福建省三明市建宁县第一中学2024-2025学年高一下学期第一次质量检测物理试卷

试卷第 1页，共 8页 1．关于能的概念，下列说法正确的是 建宁县第一中学2024-2025 学年第二学期第一次质量检测 高一物理 一、单项选择题（每小题 3 分，共 24 分） （ ） A．用线悬挂着的物体，它没有做功，它不具有机械能 B．在空中飞行的子弹，它具有动能 C．甲物体的运动速度比乙物体的大，则甲物体的动能一定比乙物体的大 D．甲物体的高度比乙物体的高度大，则甲物体的势能一定比乙物体的大 2．2024年 5月 8日，“福建舰”圆满完成首次航行试验任务。如图所示，“福建舰”正在海面 上进行转弯作业，下列选项分别画出了“福建舰”沿曲线由 M向 N转弯（俯视图）时所受合 力 F的方向，其中可能正确的是（ ） A． B． C． D． 3．如图所示，日光岩是厦门鼓浪屿的最高峰，山脚到顶峰的高度约为 90m，一质量为 60kg 的游客从山脚登上顶峰。重力加速度 g取 210m/s ，则游客在该过程中（  ） A．重力做功约为 45.4 10 J  B．重力做功约为 45.4 10 J C．因时间未知，无法求出此过程重力做功 D．因路程未知，无法求出此过程重力做功 4．一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是（ ） A．重力势能增加，动能减少，机械能减少 B．重力势能减少，动能增加，机械能减少 C．重力做正功，动能增加，机械能增加 D．重力做正功，动能增加，机械能守恒 试卷第 2页，共 8页 5．如图所示，某人准备游泳过河去正对岸，他在静水中游速为 0.6m/s，河水流速 0.3m/s， 则他的头应朝向（ ） A． B． C． D． 6．质量为 m、初速度为零的物体，在按不同规律变化的合外力作用下都通过位移 x0。下列 各种情况中合外力做功最多的是（ ） A． B． C． D． 7．一辆小车在水平面上由静止起动，小车所受牵引力的功率随时间变化的规律如下，则小 车速度随时间变化规律是（ ） A． B． C． D． 试卷第 3页，共 8页 8．如图，把一根内壁光滑的细圆管弯成 3 4 圆周形状，且竖直放置，管口 A竖直向上，管口 B水平向左，一小球从管口 A的正上方 h1高处自由落下，经细管恰能到达细管最高点 B处。 若小球从 A管口正上方 h2高处自由落下，进入 A管口运动到 B点后又从空中飞落进 A口， 则 h1∶h2为（ ） A．1∶2 B．2∶3 C．4∶5 D．5∶6 二、双项选择题（每小题 5 分，选对但不全对得 3 分，共 20 分） 9．关于重力势能的几种理解，正确的是（ ） A．放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零 B．重力势能的变化量与参考平面的选取无关 C．重力势能减小时，重力对物体做正功 D．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大 10．一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则 下列说法正确的是（ ） A．质点速度的方向可能总是与该恒力的方向相同 B．质点速度的方向可能总是与该恒力的方向垂直 C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D．质点单位时间内速度的变化量是不同的 11．避险车道是指在长下坡路段行车道外侧增设的供刹车失灵的车辆驶离正线安全减速的专 用车道，如图甲是某高速公路旁建设的避险车道，简化为图乙所示。若质量为m的货车刹 车失灵后以速度 0v 经 A点冲上避险车道，运动到 B点速度减为 0，货车所受摩擦阻力恒定， 不计空气阻力。已知 A、 B两点高度差为 h，重力加速度为 g，下列关于该货车从 A运动到 B的过程说法正确的是（ ） 试卷第 4页，共 8页 A．重力做的功为mgh B．合外力做的功为 20 1 2 mv C．摩擦阻力做的功为 20 1 2 mgh mv D．摩擦阻力做的功为 20 1 2 mv mgh 12．如图所示，倾角为30的光滑斜面底端固定一轻弹簧，O点为原长位置。质量为 0.5kg 的滑块从斜面上 A点由静止释放，物块下滑并压缩弹簧到最短的过程中，最大动能为 8J。 现将物块由 A点上方 0.4m处的 B点由静止释放，弹簧被压缩过程中始终在弹性限度内，重 力加速度 g取 210m / s ，则下列说法正确的是（ ） A．从 B点释放，滑块被弹簧弹回经过 A点的动能等于 2J B．A点到 O点的距离小于 3.2m C．从 B点释放后，滑块运动的最大动能为 9J D．从 B点释放，弹簧最大弹性势能比从 A点释放增加了 1J 三、填空题（共 10 分） 13．（4分）如图所示，质量为 m的物体在四个共点力的作用下做匀速直线运动，速度方向 与力 1F 、 3F 的方向恰好在同一直线上，则： (1)若只撤去 1F ，物体将做 运动（填：直线或曲线），加速度大小为 。 (2)若只撤去 2F 物体将做 运动（填：直线或曲线），加速度大小为 。 试卷第 5页，共 8页 14．（6分）如图，轻质弹簧一端固定在墙壁上，另一端与质量 m=0.1kg的滑块相连，滑块 放置在光滑水平面上。将滑块从弹簧原长位置 O向左移至 B处并由静止释放，滑块在 B、 C间往复运动，设弹簧被压缩到 B处时具有的弹性势能为 5J，则滑块从 B运动到 O的过程 中速度 （选填“A．变大”“B．变小”“C．不变”）； 滑块运动的最大速度为 m/s， 滑块从 O到 C的过程中滑块与弹簧组成的系统总能量 （选填“A．变大”“B．变小”“C．不 变”）。 四、实验题（共 14 分） 15．（6分）为了探究平抛运动规律，老师做了如下演示实验： (1)为了说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，用如图所示装置进行实验。小锤打击 弹性金属片，A球水平抛出，同时 B球被松开自由下落。关于该实验，下列说法正确的有 ______。 A．所用两球的质量必须相等 B．只做一次实验发现两球同时落地，即可以得到实验结论 C．应改变装置的高度多次实验 D．本实验也能说明 A球在水平方向上做匀速直线运动 (2)某同学在做实验时得到了如图所示的物体做平抛运动的轨迹，a、b、c位置是运动轨迹上 三个点（已标出）。其中 x、y坐标轴分别沿水平方向和竖直方向，则：（以下两空均保留两 位有效数字） ①小球平抛的初速度为 m/s。（重力加速度 g=10m/s2） ②从抛出点到 c点的这段时间内小球的速度变化量为 m/s。 试卷第 6页，共 8页 16．（8分）用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落， 重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证 机械能守恒定律。已知当地重力加速度为 g。 (1)下面列举了该实验的几个操作步骤： A．按照图示安装好实验器材并连接好电源 B．先打开夹子释放纸带，再接通电源开关打出一条纸带 C．测量纸带上点迹间的距离 D．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 其中操作不当的步骤是 （选填步骤前的字母）。 (2)如图乙所示，选取纸带上的连续的五个点 A、B、C、D、E，测量出点 B距起点 O的距离 s0，点 B、C间的距离为 s1，点 C、D间的距离为 s2，若相邻两点的打点时间间隔为 T，重 锤质量为 m，根据这些条件计算重锤从 O下落到 C时的重力势能减少量ΔEp = ， 动能增加量ΔEk = ；在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的 动能，其原因主要是 。 试卷第 7页，共 8页 五、解答题（共 32 分） 17．（10分）某摩托车特技运动员在水平路面骑行，遇到一个宽 6m的壕沟，壕沟右侧低于 左侧，如图所示。摩托车后轮离开水平路面后摩托车失去动力，可以视为平抛运动。摩托车 后轮落到壕沟对面才算安全。若摩托车的速度为 20m/s时恰好跃过壕沟，g取 210m / s 。求： (1)摩托车在空中飞行的时间； (2)壕沟左右两侧的高度差 h。 18．（10分）如图所示，某汽车发动机的额定功率为 80kW，汽车的质量为 2t，当它在水平 长直公路上行驶时，所受阻力恒为车重力的 0.1倍，已知重力加速度 210m/sg  ，求： (1)汽车能达到的最大速度； (2)若汽车从静止开始以 21m/s 的加速度做匀加速直线运动，此过程能维持多长时间； (3)若汽车以额定功率启动，加速行驶 25s速度达到 30m/s，此过程汽车行驶的路程。 试卷第 8页，共 8页 19．（12分）五一劳动节，小明同学和家人一起到游乐场游玩，如图甲所示，他们乘坐“魔 毯”到达 30m高的平台。可以把“魔毯”的结构理想化为图乙所示的倾斜传送带，传送带与斜 面的倾角为 30  ，始终以 0 1m / sv  的速度顺时针匀速运动，传送带与人体的动摩擦因数 11 3 30   。假设人是无初速度的坐到“魔毯”上去的，每个人的质量为 50kg，重力加速度 g 取 10m/s2，求： （1）经过多长时间，人与“魔毯”速度相等； （2）将一个人从底部运送到平台上，“魔毯”对人做了多少功； （3）将一个人从底部运送到平台上，系统摩擦产生的热量； （4）从第一个人坐上“魔毯”开始计时，之后每隔 2s又有一个人坐上“魔毯”，则当 t=11s时， “魔毯”因为运输游客而多消耗的瞬时功率为多大。 答案第 1页，共 9页 题 参考答案 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C A B C C C C BC AC 题号 11 12 答案 BC BC 1．B 【详解】A．用线悬挂着的物体，由于被举高而具有做功的本领，它具有重力势能，也就具 有机械能，A错误； B．空中飞行的子弹由于运动而具有动能，并且能够做功，所以具有机械能，B正确； C．物体动能的大小是由物体的质量和速度大小共同决定的，本选项中甲和乙的质量没有确 定无法比较它们动能的大小，C错误； D．重力势能的大小是由物体的质量和高度共同决定的，本选项中甲和乙的质量没有确定无 法比较它们重力势能的大小，D错误； 故选 B。 2．C 【详解】“福建舰”做的是曲线运动，受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧。 故选 C。 3．A 【详解】 重力做功与时间和路程无关，只与初末位置的高度以及重力有关，因人上行，则重力做负 功，重力做功 460 10 90J 5.4 10 JW mgh         故选 A。 4．B 【详解】小孩从公园中的滑梯上加速滑下：小孩有一定的质量，加速滑下，重力做正功，速 度变大，动能变大；高度不断减小，重力势能减小；小孩在下滑过程中与滑梯摩擦生热，一 部分机械能转化成内能，导致机械能总量减小。 故选 B。 5．C 【详解】某人准备游泳过河去正对岸，则合速度方向垂直正对岸，则 cosv v 人 水 答案第 2页，共 9页 可知 60   故选 C。 6．C 【详解】根据 P=Fv=Fat 可知，小车在 0-t0时间内以恒定的牵引力行驶，做匀加速直线运动；t0时刻以后功率保持不 变，则 P fF f va m m - - = = 则随速度的增加，小车做加速度减小的变加速运动，最后当牵引力等于阻力时达到最大速度， 然后做匀速运动，则图像 C正确，ABD错误。 故选 C。 7．C 【详解】由力做功公式可知 W=Fx，则 F-x图象中，图象与坐标轴围成的面积表示力 F所做 的功，由图象可知，C图象中围成的面积最大，所以 C中合外力做功最多，故 C正确，ABD 错误。 故选 C。 8．C 【详解】当小球从管口 A的正上方 h1高处自由落下，到达细管最高点 B处时的速度为零， 则根据机械能守恒定律有(取管口 A所在水平面为参考平面) mgh1＝mgR 解得 h1＝R 当从 A管口正上方 h2高处自由落下时，根据平抛运动规律有 R＝vBt， 21 2 R gt 解得 2B gRv  根据机械能守恒定律有 答案第 3页，共 9页 2 2 1 2 B mgh mgR mv  解得 2 5 4 h R 则可得 h1∶h2＝4∶5 故选 C。 9．BC 【详解】A．重力势能和零势能面选取有关，放在地面上的物体，它的重力势能不一定等于 零，故 A错误； B．重力势能的变化量与物体的质量和变化高度有关，与参考平面的选取无关，故 B正确； C．重力势能减小时，高度下降，重力对物体做正功，故 C正确； D．物体与零势能面的距离越大，若物体在零势能面下方，则重力势能越小，故 D错误。 故选 BC。 10．AC 【详解】AB．质点开始做匀速直线运动，现对其施加一恒力，其合力不为零，如果所加恒 力与原来的运动方向在一条直线上，质点做匀加速或匀减速直线运动，质点速度的方向与该 恒力的方向相同或相反；如果所加恒力与原来的运动方向不在一条直线上，物体做曲线运动， 速度方向沿切线方向，力和运动方向之间有夹角，且夹角会逐渐变小，但不会为 0，所以质 点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直，故 A正确，B错误； C．由于质点做匀速直线运动，即所受合外力为 0，原来质点上的力不变，增加一个恒力后， 则质点所受的合力就是这个恒力，所以加速度方向与该恒力方向相同，故 C正确； D．因为合外力恒定，加速度恒定，由 v a t   可知，质点单位时间内速度的变化量总是不变，故 D正确。 故选 ACD 。 11．BC 【详解】A．该货车从 A运动到 B的过程中重力做的功为 GW mgh  A错误； 答案第 4页，共 9页 B．根据动能定理可知合外力做的功为 2 2 0 0 1 10 2 2 W mv mv    合 B正确； CD．根据动能定理有 2 0 1 2G f W W mv   解得摩擦阻力做的功为 2 2 0 1 1 2 2f G W mv W mgh mv     C正确，D错误。 故选 BC。 12．BC 【详解】A．斜面光滑，根据机械能守恒知滑块被弹簧弹回经过 A点的动能 k 1sin 30 0.5 10 0.4 J 1J 2A AB AB E mgh mgL        故 A错误； B．物块从 O点时开始压缩弹簧，弹力逐渐增大，开始阶段弹簧的弹力小于滑块的重力沿斜 面向下的分力，物块做加速运动。后来，弹簧的弹力大于滑块的重力沿斜面向下的分力，物 块做减速运动，弹簧的弹力等于滑块的重力沿斜面向下的分力时物块的速度最大，此位置位 于 O点下方。 设 A点到 O点的距离为 L，物块从 A到 O的过程，根据机械能守恒定律得 k km sin 30 8J O A mgL E E    解得 L＜3.2m 故 B正确； C．设物块动能最大时弹簧的弹性势能为 Ep，从 A释放到动能最大的过程，由系统的机械 能守恒得 km P sin 30A AE E mgL   从 B释放到动能最大的过程，由系统的机械能守恒得 km P sin 30B BE E mgL   两式联立得 答案第 5页，共 9页  km km sin 30B A B AE E mg L L    其中 0.4mB AL L  解得从 B点释放滑块最大动能 km 9JBE  故 C正确； D．根据物块和弹簧的系统机械能守恒知，弹簧最大弹性势能等于物块减少的重力势能，由 于从 B点释放到弹簧最大压缩量增大，所以从 B点释放到最大弹性势能比从 A点释放增加 量 p sin 30 1JABE mgL    故 D错误。 故选 BC。 13．(1) 直线 1 F m (2) 曲线 2 F m 【详解】（1）[1]若只撤去 1F ，则合力为 1F，其方向与速度方向在同一直线上，故物体将做 直线运动； [2]根据牛顿第二定律，可得加速度大小为 1Fa m  （2）[1]若只撤去 2F ，合力为 2F ，其方向与速度方向存在夹角，故物体将做曲线运动； [2]根据牛顿第二定律，可得加速度大小为 2Fa m  14． A 10 C 【详解】[1]滑块从 B运动到 O的过程中，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能。根据动能定 理，合外力对物体做功等于物体动能的变化量，在此过程中弹簧弹力做正功，滑块动能增大， 速度变大，故选 A。 [2]当滑块从 B运动到 O的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为滑块的动能时，滑块速度达 答案第 6页，共 9页 到最大。根据能量守恒定律，有 2 max 1 2P E mv 解得 max 10m/sv  [3]滑块从 O到 C的过程中，因为整个系统只有弹簧的弹力做功，没有其他外力做功，根据 能量守恒定律，滑块与弹簧组成的系统总能量不变，故选 C。 15．(1)C (2) 2.0 2.5 【详解】（1）A．本实验研究的平抛运动竖直方向的运动特点，与小球运动的加速度有关， 与小球的质量无关，故 A错误； BC．为减少实验误差，应改变装置的高度多次实验，若发现两球同时落地，即可以得到实 验结论，故 B错误，C正确； D．本实验只能说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，故 D错误。 故选 C。 （2）[1]平抛运动在竖直方向上为自由落体运动，根据匀变速直线运动的推论有 2y gT  可得 0.3 0.1 0.1 1 s 0.1 0 syT g       小球在水平方向上做匀速直线运动，则小球平抛运动的初速度为 0 0.2 m/s 2.0m/s 0.1 xv T     [2]匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则 b点竖直分速度为 0.3 m/s 1.5m/s 2 0.1by v    则抛出点到 c点的时间为 0.25sby v t T g    则从抛出点到 c点的这段时间内小球的速度变化量为 2.5m / sv gt   16．(1)B 答案第 7页，共 9页 (2) 0 1( )mg s s 2 1 2 2 ( ) 8 m s s T  重锤下落过程中受阻力作用 【详解】（1）操作不当的步骤是 B，应该先接通电源后释放纸带； （2）[1]重锤从 O下落到 C时的重力势能减少量 p 0 1( )E mg s s   [2]动能增加量 2 2 21 2 1 2 k 2 ( )1 1 ( ) 2 2 2 8C s s m s sE mv m T T       [3]在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是重锤 下落过程中受阻力作用。 17．(1) 0.3st  (2) 0.45mh  【详解】（1）摩托车做平抛运动，水平方向有 0x v t 代入数据解得 0.3st  （2）竖直方向有 2 1 2 h gt 代入数据解得 0.45mh  18．(1)40m/s (2)20s (3)550m 【详解】（1）根据题意可知汽车的质量为 2t，即 2000kgm  ，所受阻力恒为车重力的 0.1倍 0.1 2000Nf mg  当汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力 2000NF f  牵 m mP F v fv 额 牵 代入数据得 m 40m/sv  （2）若汽车从静止开始以 21m/s 的加速度做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得 F f ma  牵 代入数据解得 答案第 8页，共 9页 4000NF  牵 当功率达到最大时 1P F v额 牵 代入数据解得 1 20m/sv  加速的时间 1 1 20s vt a   （3）若汽车以恒定功率启动，加速行驶 2 25st  ，速度达到 2v 30m/s ，设此过程汽车行驶 的路程为 x，根据动能定理得 2 2 2 1 2 Pt fx mv  代入数据解得 550mx  19．（1） 2s；（2）15025J；（3） 275J；（4）1525W 【详解】（1）对人受力分析，由牛顿第二定律，可得 cos sinmg mg ma    解得 20.5m / sa  设经过 0t 时间，人与“魔毯”速度相等，则有 0 0v at 解得 0 2st （2）依题意，人先沿传送带向上做匀加速运动，速度达到传送带速度后将随传送带一起运 动，所以将一个人从底部运送到平台上，“魔毯”对人做的功为 2 0 1 15025J 2 W mv mgh   （3）将一个人从底部运送到平台上，系统摩擦产生的热量为 cosQ mg x   相对 答案第 9页，共 9页 其中 0 0 0 02 vx v t t 相对 联立，解得 275JQ  （4）设当人与“魔毯”共速后还需 1t 时间到达平台，则有 0 10 21 2 sin 30 hat v t   解得 1 59st  则可知人从底端被运送到平台的总时间为 0 1 61s 11st t t   总 分析可知，在11s时有 5个人与传送带共速做匀速直线运动，还有 1个人正在做匀加速直线 运动，则在该时刻人对“魔毯”的总的摩擦力大小为 cos 5 sin 1525Nf mg mg    总 则运输游客而多消耗的瞬时功率为 0 1525WP fv 