精品解析：福建厦门市同安实验学校2024-2025学年高一下学期期中物理试题

2024-2025学年度高一物理下学期期中考试卷 一、单选题，每题4分，共16分。 1. 排球是人们喜爱的运动项目之一，正面上手发球是排球发球技术中的一种。若在某次发球训练中，排球在空中的部分运动轨迹如图所示，质量为m的排球可视为质点，离地面高h处的速度为v0，空气阻力不计，取此位置为零势能面，则排球着地时的机械能为（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，质量相同的钢球①、②分别固定在A、B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为，a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮，a、b轮半径之比为，a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动。下列说法正确的是（　　） A. 钢球①、②角速度大小之比 B. 钢球①、②线速度大小之比 C. 钢球①、②加速度大小之比 D. 钢球①、②受到的向心力大小之比 3. 各种大型的货运站中少不了悬臂式起重机。如图甲所示，某起重机的悬臂保持不动，可沿悬臂行走的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿悬臂水平方向运动。现天车吊着质量为100kg的货物在x方向的位移—时间图像和y方向的速度—时间图像如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A. 2s末货物的速度大小为3m/s B. 货物做直线运动 C. 货物所受的合力大小为150N D. 0到2s末这段时间内，货物的合位移大小为11m 4. 2022年10月1日，女篮世界杯中国女篮一路过关斩将，最终取得平历史最佳战绩的世界杯亚军，图甲为9号运动员突破对方防守正在投篮时的情景．假设篮球从地面上方的某点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上的点，反弹后穿过篮筐，不计空气阻力．设抛射点离地高，拋出时篮球的速度，拋射角，如图乙所示．若保持离篮板水平距离不变的情况下，篮球仍能垂直击中篮板上的点，则以下措施可行的是（ ） A. 不变，增大，增大 B. 不变，增大，不变 C. 升高，不变，减小 D. 升高，增大，不变 二、双选题，多选和选错得0分，漏选得3分，全对每题6分，共24分。 5. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升飞机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（　　） A. 风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作 B. 风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害 C. 运动员下落时间与风力无关 D. 运动员着地速度与风力无关 6. 如图所示，将一小球从空中A点以水平速度v0抛出，经过一段时间后，小球以大小为2v0的速度经过B点，不计空气阻力，则小球从A到B(重力加速度为g)(　　) A. 下落高度为 B. 经过的时间为 C. 速度增量为v0，方向竖直向下 D. 运动方向改变的角度为60° 7. 学校学生宿舍边的喷泉是校园一美景，水柱由喷头喷出，喷头可沿任意方向旋转，水流速度大小也可调节。某兴趣小组为研究某次喷泉的水柱运动规律，现测量出其中一个喷头将水柱斜向上喷出，喷射的最远水平距离为，对应的最大高度为（喷头略高于地面，但喷头高度忽略不计，不计空气阻力，重力加速度取）。下列说法正确的是（　　） A. 水柱在空中的运动时间为 B. 水柱在空中的运动时间为 C. 水柱到达最高点时的速度大小为 D. 水柱喷出速度大小为 8. 如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平射入木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s。若木块对子弹的阻力为f，则下面正确的是（　　） A. B. C. D. 三、填空题（9题和10题每空2分，11题3分；共11分） 9. 如图所示，升降机底板上放一质量为100kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5m时速度达到4m/s，则此过程中（取g=10m/s2），升降机对物体做功5800J，物体的重力势能增加5000J归纳总结：分析上述习题的计算方法，归纳功和能关系。________做功，改变重力势能。合力做功，改变________能。 10. 如图所示是“研究向心力与哪些因素有关”的实验仪器，叫做“DIS向心力实验器”．该实验装置中需要用到力传感器和_____传感器，由于该实验涉及多个物理量，所以实验采用的方法是_____法． 11. 如图所示，水平面上有一物体，小车通过定滑轮用绳子拉它，使它沿水平路面运动，在图示位置时，若小车的速度，则物体的瞬时速度______m/s。 四、实验题（每空2分，共12分） 12. 如图是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置。 （1）该实验中没有必要进行的操作是_____________； A.用天平测出重物的质量 B.用秒表测出重物下落的时间 C.先接通电源再释放纸带 D.用纸带记录测量出重物下落的高度 （2）该实验所用打点计时器的电源频率为50Hz，如图所示：A、B、C为纸带中选取的三个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则每两个相邻计数点之间的时间间隔T=_______s，可计算出打点计时器在打下计数点B时物体的下落速度为=_______m/s（本空保留三位有效数字），进而可以表示出对应动能。 13. 某同学学习了平抛运动后，在实验室与同学一起对平抛运动进行了实验探究。 （1）如图所示，为了准确地描绘出小球平抛运动的轨迹，下列要求必须满足的是______（填选项序号）。 A. 实验开始前一定要保证斜槽末端水平 B. 一定要选择轨道光滑的斜槽 C. 每次必须从同一位置静止释放小球 D. 相比实心小钢球，实验时应选用空心小木球 （2）如图是实验中小球从斜槽上不同位置释放获得的两条轨迹，图线②所对应的小球在斜槽上释放的位置______（填“较低”或“较高”）。 （3）若某次实验中小球先后经过三个位置a、b、c，如图所示，已知小方格的边长，重力加速度g取，则小球平抛的初速度大小为______m/s。 五、解答题 14. 跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一。运动员的质量，在比赛中以某一初速度从斜坡顶端A点水平飞出（可视为平抛运动），经时间落回斜坡坡面B点，轨迹如图所示，取重力加速度。求： （1）整个过程中，运动员重力所做的功W； （2）运动员落回斜坡前瞬间重力的瞬时功率P。 15. 如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形AB（圆半径比细管的内径大得多）和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知AB部分的半径。弹射装置将一个质量为0.1kg的小球（可视为质点）以的水平初速度从A点射入轨道、小球从C点离开轨道随即水平抛出，桌子的高度，不计受气阻力，q取10m/s2，求： （1）小球在半圆轨道上运动时的角速度ω、向心加速度a的大小； （2）小球在空中做平抛运动的时间及落到地面D点与C点的距离。 16. 为提高电动自行车的安全性能，最新的《电动自行车安全技术规范》规定，电动自行车须具有脚踏骑行能力，最高设计车速不超过25km/h，整车质量（含电池）不超过55kg，电机功率不超过400W。假设某人驾驶如图所示的电动自行车由静止开始做匀加速直线运动，经过25s速度达到5m/s，电机恰好达到额定功率。已知人、车（包括头盔）总质量为100kg，行驶过程中受到的阻力恒为人、车总重力的，重力加速度g取。 （1）求匀加速运动时电动自行车的加速度大小及受到的牵引力大小； （2）求通过计算判断该车电机功率是否符合规定； （3）假设改进后的电动自行车仍然以（1）问中的加速度由静止开始做匀加速直线运动，当功率达到400W时，保持此功率不变继续行驶1min，求此1min内前进的距离。（车已达到最大速度，计算结果保留整数） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度高一物理下学期期中考试卷 一、单选题，每题4分，共16分。 1. 排球是人们喜爱的运动项目之一，正面上手发球是排球发球技术中的一种。若在某次发球训练中，排球在空中的部分运动轨迹如图所示，质量为m的排球可视为质点，离地面高h处的速度为v0，空气阻力不计，取此位置为零势能面，则排球着地时的机械能为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由于空气阻力不计，取抛出位置为零势能面，则整个过程中只有重力做功，则机械能守恒，故排球着地时的机械能为 故选A。 2. 如图所示，质量相同的钢球①、②分别固定在A、B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为，a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮，a、b轮半径之比为，a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动。下列说法正确的是（　　） A. 钢球①、②角速度大小之比 B. 钢球①、②线速度大小之比 C. 钢球①、②加速度大小之比 D. 钢球①、②受到的向心力大小之比 【答案】B 【解析】 【详解】A．皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以，根据得 根据同轴转动角速度相等，钢球①、②角速度大小之比 故A错误； B．根据得，钢球①、②线速度大小之比 故B正确； C．钢球①、②加速度大小之比 故C错误； D．钢球①、②受到的向心力大小之比 故D错误。 故选B。 3. 各种大型的货运站中少不了悬臂式起重机。如图甲所示，某起重机的悬臂保持不动，可沿悬臂行走的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿悬臂水平方向运动。现天车吊着质量为100kg的货物在x方向的位移—时间图像和y方向的速度—时间图像如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A. 2s末货物的速度大小为3m/s B. 货物做直线运动 C. 货物所受的合力大小为150N D. 0到2s末这段时间内，货物的合位移大小为11m 【答案】C 【解析】 【详解】BC．由图乙可知，货物沿水平方向做匀速直线运动，速度大小为 由图丙可知，货物沿竖直方向做匀加速直线运动，加速度大小为 则货物做匀变速曲线运动；货物所受的合力大小为 故B错误，C正确； A．2s末货物的速度大小为 故A错误； D．0到2s末这段时间内，货物的竖直分位移大小为，竖直分位移大小为 则0到2s末这段时间内，货物的合位移大小为 故D错误。 故选C。 4. 2022年10月1日，女篮世界杯中国女篮一路过关斩将，最终取得平历史最佳战绩的世界杯亚军，图甲为9号运动员突破对方防守正在投篮时的情景．假设篮球从地面上方的某点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上的点，反弹后穿过篮筐，不计空气阻力．设抛射点离地高，拋出时篮球的速度，拋射角，如图乙所示．若保持离篮板水平距离不变的情况下，篮球仍能垂直击中篮板上的点，则以下措施可行的是（ ） A. 不变，增大，增大 B. 不变，增大，不变 C. 升高，不变，减小 D. 升高，增大，不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．篮球垂直击中篮板上A点，其逆过程就是平抛运动；如果不变，则球击中篮板时的竖直高度不变，时间不变，竖直速度不变，水平距离不变，则水平速度不变，则抛出的速度v0一定不变，不变，则AB错误； CD．如果升高，则球击中篮板时的竖直高度减小，时间减小，抛出的竖直速度减小，水平距离不变，水平速度变大，则减小；抛出的速度v0可能不变，也可能变大，则C正确，D错误； 故选C。 二、双选题，多选和选错得0分，漏选得3分，全对每题6分，共24分。 5. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升飞机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（　　） A. 风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作 B. 风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害 C. 运动员下落时间与风力无关 D. 运动员着地速度与风力无关 【答案】BC 【解析】 【详解】运动员在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀加速运动，则由 可知运动员下落时间与风力大小无关，风力越大，运动员下落的时间不变，根据 可知落地时竖直速度不变，水平速度变大，则落地的速度 变大，有可能对运动员造成伤害。 故选BC。 6. 如图所示，将一小球从空中A点以水平速度v0抛出，经过一段时间后，小球以大小为2v0的速度经过B点，不计空气阻力，则小球从A到B(重力加速度为g)(　　) A. 下落高度为 B. 经过的时间为 C. 速度增量为v0，方向竖直向下 D. 运动方向改变的角度为60° 【答案】AD 【解析】 【详解】小球经过B点时竖直分速度；由vy=gt得 ；根据 h=gt2得，h=．故A正确，B错误．速度增量为△v=gt=v0，方向竖直向下，故C错误．球经过B点时速度与水平方向的夹角正切 tanα=，α=60°，即运动方向改变的角为60°．故D正确．故选AD. 点睛：解决本题的关键是要知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，运用平行四边形定则研究分运动的速度，要知道分运动具有等时性． 7. 学校学生宿舍边的喷泉是校园一美景，水柱由喷头喷出，喷头可沿任意方向旋转，水流速度大小也可调节。某兴趣小组为研究某次喷泉的水柱运动规律，现测量出其中一个喷头将水柱斜向上喷出，喷射的最远水平距离为，对应的最大高度为（喷头略高于地面，但喷头高度忽略不计，不计空气阻力，重力加速度取）。下列说法正确的是（　　） A. 水柱在空中的运动时间为 B. 水柱在空中的运动时间为 C. 水柱到达最高点时的速度大小为 D. 水柱喷出速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．水柱上升的时间为 根据对称性可得 所以水柱在空中运动时间为 故A正确，B错误； C．水柱到达最高点时的速度大小等于水平方向的速度，则有 故C正确； D．水柱喷出时的竖直分速度为 则水柱喷出速度大小为 故D错误。 故选AC。 8. 如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平射入木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s。若木块对子弹的阻力为f，则下面正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．以木块为研究对象，根据动能定理得，子弹对木块做功等于木块动能的增加，即，故A正确； D．以子弹为研究对象，由能量守恒可得，故D正确； BC．由以上可得，故BC错误。 故选AD 三、填空题（9题和10题每空2分，11题3分；共11分） 9. 如图所示，升降机底板上放一质量为100kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5m时速度达到4m/s，则此过程中（取g=10m/s2），升降机对物体做功5800J，物体的重力势能增加5000J归纳总结：分析上述习题的计算方法，归纳功和能关系。________做功，改变重力势能。合力做功，改变________能。 【答案】 ①. 重力 ②. 动 【解析】 【详解】[1]重力做功的特点是仅和初末位置高度差有关，本题中物体上升5m，重力做负功，重力势能的增加量等于克服重力做的功，即，符合“重力做功是重力势能变化的唯一量度”的规律。 [2]合力做功与动能变化的关系（动能定理）：本题中物体的合力做功等于升降机支持力做功与重力做功的代数和，即，而物体动能的增量，二者完全相等，说明合力做功是物体动能变化的唯一量度。 10. 如图所示是“研究向心力与哪些因素有关”的实验仪器，叫做“DIS向心力实验器”．该实验装置中需要用到力传感器和_____传感器，由于该实验涉及多个物理量，所以实验采用的方法是_____法． 【答案】 ①. 光电门 ②. 控制变量 【解析】 【分析】明确实验原方法，知道实验中所采用的仪器和实验中的用到的实验方法． 【详解】要研究向心力的决定因素，应测量力和速度，故采用“DIS向心力实验器”进行实验时，应采用力传感器和光电门传感器；实验中涉及多个物理量，故一定要采用控制变量法进行实验； 11. 如图所示，水平面上有一物体，小车通过定滑轮用绳子拉它，使它沿水平路面运动，在图示位置时，若小车的速度，则物体的瞬时速度______m/s。 【答案】6 【解析】 【详解】[1]根据题意，由图可知，小车和物体沿绳子方向速度的大小相等，则有 解得 四、实验题（每空2分，共12分） 12. 如图是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置。 （1）该实验中没有必要进行的操作是_____________； A.用天平测出重物的质量 B.用秒表测出重物下落的时间 C.先接通电源再释放纸带 D.用纸带记录测量出重物下落的高度 （2）该实验所用打点计时器的电源频率为50Hz，如图所示：A、B、C为纸带中选取的三个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则每两个相邻计数点之间的时间间隔T=_______s，可计算出打点计时器在打下计数点B时物体的下落速度为=_______m/s（本空保留三位有效数字），进而可以表示出对应动能。 【答案】 ①. AB##BA ②. 0.1 ③. 2.35 【解析】 【详解】（1）[1]A．验证机械能守恒定律时，两边等式的质量可以约去，不需要用天平测出重物的质量，故A符合题意； B．打点计时器具有计时功能，不需要用秒表测出重物下落的时间，故B符合题意； C．为打点稳定，应先接通电源再释放纸带，故C不符合题意； D．实验需计算重物下落减少的重力势能，需用纸带记录测量出重物下落的高度，故D不符合题意。 故选AB。 （2）[2]每两个相邻计数点之间的时间间隔为 [3]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，打点计时器在打下计数点B时物体的下落速度为 13. 某同学学习了平抛运动后，在实验室与同学一起对平抛运动进行了实验探究。 （1）如图所示，为了准确地描绘出小球平抛运动的轨迹，下列要求必须满足的是______（填选项序号）。 A. 实验开始前一定要保证斜槽末端水平 B. 一定要选择轨道光滑的斜槽 C. 每次必须从同一位置静止释放小球 D. 相比实心小钢球，实验时应选用空心小木球 （2）如图是实验中小球从斜槽上不同位置释放获得的两条轨迹，图线②所对应的小球在斜槽上释放的位置______（填“较低”或“较高”）。 （3）若某次实验中小球先后经过三个位置a、b、c，如图所示，已知小方格的边长，重力加速度g取，则小球平抛的初速度大小为______m/s。 【答案】（1）AC （2）较低 （3）2 【解析】 【小问1详解】 A．为了保证小球做平抛运动，必须使斜槽末端保持水平，故A正确； B．斜槽轨道是否光滑，不会影响物体做平抛运动，故B错误； C．为了保证每次小球平抛运动的初速度相等，每次小球应从同一位置由静止释放，故C正确； D．为了减小空气阻力的影响，应选用质量大，体积小的小球，即选实心小钢球，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 由图可知，图线①对应的小球初速度大于图线②，因此图线②所对应的小球在斜槽上释放的位置较低。 【小问3详解】 取a、b、c三点分析，水平位移间隔均为2L，所以小球从a点到b点，从b点到c点所用的时间相同，设时间为T，在竖直方向上有 解得 水平方向上，则有 解得 五、解答题 14. 跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一。运动员的质量，在比赛中以某一初速度从斜坡顶端A点水平飞出（可视为平抛运动），经时间落回斜坡坡面B点，轨迹如图所示，取重力加速度。求： （1）整个过程中，运动员重力所做的功W； （2）运动员落回斜坡前瞬间重力的瞬时功率P。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）整个过程中，运动员重力所做的功为 代入数据解得 （2）运动员落回斜坡前瞬间重力的瞬时功率为 代入数据解得 15. 如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形AB（圆半径比细管的内径大得多）和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知AB部分的半径。弹射装置将一个质量为0.1kg的小球（可视为质点）以的水平初速度从A点射入轨道、小球从C点离开轨道随即水平抛出，桌子的高度，不计受气阻力，q取10m/s2，求： （1）小球在半圆轨道上运动时的角速度ω、向心加速度a的大小； （2）小球在空中做平抛运动的时间及落到地面D点与C点的距离。 【答案】（1）3rad/s；9m/s2；（2）0.4s；m 【解析】 【详解】（1）小球在半圆轨道上做匀速圆周运动运动，则有 v0 = ωR a = ω2R 代入数据有 ω = 3rad/s a = 9m/s2 （2）小球在空中做平抛运动，竖直方向有 h = gt2 解得 t = 0.4s 落到地面D点与C点的水平距离 x=v0t=1.2m D点与C点的距离 16. 为提高电动自行车的安全性能，最新的《电动自行车安全技术规范》规定，电动自行车须具有脚踏骑行能力，最高设计车速不超过25km/h，整车质量（含电池）不超过55kg，电机功率不超过400W。假设某人驾驶如图所示的电动自行车由静止开始做匀加速直线运动，经过25s速度达到5m/s，电机恰好达到额定功率。已知人、车（包括头盔）总质量为100kg，行驶过程中受到的阻力恒为人、车总重力的，重力加速度g取。 （1）求匀加速运动时电动自行车的加速度大小及受到的牵引力大小； （2）求通过计算判断该车电机功率是否符合规定； （3）假设改进后的电动自行车仍然以（1）问中的加速度由静止开始做匀加速直线运动，当功率达到400W时，保持此功率不变继续行驶1min，求此1min内前进的距离。（车已达到最大速度，计算结果保留整数） 【答案】（1）；F=100N；（2）不符合规定；（3）x≈294m。 【解析】 【详解】（1）设电动自行车匀加速直线运动过程中加速度大小为a，根据匀变速直线运动规律（或根据加速度定义公式），有 v=at 解得 设牵引力大小为F，阻力大小为f，根据牛顿第二定律，有 解得 F=100N （2）根据 解得 该车电机功率超过400W，不符合规定。 （3）当功率达到400W时，有 解得 设运动的最大速度为，此时 根据 解得 设保持400W功率不变继续行驶1min的距离为x，根据动能定理 联立，解得 x≈294m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $