精品解析：福建省莆田第一中学2024-2025学年高一上学期1月期末考试物理试题

莆田一中2024-2025学年度上学期期末考试试卷 高一物理必修一、必修二第一章 功和功率 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2．请将答案正确填写在答题卡上。考试结束后，只提交答题卡，写在试卷上的答案一律无效。 3．本试卷满分为100分，考试时间为75分钟。 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. 下列关于质点的说法正确的是 （　　） A. 研究轻小物体的运动，都可以把物体看作质点 B. 研究花样滑冰运动员动作时，可把运动员看作质点 C. 研究姚明的扣篮动作时，可以把姚明看作质点 D. 研究从宁德开往上海的一列动车的运行速度时，可以把列车看作质点 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体能否看成质点不是取决自身的大小，而是如果自身大小、形状对研究问题没影响或影响可忽略，即可以看成质点，所以研究轻小物体的运动，不是都可以把物体看作质点，故A错误； B．研究花样滑冰运动员动作时，关注运动员自身的动作，不可把运动员看作质点，故B错误； C．研究姚明的扣篮动作时，研究人的动作，不可以把姚明看作质点，故C错误； D．研究从宁德开往上海的一列动车的运行速度时，可以把动车看作质点，故D正确。 故选D。 2. 轨道摄像在体育赛事上得到了广泛应用。在最内侧跑道旁铺设固定的轨道，轨道上安装可沿轨道自由移动的摄像机。在某次百米比赛中，摄像机和运动员的图像如图所示，摄像机和运动员均可视为质点，下列说法中正确的是（　　） A. 摄像机做匀加速直线运动 B. 时刻摄像机与运动员速度相同 C. 时间内摄像机的速度总大于运动员的速度 D. 时间内摄像机与运动员的距离先变大后变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．图像的斜率表示速度，可知，摄像机做匀速直线运动，故A错误； B．图像的斜率表示速度，根据图像可知，时刻摄像机的速度小于运动员的速度，故B错误； C．将摄像机的图像平移后可以与运动员的图像相切，切点位置两者速度相等，结合上述可知，时间内摄像机的速度先大于运动员的速度，后小于运动员的速度，故C错误； D．图像始末位置相交，即始末位置相同，可知，时间内摄像机与运动员的距离先变大后变小，故D正确。 故选D。 3. 卷扬机是用卷筒缠绕钢丝绳牵引重物的轻小型起重设备。在某次地质勘探中， 为了将竖直矿井底下的矿石材料运送到地面， 勘探人员采用了卷扬机。如图所示， 矿物材料用轻绳系着绕过光滑的定滑轮， 之后与卷扬机的卷筒相连， 利用卷扬机首先将材料缓慢提升到接近地面的高度后保持着OA 绳不动， 工作人员再在地面上水平拉着 BC绳把材料缓慢移到地面平台上。在工作人员缓慢移动材料的过程中， 下列说法正确的是（ ） A. BC 绳拉力变小 B. BC绳拉力不变 C. 工作人员与地面之间的摩擦力变大 D. 工作人员受到地面的支持力变大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．工作人员缓慢向右移动过程中， 设绳与竖直方向夹角为θ，则 θ逐渐增加， 所以细绳拉力TOB逐渐增加， 人的拉力FBC逐渐增加， 故AB错误。 CD．对人受力分析可知，水平方向FBC=f，因工作人员受拉力FBC变大， 所以摩擦力f变大，竖直方向，工作人员竖直方向受力不变，受到地面的支持力不变，故C正确，D 错误。 故选C。 4. 如图所示，是一个倾角为的传送带，上方离传送带表面距离为的处为原料输入口，为避免粉尘飞扬，在与传送带间建立一直线光滑管道，使原料无初速度地从处以最短的时间到达传送带上，则最理想管道做好后，原料从处到达传送带的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】如图所示 以处为圆的最高点作圆与传送带相切于点，设圆的半径为，从处建立一管道到圆周上，管道与竖直方向的夹角为，原料下滑的加速度为 管道长度为 由运动学公式可得 解得 可知从处建立任一管道到圆周上，原料下滑的时间相等，故在与传送带间建立一管道，原料从处到传送带上所用时间最短；根据图中几何关系可得 可得 联立可得 故选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. 关于牛顿第一定律、牛顿第三定律和惯性，下列说法正确的是（　　） A. 牛顿第一定律不能通过实验验证 B. 作用力和反作用力可以是性质不同的力 C. 作用力和反作用力一定是同时产生、同时消失的 D. 汽车爬坡时惯性会变大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．牛顿第一定律是基于“理想状态”、利用逻辑思维进行分析的产物不能通过实验直接验证，故A正确； B．作用力和反作用力一定是同种性质力，故B错误； C．作用力和反作用力一定是同时产生、同时消失的，故C正确； D．惯性只与质量有关，汽车爬坡时惯性不变，故D错误。 故选AC。 6. 如图所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为的物块A，物块A静止后弹簧长度为；若在物块A上端再放一个质量为m的物块B，静止后弹簧长度为。弹簧始终处于弹性限度内，则（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 弹簧的原长为 D. 弹簧的原长为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由题意可知，放上B后弹簧压缩量为 可得弹簧的劲度系数为，选项A错误，B正确； CD．只放物块A时则 可得原长，C错误，D正确。 故选BD。 7. 如图位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都为µ，P的质量为2m，Q的质量为m，滑轮轴上的摩擦不计，若用一水平向右的恒力F拉P使其做匀速直线运动，则（　　） A. Q对P摩擦力为µmg，方向向左 B. Q对P摩擦力为µmg，方向向右 C. F的大小为5µmg D. F的大小为4µmg 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．P向右匀速运动，则Q向左匀速运动，Q受到P给的向右的滑动摩擦力为 根据作用力与反作用力可知，Q对P摩擦力为μmg，方向向左，故A正确，B错误； CD．根据平衡条件可知，绳对Q的拉力为 对P受力分析：P受重力2mg，绳子向左的拉力T，向右的力F，Q对P的压力mg，地面对Q的支持力3mg，Q对P向左的摩擦为f，地面对P向左的滑动摩擦力为 根据平衡条件 故C正确，D错误。 故选AC。 8. 如图甲所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以恒定的速率v运行。现使一个质量为m的物体（可视为质点）沿与水平传送带等高的光滑水平面以初速度v0（v0<v）从传送带左端滑上传送带。若从物体滑上传送带开始计时，t0时刻物体的速度达到v，2t0时刻物体到达传送带最右端。物体在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系）如图乙所示，不计空气阻力，则（　　） A. 0~t0时间内，物体相对传送带向后运动受到向前的滑动摩擦力的作用 B. t0~2t0时间内物体受到静摩擦力的作用 C. 若增大物体的初速度v0但v0仍小于v，则物体在传送带上运动的时间一定小于2t0 D. 若增大传送带的速度，则传送带速度越快物体被传送的整个过程时间会越短 【答案】AC 【解析】 【详解】A．0~t0时间内，由于v0<v，物体相对传送带向后运动，则物体受到向前的滑动摩擦力的作用。故A正确； B．t0~2t0时间内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，不受到静摩擦力的作用，故B错误； C．当物体初速度增大时，物体加速时间缩短，在传送带上运动时间小于2t0，故C正确； D．若物体在传送带上一直加速，在右端刚好与传送带共速，设此时物体速度为。则当时，随着传送带速度的增加，物体加速时间变长，则传送带速度越快物体被传送的整个过程时间会越短；当时，随着传送带速度的增加，物体始终一直做加速运动，而初速度、加速度、位移不变，则物体被传送的整个过程时间不变。故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共8题，共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14、15、16题为计算题，考生根据要求作答。 9. 质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=2s，力F在t=2s内对物体所做的功______，力F在t=2s内对物体所做功的平均功率______，在2s末力F对物体做功的瞬时功率______。 【答案】 ①. 24J ②. 12W ③. 24W 【解析】 【详解】[1]由牛顿第二定律得 则2s内的位移为 故力F在t=2s内对物体所做的功为 [2] 力F在t=2s内对物体所做功的平均功率为 [3]由题意得，物体在2s末的速度为 故在2s末力F对物体做功的瞬时功率为 10. 一做自由落体运动的物体，落地时速度为40m/s，不计空气阻力（g取），则：物体下落过程所用的时间为______；物体抛出点离地面的高度为______米；物体落地前最后2s下落高度为______米。 【答案】 ①. 4 ②. 80 ③. 60 【解析】 【详解】[1]由自由落体运动规律可知，落地时速度 物体下落过程所用的时间为 [2]物体抛出点离地面的高度为 [3]物体落地前最后2s下落高度为 11. 某人在地面上用电子秤称得其质量为50 kg，他将电子秤移至电梯内，站在电子秤上启动电梯并开始计时，0 ~ 4 s内，电子秤的示数如图所示，取重力加速度大小g = 10 m/s2，此过程人的最大速度为________m/s，电梯运动的距离为________m。 【答案】 ①. 1 ②. 3 【解析】 【详解】[1]启动电梯并开始计时，由题图可知，0 ~ 1 s内，人处于失重状态，有向下的加速度，电梯向下加速运动，根据牛顿第二定律可得 解得 故人的最大速度 [2]根据上述分析可得，加速下降的位移 1 ~ 3 s内，人处于匀速运动状态，电梯向下匀速运动，匀速运动的位移 3 ~ 4 s内，人处于超重状态，有向上的加速度，电梯向下减速运动，根据牛顿第二定律则有 解得 匀减速阶段的位移 故整个过程中电梯运动的距离 12. 某学生采用如图甲所示的实验装置，让槽码通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。小王同学挑选了一条点迹清晰的纸带，并选取了部分点为计数点(计数点间的距离如图乙)。由于不小心，纸带被撕断了，如下图所示。已知打点计时器打点的时间间隔T= 0.02s，图中标注的长度是指相邻两计数点间距离(单位 cm)。 （1）在A、B、C、D四段纸带中选出从图乙纸带上撕下的那段应是 ； A. B. C. D. （2）打纸带时，小车的加速度大小是________m/s²(保留两位有效数字)。 【答案】（1）A （2） 【解析】 【小问1详解】 根据图乙可知 根据匀变速直线运动的规律可知，相邻两计数点之间的距离应依次增加，由于 所以，从图乙纸带上撕下的那段相邻两计数点之间的距离应为。 故选A。 【小问2详解】 打纸带时，小车的加速度大小为 13. 为了探究质量一定时加速度与力的关系，一位同学设计了如图甲所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。如图乙所示为实验中得到的一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，打点计时器所接电源的频率为50Hz，算出小车的加速度大小为a=1.48m/s2。（滑轮质量不计） （1）关于平衡摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 平衡摩擦力时，需要在动滑轮上挂上砂和砂桶 B. 改变小车质量时，需要重新平衡摩擦力 C. 改变小车拉力时，不需要重新平衡摩擦力 （2）实验中______（选填“需要”或“不需要”）满足m远小于M。 （3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的如图丙所示的a-F图像是一条直线，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。 【答案】（1）C （2）不需要 （3） 【解析】 【小问1详解】 平衡摩擦力时，应该把细线、砂和砂桶撤去，利用小车自身的重力分力平衡摩擦力，改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力；改变小车拉力时，不需要重新平衡摩擦力。 故选C。 【小问2详解】 根据题装置图可知，细线拉力可以通过弹簧测力计得到，所以不需要满足m远小于M。 【小问3详解】 以小车为研究对象，根据牛顿第二定律可得 可得 可知a-F图像的斜率为 可得小车的质量为 14. 每当学校放假时候，同学们都会带着自己的行李箱依依不舍地离开美丽的校园．由于行李箱很沉重，有位同学用与水平方向成37°、大小F=100N的拉力拉一个质量m=22kg箱子，使其在水平地面上匀速前进，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）地面对箱子的支持力大小N； （2）箱子与水平地面间的动摩擦因数μ。 【答案】（1）160N （2）0.5 【解析】 【小问1详解】 箱子在水平地面上匀速前进，即箱子受力平衡，则在竖直方向上有 代入数据解得 【小问2详解】 在水平方向上， 解得 15. 如图，倾角为α=30°的光滑斜面（足够长）固定在水平面上，斜面底端有固定挡板，一质量为2m的长木板A（足够长）放置在斜面上，一根平行斜面的轻绳跨过光滑定滑轮分别连接长木板A和重物C，此时A的下端恰好与挡板接触但两者间无挤压。现将一质量为3m的滑块B，在距离长木板A的下端x0=12.5m处，以沿着长木板A表面向上的初速度v0=15m/s滑上长木板A，当长木板A与滑块B恰好共速时，绳子突然断开。设长木板A与挡板每次碰撞后均以原速率反弹，长木板A与滑块B间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）重物C的质量、滑块B刚滑上长木板A时，滑块B和长木板A的加速度分别为多少； （2）从长木板A开始运动到长木板A与滑块B共速时，长木板A的位移大小； （3）长木板A第一次与挡板碰后的瞬间，长木板A的速度及此时滑块B离长木板A下端的距离。 【答案】（1）m，-10m/s2，5m/s2 （2）2.5m （3），20m 【解析】 【小问1详解】 A上未放B时，根据题意，由平衡条件有 解得 在A上放置B后，B相对于A上滑时，对于B，根据牛顿第二定律，有 解得 对于A、C，根据牛顿第二定律，有 解得 【小问2详解】 设经过时间t1，三者共速，有 解得 共速的速度大小为 A、B共速前A的位移 【小问3详解】 B相对于A上滑的距离为 共速后，假设两者相对静止，对AB整体，根据牛顿第二定律有 解得 对B，根据牛顿第二定律有 联立解得 说明假设成立，两者一起沿斜面向上做匀减速直线运动，速度为零后，又以加速度a1一起加速下滑，A第一次与挡板碰前的瞬间，根据运动学公式有 解得 根据题意得A第一次与挡板碰后的瞬间，A的速度大小 方向沿斜面向上，此时B的速度大小也为 方向沿斜面向下，此时滑块B离长木板A下端的距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 莆田一中2024-2025学年度上学期期末考试试卷 高一物理必修一、必修二第一章 功和功率 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2．请将答案正确填写在答题卡上。考试结束后，只提交答题卡，写在试卷上的答案一律无效。 3．本试卷满分为100分，考试时间为75分钟。 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. 下列关于质点的说法正确的是 （　　） A. 研究轻小物体的运动，都可以把物体看作质点 B. 研究花样滑冰运动员动作时，可把运动员看作质点 C. 研究姚明的扣篮动作时，可以把姚明看作质点 D. 研究从宁德开往上海的一列动车的运行速度时，可以把列车看作质点 2. 轨道摄像在体育赛事上得到了广泛应用。在最内侧跑道旁铺设固定的轨道，轨道上安装可沿轨道自由移动的摄像机。在某次百米比赛中，摄像机和运动员的图像如图所示，摄像机和运动员均可视为质点，下列说法中正确的是（　　） A. 摄像机做匀加速直线运动 B. 时刻摄像机与运动员速度相同 C. 时间内摄像机的速度总大于运动员的速度 D. 时间内摄像机与运动员的距离先变大后变小 3. 卷扬机是用卷筒缠绕钢丝绳牵引重物的轻小型起重设备。在某次地质勘探中， 为了将竖直矿井底下的矿石材料运送到地面， 勘探人员采用了卷扬机。如图所示， 矿物材料用轻绳系着绕过光滑的定滑轮， 之后与卷扬机的卷筒相连， 利用卷扬机首先将材料缓慢提升到接近地面的高度后保持着OA 绳不动， 工作人员再在地面上水平拉着 BC绳把材料缓慢移到地面平台上。在工作人员缓慢移动材料的过程中， 下列说法正确的是（ ） A. BC 绳拉力变小 B. BC绳拉力不变 C. 工作人员与地面之间的摩擦力变大 D. 工作人员受到地面的支持力变大 4. 如图所示，是一个倾角为的传送带，上方离传送带表面距离为的处为原料输入口，为避免粉尘飞扬，在与传送带间建立一直线光滑管道，使原料无初速度地从处以最短的时间到达传送带上，则最理想管道做好后，原料从处到达传送带的时间为（　　） 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. 关于牛顿第一定律、牛顿第三定律和惯性，下列说法正确的是（　　） A. 牛顿第一定律不能通过实验验证 B. 作用力和反作用力可以是性质不同的力 C. 作用力和反作用力一定是同时产生、同时消失的 D. 汽车爬坡时惯性会变大 6. 如图所示，一轻质弹簧下端固定在水平面上，上端放一个质量为的物块A，物块A静止后弹簧长度为；若在物块A上端再放一个质量为m的物块B，静止后弹簧长度为。弹簧始终处于弹性限度内，则（　　） A. 弹簧的劲度系数为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 弹簧的原长为 D. 弹簧的原长为 7. 如图位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都为µ，P的质量为2m，Q的质量为m，滑轮轴上的摩擦不计，若用一水平向右的恒力F拉P使其做匀速直线运动，则（　　） A. Q对P摩擦力为µmg，方向向左 B. Q对P摩擦力为µmg，方向向右 C. F的大小为5µmg D. F的大小为4µmg 8. 如图甲所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以恒定的速率v运行。现使一个质量为m的物体（可视为质点）沿与水平传送带等高的光滑水平面以初速度v0（v0<v）从传送带左端滑上传送带。若从物体滑上传送带开始计时，t0时刻物体的速度达到v，2t0时刻物体到达传送带最右端。物体在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系）如图乙所示，不计空气阻力，则（　　） A. 0~t0时间内，物体相对传送带向后运动受到向前的滑动摩擦力的作用 B. t0~2t0时间内物体受到静摩擦力的作用 C. 若增大物体的初速度v0但v0仍小于v，则物体在传送带上运动的时间一定小于2t0 D. 若增大传送带的速度，则传送带速度越快物体被传送的整个过程时间会越短 三、非选择题：本题共8题，共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14、15、16题为计算题，考生根据要求作答。 9. 质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=2s，力F在t=2s内对物体所做的功______，力F在t=2s内对物体所做功的平均功率______，在2s末力F对物体做功的瞬时功率______。 10. 一做自由落体运动的物体，落地时速度为40m/s，不计空气阻力（g取），则：物体下落过程所用的时间为______；物体抛出点离地面的高度为______米；物体落地前最后2s下落高度为______米。 11. 某人在地面上用电子秤称得其质量为50 kg，他将电子秤移至电梯内，站在电子秤上启动电梯并开始计时，0 ~ 4 s内，电子秤的示数如图所示，取重力加速度大小g = 10 m/s2，此过程人的最大速度为________m/s，电梯运动的距离为________m。 12. 某学生采用如图甲所示的实验装置，让槽码通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。小王同学挑选了一条点迹清晰的纸带，并选取了部分点为计数点(计数点间的距离如图乙)。由于不小心，纸带被撕断了，如下图所示。已知打点计时器打点的时间间隔T= 0.02s，图中标注的长度是指相邻两计数点间距离(单位 cm)。 （1）在A、B、C、D四段纸带中选出从图乙纸带上撕下的那段应是 ； A. B. C. D. （2）打纸带时，小车的加速度大小是________m/s²(保留两位有效数字)。 13. 为了探究质量一定时加速度与力的关系，一位同学设计了如图甲所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。如图乙所示为实验中得到的一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，打点计时器所接电源的频率为50Hz，算出小车的加速度大小为a=1.48m/s2。（滑轮质量不计） （1）关于平衡摩擦力，下列说法正确的是（　　） A. 平衡摩擦力时，需要在动滑轮上挂上砂和砂桶 B. 改变小车质量时，需要重新平衡摩擦力 C. 改变小车拉力时，不需要重新平衡摩擦力 （2）实验中______（选填“需要”或“不需要”）满足m远小于M。 （3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的如图丙所示的a-F图像是一条直线，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。 14. 每当学校放假时候，同学们都会带着自己的行李箱依依不舍地离开美丽的校园．由于行李箱很沉重，有位同学用与水平方向成37°、大小F=100N的拉力拉一个质量m=22kg箱子，使其在水平地面上匀速前进，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）地面对箱子的支持力大小N； （2）箱子与水平地面间的动摩擦因数μ。 15. 如图，倾角为α=30°的光滑斜面（足够长）固定在水平面上，斜面底端有固定挡板，一质量为2m的长木板A（足够长）放置在斜面上，一根平行斜面的轻绳跨过光滑定滑轮分别连接长木板A和重物C，此时A的下端恰好与挡板接触但两者间无挤压。现将一质量为3m的滑块B，在距离长木板A的下端x0=12.5m处，以沿着长木板A表面向上的初速度v0=15m/s滑上长木板A，当长木板A与滑块B恰好共速时，绳子突然断开。设长木板A与挡板每次碰撞后均以原速率反弹，长木板A与滑块B间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）重物C的质量、滑块B刚滑上长木板A时，滑块B和长木板A的加速度分别为多少； （2）从长木板A开始运动到长木板A与滑块B共速时，长木板A的位移大小； （3）长木板A第一次与挡板碰后的瞬间，长木板A的速度及此时滑块B离长木板A下端的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $