精品解析：福建省泉州市科技中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

泉州科技中学2024—2025学年度第二学期 高一年期中考试物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 命题教师：高二物理备课组 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，只有一项符合题目要求。 1. 下列关于功、功率的说法正确的是（　　） A. 只要力作用在物体上，则该力一定对物体做功 B. 摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，故摩擦力一定对物体做负功 C. 由知，力做的功越多，功率越大 D. 由知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比 2. 2023年亚运会在杭州顺利举行，广东中山15岁小将陈烨夺得我国在滑板男子碗池项目的首枚金牌，实现历史性突破，假如某次训练中陈烨以同一姿态沿轨道下滑了一段距离，这过程中重力对他做功为，他克服阻力做功为，不计其他作用力的功，则陈烨在此过程中（ ） A. 动能可能不变 B. 动能增加了 C. 重力势能减少了 D. 机械能增加了 3. 在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，之后的运动可视为平抛运动，摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 摩托车在空中相同时间内速度的变化量不相同 B. 若摩托车能越过壕沟，则其所用时间为 C. 摩托车能安全越过壕沟的最小初速度为 D. 若摩托车越不过壕沟，则初速度越小其在空中的运动时间越短 4. 一质量可视为不变的汽车在平直公路上行驶，该车在一段行驶过程中速度的倒数随加速度a的变化图像如图所示，已知图线的斜率为k，纵截距为b。下列说法正确的是（　　） A. 汽车运动过程中发动机的输出功率不变 B. 汽车在行驶过程中受到的阻力逐渐变大 C. 汽车行驶的最大速度为 D. 当汽车速度为最大速度的一半时，汽车的加速度为 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. 一条小船在静水中的速度为4m/s，它要渡过一条宽为40m的河，河水流速恒为3m/s，则这条船（　　） A. 过河的时间不可能小于10s B. 过河的最小位移是40m C. 不可能渡过这条河 D. 若水速大于船在静水中的速度，渡河最小位移为40m 6. 从水平匀速直线飞行的直升机的同一位置先后向外自由释放两个物体，不计空气阻力，当两物体均在空中下落时，下列说法正确的是（　　） A. 从飞机上看，两物体均静止 B. 从地面上看，两物体均做平抛运动 C. 先释放的物体相对后释放的物体的速度不变 D. 两物体的距离不变 7. 质量分别为2m和m的A、B两个物体分别在水平恒力和的作用下沿水平面运动，撤去、后受到摩擦力作用减速到静止，其图像如图所示。下列说法正确的是（ ） A. A、B两个物体受到的摩擦力大小之比为 B. 、大小之比为 C. 、对A、B两个物体做功之比为 D. 全过程中摩擦力对A、B两个物体做功之比为 8. 如图所示，在距河面高度的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°，人以恒定的速率拉绳，使小船靠岸，忽略滑轮的高度和船的大小，已知，，，，下列说法正确的是（　　） A. 5s时绳与水面的夹角为53° B. 5s时绳与水面的夹角为37° C. 5s时小船的速率为4m/s D. 5s时小船的速率为5m/s 三、非选择题：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。考生应根据要求作答。 9. 如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，假设释放时的重力势能为0，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球落到地面前瞬间的动能为______，重力势能为______，机械能为______。 10. 小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹．图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹是________（填轨迹字母代号），磁铁放在位置B时，小钢珠的运动轨迹是________（填轨迹字母代号）．实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________（填“在”或“不在”）同一直线上时，物体做曲线运动． 11. 质点A、B均做匀速圆周运动，若相同时间内它们通过的弧长之比，绕圆心转过的角度之比，则它们的线速度大小之比________，周期之比________，半径之比________。 12. 如图所示为倾斜放置的气垫导轨，用来验证机械能守恒定律。已知滑块的质量为m，滑块上遮光条的宽度为d，重力加速度为g。现将滑块由静止释放，两个光电门G1和G别记录了遮光条通过光电门的时间t1和t2，则滑块通过两个光电门过程中的动能变化ΔEk=______，滑块通过两个光电门过程中重力势能的变化ΔEp=______（可用图中所标符号）。若两者在实验误差允许范围内，满足______（用m、d、g、t1、t2及图中所标符号表示）则滑块在下滑过程中机械能守恒。若实验中滑块以初速度v0下滑，______（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒。 13. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。 （1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛__________。 （2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则小球平抛的初速度为__________。（g取） （3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每格的边长，通过实验记录小球运动途中的三个位置，如图丙，则该球做平抛运动的初速度为__________，B点的竖直分速度为__________。（g取） 14. 如图所示，AB为竖直平面内光滑弧形轨道，质量m=2kg的物体，在高度h=0.8m的A点，从静止沿轨道滑下，并进入与弧形轨道平滑连接的水平轨道BC。选BC所在平面重力势能为零，g取10m/s2。求： （1）物体在A点所具有的重力势能Ep； （2）物体下滑至B点时速度的大小v。 15. 水车是古代中国劳动人民发明的灌溉工具。图甲为赤峰市道须沟风景区内的一架水车，图乙为水车工作时的示意图。高处的水从水槽沿水平方向流出，水流出后垂直落在与水平面夹角为的水轮边缘上，冲击轮叶使水车转动。已知槽口到水车轴所在水平面距离为2R，水车轮轴到轮缘距离为R。水在空中的运动可视为平抛运动。重力加速度为g。求： （1）水流从槽口到轮叶的运动时间t； （2）水流初速度大小； （3）水流打在轮叶上速度大小v。 16. 如图，水平轨道的左端与固定的光滑竖直四分之一圆弧轨道相切于B点，右端与一倾角为的光滑斜面在C点平滑连接（即物体经过C点时速度大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧。一质量为的滑块（可视为质点）从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆弧轨道的半径为，水平轨道长为，与滑块间的动摩擦因数为，光滑斜面部分长为，不计空气阻力，重力加速度大小为。 求： （1）滑块第一次经过光滑斜面上的C点时，滑块速度的大小； （2）滑块到达D点时，弹簧具有的弹性势能； （3）滑块在水平轨道上停止的位置距B点的距离及滑块经过C点的次数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泉州科技中学2024—2025学年度第二学期 高一年期中考试物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 命题教师：高二物理备课组 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，只有一项符合题目要求。 1. 下列关于功、功率的说法正确的是（　　） A. 只要力作用在物体上，则该力一定对物体做功 B. 摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，故摩擦力一定对物体做负功 C. 由知，力做的功越多，功率越大 D. 由知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比 【答案】D 【解析】 【详解】A．力作用在物体上，如果物体在力的方向没有发生位移，则力对物体不做功，故A错误； B．摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，但摩擦力可以与物体的运动方向相同，所以摩擦力可以做正功，故B错误； C．为功率的定义式，功率与做功的多少没有直接关系，所以力做的功越多，可能所用时间也越多，功率不一定越大，故C错误； D．由知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，故D正确。 故选D。 2. 2023年亚运会在杭州顺利举行，广东中山15岁小将陈烨夺得我国在滑板男子碗池项目的首枚金牌，实现历史性突破，假如某次训练中陈烨以同一姿态沿轨道下滑了一段距离，这过程中重力对他做功为，他克服阻力做功为，不计其他作用力的功，则陈烨在此过程中（ ） A. 动能可能不变 B. 动能增加了 C. 重力势能减少了 D. 机械能增加了 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设克服摩擦力做功为，由动能定理可得 可得动能增加了 故A错误，B正确； C．重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力做的功，即，故重力势能减少了，故C错误； D．除了重力弹力以外的其他外力做的功等于机械能的变化量，即 解得 故机械能减少了，故D错误。 故选B。 3. 在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，之后的运动可视为平抛运动，摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 摩托车在空中相同时间内速度的变化量不相同 B. 若摩托车能越过壕沟，则其所用时间为 C. 摩托车能安全越过壕沟的最小初速度为 D. 若摩托车越不过壕沟，则初速度越小其在空中的运动时间越短 【答案】B 【解析】 【详解】A．摩托车在空中做平抛运动，加速度不变，由 可知，相同时间内的速度变化量相同，故A错误； B．摩托车越过壕沟的过程，竖直方向有 可得 故B正确； C．摩托车能安全越过壕沟的最小初速度满足 求得 故C错误； D．摩托车在空中运动的时间由竖直方向下落的高度决定，若摩托车越不过壕沟，其落点如果在壕沟最深处的右侧，则初速度越小在空中运动的时间越长，落点如果在壕沟最深处的左侧，则初速度越小在空中运动的时间越短，故D错误。 故选B。 4. 一质量可视为不变的汽车在平直公路上行驶，该车在一段行驶过程中速度的倒数随加速度a的变化图像如图所示，已知图线的斜率为k，纵截距为b。下列说法正确的是（　　） A. 汽车运动过程中发动机的输出功率不变 B. 汽车在行驶过程中受到的阻力逐渐变大 C. 汽车行驶的最大速度为 D. 当汽车速度为最大速度的一半时，汽车的加速度为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设汽车行驶时发动机的输出功率为，阻力为，牵引力为，则有 ， 整理可得 由题图可知 ， 解得 ， 可知汽车行驶过程中发动机的输出功率不变，汽车在行驶过程中受到的阻力恒定不变，故A正确，B错误； C．当汽车速度达到最大时，有 即 解得 故C错误； D．当汽车速度为 汽车的牵引力为 由 可得此时汽车的加速度为 故D错误。 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. 一条小船在静水中的速度为4m/s，它要渡过一条宽为40m的河，河水流速恒为3m/s，则这条船（　　） A. 过河的时间不可能小于10s B. 过河的最小位移是40m C. 不可能渡过这条河 D. 若水速大于船在静水中的速度，渡河最小位移为40m 【答案】AB 【解析】 【详解】A．当船头始终垂直河岸时，过河时间最短为 故过河的时间不可能小于10s，故A正确； B C．根据平行四边形定则，由于船在静水中的速度大于水流速，因此合速度可以垂直于河岸，当合速度垂直于河岸时过河的位移最小，为40m，故B正确，C错误； D．若水速大于船在静水中的速度，合速度不可以垂直于河岸，渡河最小位移大于40m，故D错误。 故选AB。 6. 从水平匀速直线飞行的直升机的同一位置先后向外自由释放两个物体，不计空气阻力，当两物体均在空中下落时，下列说法正确的是（　　） A. 从飞机上看，两物体均静止 B. 从地面上看，两物体均做平抛运动 C. 先释放的物体相对后释放的物体的速度不变 D. 两物体的距离不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．从飞机上看，两物体均做自由落体运动，选项A错误； B．从地面上看，两物体均做平抛运动，选项B正确； CD．以后释放的物体为参考系，先释放的物体相对后释放的物体做匀速运动，因而两者速度差恒定，两者的距离越来越大，选项C正确，选项D错误。 故选BC。 7. 质量分别为2m和m的A、B两个物体分别在水平恒力和的作用下沿水平面运动，撤去、后受到摩擦力作用减速到静止，其图像如图所示。下列说法正确的是（ ） A. A、B两个物体受到的摩擦力大小之比为 B. 、大小之比为 C. 、对A、B两个物体做功之比为 D. 全过程中摩擦力对A、B两个物体做功之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由v-t图可知，v-t图的斜率表示物体匀变速直线运动的加速度，则两物匀减速直线运动的加速度大小分别为 ， 根据牛顿第二定律知，A、B受到的摩擦力大小分别为 ， 则可得 故A错误； B．对于匀加速运动，加速度大小分别为 ， 由牛顿第二定律得 解得 ， 则两力大小之比为2：1，故B正确； D．根据“面积”表示位移，可知，全过程的位移分别为 可得全过程中摩擦力对A、B做功分别为 ， 因两个摩擦力、位移都相等，故全过程中摩擦力对A、B做功之比为1：1，故D正确； C．对全过程，由动能定理得 可得 可知F1、F2对A、B做功之比为1：1，故C错误。 故选BD。 8. 如图所示，在距河面高度的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°，人以恒定的速率拉绳，使小船靠岸，忽略滑轮的高度和船的大小，已知，，，，下列说法正确的是（　　） A. 5s时绳与水面的夹角为53° B. 5s时绳与水面的夹角为37° C. 5s时小船的速率为4m/s D. 5s时小船的速率为5m/s 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设开始时小船距岸边为L，则m 5s时人拉绳端移动位移为x＝vt＝3×5m＝15m 设5s时小船前进了，绳与水面的夹角为，由几何关系得 解得＝53° 故A正确，B错误； CD．沿绳子方向速度大小相等，所以有 可得5s时小船的速率为 故C错误，D正确； 故选AD。 三、非选择题：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。考生应根据要求作答。 9. 如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，假设释放时的重力势能为0，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球落到地面前瞬间的动能为______，重力势能为______，机械能为______。 【答案】 ①. ②. ③. 0 【解析】 【详解】[1]小球下落过程中，只有重力做功，根据动能定理得 [2]根据题意可知，参考平面是小球释放时所在的水平面，则小球落地时相对参考平面的高度为，则小球落到地面前瞬间的重力势能为 [3]小球落到地面前瞬间的机械能为E，因为小球下落过程中只有重力做功，小球下落过程满足机械能守恒，由机械能守恒定律得 由题意可知 联立解得 10. 小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹．图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹是________（填轨迹字母代号），磁铁放在位置B时，小钢珠的运动轨迹是________（填轨迹字母代号）．实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________（填“在”或“不在”）同一直线上时，物体做曲线运动． 【答案】 ①. b； ②. c； ③. 不在 【解析】 【详解】[1]因条形磁铁与钢珠间的作用力为引力，方向沿二者的连线方向，而物体所受合力与速度共线时做直线运动，不共线时做曲线运动，且运动轨迹向合力方向的一侧弯曲，由图知磁铁在A位置时对钢珠引力与v0同向，轨迹为b； [2][3]当磁铁放在位置B时，先钢珠运动过程中有受到磁体的吸引，小钢珠逐渐接近磁体，所以其的运动轨迹是c；实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。 11. 质点A、B均做匀速圆周运动，若相同时间内它们通过的弧长之比，绕圆心转过的角度之比，则它们的线速度大小之比________，周期之比________，半径之比________。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1]根据 A、B的线速度之比为 [2]根据 解得 由 联立解得 [3]根据 解得半径之比 12. 如图所示为倾斜放置的气垫导轨，用来验证机械能守恒定律。已知滑块的质量为m，滑块上遮光条的宽度为d，重力加速度为g。现将滑块由静止释放，两个光电门G1和G别记录了遮光条通过光电门的时间t1和t2，则滑块通过两个光电门过程中的动能变化ΔEk=______，滑块通过两个光电门过程中重力势能的变化ΔEp=______（可用图中所标符号）。若两者在实验误差允许范围内，满足______（用m、d、g、t1、t2及图中所标符号表示）则滑块在下滑过程中机械能守恒。若实验中滑块以初速度v0下滑，______（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 能 【解析】 【分析】 【详解】[1]由题意得滑块通过两个光电门时的速度分别为 则动能变化量为 [2]通过两个光电门过程中重力势能的变化量 [3]两者在实验误差允许范围内，满足 则滑块在下滑过程中机械能守恒 [4]若实验中滑块以初速度下滑，仍然只有重力对滑块做功，利用上述方法能验证滑块在下滑过程中机械能守恒。 13. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。 （1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛__________。 （2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则小球平抛的初速度为__________。（g取） （3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每格的边长，通过实验记录小球运动途中的三个位置，如图丙，则该球做平抛运动的初速度为__________，B点的竖直分速度为__________。（g取） 【答案】 ①. 初速度相同 ②. 1.6 ③. 1.5 ④. 2 【解析】 【详解】（1）[1]每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相同； （2）[2]分析图乙，O点为拋出点，取坐标点 在竖直方向上则有 水平方向上则有 代入数据联立解得小球平抛初速度 （3）[3]分析图丙知 由图可知，小球由A到B和由B到C在水平方向位移相等，均为 由运动时间T相等，在竖直方向，由图示可知 由匀变速直线运动的推论 可得 初速度为 [4]根据匀变速直线运动中，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知在B点竖直分速度 14. 如图所示，AB为竖直平面内光滑弧形轨道，质量m=2kg的物体，在高度h=0.8m的A点，从静止沿轨道滑下，并进入与弧形轨道平滑连接的水平轨道BC。选BC所在平面重力势能为零，g取10m/s2。求： （1）物体在A点所具有的重力势能Ep； （2）物体下滑至B点时速度的大小v。 【答案】（1）16J；（2）4m/s 【解析】 【详解】（1）物体在A点所具有的重力势能 （2）由A到B，根据机械能守恒 解得 15. 水车是古代中国劳动人民发明的灌溉工具。图甲为赤峰市道须沟风景区内的一架水车，图乙为水车工作时的示意图。高处的水从水槽沿水平方向流出，水流出后垂直落在与水平面夹角为的水轮边缘上，冲击轮叶使水车转动。已知槽口到水车轴所在水平面距离为2R，水车轮轴到轮缘距离为R。水在空中的运动可视为平抛运动。重力加速度为g。求： （1）水流从槽口到轮叶的运动时间t； （2）水流初速度大小； （3）水流打在轮叶上速度大小v。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 水流垂直落在与水平面成30°角的轮叶边缘上，下落的高度为 水流从槽口到轮叶的运动过程中，竖直方向上做自由落体运动，有 解得水流从槽口到轮叶的运动时间 【小问2详解】 设水流打在轮叶上时竖直分速度为vy，则 水流垂直落在与水平面成30°角的轮叶边缘上，则 解得水流初速度 【小问3详解】 根据速度的合成可知打在轮叶上的速度的大小为 16. 如图，水平轨道的左端与固定的光滑竖直四分之一圆弧轨道相切于B点，右端与一倾角为的光滑斜面在C点平滑连接（即物体经过C点时速度大小不变），斜面顶端固定一轻质弹簧。一质量为的滑块（可视为质点）从圆弧轨道的顶端A点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至D点。已知光滑圆弧轨道的半径为，水平轨道长为，与滑块间的动摩擦因数为，光滑斜面部分长为，不计空气阻力，重力加速度大小为。 求： （1）滑块第一次经过光滑斜面上的C点时，滑块速度的大小； （2）滑块到达D点时，弹簧具有的弹性势能； （3）滑块在水平轨道上停止的位置距B点的距离及滑块经过C点的次数。 【答案】（1） （2） （3），6次 【解析】 【小问1详解】 滑块从A点到C点，由动能定理可得 可得滑块第一次经过光滑斜面上的C点时，滑块速度的大小为 【小问2详解】 滑块到达D点时，设弹簧具有的弹性势能为，滑块从A点到D点，由功能关系可得 代入数据解得 【小问3详解】 由于圆弧轨道和斜面均光滑，所以滑块最终停止在水平轨道BC间，设滑块在BC段运动的总路程为s，从滑块第一次经过B点到最终停下来的全过程，由动能定理可得 解得 则有 故滑块经过C点6次，最后距离B点的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $