精品解析：福建省厦门市集美中学2024-2025学年高一下学期期中质量检测物理试题

集美中学2024-2025学年第二学期高一年级期中质量检测 物理试题 （考试时间：75分钟；满分：100分） 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. 某同学以正常速度从厦门一中恪勤一楼楼梯口沿楼梯走到四楼楼梯口，此过程该同学克服重力做功的平均功率约为（　　） A. 1.2W B. 12W C. 120W D. 1200W 【答案】C 【解析】 【详解】一个普通高中生质量大概为50kg，从一楼走到四楼高度大概为12m，假设重力加速度重力做功可得 从一楼到四楼大致时间为50s，所以重力做功平均功率可得 因此A、B、D错误。 故选C。 2. 如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为，且轨迹交于点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（ ） A. 谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B. 谷粒2在最高点的速度小于 C. 两谷粒从到的运动时间相等 D. 两谷粒从到的平均速度相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度，A错误； C．谷粒2做斜向上抛运动，谷粒1做平抛运动，均从O点运动到P点，故位移相同。在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上位移相同故谷粒2运动时间较长，C错误； B．谷粒2做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度。与谷粒1比较水平位移相同，但运动时间较长，故谷粒2水平方向上的速度较小即最高点的速度小于，B正确； D．两谷粒从O点运动到P点的位移相同，运动时间不同，故平均速度不相等，谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，D错误。 故选B。 3. 中国高速铁路（China Railway Highspeed），简称中国高铁，是指中国境内建成使用的高速铁路，为当代中国重要的一类交通基础设施。设高铁行驶中所受阻力与其速度的平方成正比，如高铁以速度匀速行驶时，其发动机功率为，则以速度匀速行驶时，其发动机功率为（　　） A. 2P B. 4P C. 8P D. 无法确定 【答案】C 【解析】 【详解】高铁行驶中所受阻力与其速度的平方成正比，高铁以速度匀速行驶时，其发动机功率为，则有 则以速度匀速行驶时，其发动机功率为 故选C 4. 直角侧移门（如图甲所示）可以解决小户型浴室开关门不方便的问题，其结构可简化成如图乙和图丙（俯视图）所示，玻璃门的两端滑轮A、B通过一根可自由转动的轻杆连接，滑轮可沿直角导轨自由滑动，已知滑轮可视为质点，玻璃门的宽度为，在某次关门的过程中，使用者拉住把手使滑轮A从初始位置静止开始做加速度为的匀加速运动，当玻璃门与滑轮A达到丁图示位置时，滑轮B的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据几何关系可知A运动的位移为，根据速度—位移公式 解得 根据速度的分解有 解得 故选A。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，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. 下列运动过程中物体机械能守恒的是（　　） A. 飘落的树叶 B. 做平抛运动的物体 C. 起重机吊起物体匀速上升的过程 D. 在光滑斜面上加速运动的小球 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．飘落的树叶，空气阻力不能忽略，机械能不守恒，A错误； B．做平抛运动的物体只有重力做功，机械能守恒，B正确； C．起重机吊起物体匀速上升的过程，有拉力做功，机械能不守恒，C错误； D．在光滑斜面上加速运动的小球，只有重力做功，机械能守恒，D正确。 故选BD。 6. 如图所示，某段河面宽，小船从A点开始渡河，A点下游的B处是一片左侧边界与河岸垂直的险滩，已知水流速度大小恒为。小船不进入险滩处可视为安全渡河，下列说法正确的是（ ） A. 若小船相对静水的速度大小恒为，则小船最短渡河时间为 B. 若小船相对静水的速度大小恒为，则小船最短渡河位移大小为 C. 若小船相对静水的速度大小恒为，则小船最短渡河位移大小为 D. 若要使小船能安全渡河，则小船相对静水的最小速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．若小船相对静水的速度大小恒为，小船船头垂直河岸渡河时，时间最短，则有 故A错误； B．若小船相对静水的速度大小恒为，由于小船相对静水的速度大于水流速度，则小船可以到达正对岸，所以小船最短渡河位移大小为，故B正确； C．若小船相对静水的速度大小恒为，由于小船相对静水的速度小于水流速度，则小船不可以到达正对岸，所以小船最短渡河位移一定大于，故C错误； D．若要使小船能安全渡河，小船渡河的临界轨迹如图所示 根据几何关系可得 解得小船相对静水的最小速度为 故D正确。 故选BD。 7. 如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能Ek与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取10 m/s2，物块质量m和所受摩擦力大小f分别为（　　） A. m=0.7kg B. m=0.8kg C. f=0.5N D. f=1.0N 【答案】AC 【解析】 【详解】0~10m内物块上滑，由动能定理得 整理得 结合0~10m内图像得，斜率的绝对值 10~20 m内物块下滑，由动能定理得 整理得 结合10~20 m内的图像得，斜率 联立解得 故选AC。 8. 投石机是我国古代人民智慧的结晶，《范蠡兵法》中记载：“飞石重十二斤，为机发，行三百步。”如图所示为某实验小组自制的投石机，轻质长杆AB可绕光滑转轴在竖直面内转动，长为，长为。将一质量的石块放在端网袋中，另一质量的重物固定于端，初始时端位于地面上，杆与水平面的夹角为。由静止释放后，杆转到竖直位置时将石块沿水平方向抛出。石块与重物均可视为质点，不计空气阻力，已知，，重力加速度取，则（　　） A. 石块被抛出前瞬间的速度为 B. 石块被抛出前瞬间的速度为 C. 从静止释放到被抛出，轻杆对石块做的功为 D. 从静止释放到被抛出，轻杆对石块做的功为 【答案】AD 【解析】 【详解】设石块被抛出前瞬间的速度为vA，从静止释放到被抛出，轻杆对石块做的功为W，由机械能守恒定律可知，对A、B处的重物及轻质长杆组成的系统，该系统机械能守恒，则B处重物减少的重力势能等于A、B处重物的动能增加量与A处重物的重力势能的减少量，即 A、B处重物绕轴做同轴转动，则角速度相同，由题知 即 则由可知，A、B线速度关系为 联立可得 对石块，根据动能定理可得 解得 故AD正确，BC错误； 故选AD。 三、非选择题：本题共8题，共60分。 9. 请用中文回答动能定理的含义：______。 【答案】合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量 【解析】 【详解】动能定理的含义合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量。 10. 明代出版的《天工开物》一书中，有牛力齿轮（牛转翻车）的图画，如图所示，这说明勤劳勇敢的先辈们已经掌握了齿轮传动技术。甲、乙两轮转动过程中（不打滑），甲轮的半径大于乙轮的半径，甲轮边缘质点的线速度___________（填“大于”、“小于”或“等于”）乙轮边缘质点的线速度；甲轮边缘质点的加速度___________（填“大于”、“小于”或“等于”）乙轮边缘质点的加速度。 【答案】 ①. 等于 ②. 小于 【解析】 【详解】[1]甲轮和乙轮属于齿轮传动，线速度相等； [2]根据，甲轮的半径大于乙轮的半径，可知甲轮边缘质点的加速度小于乙轮边缘质点的加速度。 11. 在古希腊奥林匹克运动会中跳远即已作为比赛项目之一。一位同学在水平面上进行跳远训练，该同学以与水平面成、大小为5m/s的速度离开地面腾空如图所示，不计空气阻力，取，该同学可视为质点。则该同学到达最高点时的速度大小为______ m/s，在空中运动的总时间为______ s，落地时水平位移为______m。 【答案】 ①. 4 ②. 0.6 ③. 2.4 【解析】 【详解】[1]该同学到达最高点时的速度大小为 [2]该同学在空中运动的总时间为 [3]该同学落地时水平位移为 12. 某实验小组用落体法验证机械能守恒定律，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 （1）本实验中，不同组学生在操作过程中出现如图的四种情况，其中操作正确的是______（填序号）。 （2）进行正确操作后，打下的纸带如图所示，在选定的纸带上依次取计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，设重锤质量为m，根据测得的、、、，在打B点到D点的过程中，重锤动能增加量的表达式为______。 （3）换用两个质量分别为、的重物分别进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的图像如图所示。对比图像分析正确的是______（填序号）。 A.阻力可能为零 B.阻力不可能为零 C可能等于 D.一定小于 【答案】 ①. B ②. ③. BC##CB 【解析】 【详解】（1）[1]打点计时器应接交流电源，操作时应用手提住纸带的上端，让重物尽量靠近打点计时器，从而使纸带上能多打点，故选B。 （2）[2]纸带上的点迹从左向右间距逐渐变大，则纸带的左端与重物相连。打点计时器打B点时的速度为 打点计时器打D点时的速度为 在打B点到D点的过程中，重锤动能增加量的表达式为 （3）[3]AB．根据题意，设阻力为f，由动能定理有 整理可得 可知，若阻力为零，则两次实验的图像斜率相等，由图可知，斜率不等，则阻力不为零，故A错误，B正确； CD．虽然斜率不相等，但不知道两物体所受阻力的情况，则两物体的质量关系不确定，即可能等于，故C正确，D错误。 故选BC。 13. 图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 （1）实验时需要下列哪个器材___________。 A. 弹簧秤 B. 重锤线 C. 打点计时器 D. 秒表 （2）以下实验过程的一些做法，其中合理的有___________。 A. 安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B. 每次应该从斜槽上的同一位置无初速度释放小球 C. 为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 D. 每次必须严格的等距离下降记录小球位置 （3）图乙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，以平抛起点为坐标原点，建立直角坐标系，在轨迹上取三点A、B、C ，测得A、B两点竖直坐标为，为，测得A、B两点水平距离为，则小球的初速度大小___m/s，若C点竖直坐标为，则小球在点的速度大小 ______m/s。（以上结果均保留两位有效数字，重力加速度大小 ） 【答案】（1）B （2）AB （3） ①. 4.0 ②. 5.0 【解析】 【小问1详解】 实验时需要重锤线确定竖直方向。 故选B。 【小问2详解】 A．研究平抛运动的实验中，应保证其抛出的初速度为水平方向，因此安装斜槽轨道时，斜槽末端应保持水平，故A正确； B．每次平抛的初速度应保持一致，因此每次无初速度小球释放的初始位置应保持一致，不能任意选择，故B正确； C．平抛运动描点时，应用平滑的曲线相连接，不能用折线，故C错误； D．实验时只需要多记录几个小球的位置，没有必要严格的等距离下降记录小球位置，故D错误。 故选AB。 【小问3详解】 [1]根据匀变速直线运动规律，可知 解得 则 [2]根据竖直方向的运动规律，有 则小球在点的速度大小 14. 如图，轨道AB是一平滑曲面，其末端的切线沿水平方向。质量的小球从点沿轨道AB由静止开始下滑，从点水平飞出，最后落到水平面上的点。忽略空气阻力，重力加速度取。已知图中，，，求： （1）小球到达点时的速度； （2）小球在轨道AB上运动时，克服阻力所做的功； （3）小球刚运动到点时重力的瞬时功率； 【答案】（1）6m/s （2）7J （3）80W 【解析】 【详解】（1）从点水平飞出，最后落到水平面上点，根据， 解得 （2）从，对小球由动能定理得 解得 则克服阻力所做的功 （3）在点由， 解得 15. 如图所示，长为的绳子（质量不计）下端连着质量为的小球，上端悬于天花板上，当把绳子恰好拉直时，绳子与竖直线的夹角，此时小球静止于光滑的水平桌面上，，，。 （1）若小球转动起来对平台无压力，求的取值范围； （2）当球以做圆锥摆运动时，求小球对桌面的压力大小； （3）若绳子能承受的最大拉力为，求小球做圆周运动角速度的最大值。 【答案】（1） （2）8.4N （3） 【解析】 【详解】（1）若小球转动起来且恰好对平台无压力时，小球的角速度为，对小球进行受力分析，则有 解得 角速度越大，越大，则若小球转动起来对平台无压力，角速度应满足 （2）因为，可知该状态下小球尚未离开桌面，受到桌子的支持力，绳子与竖直线的夹角仍为，则水平方向 竖直方向 解得， 根据牛顿第三定律可知，桌面受到的压力 （3）由（2）可知，当绳中拉力最大时，小球已脱离平面，设绳与竖直方向的夹角为，则 解得 16. 如图，一劲度系数的轻弹簧竖直放置，一端固定在地面上，另一端与质量的物体连接；物体通过轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮、后与质量的小球连接：小球中心开孔，穿在长度的固定光滑杆AD上，直杆AD与水平面夹角。初始时在外力作用下使小球静止不动并处于直杆AD顶端A处，绳子保持水平，此时绳中张力。已知，直线与杆垂直，重力加速度取，小球与物块均视为质点，绳子不可伸长。将小球A由静止释放，求： （1）释放小球之前弹簧的形变量； （2）小球运动到点时弹簧形变量及此时小球的动能大小； （3）小球从A运动到处的过程中，绳子对小球所做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球被释放前，对物体受力分析可知，绳的拉力大于物体的重力，弹簧被拉长，设其形变量为，根据平衡条件有 解得 【小问2详解】 由题可知 所以物体下落的高度为 由于弹簧刚开始被拉长，所以此时弹簧应被压缩了 故小球从A到的过程中，与小球释放前弹簧的弹性势能相同，对整个系统，机械能守恒 其中 由于与杆垂直，故物体的动能为0，即 所以此时小球的动能 【小问3详解】 根据上述分析可知， 所以 而杆长为，故为的中点，与杆垂直，故 整个系统回复到最初状态，设此时物体的速度为，小球的速度为，将小球的速度沿平行绳子和垂直绳子的方向进行分解，其平行绳子方向上的速度大小即为物体此时的速度大小 整个系统在下降的过程中机械能守恒 对小球而言，设绳子拉力对小球做的功为，由动能定理可知 联立上式解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 集美中学2024-2025学年第二学期高一年级期中质量检测 物理试题 （考试时间：75分钟；满分：100分） 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. 某同学以正常速度从厦门一中恪勤一楼楼梯口沿楼梯走到四楼楼梯口，此过程该同学克服重力做功的平均功率约为（　　） A. 1.2W B. 12W C. 120W D. 1200W 2. 如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为，且轨迹交于点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（ ） A. 谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B. 谷粒2在最高点的速度小于 C. 两谷粒从到的运动时间相等 D. 两谷粒从到的平均速度相等 3. 中国高速铁路（China Railway Highspeed），简称中国高铁，是指中国境内建成使用的高速铁路，为当代中国重要的一类交通基础设施。设高铁行驶中所受阻力与其速度的平方成正比，如高铁以速度匀速行驶时，其发动机功率为，则以速度匀速行驶时，其发动机功率为（　　） A. 2P B. 4P C. 8P D. 无法确定 4. 直角侧移门（如图甲所示）可以解决小户型浴室开关门不方便的问题，其结构可简化成如图乙和图丙（俯视图）所示，玻璃门的两端滑轮A、B通过一根可自由转动的轻杆连接，滑轮可沿直角导轨自由滑动，已知滑轮可视为质点，玻璃门的宽度为，在某次关门的过程中，使用者拉住把手使滑轮A从初始位置静止开始做加速度为的匀加速运动，当玻璃门与滑轮A达到丁图示位置时，滑轮B的速度大小为（　　） A. B. C. D. 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，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. 下列运动过程中物体机械能守恒的是（　　） A. 飘落的树叶 B. 做平抛运动的物体 C. 起重机吊起物体匀速上升的过程 D. 在光滑斜面上加速运动的小球 6. 如图所示，某段河面宽，小船从A点开始渡河，A点下游的B处是一片左侧边界与河岸垂直的险滩，已知水流速度大小恒为。小船不进入险滩处可视为安全渡河，下列说法正确的是（ ） A. 若小船相对静水的速度大小恒为，则小船最短渡河时间为 B. 若小船相对静水的速度大小恒为，则小船最短渡河位移大小为 C. 若小船相对静水速度大小恒为，则小船最短渡河位移大小为 D. 若要使小船能安全渡河，则小船相对静水的最小速度为 7. 如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能Ek与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取10 m/s2，物块质量m和所受摩擦力大小f分别为（　　） A. m=0.7kg B. m=0.8kg C. f=0.5N D. f=1.0N 8. 投石机是我国古代人民智慧的结晶，《范蠡兵法》中记载：“飞石重十二斤，为机发，行三百步。”如图所示为某实验小组自制的投石机，轻质长杆AB可绕光滑转轴在竖直面内转动，长为，长为。将一质量的石块放在端网袋中，另一质量的重物固定于端，初始时端位于地面上，杆与水平面的夹角为。由静止释放后，杆转到竖直位置时将石块沿水平方向抛出。石块与重物均可视为质点，不计空气阻力，已知，，重力加速度取，则（　　） A. 石块被抛出前瞬间的速度为 B. 石块被抛出前瞬间速度为 C. 从静止释放到被抛出，轻杆对石块做的功为 D. 从静止释放到被抛出，轻杆对石块做的功为 三、非选择题：本题共8题，共60分。 9. 请用中文回答动能定理的含义：______。 10. 明代出版的《天工开物》一书中，有牛力齿轮（牛转翻车）的图画，如图所示，这说明勤劳勇敢的先辈们已经掌握了齿轮传动技术。甲、乙两轮转动过程中（不打滑），甲轮的半径大于乙轮的半径，甲轮边缘质点的线速度___________（填“大于”、“小于”或“等于”）乙轮边缘质点的线速度；甲轮边缘质点的加速度___________（填“大于”、“小于”或“等于”）乙轮边缘质点的加速度。 11. 在古希腊奥林匹克运动会中跳远即已作为比赛项目之一。一位同学在水平面上进行跳远训练，该同学以与水平面成、大小为5m/s的速度离开地面腾空如图所示，不计空气阻力，取，该同学可视为质点。则该同学到达最高点时的速度大小为______ m/s，在空中运动的总时间为______ s，落地时水平位移为______m。 12. 某实验小组用落体法验证机械能守恒定律，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 （1）本实验中，不同组学生在操作过程中出现如图四种情况，其中操作正确的是______（填序号）。 （2）进行正确操作后，打下的纸带如图所示，在选定的纸带上依次取计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，设重锤质量为m，根据测得的、、、，在打B点到D点的过程中，重锤动能增加量的表达式为______。 （3）换用两个质量分别为、的重物分别进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的图像如图所示。对比图像分析正确的是______（填序号）。 A.阻力可能为零 B.阻力不可能为零 C.可能等于 D.一定小于 13. 图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 （1）实验时需要下列哪个器材___________。 A. 弹簧秤 B. 重锤线 C. 打点计时器 D. 秒表 （2）以下实验过程的一些做法，其中合理的有___________。 A 安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B. 每次应该从斜槽上的同一位置无初速度释放小球 C. 为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 D. 每次必须严格的等距离下降记录小球位置 （3）图乙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，以平抛起点为坐标原点，建立直角坐标系，在轨迹上取三点A、B、C ，测得A、B两点竖直坐标为，为，测得A、B两点水平距离为，则小球的初速度大小___m/s，若C点竖直坐标为，则小球在点的速度大小 ______m/s。（以上结果均保留两位有效数字，重力加速度大小 ） 14. 如图，轨道AB是一平滑曲面，其末端的切线沿水平方向。质量的小球从点沿轨道AB由静止开始下滑，从点水平飞出，最后落到水平面上的点。忽略空气阻力，重力加速度取。已知图中，，，求： （1）小球到达点时的速度； （2）小球在轨道AB上运动时，克服阻力所做的功； （3）小球刚运动到点时重力的瞬时功率； 15. 如图所示，长为的绳子（质量不计）下端连着质量为的小球，上端悬于天花板上，当把绳子恰好拉直时，绳子与竖直线的夹角，此时小球静止于光滑的水平桌面上，，，。 （1）若小球转动起来对平台无压力，求的取值范围； （2）当球以做圆锥摆运动时，求小球对桌面的压力大小； （3）若绳子能承受的最大拉力为，求小球做圆周运动角速度的最大值。 16. 如图，一劲度系数的轻弹簧竖直放置，一端固定在地面上，另一端与质量的物体连接；物体通过轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮、后与质量的小球连接：小球中心开孔，穿在长度的固定光滑杆AD上，直杆AD与水平面夹角。初始时在外力作用下使小球静止不动并处于直杆AD顶端A处，绳子保持水平，此时绳中张力。已知，直线与杆垂直，重力加速度取，小球与物块均视为质点，绳子不可伸长。将小球A由静止释放，求： （1）释放小球之前弹簧的形变量； （2）小球运动到点时弹簧的形变量及此时小球的动能大小； （3）小球从A运动到处的过程中，绳子对小球所做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$