精品解析：福建省漳州市部分学校2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

2024-2025学年第二学期半期考 高一物理试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：鲁科版必修第二册第一、二章。 一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。 1. 若已知物体运动的初速度的方向及它受到的恒定合外力的方向，图中均表示物体运动的轨迹，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 在校运会上，小王将铅球用尽全力斜向上掷出，获得冠军。忽略空气阻力。铅球在空中运动的过程中，其加速度a随时间t变化的关系图像为（　　） A. B. C. D. 3. 一质量为m=2kg的物体静止在光滑水平面上，物体在两个相互垂直的水平力作用下开始运动，力F1对物体做的功为3J，力F2对物体做的功为4J，随后同时撤去这两个力。撤去这两个力的瞬间，物体的速度大小为（　　） A. B. C. 5m/s D. 7m/s 4. 如图所示，四块质量均为、厚度均为的砖（质量分布均匀）叠放在水平地面上。现将砖一块一块地平铺在地面上，重力加速度大小为，则该过程中四块砖所受的重力做的功为（　　） A. B. C. D. 二、双项选项题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 某物体从一定高度处由静止下落，若空气阻力不能忽略，则在物体下落的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力对物体做正功 B. 重力对物体做负功 C. 物体的机械能不变 D. 物体的机械能减少 6. 一物体以大小为3m/s的初速度水平抛出，它落在水平地面上时的速度大小为5m/s。取重力加速度大小，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 物体落地时的速度方向与水平方向夹角的余弦值为0.8 B. 物体在空中运动的时间为0.4s C. 物体抛出时距地面的高度为0.8m D. 物体在空中运动的位移大小为1.2m 7. 某小船（视为质点）要渡过一河流，河流某区域两岸平行，河流宽度为d=900m，小船在静水中行驶的速度大小为v1=1.5m/s，水流的速度大小为v2=2.5m/s。下列说法正确的是（　　） A. 小船以最短的时间渡河时，渡河的时间为600s B. 小船以最短的时间渡河时，沿河岸方向的位移大小为2400m C. 小船以最短的路程渡河时，渡河的时间为750s D. 小船以最短的路程渡河时，最短路程为1200m 8. 如图所示，用一水平向左的力将质量为0.4kg的滑块（视为质点）压在竖直墙面上，滑块从离地面的高度为5m处由静止开始滑下，当采用国际单位制时，力的大小F与滑块下滑的距离x之间的函数关系式为。已知滑块与墙面间的动摩擦因数为0.1，取重力加速度大小，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 滑块下滑过程中克服摩擦力做的功为8J B. 滑块下滑过程中机械能的减少量为6J C. 滑块下滑过程中动能的增加量为14J D. 滑块滑到地面前瞬间的速度大小为10m/s 三、非选择题：共60分。 9. 若甲、乙两喷泉形成如图所示的形状，不计空气阻力，则甲、乙两喷泉中的水在空中运动的加速度__________；甲、乙两喷泉中的水在空中运动的时间__________；甲、乙两喷泉中的水在最高点的速度大小__________。（均填“相同”或“不同”） 10. 如图所示，质量为0.1kg的小球，从距水平桌面高度为1m处的A点下落到水平地面上的B点，桌面距地面的高度为1m。取重力加速度大小g=10m/s²。若以地面为重力势能的参考平面，则小球在A点时的重力势能为_______J；若以桌面为重力势能的参考平面，则小球在B点时的重力势能为_______J；在小球从A点下落到B点的过程中，重力对小球做的功为_______J。 11. 如图所示，轻弹簧竖直固定在水平地面上，质量为的小球（视为质点）从弹簧正上方距弹簧顶端高度为处由静止下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为时，小球下落到最低点。重力加速度大小为，不计空气阻力。从小球开始下落到小球接触弹簧，重力对小球做功的最大功率为_______，重力对小球做功的平均功率为_______。弹簧弹性势能的最大值为_______。 12. 某同学用如图所示的装置做“探究平抛运动规律”的实验。实验简要步骤如下： A．让小球每次从斜槽的___________（填“同一”或“不同”）位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置； B．按图安装好器材，斜槽末端切线___________（填“无须”或“必须”）水平，记下小球平抛的初位置点和过点的竖直线； C．取下白纸，以为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线描出平抛运动物体的轨迹。 （1）请完成步骤A中的填空：___________。 （2）请完成步骤B中的填空：___________。 （3）上述实验步骤正确的先后顺序是___________。 13. 学校物理兴趣小组用如图所示的气垫导轨装置验证机械能守恒定律。该同学测出滑块的质量M与重物的质量m，将滑块放在水平导轨上，用与导轨平行的细线跨过定滑轮连接滑块和重物，用计时器记录滑块的挡光条通过光电门所用的时间，得到滑块的瞬时速度；用刻度尺测量滑块由静止开始通过的位移。 （1）本实验_______（填“需要”或“不需要”）满足的条件。 （2）若滑块上安装的挡光条的宽度为d，滑块某次通过光电门所用的时间为t，则滑块此次通过光电门时的速度大小为__________。 （3）某次实验中滑块由静止开始运动到光电门处发生的位移大小为，实验操作无误，若当地的重力加速度大小g=________________（用相关物理量的符号表示），则机械能守恒定律得到验证。 14. 如图所示，房顶的高度，竖直墙的高度，墙到房子的距离，墙外公路（封闭路段）的宽度，使小球（视为质点）从房顶水平飞出后落在墙外的马路上。取重力加速度大小，马路、墙根与房子的底部在同一水平面上，忽略墙的厚度，不计空气阻力。 （1）求小球在空中运动的时间； （2）要使小球落到墙外的马路上，求小球抛出时的速度大小应满足的条件。 15. 电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，且符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境的影响相对传统汽车较小，电动汽车的前景被广泛看好。某款电动汽车进行性能测试，若关闭油门，则汽车恰好能沿一山坡向下做匀速直线运动；若汽车以恒定的功率沿该山坡向上由静止启动做加速直线运动，则最大速度。汽车的质量，认为汽车在上坡和下坡过程中所受路面的阻力大小恒定且相等，不计空气阻力。 （1）求路面对汽车的阻力大小f； （2）采用国际单位制，求汽车上坡时从静止启动到速度刚好增至最大的过程中通过的距离s与所用时间t之间的函数关系式。 16. 如图所示，粗糙水平地面与半径的粗糙半圆轨道BCD（固定）相连接，且在同一竖直平面内，O点是半圆轨道的圆心，B、O、D在同一竖直线上。质量的物块视为质点在大小的水平恒力的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动，当物块通过B点时撤去水平恒力，物块沿半圆轨道运动并恰好能通过D点。已知A、B两点间的距离，物块与地面间的动摩擦因素，重力加速度大小，不计空气阻力。 （1）求物块通过B点时所受半圆轨道的支持力大小； （2）求物块从B点运动到D点的过程中克服阻力做的功W； （3）若半圆轨道光滑，通过改变半圆轨道的半径，使物块通过D点后落到地面上的位置到B点的距离最大，求此种情况下半圆轨道的半径以及该最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期半期考 高一物理试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：鲁科版必修第二册第一、二章。 一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。 1. 若已知物体运动的初速度的方向及它受到的恒定合外力的方向，图中均表示物体运动的轨迹，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】物体做曲线运动，速度沿轨迹的切线方向，合外力指向轨迹弯曲的凹侧，故D正确。 故选D 。 2. 在校运会上，小王将铅球用尽全力斜向上掷出，获得冠军。忽略空气阻力。铅球在空中运动的过程中，其加速度a随时间t变化的关系图像为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意，忽略空气阻力，铅球抛出后只受重力，由牛顿第二定律有 解得 可知加速度a为重力加速度g，保持不变，A选项符合题意。 故选A。 3. 一质量为m=2kg的物体静止在光滑水平面上，物体在两个相互垂直的水平力作用下开始运动，力F1对物体做的功为3J，力F2对物体做的功为4J，随后同时撤去这两个力。撤去这两个力的瞬间，物体的速度大小为（　　） A. B. C. 5m/s D. 7m/s 【答案】B 【解析】 【详解】合力对物体做的功W=3J+4J=7J 根据动能定理有 解得 故选B。 4. 如图所示，四块质量均为、厚度均为的砖（质量分布均匀）叠放在水平地面上。现将砖一块一块地平铺在地面上，重力加速度大小为，则该过程中四块砖所受的重力做的功为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据重力做功的公式可知 故选C。 二、双项选项题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 某物体从一定高度处由静止下落，若空气阻力不能忽略，则在物体下落的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力对物体做正功 B. 重力对物体做负功 C. 物体的机械能不变 D. 物体的机械能减少 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．题意可知物体重力向下，位移向下，则小球下落过程中重力做正功，故A正确，故B错误； C．机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功。物体下落时空气阻力不能忽略，空气阻力方向与物体运动方向相反，空气阻力对物体做负功。根据功能关系，除重力之外的其他力做功会导致机械能变化，所以物体机械能不守恒，故C错误； D．因为空气阻力做负功，根据功能关系，除重力外其他力做负功会使物体的机械能减少 ，故D正确。 故选 AD。 6. 一物体以大小为3m/s的初速度水平抛出，它落在水平地面上时的速度大小为5m/s。取重力加速度大小，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 物体落地时的速度方向与水平方向夹角的余弦值为0.8 B. 物体在空中运动的时间为0.4s C. 物体抛出时距地面的高度为0.8m D. 物体在空中运动的位移大小为1.2m 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物体落地时的速度方向与水平方向夹角的余弦值为 选项A错误； B．竖直方向根据 解得物体在空中运动的时间为t=0.4s 选项B正确； C．物体抛出时距地面的高度为 选项C正确； D．物体在空中运动的水平位移x=v0t=1.2m 则总位移大于1.2m，选项D错误。 故选BC。 7. 某小船（视为质点）要渡过一河流，河流某区域两岸平行，河流宽度为d=900m，小船在静水中行驶的速度大小为v1=1.5m/s，水流的速度大小为v2=2.5m/s。下列说法正确的是（　　） A. 小船以最短的时间渡河时，渡河的时间为600s B. 小船以最短的时间渡河时，沿河岸方向的位移大小为2400m C. 小船以最短的路程渡河时，渡河的时间为750s D. 小船以最短的路程渡河时，最短路程为1200m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．船以最短的时间渡河时，渡河的时间为，A正确； B．小船以最短的时间渡河时，沿河岸方向的位移大小为，B错误； C．当船速与合速度垂直时，航线最短，设小船的速度与河岸成α角，根据题意得 解得 小船渡河时间为 ，C正确； D．小船以最短的路程渡河时，最短路程为，D错误。 故选AC。 8. 如图所示，用一水平向左的力将质量为0.4kg的滑块（视为质点）压在竖直墙面上，滑块从离地面的高度为5m处由静止开始滑下，当采用国际单位制时，力的大小F与滑块下滑的距离x之间的函数关系式为。已知滑块与墙面间的动摩擦因数为0.1，取重力加速度大小，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 滑块下滑过程中克服摩擦力做的功为8J B. 滑块下滑过程中机械能的减少量为6J C. 滑块下滑过程中动能的增加量为14J D. 滑块滑到地面前瞬间的速度大小为10m/s 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据滑动摩擦力的公式 因为（N） 联立整理得（N） 根据图像 可得摩擦力做功为 滑块下滑过程中克服摩擦力做的功为6J，由功能关系可知，滑块下滑过程中机械能的减少量等于克服摩擦力做的功，即滑块下滑过程中机械能的减少量为6J，故A错误，B正确； C．由动能定理有 其中，联立解得，故C正确； D．因为 代入题中数据，联立解得，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：共60分。 9. 若甲、乙两喷泉形成如图所示的形状，不计空气阻力，则甲、乙两喷泉中的水在空中运动的加速度__________；甲、乙两喷泉中的水在空中运动的时间__________；甲、乙两喷泉中的水在最高点的速度大小__________。（均填“相同”或“不同”） 【答案】 ①. 相同 ②. 不同 ③. 不同 【解析】 【详解】[1]不计空气阻力，在喷泉喷出的水在空中只受重力，加速度均为重力加速度； [2][3]设喷泉喷出的水竖直方向的分速度为，水平方向速度为，上升的最大高度为，则竖直方向，水做竖直上抛运动，上升过程 根据对称性可知在空中运动的时间 因为 所以 故甲、乙两喷泉中的水在空中运动的时间不同；在水平方向做匀速直线运动，则 因为， 所以 即甲、乙两喷泉中的水在最高点的速度大小不同。 10. 如图所示，质量为0.1kg的小球，从距水平桌面高度为1m处的A点下落到水平地面上的B点，桌面距地面的高度为1m。取重力加速度大小g=10m/s²。若以地面为重力势能的参考平面，则小球在A点时的重力势能为_______J；若以桌面为重力势能的参考平面，则小球在B点时的重力势能为_______J；在小球从A点下落到B点的过程中，重力对小球做的功为_______J。 【答案】 ①. 2 ②. -1 ③. 2 【解析】 【详解】[1]若以地面为重力势能的参考平面，则小球在A点时的重力势能为 [2]若以桌面为重力势能的参考平面，则小球在B点时的重力势能为 [3]在小球从A点下落到B点的过程中，重力对小球做的功为 其中 解得 11. 如图所示，轻弹簧竖直固定在水平地面上，质量为的小球（视为质点）从弹簧正上方距弹簧顶端高度为处由静止下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为时，小球下落到最低点。重力加速度大小为，不计空气阻力。从小球开始下落到小球接触弹簧，重力对小球做功的最大功率为_______，重力对小球做功的平均功率为_______。弹簧弹性势能的最大值为_______。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1]从小球开始下落到小球接触弹簧，小球做自由落体运动，则小球在接触弹簧前的瞬间，速度最大，重力的瞬时功率最大，此时 重力的最大功率为 联立，解得 [2]从小球开始下落到小球接触弹簧，小球做自由落体运动，则小球的平均速度为 则重力对小球做功的平均功率为 [3]小球从由静止下落，到压缩弹簧过程中，只有小球的重力和弹簧弹力做功，则小球和弹簧组成的系统机械能守恒，可知，在弹簧弹性势能的最大值为 12. 某同学用如图所示的装置做“探究平抛运动规律”的实验。实验简要步骤如下： A．让小球每次从斜槽的___________（填“同一”或“不同”）位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置； B．按图安装好器材，斜槽末端切线___________（填“无须”或“必须”）水平，记下小球平抛的初位置点和过点的竖直线； C．取下白纸，以为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线描出平抛运动物体的轨迹。 （1）请完成步骤A中的填空：___________。 （2）请完成步骤B中的填空：___________。 （3）上述实验步骤正确的先后顺序是___________。 【答案】（1）同一 （2）必须 （3）BAC 【解析】 【小问1详解】 为了保证每次小球抛出时的初速度相同，应让小球每次从斜槽的同一位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置； 【小问2详解】 为了保证每次小球抛出的速度处于水平方向，按图安装好器材，斜槽末端切线必须水平，记下小球平抛的初位置点和过点的竖直线。 【小问3详解】 实验前先按图安装好器材，斜槽末端切线水平，记下小球平抛的初位置点和过点的竖直线；实验时让小球每次从斜槽的同一位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置；然后取下白纸，以为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线描出平抛运动物体的轨迹。故上述实验步骤正确的先后顺序是BAC。 13. 学校物理兴趣小组用如图所示的气垫导轨装置验证机械能守恒定律。该同学测出滑块的质量M与重物的质量m，将滑块放在水平导轨上，用与导轨平行的细线跨过定滑轮连接滑块和重物，用计时器记录滑块的挡光条通过光电门所用的时间，得到滑块的瞬时速度；用刻度尺测量滑块由静止开始通过的位移。 （1）本实验_______（填“需要”或“不需要”）满足的条件。 （2）若滑块上安装的挡光条的宽度为d，滑块某次通过光电门所用的时间为t，则滑块此次通过光电门时的速度大小为__________。 （3）某次实验中滑块由静止开始运动到光电门处发生的位移大小为，实验操作无误，若当地的重力加速度大小g=________________（用相关物理量的符号表示），则机械能守恒定律得到验证。 【答案】（1）不需要 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 本实验不需要测量小车所受到的合力，所以不需要满足的条件。 【小问2详解】 滑块此次通过光电门时的速度大小为 【小问3详解】 根据机械能守恒定律得 解得 14. 如图所示，房顶的高度，竖直墙的高度，墙到房子的距离，墙外公路（封闭路段）的宽度，使小球（视为质点）从房顶水平飞出后落在墙外的马路上。取重力加速度大小，马路、墙根与房子的底部在同一水平面上，忽略墙的厚度，不计空气阻力。 （1）求小球在空中运动的时间； （2）要使小球落到墙外的马路上，求小球抛出时的速度大小应满足的条件。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球在空中做平抛运动，竖直方向有 解得小球在空中运动的时间为 【小问2详解】 当球刚好经过墙上端时，如图甲所示 根据平抛运动规律可得， 联立解得 当小球落到墙外马路的最右侧位置时，如图乙所示 根据平抛运动规律可得， 联立解得 综上分析可知，要使小球落到墙外的马路上，小球抛出时的速度大小应满足 15. 电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，且符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境的影响相对传统汽车较小，电动汽车的前景被广泛看好。某款电动汽车进行性能测试，若关闭油门，则汽车恰好能沿一山坡向下做匀速直线运动；若汽车以恒定的功率沿该山坡向上由静止启动做加速直线运动，则最大速度。汽车的质量，认为汽车在上坡和下坡过程中所受路面的阻力大小恒定且相等，不计空气阻力。 （1）求路面对汽车的阻力大小f； （2）采用国际单位制，求汽车上坡时从静止启动到速度刚好增至最大的过程中通过的距离s与所用时间t之间的函数关系式。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设山坡的倾角为， 当汽车沿山坡向下做匀速直线运动时，由平衡条件可得 当汽车上坡达到最大速度时，驱动力为 速度最大时，汽车加速度为0，由平衡条件可得 联立解得 【小问2详解】 汽车上坡时从静止启动到速度刚好增至最大的过程中，根据动能定理可得 因为 联立可得 16. 如图所示，粗糙水平地面与半径的粗糙半圆轨道BCD（固定）相连接，且在同一竖直平面内，O点是半圆轨道的圆心，B、O、D在同一竖直线上。质量的物块视为质点在大小的水平恒力的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动，当物块通过B点时撤去水平恒力，物块沿半圆轨道运动并恰好能通过D点。已知A、B两点间的距离，物块与地面间的动摩擦因素，重力加速度大小，不计空气阻力。 （1）求物块通过B点时所受半圆轨道的支持力大小； （2）求物块从B点运动到D点的过程中克服阻力做的功W； （3）若半圆轨道光滑，通过改变半圆轨道的半径，使物块通过D点后落到地面上的位置到B点的距离最大，求此种情况下半圆轨道的半径以及该最大距离。 【答案】（1）82N （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 设物块通过B点时的速度大小为，对物块在地面上从A点运动到B点的过程，根据动能定理可得 解得 物块在圆弧上B点时，根据牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 设物块通过D点时的速度大小为。物块沿半圆轨道运动并恰好能通过D点时，由重力充当向心力，根据牛顿第二定律有 解得 对物块从B点运动到D点的过程，根据动能定理有 解得 【小问3详解】 设当半圆轨道的半径为时，物块能通过D点，且物块通过D点时的速度大小为，对物块从B点运动到D点的过程，根据机械能守恒定律有 设物块通过D点后在空中运动的时间为t，有 物块通过D点后落到地面上的位置到B点的距离 则得 当时，物块通过D点后落到地面上的位置到B点的距离最大，则有 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $