精品解析：福建省福州市第十五中学等五校2023-2024学年高一下学期期中联考物理试题

2023—2024学年第二学期期中质量检测 高一物理试卷 （满分：100分；考试时间：75分钟） 一、单项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分） 1. 小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能先减小后增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（　　） A. B. C D. 2. 某同学进行体能训练(如图所示),用了100s时间跑上20m高的高楼,试估测她登楼的平均功率最接近的数值是(　 　) A 10W B. 100W C. 1kW D. 10kW 3. 一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力忽略不计。则该排球（　　） A. 上升时间等于下落时间 B. 离开O点时的速度与落回O点的的速度相同 C. 达到最高点时加速度为零 D. 上升加速度与下降加速度方向相反 4. 如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于水平地面，质量的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上的恒定阻力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为重力势能零势能参考面，在小球下落至最低点的过程中，小球重力势能、弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系图线分别如图甲、乙所示，弹簧始终在弹性限度范围内，取重力加速度，则（　　） A. 根据甲图可知小球下落的初始位置距地面的高度为0.6m B. 根据乙图可知弹簧的最大压缩量为0.6m C. 小球下落到最低点过程受到的阻力大小为2N D. 小球下落0.5m时动能最大 二、多项选择题（本大题共4小题，每小题6分，共24分） 5. 一同学将铅球水平推出，不计空气阻力和转动影响，铅球在平抛运动过程中（　　） A. 机械能一直增加 B. 动能一直增加 C. 加速度保持不变 D. 速度大小保持不变 6. 如图所示，汽车以速度v匀速行驶，当汽车到达P点时，绳子与水平方向的夹角为，则下列说法正确的是（　　） A. 此时物体M上升的速度大小为 B. 此时物体M上升的速度大小为 C. 汽车匀速行驶的过程中，物体M处于超重状态 D. 汽车匀速行驶的过程中，物体M向上做匀加速运动 7. 如图（a），从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图（b）所示。由图可知，两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中（　　） A. 甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小 B. 甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的重力势能比乙的小 C. 乙沿I下滑且乙的重力功率一直不变 D. 乙沿I下滑且乙的重力功率先增大后减小 8. 2022年2月4日，北京冬奥会盛大开幕。在首钢大跳台进行的跳台滑雪项目极具视觉冲击，深受观众喜爱。如图所示，一位跳台滑雪运动员从平台末端a点以某一初速度水平滑出，在空中运动一段时间后落在斜坡b点，假设运动员及其装备可视为质点，不计空气阻力，关于运动员在空中的运动，下列说法正确的是（　　） A. 在相等的时间间隔内，重力势能的改变量总是相同的 B. 在相等的时间间隔内，速度的改变量总是相同的 C. 在下落相等高度的过程中，动能的改变量越来越大 D. 若增大初速，则运动员落在斜坡上时速度方向与水平方向的夹角不变 三、解答题（本大题共7小题，共60分） 9. 如图所示，质量5kg的木块在与水平方向成角且大小为20N的拉力F作用下，沿水平向右方向匀速运动了10m，在这一过程中，摩擦力做功为____J，合力做功为____J。 10. 船在宽400m的河中横渡，河水的流速是，船在静水中的速度是，当船头垂直河岸过河时，到达对岸的时间为____s，当船的航程最短时，到达对岸的时间为_____s。 11. 用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。 （1）关于实验，下列做法正确的是 （填选项前的字母）。 A. 选择体积小、质量大的小球 B. 借助重垂线确定竖直方向 C 先抛出小球，再打开频闪仪 D. 水平抛出小球 （2）图1所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图2为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做____运动；根据____，可判断A球水平方向做匀速直线运动。 12. 某小组进行验证机械能守恒定律的实验。 （1）图中操作合理的是 。 A. B. C. （2）某实验小组没有考虑各种阻力的影响，这属于实验的____误差（选填“偶然”或“系统”）。 （3）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有 。 A. OA、AD和EG的长度 B. OC、BC和CD的长度 C. BD、CF和EG的长度 D. AC、BD和EG的长度 （4）某实验小组多次实验，以重物的速度平方为纵轴，以重物下落的高度h为横轴，作出如图所示的图像，则当地的重力加速度____。（结果保留3位有效数字） 13. “氢气型”电动汽车利用氢气和氧气直接反应生成水，对环境没有污染。其发动机的额定功率为24kW，汽车连同驾乘人员总质量为，在水平路面上行驶时受到的阻力是，求： （1）汽车在额定功率下匀速行驶的速度大小； （2）当汽车速度为时的加速度大小。 14. 如图所示，人骑摩托车做特技表演时，以的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程中以的额定功率行驶，冲到高台上所用时间，人和车的总质量，台高，摩托车的落地点到高台的水平距离。不计空气阻力，g取。求： （1）摩托车从高台飞出到落地所用时间， （2）摩托车落地时速度； （3）摩托车冲上高台过程中克服摩擦力所做的功。 15. 如图所示，在光滑水平台面上，一个质量的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住。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竖直的圆弧轨道BC。已知A、B的高度差，水平距离，圆弧轨道的半径，C点在圆弧轨道BC的圆心O的正下方，并与水平地面上长为的粗糙直轨道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，，，，空气阻力忽略不计。试求： （1）弹簧被锁扣锁住时所储存的弹性势能； （2）圆弧BC所对的圆心角； （3）若小物块与墙壁碰撞后以原速率反弹，且只会与墙壁发生一次碰撞并最终停在轨道CD间，那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数应满足什么条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023—2024学年第二学期期中质量检测 高一物理试卷 （满分：100分；考试时间：75分钟） 一、单项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分） 1. 小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能先减小后增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】小车的动能先减小后增加，可知合力先做负功后做正功，即合力与速度方向（轨迹的切线方向）的夹角先大于90°后小于90°。 故选D。 2. 某同学进行体能训练(如图所示),用了100s时间跑上20m高的高楼,试估测她登楼的平均功率最接近的数值是(　 　) A. 10W B. 100W C. 1kW D. 10kW 【答案】B 【解析】 【详解】学生上楼时所做的功，则他做功的功率，故选项B正确，A、C、D错误． 3. 一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力忽略不计。则该排球（　　） A. 上升时间等于下落时间 B. 离开O点时的速度与落回O点的的速度相同 C. 达到最高点时加速度为零 D. 上升加速度与下降加速度方向相反 【答案】A 【解析】 【详解】A．排球上升和下降过程中加速度相等均为g，则竖直上抛运动根据运动的对称性可知上升时间等于下落时间，选项A正确； B．离开O点时的速度与落回O点的的速度大小相同，但方向不同，选项B错误； C．达到最高点时加速度为g，选项C错误； D．上升加速度与下降加速度方向相同，均为竖直向下，选项D错误。 故选A。 4. 如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于水平地面，质量的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上的恒定阻力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为重力势能零势能参考面，在小球下落至最低点的过程中，小球重力势能、弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系图线分别如图甲、乙所示，弹簧始终在弹性限度范围内，取重力加速度，则（　　） A. 根据甲图可知小球下落的初始位置距地面的高度为0.6m B. 根据乙图可知弹簧的最大压缩量为0.6m C. 小球下落到最低点过程受到的阻力大小为2N D. 小球下落0.5m时动能最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图甲可知小球下落的初始位置距离地面的高度为 故A错误； B．根据图乙可知小球下落0.5m时开始压缩弹簧，故弹簧的最大压缩量为 Δx=0.6m-0.5m=0.1m 故B错误； C．小球下落0.6m时的重力势能为 Ep2=mg（h-Δx）=1×10×（1-0.6）J=4J 根据功能关系有 Ep1-Ep2=ΔE弹+fh 代入数据解得 f=2N 故C正确； D．小球速度最大时，合力为零，小球下落0.5m时开始压缩弹簧，此时弹力为零，则合力为 F合=mg-f=1×10N-2N=8N 此时动能不是最大，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（本大题共4小题，每小题6分，共24分） 5. 一同学将铅球水平推出，不计空气阻力和转动的影响，铅球在平抛运动过程中（　　） A. 机械能一直增加 B. 动能一直增加 C. 加速度保持不变 D. 速度大小保持不变 【答案】BC 【解析】 【详解】铅球在平抛运动过程中，只有重力做功，则机械能守恒，因合外力即重力做正功，则动能一直增加；加速度为恒定的g不变，水平速度不变，竖直速度逐渐增加，则速度大小逐渐增加，则选项AD错误，BC正确。 故选BC。 6. 如图所示，汽车以速度v匀速行驶，当汽车到达P点时，绳子与水平方向的夹角为，则下列说法正确的是（　　） A. 此时物体M上升的速度大小为 B. 此时物体M上升的速度大小为 C. 汽车匀速行驶的过程中，物体M处于超重状态 D. 汽车匀速行驶的过程中，物体M向上做匀加速运动 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．将汽车的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直细绳方向的速度，则沿细绳方向的速度等于物体的速度，则此时物体M上升的速度大小为 选项A正确，B错误； CD．汽车匀速行驶的过程中，随着θ角减小，则物块M的速度增加，但不是匀加速上升，加速度向上，可知物体M处于超重状态，选项C正确，D错误。 故选AC。 7. 如图（a），从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图（b）所示。由图可知，两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中（　　） A. 甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小 B. 甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的重力势能比乙的小 C. 乙沿I下滑且乙的重力功率一直不变 D. 乙沿I下滑且乙的重力功率先增大后减小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图像可知，甲匀加速下滑，则甲沿Ⅱ下滑，且同一时刻甲的速度小于乙的速度，可知甲的动能比乙的小，选项A正确； B．甲沿Ⅱ下滑且同一时刻因甲的位置总比乙的位置高，则甲的重力势能比乙的大，选项B错误； CD．乙做加速度逐渐减小的加速运动，则乙沿I下滑，根据 因乙速度竖直分量先增加后减小，可知乙的重力功率先增大后减小，选项C错误，D正确。 故选AD。 8. 2022年2月4日，北京冬奥会盛大开幕。在首钢大跳台进行的跳台滑雪项目极具视觉冲击，深受观众喜爱。如图所示，一位跳台滑雪运动员从平台末端a点以某一初速度水平滑出，在空中运动一段时间后落在斜坡b点，假设运动员及其装备可视为质点，不计空气阻力，关于运动员在空中的运动，下列说法正确的是（　　） A. 在相等的时间间隔内，重力势能的改变量总是相同的 B. 在相等时间间隔内，速度的改变量总是相同的 C. 在下落相等高度的过程中，动能的改变量越来越大 D. 若增大初速，则运动员落在斜坡上时速度方向与水平方向的夹角不变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．运动员在竖直方向做自由落体运动，则在相等的时间间隔内，运动员下落的竖直高度不同，则重力势能的改变量不相同，选项A错误； B．根据 可知，在相等的时间间隔内，速度的改变量总是相同的，选项B正确； C．根据动能定理 则在下落相等高度的过程中，动能的改变量相等，选项C错误； D．由平抛运动可得速度方向的夹角为 位移方向的夹角为 因此可得 若增大初速，运动员落在斜坡上时位移方向与水平方向的夹角保持不变，速度方向与水平方向的夹角α也不变，D正确。 故选BD。 三、解答题（本大题共7小题，共60分） 9. 如图所示，质量5kg的木块在与水平方向成角且大小为20N的拉力F作用下，沿水平向右方向匀速运动了10m，在这一过程中，摩擦力做功为____J，合力做功为____J。 【答案】 ①. ②. 0 【解析】 【详解】[1]摩擦力做功 [2]因物体匀速运动，则合力为零，合力功为零。 10. 船在宽400m的河中横渡，河水的流速是，船在静水中的速度是，当船头垂直河岸过河时，到达对岸的时间为____s，当船的航程最短时，到达对岸的时间为_____s。 【答案】 ①. 80 ②. 100 【解析】 【详解】[1]当船头垂直河岸过河时，到达对岸的时间为 [2]当船的航程最短时，则合速度 到达对岸的时间为 11. 用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。 （1）关于实验，下列做法正确的是 （填选项前的字母）。 A. 选择体积小、质量大的小球 B. 借助重垂线确定竖直方向 C 先抛出小球，再打开频闪仪 D. 水平抛出小球 （2）图1所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图2为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做____运动；根据____，可判断A球水平方向做匀速直线运动。 【答案】（1）ABD （2） ①. 自由落体 ②. A球相邻两位置水平距离相等 【解析】 【小问1详解】 A．选择体积小、质量大的小球，以减小阻力的影响，选项A正确； B．借助重垂线确定竖直方向，选项B正确； C．先打开频闪仪，再抛出小球，选项C错误； D．水平抛出小球，让小球做平抛运动，选项D正确。 故选ABD。 【小问2详解】 [1]根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做自由落体运动； [2]根据A球相邻两位置水平距离相等，可判断A球水平方向做匀速直线运动。 12. 某小组进行验证机械能守恒定律的实验。 （1）图中操作合理的是 。 A. B. C. （2）某实验小组没有考虑各种阻力的影响，这属于实验的____误差（选填“偶然”或“系统”）。 （3）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有 。 A. OA、AD和EG的长度 B. OC、BC和CD的长度 C. BD、CF和EG的长度 D. AC、BD和EG的长度 （4）某实验小组多次实验，以重物的速度平方为纵轴，以重物下落的高度h为横轴，作出如图所示的图像，则当地的重力加速度____。（结果保留3位有效数字） 【答案】（1）A （2）系统 （3）BC （4）9.67 【解析】 【小问1详解】 释放重物之前，用受捏住纸带的上端，使纸带保持竖直，让重物靠近打点计时器，故选A； 小问2详解】 某实验小组没有考虑各种阻力的影响，这属于实验的系统误差。 【小问3详解】 根据这段时间内的平均速度等于中间时刻瞬时速度，结合动能与重力势能表达式： A．知道OA、AD和EG的长度时，只能求得F点与AD的中间时刻速度，从而能确定两者的动能变化，但无法确定重力势能的变化，故A错误； B．知道OC、BC和CD的长度时，同理，依据BC和CD的长度，可求得C点的瞬时速度，从而求得O到C点的动能变化，因知道OC间距，则可求得重力势能的变化，可以验证机械能守恒，故B正确； C．知道BD、CF和EG的长度时，依据BD和EG的长度，可分别求得C点与F点的瞬时速度，从而求得动能的变化，再由CF确定重力势能的变化，进而得以验证机械能守恒，故C正确； D．当AC、BD和EG的长度时，依据AC和EG长度，只能求得B点与F点的瞬时速度，从而求得动能的变化，而BF间距不知道，则无法验证机械能守恒，故D错误； 故选BC。 【小问4详解】 根据 可得 则图像的斜率 可得 g=9.67m/s2 13. “氢气型”电动汽车利用氢气和氧气直接反应生成水，对环境没有污染。其发动机的额定功率为24kW，汽车连同驾乘人员总质量为，在水平路面上行驶时受到的阻力是，求： （1）汽车在额定功率下匀速行驶的速度大小； （2）当汽车速度为时的加速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，速度大小 （2）当汽车速度为时，牵引力大小为 根据牛顿第二定律 解得 14. 如图所示，人骑摩托车做特技表演时，以初速度冲向高台，然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程中以的额定功率行驶，冲到高台上所用时间，人和车的总质量，台高，摩托车的落地点到高台的水平距离。不计空气阻力，g取。求： （1）摩托车从高台飞出到落地所用时间， （2）摩托车落地时速度； （3）摩托车冲上高台过程中克服摩擦力所做的功。 【答案】（1）1.0s；（2），方向与水平方向夹角为向下；（3） 【解析】 【详解】（1）摩托车在空中做平抛运动，则有 所以 （2）水平方向做匀速运动，则有 竖直方向做自由落体运动，则 摩托车落地时的速度大小 设落地时与水平方向的夹角为，则 得 故落地时速度方向与水平方向夹角为向下。 （3）摩托车冲上高台过程中，根据动能定理 代入数据解得 所以，冲上高台过程中摩托车克服摩擦力所做的功为。 15. 如图所示，在光滑水平台面上，一个质量的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住。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竖直的圆弧轨道BC。已知A、B的高度差，水平距离，圆弧轨道的半径，C点在圆弧轨道BC的圆心O的正下方，并与水平地面上长为的粗糙直轨道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，，，，空气阻力忽略不计。试求： （1）弹簧被锁扣锁住时所储存的弹性势能； （2）圆弧BC所对的圆心角； （3）若小物块与墙壁碰撞后以原速率反弹，且只会与墙壁发生一次碰撞并最终停在轨道CD间，那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数应满足什么条件。 【答案】（1）4.5J；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据平抛运动特点，可得 解得 根据能量守恒有 （2）运动到点时，竖直方向速度为，则有 解得 则有 可得 则圆弧BC所对的圆心角为。 （3）两点的高度差为 若小物体恰能与墙壁相碰，根据能量守恒有 解得 若恰不从B飞出，根据能量守恒有 解得 若从滑回恰好不与墙壁发生二次碰撞，根据能量守恒有 解得 综上，可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$