福建省福州高级中学2024-2025学年高一下学期期中物理试题

福州高级中学2024—2025学年第三学段考试 高一物理试题 试卷总分：100分 完卷时间：75分钟 第Ⅰ卷（选择题） 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. 小华同学将手中的空牛奶盒水平扔向垃圾桶，牛奶盒的轨迹如图所示。不计空气阻力，为把牛奶盒扔进垃圾桶，小华可以采取下列哪些措施（　　） A. 只减小扔牛奶盒的初速度 B. 只增大扔出牛奶盒时的高度 C. 只减小扔出牛奶盒时人与垃圾桶的水平距离 D. 减小扔牛奶盒的初速度，同时降低扔牛奶盒的高度 2. 仰卧起坐是福州市高中毕业生体育测试的项目之一。如图所示，中等身材的男生小李同学在此次测试过程中，一分钟完成30个仰卧起坐，每次起坐时下半身不动，上半身重为全身的，上半身重心上升40cm，取10m/s2，则小李同学在此次测试过程中，克服重力做功的平均功率约为（　　） A. 60W B. 120W C. 240W D. 360W 3. 在街头理发店门口，常可以看到这样的标志：一个转动的圆筒，外表面有彩色螺旋斜条纹，我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生错觉。如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离（即螺距）为。若圆筒在内匀速转动20圈，我们观察到条纹以速度v向上匀速运动。则圆筒的转动方向（从上向下看）和v分别为（ ） A. 逆时针， B. 逆时针， C. 顺时针， D. 顺时针， 4. 如图所示，为福州市平潭岛的一风力发电机，其叶片的半径为，若风速恰好与叶片转动所在圆面垂直。已知密度为，风速为，该风速下发电机的输出功率为，则风力发电机将风能转化为电能的效率为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 5. 如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍，A和B分别是前轮和后轮边缘上的点，若拖拉机行进时车轮没有打滑，则（　　） A. 前轮和后轮转动的周期之比为1∶1 B. 前轮和后轮转动的转速之比为2∶1 C. A点和B点的线速度大小之比为1∶2 D. A点和B点的向心加速度大小之比为2∶1 6. 如图，场地自行车赛道设计成与水平面保持一定倾角，三位运动员骑自行车在赛道转弯处做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 三位运动员可能受重力、支持力、摩擦力的作用 B. 三位运动员可能受重力、支持力、向心力的作用 C. 若三位运动员线速度大小相等，则他们所需要向心力大小满足 D. 若运动员突然加速，仍然可以保持原轨道做匀速圆周运动，则自行车受到的支持力会增大 7. 如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的点由静止自由滑下，经过水平段后飞入空中，在点落地。不计运动员经过点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小，加速度大小，动能和重力的功率随时间变化的图像是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，一劲度系数为的轻弹簧下端固定于倾角为的光滑斜面底端，上端连接物块Q。一轻绳跨过定滑轮O，一端与物块Q连接，另一端与套在光滑竖直杆的物块P连接，定滑轮到竖直杆的距离为m。初始时在外力作用下，物块P在A点静止不动，段轻绳与斜面平行，绳子张力大小为50N。已知物块P的质量为，物块Q的质量为，不计滑轮大小及摩擦作用，取，，。现将物块P由静止释放，则下列说法正确的是（　　） A. 物块P从A到B运动过程中机械能守恒 B. 物块P位于A时，弹簧的伸长量 C. 物块P上升至与滑轮O等高的B点时的速度大小为 D. 物块P上升至与滑轮O等高的B点过程，轻绳拉力对其所做的功为8J 第Ⅱ卷（非选择题） 三、填空题（共9分。） 9. 如图所示，从地面上以速度斜向上抛出质量为的物体，抛出后物体落到比地面低的海面上。若以地面为参考平面且不计空气阻力，则物体落到海平面上的重力势能为_________，物体落在海平面上的动能为_________。（已知重力加速度为g） 10. 质量为4kg的质点在平面内运动，方向的速度—时间图像和方向的位移—时间图像如图所示，则质点初速度为_______m/s，2s内所受合外力做功为_________J。 11. 如图所示，从倾角为的足够长的斜面顶端以速度抛出一个小球，落在斜面上某处点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为，若把初速度变为，小球仍落在斜面上，空中的运动时间变为原来的_______倍，夹角与初速度大小_________（选填“有关”或“无关”）。 四、实验题（共14分） 12. 某同学用如题图甲所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1∶1，2∶1和3∶1（如题图乙所示）。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮一起匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。请回答相关问题： （1）若传动皮带套在塔轮第三层，则塔轮转动时，左、右两边塔轮的角速度之比为_____________； （2）在某次实验中，某同学为了探究向心力的大小F与半径r之间的关系，把两个质量相等的分别钢球放在___________位置（填“AB”、“AC”或“BC”），将传动皮带调至____________塔轮（填“第一层”、“第二层”或“第三层”）； （3）在另一次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置。传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺的露出的格子数之比为________________。 13. 利用如图甲所示装置研究平抛运动。 将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在方格纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，方格纸上将留下一系列痕迹点。 （1）下列实验条件必须满足的有_________。（双项选择） A. 斜槽轨道光滑 B. 斜槽轨道末段水平 C. 挡板高度等间距变化 D. 每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 （2）如图乙所示，在轨迹上取、、三点，、和、的水平间距相等，可判断图乙中点_______（选填“是”或“不是”）起始点。 （3）若每个方格的边长，取重力加速度。则图乙中小球做平抛运动的初速度________m/s，运动到点时的速度________m/s。 （4）某同学从实验得到的平抛小球的运动轨迹上取出一些点，以平抛起点为坐标原点，测量它们的水平坐标和竖直坐标，并作出图像，如图所示。某同学发现此图像是斜率为的正比例函数。则小球做平抛运动的初速度表达式为___________（用重力加速度和斜率表示）。 五、计算题（本题共3小题，共37分。应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写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。） 14. 如图所示，某滑板运动者在距地面高度的平台上滑行，从A点水平离开后落在水平地面上的B点，其水平位移。由于人与滑板着地时存在机械能损失，着地后速度大小变为、方向水平向右，在水平地面滑行一段距离后停止。已知人与滑板的总质量，人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小为，重力加速度，不计空气阻力。求： （1）人与滑板离开平台时的水平初速度； （2）人与滑板在水平地面滑行的距离； （3）人与滑板在着地过程中损失的机械能。 15. 科技助力体育竞技，我国自主研发的“人体高速弹射装置”几秒钟就能将一名滑冰运动员从静止状态加速到指定速度，辅助速度滑冰运动员训练弯道滑行技术。如图所示，某次训练，弹射装置在加速段将一质量的运动员加速到速度，此后，运动员自己稍加施力便可保持该速度不变，匀速通过变道段，再进入半径的水平弯道做匀速圆周运动，已知加速段克服阻力做功为3000J；运动员可视为质点，不考虑空气阻力影响，重力加速度取10m/s2.求： （1）过水平弯道时所需的向心力大小； （2）弹射装置对运动员所做的功； （3）过水平弯道时，运动员受到冰面作用力的大小和方向。 16. 如图甲所示，竖直面内有一光滑轨道BCD，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角，圆弧轨道半径为，与水平轨道CD相切于点C。现将一小滑块（可视为质点）从空中的A点以的初速度水平向左抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点，滑块在圆弧末端C点对轨道的压力，之后继续沿水平轨道CD滑动，经过D点滑到质量为M＝1kg，长度足够的木板上。图乙为木板开始运动后一段时间内的图像，重力加速度g取，不计空气阻力和木板厚度。求： （1）小滑块经过圆弧轨道上B点的速度大小； （2）小滑块的质量； （3）小滑块与木板间的动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因数； （4）全过程中木板与地面间因摩擦产生的热量。 福州高级中学2024—2025学年第三学段考试 高一物理试题 试卷总分：100分 完卷时间：75分钟 第Ⅰ卷（选择题） 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题答案】 【答案】BC 【2题答案】 【答案】A 【3题答案】 【答案】C 【4题答案】 【答案】A 二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 【5题答案】 【答案】BD 【6题答案】 【答案】AD 【7题答案】 【答案】BC 【8题答案】 【答案】BD 第Ⅱ卷（非选择题） 三、填空题（共9分。） 【9题答案】 【答案】 ①. ②. 【10题答案】 【答案】 ①. 5 ②. 54 【11题答案】 【答案】 ①. 2 ②. 无关 四、实验题（共14分） 【12题答案】 【答案】（1）1∶3 （2） ①. BC ②. 第一层 （3）1∶4 【13题答案】 【答案】（1）BD （2）不是 （3） ①. 1.5 ②. 2.5 （4） 五、计算题（本题共3小题，共37分。应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写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。） 【14题答案】 【答案】（1）；（2）；（3） 【15题答案】 【答案】（1）600N （2）12000J （3）1000N，水平方向斜向右上方 【16题答案】 【答案】（1）；（2）；（3）；（3） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $