福建省四地五校聯(lián)考2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期4月期中物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1廈泉五校2023-2024學(xué)年高一年級(jí)第二學(xué)期期中聯(lián)考物理試題考試時(shí)間：90分鐘滿分：100分試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分第Ⅰ卷（選擇題，共40分）一、選擇題（本題共10題，每題4分，共40分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-6題是只有一個(gè)選項(xiàng)是符合要求的，第7-10題有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不選的得0分）1.下列運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體機(jī)械能守恒的是（）A.子彈射穿木塊B.雨滴在空中勻速降落C.滑塊沿固定光滑斜面自由下滑D.汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后沿水平路面減速滑行〖答案〗C〖解析〗A．子彈射穿木塊過(guò)程，木塊對(duì)子彈的作用力對(duì)子彈做負(fù)功，則子彈機(jī)械能減小，子彈對(duì)木塊的作用力對(duì)木塊做正功，木塊機(jī)械能增加，故A錯(cuò)誤；B．雨滴在空中勻速降落過(guò)程中，雨滴的動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小，則機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤；C．滑塊沿固定光滑斜面自由下滑過(guò)程中，只有重力對(duì)滑塊做功，則滑塊機(jī)械能守恒，故C正確；D．汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后沿水平路面減速滑行過(guò)程中，只有阻力對(duì)汽車做負(fù)功，汽車機(jī)械能減小，故D錯(cuò)誤。故選C。2.“套圈”是老少皆宜的游戲。如圖所示，將A、B兩個(gè)套圈分別以速度、水平拋出，都能套中地面上的同一玩具，已知套圈A、B拋出時(shí)距玩具的水平距離相等，設(shè)套圈A、B在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為、，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A.等于 B.小于 C.大于 D.與相等〖答案〗C〖解析〗AB．套圈A、B豎直方向有可知故AB錯(cuò)誤；CD．套圈A、B的水平速度為水平位移相等，可知故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。3.磕頭蟲(chóng)有一種特殊技能，當(dāng)它遇到危險(xiǎn)時(shí)撞擊地面，利用地面的反作用力瞬間跳起，快速逃離險(xiǎn)境。若磕頭蟲(chóng)離開(kāi)地面后的運(yùn)動(dòng)視為豎直上拋運(yùn)動(dòng)，測(cè)得其跳起的最大高度約為40cm，則其離開(kāi)地面時(shí)的速度大小約為（）A.2m/s B.20m/s C.2.8m/s D.28m/s〖答案〗C〖解析〗磕頭蟲(chóng)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度－位移公式可知，其中h=40cm=0.4m，解得故選C。4.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A沿高度為h、傾角為的光滑斜面由靜止滑下，另一質(zhì)量與A相同的小球B自相同高度同時(shí)由靜止落下。下列說(shuō)法正確的是（）A.落地前瞬間A球與B球速度相同B.兩球重力的平均功率相等C.落地前的瞬間A球與B球的重力瞬時(shí)功率相同D.落地前的瞬間A球的重力瞬時(shí)功率比B球的瞬時(shí)功率小〖答案〗D〖解析〗A．對(duì)小球A進(jìn)行受力分析，得到小球A的加速度為，小球A沿斜面方向的位移為，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求出A球到達(dá)斜面底部的速度大小同理可求出B球落地的速度大小A、B落地時(shí)速度大小相等，但速度方向不同，一個(gè)沿斜面向下，一個(gè)豎直向下，故A錯(cuò)誤；B．兩球均做初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間兩球落地速度大小相等，由于可得整個(gè)過(guò)程中A、B所受重力做功相同，根據(jù)平均功率可以得出B球重力的平均功率大于A球重力的平均功率，故B錯(cuò)誤；CD．兩球落地時(shí)速度大小相等，重力的瞬時(shí)功率等于重力乘以重力方向上的分速度，則故故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5.如圖所示，汽車在岸上用輕繩拉船，若汽車行進(jìn)速度為v，當(dāng)拉船的繩與水平方向的夾角為30°時(shí)船的速度為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗將小船的速度沿著繩子和垂直繩子方向正交分解，如圖所示沿著繩子的分速度等于汽車?yán)K子的速度，即所以故選C。6.如圖，兩小球、從同一高度分別以和的初速度水平拋出，都落在了傾角的斜面上的點(diǎn)，其中小球垂直打到斜面上，已知，．則、大小之比為（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗兩小球拋出后都做平拋運(yùn)動(dòng)，兩球從同一高度拋出落到同一點(diǎn)，他們?cè)谪Q直方向上的位移相等，小球在豎直方向上都做自由落體運(yùn)動(dòng)，由于可知，他們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，對(duì)Q球解得球P垂直打在斜面上，則有所以ABC錯(cuò)誤，D正確。7.質(zhì)量為的物體，由靜止開(kāi)始下落，其下落的加速度為，在其下落的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.物體重力做的功為 B.物體所受阻力做功為C.物體重力勢(shì)能減少了 D.物體所受合力做功為〖答案〗AD〖解析〗AC．物體重力做的功為則物體重力勢(shì)能減少了，故A正確，C錯(cuò)誤；BD．根據(jù)牛頓第二定律可得解得物體所受阻力做功為物體所受合力做功為故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。8.小船在靜水中的速度為4m/s，河寬為200m，水流速度為3m/s，下列說(shuō)法正確的是（）A.小船過(guò)河的最短時(shí)間為50sB.小船以最短時(shí)間過(guò)河，其位移為200mC.船頭垂直河岸過(guò)河，水速越大，過(guò)河時(shí)間越長(zhǎng)D.小船過(guò)河的實(shí)際速度可以垂直于河岸〖答案〗AD〖解析〗A．當(dāng)船頭垂直河岸時(shí)，船沿著垂直于河岸方向的分速度最大，此時(shí)過(guò)河的時(shí)間最短，且與水速無(wú)關(guān)，為故A正確，C錯(cuò)誤；B．小船以最短時(shí)間過(guò)河，其位移為故B錯(cuò)誤；D．因?yàn)殪o水船速大于水流速度，則合速度方向可能垂直于河岸，即小船過(guò)河的實(shí)際速度可以垂直于河岸，故D正確。故選AD。9.如圖所示，甲、乙兩個(gè)小球從同一固定斜面的頂端0點(diǎn)水平拋出，分別落到斜面上的A、B兩點(diǎn)，A點(diǎn)為OB的中點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力．以下說(shuō)法正確的是（）A.甲、乙兩球接觸斜面前的瞬間，速度的方向相同B.甲、乙兩球接觸斜面前的瞬間，速度大小之比為1：2C.甲、乙兩球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：D.甲、乙兩球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小之比為1：2〖答案〗AC〖解析〗設(shè)小球落在斜面上時(shí)，速度與水平方向的夾角為α，位移與水平方向的夾角為θ，則，，可知tanα=2tanθ，因?yàn)樾∏蚵湓谛泵嫔蠒r(shí)，位移與水平方向的夾角為定值，可知，兩球接觸斜面的瞬間，速度方向相同，故A正確；因?yàn)閮汕蛳侣涞母叨戎葹?：2，根據(jù)，解得：，可知甲乙兩球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：，則豎直分速度之比為，因?yàn)閮汕蚵湓谛泵嫔蠒r(shí)速度方向相同，根據(jù)平行四邊形定則知，兩球接觸斜面的瞬間，速度大小之比為1：，故B錯(cuò)誤，C正確．D、因?yàn)閮汕蚱綊佭\(yùn)動(dòng)的水平位移為1：2，時(shí)間之比為1：，則初速度之比為1：，故D錯(cuò)誤．所以AC正確，BD錯(cuò)誤．10.如圖所示，水平傳送帶以5m/s速率順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，AB間距為4m，質(zhì)量為1kg物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕放在傳送帶的A端，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度g取10m/s2，則物塊從A到B的過(guò)程中（）A.物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.摩擦產(chǎn)生的熱量為12.5JC.傳送帶對(duì)物塊做功為20J D.傳送帶克服摩擦力做功為25J〖答案〗BD〖解析〗A．小物塊先做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為物塊速度增加至與皮帶速度相同時(shí)所用時(shí)間為勻加速直線運(yùn)動(dòng)位移為然后物塊相對(duì)傳送帶靜止一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．物塊勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程，傳送帶的位移為物塊相對(duì)于傳送帶運(yùn)動(dòng)的位移大小為則摩擦產(chǎn)生的熱量為故B正確；C．小物塊運(yùn)動(dòng)到皮帶右端時(shí)速度為v=5m/s，根據(jù)動(dòng)能定理得傳送帶對(duì)小物塊做功故C錯(cuò)誤；D．傳送帶克服摩擦力做功等于物塊增加的動(dòng)能和摩擦產(chǎn)生的熱量之和即為故D正確。故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題，共60分）二、填空、實(shí)驗(yàn)題（本題共4題，第11、12題各4分，第13題6分，第14題10分，花24分）11.如圖，質(zhì)量為30kg同學(xué)蕩秋千，該同學(xué)從空中某點(diǎn)蕩到秋千支架的正下方，重心下降0.2m，此過(guò)程重力做的功為_(kāi)_________J；該同學(xué)蕩到正下方時(shí)重力瞬時(shí)功率為_(kāi)________W。（取g=10m/s2）?！即鸢浮?00〖解析〗重力做的功由于在最下方時(shí)，速度沿水平方向，而重力沿豎直方向，兩者相互垂直，因此重力的瞬時(shí)功率為0。12.小球從地面以v0=25m/s的初速度斜向上拋出，拋出時(shí)速度與水平方向成37°角，則，小球上升的最大高度是______m，小球落地時(shí)水平位移是______m。〖答案〗11.2560〖解析〗根據(jù)解得根據(jù)，解得13.用如圖（a）所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫(xiě)紙對(duì)齊重疊并固定在硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板ＭN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)，在如圖（b）所示的白紙上建立以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、水平方向?yàn)椋S、豎直方向?yàn)椋S的坐標(biāo)系。（1）下列實(shí)驗(yàn)操作說(shuō)法正確的是_________（填正確〖答案〗標(biāo)號(hào)）。A．斜槽軌道必須光滑B．需調(diào)節(jié)斜槽保證其末端水平C．鋼球每次要從斜槽不同位置由靜止釋放（2）根據(jù)圖（b）記錄的點(diǎn)可求得鋼球平拋的初速度大小為_(kāi)________m/s（g取10結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（3）圖（c）是實(shí)驗(yàn)中鋼球從斜槽上不同位置由靜止釋放獲得的兩條軌跡，圖線①所對(duì)應(yīng)的鋼球在斜槽上釋放的位置_________（選填“較低”或“較高”）?！即鸢浮剑?）B（2）1.0（3）較高〖解析〗（1）A．斜槽軌道不一定必須光滑，只要到達(dá)底端時(shí)速度相同即可，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．需調(diào)節(jié)斜槽保證其末端水平，從而保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；C．鋼球每次要從斜槽相同位置由靜止釋放，以保證小球到達(dá)底端時(shí)的速度相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。故選B。（2）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得，可得鋼球平拋的初速度大小為（3）圖線①所對(duì)應(yīng)的鋼球水平射程較大，則初速度較大，在斜槽上釋放的位置較高。14.用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，兩端與m1、m2相連。先接通電源，再將m2從靜止釋放，獲得如圖乙所示的紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）。已知m1=50g，m2=150g，重力加速度g取9.8m/s2，電源頻率為50Hz，則：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)，m1的速度v=______m/s（保留三位有效數(shù)字）；（2）從起點(diǎn)0到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5的過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量Ek=______J，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量Ep=______J（以上計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）；（3）通過(guò)計(jì)算可知，在數(shù)值上Ek______Ep（選填“>”、“<”或“=”），這是因?yàn)開(kāi)________________?！即鸢浮剑?）2.40（2）0.5760.588（3）<空氣阻力、紙帶與限位孔摩擦、滑輪粗糙、滑輪有質(zhì)量〖解析〗（1）計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出去，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.02×5s=0.1s做勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，打第5個(gè)點(diǎn)時(shí)的速度為（2）物體的初速度為零，所以動(dòng)能的增加量為系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能（3）通過(guò)以上計(jì)算可知，在數(shù)值上Ek<Ep。其原因可能為，空氣阻力、紙帶與限位孔摩擦、滑輪粗糙、滑輪有質(zhì)量。三、計(jì)算題（本題共4題，第15題6分，第16題9分，第17題9分，第18題12分，共36分。解答題需寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后的〖答案〗不給分，有數(shù)值計(jì)算的題，〖答案〗中必須明確寫(xiě)出數(shù)值的單位）15.如圖所示，質(zhì)量m=2.0kg的物體靜止于粗糙水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，在水平拉力F=10N作用下開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)5m。重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力。在此過(guò)程中求：(1)拉力做的功W；(2)物體的末速度v?！即鸢浮?1)50J；(2)，方向水平向右〖解析〗(1)拉力做的功為(2)由動(dòng)能定理得解得方向水平向右。16.某同學(xué)利用無(wú)人機(jī)玩“投彈”游戲。無(wú)人機(jī)以v0=2m/s的速度水平向右勻速飛行，在某時(shí)刻釋放了一個(gè)質(zhì)量m=0.1kg的小球。此時(shí)無(wú)人機(jī)到水平地面的距離h=5m，空氣阻力不計(jì)，重力加速度g取，求：（1）小球下落的時(shí)間；（2）小球釋放點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的水平距離；（3）小球落地時(shí)的動(dòng)能?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）根據(jù)可得，小球下落時(shí)間為（2）根據(jù)可得（3）根據(jù)動(dòng)能定理有得17.新能源汽車的研發(fā)和使用是近幾年的熱門話題一輛試驗(yàn)用的小型電動(dòng)汽車質(zhì)量在水平的公路上由靜止開(kāi)始勻加速啟動(dòng)，當(dāng)功率達(dá)到后保持功率恒定，勻加速持續(xù)的時(shí)間是，該車運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，汽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力不變，重力加速度取，求：（1）該車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力大?。唬?）該車在勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受牽引力的大??；（3）從靜止開(kāi)始到18s末該車所受牽引力所做的功?！即鸢浮剑?）720N；（2）；（3）〖解析〗（1）當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度達(dá)到最大值，則有可得該車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力大小為（2）根據(jù)圖像可知，勻加速階段加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律有可得該車在勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受牽引力的大?。?）內(nèi)汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為牽引力做的功為變加速過(guò)程中，即內(nèi)，汽車牽引力的功率恒為，所以該過(guò)程中牽引力做的功為則從靜止開(kāi)始到末該車所受牽引力所做的功18.圖甲為新興滑草娛樂(lè)活動(dòng)場(chǎng)所，其橫截面簡(jiǎn)化示意圖如圖乙。傾斜草坪AB長(zhǎng)，傾角，水平草坪BC長(zhǎng)，防護(hù)草堆橫截面是半徑的四分之一圓弧，C點(diǎn)為圓弧圓心，C點(diǎn)正下方的點(diǎn)E為圓弧最低點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員乘滑草車從點(diǎn)A沿傾斜草坪無(wú)初速下滑，滑到底端B點(diǎn)時(shí)速度大小不變而方向變?yōu)樗?，再滑過(guò)BC段后從C點(diǎn)水平滑出，最后落在草堆圓弧DE上。選擇不同的滑草車可以改變滑草車與草坪之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，同一滑草車與AB、BC的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，載人滑草車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可看成質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，（，，）?。?。（1）滑草車