福建省厦门市第三中学2025-2026学年高一下学期期中物理试卷

**基本信息** 以福建土楼、氢能汽车等真实情境为载体，覆盖平抛运动、机械能守恒等核心知识，通过基础题到综合应用题的梯度设计，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|4/16|曲线运动、机械能守恒|结合福建土楼文化考查重力做功与位移| |多选题|4/24|弹簧系统能量、机车启动|以小球弹簧模型分层考查科学推理| |实验题|2/11|平抛运动、机械能验证|通过轨迹描绘与数据处理落实科学探究| |计算题|3/40|平抛与圆弧综合、传送带能量|氢能汽车背景综合应用动能定理|

2025-2026学年福建省厦门市第三中学高一(下)期中物理试卷 一、单选题:本大题共4小题,共16分。 1.福建土楼兼具居住和防御的功能,承启楼是圆形土楼的典型代表,如图所示。承启楼外楼共四层,各楼层高度如图所示,同一楼层内部通过直径约50m的圆形廊道连接,若将质量为100kg的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处,再用100s沿廊道运送到N处,如图所示,重力加速度大小取,则( ) A. 该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中,克服重力所做的功为5400J B. 该物资从M处被运送到N处的过程中,克服重力所做的功为78500J C. 从M处沿圆形廊道运动到N处,位移大小为 D. 从M处沿圆形廊道运动到N处,平均速率为 2.如图从离地高为h的桌面上以速度v竖直向上抛出质量为m的物体,它上升H后又返回下落,最后落在地面上,则下列说法中正确的是不计空气阻力,以桌面为零势能面( ) A. 物体在最高点时机械能为 B. 物体落地时的机械能为 C. 物体落地时的机械能为 D. 物体在落回过程中,经过桌面时的机械能为 mg H 3.在一次飞行表演中,一架“歼”战斗机先水平向右,再沿曲线ab向上如图,最后沿陡斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内,飞行速率不变。则沿曲线ab飞行时,战斗机( ) A. 所受合外力为零 B. 速度方向不断变化 C. 竖直方向的分速度逐渐减小 D. 水平方向的分速度不变 4.如图所示,运动员将网球在边界A处正上方B点正对球网水平向右击出,恰好过中间网C的上边沿落在D点。已知,网高,,重力加速度大小为g,不计空气阻力,下列说法正确的是 A. 网球的初速度大小为 B. 网球在中间网左、右两侧的水平距离之比为2:1 C. 若网球的初速度变为原来的两倍,网球还可以落在对方界内 D. 若击球高度低于仍大于,应减小击球速度,才能让球落在对方界内 二、多选题:本大题共4小题,共24分。 5.如图所示,小球从a处由静止自由下落,到b点时与弹簧接触,到c点时弹簧的弹力等于小球的重力,到d点时弹簧被压缩到最短,若不计弹簧的质量和空气阻力,当小球由运动过程中( ) A. 该“系统”的机械能守恒,该“系统”指的是小球和弹簧组成的系统 B. 小球在c点时的动能最大、小球在d点时弹簧弹性势能最大 C. 由c到d点过程中,小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 D. 小球从b运动到d的过程中,小球一直做减速运动 6.发动机额定功率为80kW的汽车,质量为,在水平路面上行驶时汽车所受摩擦阻力恒为,若汽车在平直公路上以额定功率启动,则下列说法中正确的是( ) A. 汽车的加速度和速度都逐渐增加 B. 汽车匀速行驶时,所受的牵引力为零 C. 汽车的最大速度为 D. 当汽车速度为时,其加速度为 7.如图,从斜面上的A点以速度水平抛出一个物体,飞行一段时间后,落到斜面上的B点,已知,,不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A. 物体的位移大小为75m B. 物体飞行的时间为6s C. 物体的初速度大小为 D. 物体在B点的速度大小为 8.如图甲所示,自行车坠山赛是一项惊险刺激的极限运动,若将运动员和自行车视为质点,该运动过程可简化为如图乙模型,运动员控制自行车以速度从O点水平飞出,抵达斜面上端P处时,速度方向恰好沿着斜面方向,然后紧贴斜面PQ继续做直线运动,已知斜面长度,斜面阻力恒为重力的倍,倾角为,不计空气阻力,取重力加速度为。下列说法正确的是( ) A. 到达底端Q点时的速度大小为 B. 到达底端Q点时的速度大小为 C. 若撤去斜面,仍从O点以相同速度水平飞出,落地点在Q点的左侧 D. 若撤去斜面,仍从O点以相同速度水平飞出,落地点在Q点的右侧 三、填空题:本大题共3小题,共9分。 9.小船在宽90m的河中横渡,小船在静水中的航速是,水流的速度为。则小船 填“能”或“不能”到达正对岸;小船至少需要经过 s时间才能到达对岸。 10.飞机以速度v水平匀速飞行时发动机的功率为P。 若飞机在飞行中所受空气阻力不变,飞机以速度2v水平匀速飞行时,发动机的功率为 ; 若所受空气阻力与它速度成正比,飞机水平匀速飞行发动机的功率为9P时速度为 。 11.如图所示,汽车沿水平路面以恒定速度向左运动,将物体提升一段距离,则当拉绳与水平方向倾角为时,被吊起的物体的速度是 ,被吊起物体所受的拉力 它的重力填“大于”、“对于”或“小于”。 四、实验题:本大题共2小题,共11分。 12.某同学用图所示的实验装置“验证机械能守恒定律”,图是用电源频率为50Hz的打点计时器打出的一条纸带,O点为重锤下落的起点,选取的计数点A、B、C、D到O点的距离在图中已标出,重力加速度g取,重锤的质量为1kg。计算结果均保留两位有效数字 下列做法正确的有 。 A.必须称出重锤和夹子的质量 B.图中两限位孔必须在同一竖直线上 C.将连着重锤的纸带穿过限位孔,用手提住,且让手尽量靠近打点计时器 D.实验时,先放开纸带,再接通打点计时器的电源 E.处理数据时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置 打点计时器打下B点时,重锤下落的速度 ,重锤的动能 J。 从起点O到打下B点过程中,重锤的重力势能的减少量为 J。 根据、计算,得到结论:在误差允许范围内,从起点O到打下B点过程中,重锤机械能守恒。 13.如图甲所示是某种“研究平抛运动”的实验装置,铝制斜槽与电池和电磁铁组成回路,斜槽下端与弹性细金属线只接触不连接.当小球a处于斜槽末端时与小球b离地面的高度相同。 在研究平抛运动的竖直分运动与自由落体运动的关系时,将小球a由斜槽某位置释放,当其经过斜槽末端时弹开金属导线,电路瞬间断开,电磁铁释放小球b,两小球在空中相碰.下列说法错误的是 。 A.释放小球a前应调整斜槽末端水平 B.本实验不能说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 C.本实验说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 D.重复实验时,小球a必须从原来的高度释放 利用该实验装置研究小球a平抛运动的初速度。 ①将小球a由斜槽最上端释放,确定好两球碰撞的位置,将其标记在竖直挡板上; ②水平移动电磁铁,改变小球b的位置,将小球a仍由斜槽最上端释放,再次标记碰撞位置;重复以上操作多标记几个碰撞位置; ③根据所标记的碰撞位置,描绘出小球a平抛运动的轨迹。 某次实验描绘出的轨迹如图乙所示,图中O为抛出点,A、B、C三点均在两坐标线交点,所选坐标纸每小格的边长为5cm,重力加速度,则小球a水平飞出时的初速度大小 ,从A运动到B所需时间 s,在B点处的瞬时速度的大小为 。 五、计算题:本大题共3小题,共40分。 14.如图所示,在竖直平面内有一个四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上,圆心为O点,OA在水平方向,其半径,轨道的最低点B距地面的高度。一质量的小滑块从轨道的最高点A由静止开始滑下,到达轨道底端B点的速度。滑块离开轨道后做平抛运动,落到地上的C点。不计空气阻力,重力加速度。求: 小滑块从B点运动到C点所经历的时间t; 小滑块落地点C与B点的水平距离x; 小滑块从A点运动到B点的过程中,摩擦力对滑块所做的功W。 15.“氢气型”电动汽车利用氢气和氧气直接反应生成水,对环境没有污染。某款电动汽车发动机的额定功率为60kW,质量为2000kg,汽车在水平路面上行驶时受到阻力恒为2000N。重力加速度取。 求汽车在路面上能达到的最大速度; 若汽车从静止开始保持的加速度作习加速直线运动,求此过程能持续多长时间; 若汽车以额定功率从静止开始启动,经过时间32s后已达到最大速度,求此过程汽车的位移大小。 16.如图所示,固定的光滑弧形轨道AB,底端与一逆时针转动的水平传送带左端平滑连接于B点,传送带的速度大小,AB的高度差为,传送带BC的长度为,右端与水平面CE平滑连接于C点,其中CD段粗糙,长度为,DE段光滑。在E处固定一轻质弹簧,其处于原长时左端恰好位于D点。现让质量为的小物块从A点静止释放。已知小物块与传送带、水平面CD的动摩擦因数分别为和。取重力加速度大小,弹簧始终在弹性限度内。求: 小物块第一次到达B点时的速度大小; 小物块第一次压缩弹簧时的最大弹性势能; 小物块在水平面CD所产生的热量Q。 答案和解析 1.【答案】A 【解析】解:A、该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中,克服重力所做的功为,故A正确; B、MN两点高度相同,所以物资从M处被运送到N处的过程中,重力不做功,故B错误; C、从M处沿圆形廊道运动到N处,位移大小为50m,故C错误; D、平均速率,代入数据解得:,故D错误; 故选:A。 克服重力所做的功为,MN两点高度相同,重力不做功,根据位移的概念分析C项,平均速率等于路程与时间的比值。 本题考查位移、平均速率、做功的计算问题,难度较小,解题关键掌握基本公式即可。 2.【答案】D 【解析】解:A、以桌面为零势能面,物体在最高点时动能为零,则机械能为,故A错误; BC、由于物体在整个运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,则物体落地时的机械能等于最高点的机械能,为,故BC错误; D、根据机械能守恒定律可知,物体经过桌面时的机械能能等于最高点的机械能,为,故D正确。 故选:D。 物体运动过程中,不受空气阻力,只有重力做功,机械能守恒,根据机械能的定义和机械能守恒定律求解。 解决本题的关键掌握机械能守恒条件,灵活选择研究的状态,运用机械能守恒定律研究。 3.【答案】B 【解析】解:C、战斗机的飞行速度大小v不变,与水平方向的夹角增大,则增大,即战斗机竖直方向的分速度逐渐增大,故C错误; D、战斗机的飞行速度大小v不变,与水平方向的夹角增大,则减小,即战斗机水平方向的分速度逐渐减小,故D错误。 AB、战斗机做曲线运动,速度方向发生变化,所受合外力不为零,故A错误,B正确; 故选:B。 战斗机做曲线运动时合外力不为零,合力方向不是竖直向上;根据速度的合成与分解确定竖直方向和水平方向的速度变化。 本题主要是考查了物体做曲线运动的条件;合外力的方向与速度方向不在一条直线上;注意速度方向和合外力的方向应该分居在曲线的两侧。 4.【答案】B 【解析】解:AB、网球做平抛运动,竖直方向有和,水平方向有:和,联立解得:,则网球在中间网左、右两侧的水平距离之比为:L::1,故A错误、B正确; C、若网球的初速度变为原来的两倍,则网球落地时的水平位移为:,则网球出界,故C错误; D、若击球高度低于H,则网球运动到与网等高位置的时间变短,若再减小击球速度,网球会落在网前,故D错误。 故选:B。 网球做平抛运动,由平抛运动的规律可求初速度及水平位移的大小之比;保持击球高度不变,当网球速度变为原来的两倍时,由平抛运动的规律可求水平位移的大小判断是否出界;当降低击球的高度,减小击球速度时,网球可能不过网。 本题考查平抛运动的临界问题,关键掌握平抛运动的规律,抓住临界情况,运用运动学规律进行求解。 5.【答案】AB 【解析】解:A、在b到d的过程中,有重力和弹簧弹力做功,系统机械能守恒,该“系统”指的是小球和弹簧组成的系统.故A正确. BD、小球从接触弹簧开始,重力先大于弹力,加速度方向向下,向下加速,加速度逐渐减小,当重力与弹簧弹力相等时,速度最大,然后弹力大于重力,加速度方向向上,做减速运动,加速度逐渐增大.故c点速度最大,d点弹簧压缩量最大,弹性势能最大.故B正确,D错误. C、小球由c到d的过程中,动能减小,重力势能减小,弹性势能增加,根据能量守恒定律知,动能和重力势能的减小量等于弹性势能的增加量.故C错误. 故选 根据机械能守恒的条件判断小球从A到B到C的过程中机械能是否守恒.通过小球的受力,根据加速度方向与速度方向的关系,判断出小球的运动情况,确定小球的加速度的变化以及何位置动能最大.根据能量守恒定律判断动能的变化与弹性势能的变化关系. 明确机械能守恒的条件是只有重力或弹簧的弹力做功;把握小球从b到d过程的受力分析和运动分析,知道小球先做加速运动,后做减速运动,在c点速度最大,到d点速度减为零,弹簧压缩到最短. 6.【答案】CD 【解析】解:A、汽车在平直公路上以额定功率启动,根据可知,随速度的增大,汽车的牵引力减小,则加速度:,可知汽车的加速度随速度的增大而减小。故A错误。 B、当牵引力等于阻力时,速度达到最大,所以汽车匀速行驶时,所受的牵引力等于阻力,故B错误。 C、当牵引力等于阻力时,速度最大,则最大速度为:故C正确。 D、当汽车速度为时,牵引力为:,根据牛顿第二定律得,加速度为:,故D正确。 故选:CD。 汽车在平直公路上行驶,当牵引力等于阻力时,速度达到最大。以恒定加速度启动,当功率达到额定功率时,匀加速直线运动结束,根据牛顿第二定律求出牵引力,从而根据功率与牵引力的关系实际的功率。 解决本题的关键会通过汽车受力情况判断其运动情况,知道汽车在平直路面上行驶时,当牵引力与阻力相等时,速度最大。 7.【答案】AC 【解析】解:物体从A点抛出,落到斜面上的B点,位移大小为A、B两点间的距离,可知物体的位移大小为75m,故A正确。 B.物体在竖直方向做自由落体运动,竖直位移为;根据自由落体公式,解得飞行时间,故B错误。 C.物体在水平方向做匀速直线运动,水平位移为,可得初速度,故C正确。 D.物体在B点的竖直分速度,合速度大小为水平分速度与竖直分速度的矢量和,即,故D错误。 故选:AC。 根据A、B两点间的距离确定位移大小;将运动分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动,利用竖直位移求出飞行时间;通过水平位移计算初速度;结合速度的合成与分解,分析落地时的合速度大小。 本题考查平抛运动的分解规律,重点涉及位移与速度的分解、自由落体运动公式和匀速直线运动公式的应用,检验了对平抛运动的位移、时间、速度关系的理解与计算能力。 8.【答案】AD 【解析】解:到斜面上端P处时,速度方向恰好沿着斜面方向,有 解得到P处时的速度大小 紧贴斜面PQ运动到Q时,由动能定理, 解得 故A正确,故B错误; 由于小球在斜面上的加速度为, 则小球在斜面上运动时,在竖直方向的加速度为 由此可知,存在斜面时竖直方向的加速度比重力加速度小,故撤去斜面后,小球的下落时间变短,故从O点以相同速度水平飞出,水平方向的位移变小,即落地点在Q点的右侧,故C错误,故D正确。 故选:AD。 根据题意可计算出自行车与运动员到P点的速度,P到Q由动能定理可计算出到Q点的速度; 在斜面上存在阻力,故向下的加速度小于重力加速度,撤去斜面后下落时间变短,则水平距离也变小,故落在Q点右侧。 解答本题关键应用平抛运动基本规律,结合几何关系解题,知道平抛运动加速度为重力加速度g,难度不大。 9.【答案】能 30 【解析】解:由于可知,当船头指向上游与河岸夹角为时,船的合速度方向垂直于河岸,则有,即小船能到达正对岸; 当船头指向垂直于河岸时,渡河时间最短,则有 故答案为:能;30。 根据小船在静水中的航速与水流速度的大小关系,判断合速度是否能垂直河岸,以此分析能否到达正对岸;再依据小船渡河时间最短的条件船头垂直河岸,结合河宽与船在静水中的航速,计算最短渡河时间。 该题考查小船渡河模型,解题要点是根据船速与水速的大小关系判断能否垂直渡河,并利用船头垂直河岸的条件求解最短渡河时间,能有效检验学生对运动合成与分解在渡河问题中的应用能力。 10.【答案】2P 3v 【解析】解:若飞机在飞行中所受空气阻力不变,设大小为f,当飞机以速度v水平匀速飞行时则 飞机以速度2v水平匀速飞行时,发动机的功率为 若所受空气阻力与它速度成正比,则有 飞机以速度v水平匀速飞行时,有 设飞机水平匀速飞行发动机的功率为9P时速度为,则有 代入数据可得 故答案为:;。 先由匀速飞行时牵引力等于阻力,结合功率公式求出阻力,再代入速度2v计算新功率; 设阻力,由结合初始条件求出比例系数,再代入功率9P求解对应速度。 本题围绕功率公式,结合阻力的不同变化规律考查匀速运动中的功率计算,侧重公式的灵活应用,是基础力学功率问题。 11.【答案】 大于 【解析】解:把汽车的速度分解成沿绳和垂直于绳两个方向,如图: 汽车沿绳的速度与物体的速度大小相等, 解得: 因为: 汽车速度不变,角变小,故变大, 故物体做竖直向上的加速运动,故绳子的拉力大于重力。 答: 大于 把汽车的速度分解成沿绳和垂直于绳,物体的速度和汽车沿绳的速度大小相等求出物体的速度;根据绳子与水平面夹角的变化求物体的运动情况,求出受力情况。 解题时在分解速度时要注意分解的是汽车实际的速度,并且按沿绳和垂直于绳的方向分解。 12.【答案】B 【解析】、由于验证的等式两边均有重锤和夹子的质量,可以约掉,所以不必称出重锤和夹子的质量,故A错误; B、为了保证纸带竖直下落,减小纸带受到的阻力,图中两限位孔必须在同一竖直线上,故B正确; C、将连着重锤的纸带穿过限位孔,用手提住,且让重锤尽量靠近打点计时器,故C错误; D、实验时,先接通打点计时器的电源,待计时器工作稳定后,再放开纸带,故D错误; E、处理数据时,为了减小误差,应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置,故E错误。 故选:B。 每两个计数点之间有一个计时点,则相邻两个计数点之间的时间间隔为,则: 代入数据可得 B点的动能 代入数据可得 从起点O到打下B点过程中,重锤的重力势能减少量: 代入数据可得 故答案为:;,;。 依据验证机械能守恒定律的实验操作规范判断选项; 利用匀变速直线运动中间时刻速度公式求B点速度,再计算动能; 根据重锤下落高度计算重力势能减少量。 本题是验证机械能守恒定律的经典实验题,涵盖操作规范与数据处理,侧重考查基础应用与误差分析能力。 13.【答案】D 2 【解析】解:、平抛运动的初速度沿水平方向,所以释放a小球前应调整斜槽末端水平,故A正确; BC、两球在空中相碰能说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,不能说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动,故BC错误; D、重复实验时,以不同初速度抛出,两球均能相碰,所以a小球不必从原来的高度释放,故ABC正确,D错误。 本题选错误的,故选:D。 由于OA、AB、BC水平间距相等,所需时间相等, 在竖直方向上,根据位移差公式,解得 则平抛运动的初速度: B点竖直方向上的分速度为 则B点的瞬时速度: 故答案为:;,, 根据实验原理和实验注意事项分析; 由于平抛运动在水平方向时匀速运动,由于AB与BC水平距离相等,因此时间间隔相等,在竖直方向上,根据可得相邻两点间的时间间隔,从而解得初速度,根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于这段时间的平均速度解得运动到B点时的竖直速度,进而求出B点的瞬时速度。 关于平抛运动实验要掌握实验的注意事项、实验步骤、实验原理。平抛运动分解为:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动。分析小球水平方向和竖直方向的运动特点,充分利用匀变速直线运动的规律结合运动的合成来求解。 14.【答案】小滑块从B点运动到C点所经历的时间为 小滑块落地点C与B点的水平距离为 小滑块从A点运动到B点的过程中,摩擦力对滑块所做的功为 【解析】解:从B到C,根据平抛运动规律,竖直方向有 解得 从B到C,根据平抛运动规律,水平方向有 解得 从A到B,根据动能定理有 解得 答:小滑块从B点运动到C点所经历的时间为; 小滑块落地点C与B点的水平距离为; 小滑块从A点运动到B点的过程中,摩擦力对滑块所做的功为。 根据自由落体运动位移公式计算; 根据匀速直线运动速度公式计算; 根据动能定理计算。 本题关键掌握利用平抛运动规律和动能定理处理问题的方法。 15.【答案】汽车在路面上能达到的最大速度是 若汽车从静止开始保持的加速度作匀加速直线运动,此过程能持续15s 若汽车以额定功率从静止开始启动,经过时间32s后已达到最大速度,此过程汽车的位移大小是510m 【解析】解:汽车有最大速度时,此时牵引力与阻力平衡,由此可得,能达到的最大速度 代入数据得 若汽车从静止作匀加速直线运动,则当功率恰好达到额定功率时匀加速结束,此时,又根据牛顿第二定律, 代入数据得 对32s内过程,根据动能定理 代入数据得 答:汽车在路面上能达到的最大速度是; 若汽车从静止开始保持的加速度作匀加速直线运动,此过程能持续15s; 若汽车以额定功率从静止开始启动,经过时间32s后已达到最大速度,此过程汽车的位移大小是510m。 汽车达到最大速度时牵引力与阻力平衡,结合功率公式,将牵引力替换为阻力,即可求出最大速度; 先由牛顿第二定律求出匀加速阶段的牵引力,再结合额定功率求出匀加速的末速度,最后由匀变速直线运动公式计算持续时间; 对额定功率启动过程应用动能定理,将发动机做功、阻力做功与动能变化量联立,求解位移大小。 本题以环保电动汽车为载体,考查机车启动的两类核心模型,融合受力分析、功率规律与动能定理,侧重不同启动阶段的临界条件和能量转化分析,是检验力学综合应用能力的典型基础题。 16.【答案】小物块第一次到达B点时的速度大小为; 小物块第一次压缩弹簧时的最大弹性势能为; 小物块在水平面CD所产生的热量为 【解析】解:过程中,由动能定理 解得 因水平传送带逆时针转动,小物块第一次过传送带做匀减速直线运动,从B到第一次压缩弹簧最大值过程中,根据能量守恒定律有 得 设第一次返回C的速度为, 得 则第一次从C到B过程做匀加速直线运动,假设一直加速,到B点速度为、,则 得 假设成立,接下来又要冲上斜面在减速到C点,由功能关系可得到C点的速度还是 则接下来的来回往复运动,每次从C点向左运动又返回C点速度大小都不变,故小物块在水平面CD所产生的热量为 解得 答:小物块第一次到达B点时的速度大小为; 小物块第一次压缩弹簧时的最大弹性势能为; 小物块在水平面CD所产生的热量为。 小物块从A点到B点的过程,利用动能定理即可求出小物块第一次到达B点时的速度大小; 根据能量守恒定律求小物块第一次压缩弹簧时的最大弹性势能; 分析小物块的运动情况,根据能量守恒定律解得在水平面CD所产生的热量Q。 本题考查动能定理与功能关系的综合运用,学生需认真分析运动过程,关键要理清物块的运动情况,把握各个过程的物理规律,综合求解。 第1页,共1页 学科网(北京)股份有限公司 $