飞行速度达到10.9 km/s时，火箭发动机的功率为多大(　　)‎ A．1.85×1010 W B．3.7×1010 W C．3.7×107 W D．1.85×107 W ‎6.如所示，稳站在商店自动扶梯的水平踏板上的人，随扶梯斜向上做加速运动，则在此过程中(　　)‎ A.人只受到重力和踏板的支持力作用 B.除受重力和支持力外，人还受摩擦力，并且摩擦力做正功 ‎ C.支持力对人做负功 D.人所受的合外力对人做功为零 ‎7．下列说法中正确的是(　　)‎ A．地面上的物体重力势能一定为零 B．质量大的物体重力势能一定大 C．不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大 D．离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零 ‎8．高台滑雪运动员腾空跃下，如果不考虑空气阻力，则下落过程中该运动员机械能的转换关系是(　　)‎ θ F O P Q l A．动能减少，重力势能减少 B．动能减少，重力势能增加 C．动能增加，重力势能减少 D．动能增加，重力势能增加 ‎9.一质量为 m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示，则拉力F所做的功为（ ）‎ A. mglcosθ B. mgl(1－cosθ) ‎ C. Flcosθ D. Flθ ‎10．撑杆跳高是指运动员双手握住一根特制的轻杆，经过快速助跑后，借助轻杆撑地的反弹力量，使身体腾起，越过横杆．撑杆跳高可以简化成如图所示的三个阶段，助跑、起跳撑杆上升、越杆下降落地．如果运动员只是通过借助撑杆把助跑提供的动能转化为上升过程中的重力势能，运动员助跑到10 m/s后起跳，g取10 m/s2，最多能使自身重心升高(　　)‎ A．10 m　　　　B．5 m C．4.5 m D．无法计算 二、多项选择题(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，有多个选项正确．全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分)‎ ‎11．如图所示，物体放在粗糙的水平桌面上，当对它施加如图甲所示的拉力F，使它由静止发生位移s，对它施加如图乙所示的拉力F，使它由静止发生位移s，F与水平方向夹角均为α，则关于做功的下述说法中正确的是(　　)‎ A．图乙中F做功多 B．两图中F做功一样多 C．图乙中克服摩擦力做功多 D．甲、乙中克服摩擦力做功相同 ‎12．两个质量不等的小铁块A和B，分别从两个高度相同的光滑斜面和圆弧斜坡的顶点由静止滑向底部，如图所示，下列说法中正确的是（ ）‎ A．下滑过程重力所做的功相等 B．它们到达底部时动能相等 C．它们到达底部时速度相等 D．它们分别在最高点时机械能总和跟到达最低点时的机械能总和相等 ‎13．一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短．若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的过程中，若仅以小球为研究对象，取地面为参考面，则(　　)‎ A．小球从A→B的过程中机械能守恒；小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒 B．小球在B点时动能最大 C．小球减少的机械能，等于弹簧弹性势能的增量 D．小球到达C点时动能为零，重力势能最小，弹簧的弹性势能最大 ‎14.质量为m＝2 kg的物体沿水平面向右做直线运动，t＝0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，此后物体的v－t图象如图乙所示，取水平向右为正方向，g取10 m/s2，则(　　)‎ A.物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5 ‎ B.10 s末恒力F的瞬时功率为6 W C.10 s末物体在计时起点左侧2 m处 ‎ D.10 s内物体克服摩擦力做功34 J 三、填空题(本题共1题，共10分，请把答案填在题中横线上)‎ ‎15．(12分)在探究动能定理的实验中，将小车放在一端有滑轮的长木板上，让纸带穿过打点计时器，一端固定在小车上。实验中平衡摩擦后，小车的另一端用细线挂钩码，细线绕过固定在长木板上的定滑轮，线的拉力大小就等于钩码的重力，这样就可以研究拉力做功和小车动能的关系。已知所挂钩码的质量m＝1.0×10－2 kg，小车的质量m0＝8.5×10－2 kg(取g＝10 m/s2)。‎ ‎(1)若实验中打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02 s，每三个计时点取一个计数点，O点是打点起点，则打B点时，小车的速度vB＝______ m/s，小车的动能EkB＝______ J。从钩码开始下落至B点，拉力所做的功是________J。‎ ‎(2)根据纸带算出相关各点的速度v，量出小车运动距离s，则以为纵轴，以s为横轴画出的图线应是图中的________，图线的斜率表示小车的________________（填“质量”或“加速度”）。‎ 非选择题(本题共3小题，共34分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎16．(10分)放在光滑水平面上的质量为５kg的物体在水平拉力F＝10 N的作用下由静止开始运动10m。试求全程：（g取10 m/s2）‎ ‎（1）拉力Ｆ所做的功为多少？‎ ‎（2）拉力的平均功率为多少？‎ ‎17.(12分)有一辆氢燃料汽车重6 t，阻力是车重的0.05倍，最大输出功率为60 kW(g取10 m/s2)，求：‎ ‎(1)车以a＝0.5 m/s2从静止匀加速启动，能有多长时间维持匀加速运动？‎ ‎(2)最大行驶速度为多少？‎ ‎18．(12分)如图所示，一个光滑的四分之一圆弧与一段粗糙水平地面相连，地面右边有一竖直挡板C，它和圆弧底端B的距离为s＝9.5 m，圆弧的半径R＝5 m，一小滑块与水平地面之间的动摩擦因数为μ＝0.1。现让小滑块从圆弧轨道的顶端A由静止自由滑下，假设小滑块每次与挡板相碰后以原速率返回，重力加速度g取10 m/s2，问：‎ ‎(1)小滑块从A点滑下后第一次经过B时的速率vB；‎ ‎(2)小滑块第一次碰撞挡板时的速率vC；‎ ‎(3)小滑块与挡板碰撞的总次数n为多少？‎ 高一物理期中考试卷 ‎(时间：80分钟，满分：100分)‎ 一、单项选择题(本题10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)‎ ‎1．如图所示的四种情景中，其中力对物体没有做功的是( )‎ A．火箭腾空而起的推力 B．叉车举起重物的举力 ‎ C．人推石头未动时的推力 D．马拉木头前进的拉力 ‎1.C ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．因为功有正负，所以功是矢量 B．功的大小只由力和位移决定 C．做功的过程就是物体能量的转化过程 D．把重1 N的物体匀速举高1 m，克服重力做功为－1 J 解析：选C.功是标量，功的正、负只表示是动力做功还是阻力做功，故A错误；功的大小由力、位移及力和位移方向的夹角决定，故B错误；功是能量转化的量度，做功过程是能量转化的过程，故C正确；D项中克服重力做功为1 J，故D错．‎ ‎3．世界大力士比赛中，某选手先用4 000 N 的力将一辆卡车在冰面上拖行100 m，再用4 000 N的力将一辆货车在粗糙的水泥地上拖行100 m．该选手前后两次做功的大小(　　)‎ A．该选手对卡车做的功多 B．该选手对货车做的功多 C．该选手对卡车和货车做的功一样多 D．条件不足，无法比较 解析：选C.由功的定义W＝F·s可知，两种情况下力和沿力的方向的位移相等，故做功一样多．‎ ‎4.某人利用机械效率为85%的滑轮组将重物提高0.5 m和直接用手将同一物体匀速竖直提高0.5 m的两种情况下，比较人所做的总功(　　)‎ A.使用滑轮组时做功多 B.用手直接提高做功多 C.做功一样多 D.做的额外功一样多 解析　用手直接提重物和用机械提重物，两种情况下的有用功相等，而用机械提重物时，由于机械效率为85%，还需做额外功，故此种情况下的总功多，A正确，B、C均错误；用手直接提重物时额外功为零，故D错误。‎ 答案　A ‎5．我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭将“嫦娥三号”卫星发射升空，并成功落月．已知火箭飞行过程中产生的推力为3.4×106 N，火箭与卫星的总重力为1.7×106 N，求当飞行速度达到10.9 km/s时，火箭发动机的功率为多大(　　)‎ A．1.85×1010 W B．3.7×1010 W C．3.7×107 W D．1.85×107 W 解析：选B.发动机的功率P＝Fv＝3.4×106×10.9×103 W＝3.7×1010 W，故选项B正确．‎ ‎6.如图3所示，稳站在商店自动扶梯的水平踏板上的人，随扶梯斜向上做加速运动，则在此过程中(　　)‎ 图3‎ A.人只受到重力和踏板的支持力作用 B.除受重力和支持力外，人还受摩擦力，并且摩擦力做正功 C.支持力对人做负功 D.人所受的合外力对人做功为零 解析　人随扶梯斜向上加速时，人受到竖直向上的支持力、竖直向下的重力、水平向右的静摩擦力的作用，所以支持力和摩擦力都做正功，A错误，B、C正确；人受的合外力与位移同向，所以合外力做正功，D错误。‎ 答案　B ‎7．下列说法中正确的是(　　)‎ A．地面上的物体重力势能一定为零 B．质量大的物体重力势能一定大 C．不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大 D．离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零 解析：选D.重力势能的大小与零势能面的选取有关，故A错，D对；由Ep＝mgh，可知重力势能由质量和高度决定，故B、C错误．‎ ‎8．高台滑雪运动员腾空跃下，如果不考虑空气阻力，则下落过程中该运动员机械能的转换关系是(　　)‎ A．动能减少，重力势能减少 B．动能减少，重力势能增加 C．动能增加，重力势能减少 D．动能增加，重力势能增加 解析：选C.不考虑空气阻力，运动员下落过程中机械能守恒，重力势能转化为动能，故C项正确．‎ ‎9.一质量为 m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图1所示，则拉力F所做的功为（ ）‎ 图 θ F O P Q l A. mglcosθ B. mgl(1－cosθ) ‎ ‎ C. Flcosθ D. Flθ 解析 小球受重力、水平拉力和绳子拉力的作用，其中绳子拉力对小球不做功，水平拉力对小球做功设为W，小球克服重力做功mgl(1－cosθ)。小球很缓慢移动时可认为动能始终为0，由动能定理 W－mgl(1－cosθ)=0，‎ 可得  W= mgl(1－cosθ)。‎ 正确选项为B。‎ ‎10．撑杆跳高是指运动员双手握住一根特制的轻杆，经过快速助跑后，借助轻杆撑地的反弹力量，使身体腾起，越过横杆．撑杆跳高可以简化成如图所示的三个阶段，助跑、起跳撑杆上升、越杆下降落地．如果运动员只是通过借助撑杆把助跑提供的动能转化为上升过程中的重力势能，运动员助跑到10 m/s后起跳，g取10 m/s2，最多能使自身重心升高(　　)‎ A．10 m　　　　　　　 B．5 m C．4.5 m D．无法计算 解析：选B.由机械能守恒定律得：mv2＝mgh，解得h＝5 m.‎ 二、多项选择题(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，有多个选项正确．全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分)‎ ‎11．如图所示，物体放在粗糙的水平桌面上，当对它施加如图甲所示的拉力F，使它由静止发生位移s，对它施加如图乙所示的拉力F，使它由静止发生位移s，F与水平方向夹角均为α，则关于做功的下述说法中正确的是(　　)‎ A．图乙中F做功多 B．两图中F做功一样多 C．图乙中克服摩擦力做功多 D．甲、乙中克服摩擦力做功相同 解析：选BC.力F做功WF＝Fscos α，两图中F做功相同，A错、B对；由于摩擦力f甲＝μ(mg－Fsin α)，f乙＝μ(mg＋Fsin α)，所以克服摩擦力做功W甲＝f甲s＝μ(mg－Fsin α)s，W乙＝f乙s＝μ(mg＋Fsin α)s，C对、D错．‎ ‎12．两个质量不等的小铁块A和B，分别从两个高度相同的光滑斜面和圆弧斜坡的顶点由静止滑向底部，如图所示，下列说法中正确的是（ ）‎ ‎　A．下滑过程重力所做的功相等 ‎ B．它们到达底部时动能相等 ‎　C．它们到达底部时速度相等 ‎ D．它们分别在最高点时机械能总和跟到达最低点时的机械能总和相等 ‎4.ABD ‎13．一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短．若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的过程中，若仅以小球为研究对象，取地面为参考面，则(　　)‎ A．小球从A→B的过程中机械能守恒；小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒 B．小球在B点时动能最大 C．小球减少的机械能，等于弹簧弹性势能的增量 D．小球到达C点时动能为零，重力势能最小，弹簧的弹性势能最大 解析：选CD.小球由A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，由B→C的过程中，小球受弹簧弹力的阻碍作用，小球的机械能减少，但小球和弹簧组成的系统机械能守恒，故小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以选项A错误，选项C正确；小球下落过程中当弹力等于重力时，速度最大，动能最大，故B错误；C点是小球运动的最低点，速度为零，重力势能最小，弹性势能最大，选项D正确．‎ ‎14.质量为m＝2 kg的物体沿水平面向右做直线运动，t＝0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图4甲所示，此后物体的v－t图象如图乙所示，取水平向右为正方向，g取10 m/s2，则(　　)‎ 图4‎ A.物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5‎ B.10 s末恒力F的瞬时功率为6 W C.10 s末物体在计时起点左侧2 m处 D.10 s内物体克服摩擦力做功34 J 解析　由v－t图象得两段时间的加速度大小分别为a1＝2 m/s2、a2＝1 m/s2。根据牛顿第二定律有F＋μmg＝ma1，F－μmg＝ma2。解得F＝3 N，μ＝0.05，故A错误；10 s末恒力F的瞬时功率P＝Fv＝18 W，B错误；10 s内物体的位移s＝ ×4 m－×6 m＝－2 m，说明物体10‎ ‎ s末在计时起点左侧2 m处，C正确；整个过程的路程x＝×4 m＋×6 m＝34 m，所以10 s内物体克服摩擦力做功W＝μmgx＝34 J，D正确。‎ 答案　CD 三、填空题(本题共1题，共10分，请把答案填在题中横线上)‎ ‎15．(12分)在探究动能定理的实验中，将小车放在一端有滑轮的长木板上，让纸带穿过打点计时器，一端固定在小车上。实验中平衡摩擦后，小车的另一端用细线挂钩码，细线绕过固定在长木板上的定滑轮，线的拉力大小就等于钩码的重力，这样就可以研究拉力做功和小车动能的关系。已知所挂钩码的质量m＝1.0×10－2 kg，小车的质量m0＝8.5×10－2 kg(取g＝10 m/s2)。‎ ‎(1)若实验中打点纸带如图5所示，打点时间间隔为0.02 s，每三个计时点取一个计数点，O点是打点起点，则打B点时，小车的速度vB＝________ m/s，小车的动能EkB＝________ J。从钩码开始下落至B点，拉力所做的功是________J。‎ 图5‎ ‎(2)根据纸带算出相关各点的速度v，量出小车运动距离s，则以为纵轴，以s为横轴画出的图线应是图6中的________，图线的斜率表示小车的________________（填“质量”或“加速度”）。‎ 图6‎ 解析：(1)因为小车做匀加速运动，由平均速度公式得 vB＝ m/s≈0.2 m/s 小车的动能 EkB＝m0vB2＝1.7×10－3 J 拉力做的功 W＝Ts＝mgsOB＝1.76×10－3 J 结论：在实验误差允许范围内，拉力所做的功等于物体动能的增加。‎ ‎(2)C　小车的加速度a 答案：(1)0.2 m/s　1.7×10－3 J　1.76×10－3 J　在实验误差允许范围内，拉力所做的功等于物体动能的增加 ‎(2)C　小车的加速度a 三、 非选择题(本题共3小题，共34分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎16．(10分)放在光滑水平面上的质量为５kg的物体在水平拉力F＝10 N的作用下由静止开始运动10m。试求全程：（g取10 m/s2）‎ ‎（1）拉力Ｆ所做的功为多少？‎ ‎（2）拉力的平均功率为多少？‎ ‎17.(12分)有一辆氢燃料汽车重6 t，阻力是车重的0.05倍，最大输出功率为60 kW(g取10 m/s2)，求：‎ ‎(1)车以a＝0.5 m/s2从静止匀加速启动，能有多长时间维持匀加速运动？‎ ‎(2)最大行驶速度为多少？‎ 解析　(1)设车匀加速启动时间为t，f＝kmg，k＝0.05‎ 则有F－f＝ma，P＝Fv′，又v′＝at 联立以上三式解得t＝＝20 s ‎(2)当速度继续增大时，F减小，a减小，‎ 当F＝f时，a＝0，速度最大，所以vm＝＝20 m/s ‎18．(12分)如图8所示，一个光滑的四分之一圆弧与一段粗糙水平地面相连，地面右边有一竖直挡板C，它和圆弧底端B的距离为s＝9.5 m，圆弧的半径R＝5 m，一小滑块与水平地面之间的动摩擦因数为μ＝0.1。现让小滑块从圆弧轨道的顶端A由静止自由滑下， 图8‎ 假设小滑块每次与挡板相碰后以原速率返回，重力加速度g取10 m/s2，问：‎ ‎(1)小滑块从A点滑下后第一次经过B时的速率vB；‎ ‎(2)小滑块第一次碰撞挡板时的速率vC；‎ ‎(3)小滑块与挡板碰撞的总次数n为多少？‎ 解析：(1)从A到B过程由机械能守恒 mgR＝mvB2得 vB＝10 m/s。‎ ‎(2)由B到C，由动能定理 ‎－μmgs＝mvC2－mvB2‎ 得vC＝9 m/s。‎ ‎(3)设全过程中克服摩擦力做功的路程是s′，有mgR－μmgs′＝0，解得s′＝50 m 设与C板碰撞n次，每碰一次克服摩擦力做功的路程l＝2s＝19 m，则n＝＝＝2.63，即碰撞3次。‎ 答案：(1)10 m/s　(2)9 m/s　(3)3‎