福建省泉州市永春二中等五校2024-2025学年高一下学期期中联考物理试卷（解析版）

这是一份福建省泉州市永春二中等五校2024-2025学年高一下学期期中联考物理试卷（解析版），共12页。试卷主要包含了单选题，双项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
命题人：晋江首峰中学 林志强 李正晗：审核人：陈思雅 姚文雅
一、单选题（每小题4分，共16分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体所受合力为零，机械能一定守恒
B. 物体所受合力不为零，机械能一定不守恒
C. 物体受到重力和弹力以外的力作用时，机械能一定不守恒
D. 物体在重力、弹力以外的力做功不为零时，机械能一定不守恒
【答案】D
【解析】A、物体所受合力为零，可能有除了重力以外的力做功，如物体匀速下降，机械能不守恒，故A错误．B、物体所受的合力不等于零，它的机械能可能守恒，例如物体自由下落．故B错误．C、物体受到重力、弹力以外的力作用时，以外的力不做功，故机械能还是守恒，故C错误．D、物体在重力、弹力以外的力做功时，有外力做功，故机械能一定不守恒，故D正确．故选D．
【点睛】本题考查机械能守恒的条件，看是不是有重力或系统内弹力以外的力做功，若有则不守恒．
2. 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，下列说法正确的是（ ）
A. 物体A将匀速上升
B. 物体A将减速上升
C. 绳的拉力大于A的重力
D. 绳的拉力等于A的重力
【答案】C
【解析】设绳子与水平方向的夹角为，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得
车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为减小，所以A的速度增大，A做加速运动，根据牛顿第二定律有
知拉力大于重力
故选C。
3. 如图所示，从固定斜面顶端A处水平抛出一个小球，经过一段时间后小球落在斜面上的B点。当把小球的初速度变为原来的两倍后，依然从顶端A处水平抛出，小球落在斜面上的C点，则下列判断正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】设斜面倾角为，根据方程
可知
当把小球的初速度变为原来的两倍，小球在空中的运动时间变为原来的2倍，设小球做平抛运动的位移为s，则
初速度变为原来的2倍，则位移变为原来的4倍，所以。
故选C。
4. 把质量为m的小球（可看做质点）放在竖直的轻质弹簧上，并把小球下按到A的位置（图甲），如图所示．迅速松手后，弹簧把小球弹起，球升至最高位置C点（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）．已知AB的高度差为h1，BC的高度差为h2，重力加速度为g，不计空气阻力．则（ ）
A. 小球从A上升到B位置的过程中，动能增大
B. 小球从A上升到C位置的过程中,机械能一直增大
C. 小球在图甲中时，弹簧的弹性势能为
D. 一定有
【答案】C
【解析】A．球从A上升到B位置的过程中，先加速，当弹簧的弹力k△x=mg时，合力为零，加速度减小到零，速度达到最大，之后小球继续上升弹簧弹力小于重力，球做减速运动，故小球从A上升到B的过程中，动能先增大后减小，A错误；
B．小球与弹簧组成的系统机械能守恒，从A到B过程，弹簧弹性势能减小，小球的机械能增加，离开B继续上升到C的过程小球机械能不变，故B错误；
C．根据能量的转化与守恒，小球在图甲中时，弹簧的弹性势能等于小球由A到C位置时增加的重力势能：
Ep=mg（h2+h1）
C正确；
D．设球在B点的速度为v，则B到C过程：
v2=2gh2
若在A点，弹簧弹力小于小球的重力，A到B过程，
v2=2（g-）h1
可见此时h2＜h1，D错误；
故选C．
二、双项选择题（每小题6分，共24分，每题有两个正确选项，漏选得3分，多选或错选不得分）
5. 某人划小船横渡一条两岸平行的河流，船在静水中的速度大小不变，船头方向始终垂直于河岸，水流速度与河岸平行，已知小船的运动轨迹如图所示，则（ ）
A. 离两岸越近水流速度越小
B. 各处水流速度大小都一样
C. 离两岸越近水流速度越大
D. 无论水流速度是否变化，这种渡河方式耗时最短
【答案】AD
【解析】ABC．从轨迹曲线弯曲形状上可以知道，小船先具有指向下游的加速度，后具有指向上游的加速度，故加速度是变化的，且水流是先加速后减速，即越接近河岸水流速度越小，故A正确，BC错误；；
D．根据运动的独立性，船身方向垂直于河岸，与水流速度是否变化无关，这种渡河方式耗时最短，故D正确。
故选AD。
6. 人通过滑轮将质量为m的物体，沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h，到达斜面顶端的速度为v， 如图所示。则在此过程中（ ）。
A. 物体所受的合外力做功为B. 物体所受的合外力做功为
C. 人对物体做的功为D. 人对物体做的功大于
【答案】BD
【解析】AB．由动能定理，可得
故A错误，B正确；
CD．同理，设人对物体做的功为，有
解得
故C错误，D正确。
故选BD
7. 图甲是消防车正在机场进行水柱灭火演练的情景，某同学模拟消防水柱的示意图如图乙所示。水在空中运动，A、B为其运动轨迹上的两点，已知水在A点时的速度大小为，速度方向与竖直方向的夹角为，它运动到B点时，速度方向与竖直方向的夹角为，（），不计空气阻力，重力加速度g取，则（ ）
A. A、B两点间的高度差为
B. 水在B点时的速度大小为
C. 水在空中运动过程为匀变速曲线运动
D. 图中A点是水在空中运动过程的最高点
【答案】AC
【解析】A B．因不计空气阻力，则水在AB两点时水平速度相同，则
解得B点时的速度大小为
则A、B两点间的高度差为
故B错误，A正确；
C．水在空中运动过程中，不计空气阻力，加速度恒定为g，轨迹为曲线，所以为匀变速曲线运动，故C正确；
D．图中A点速度方向不是水平的，则不是水在空中运动过程的最高点，故D错误。
故选AC。
8. 一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动。在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示。已知汽车所受阻力恒为重力的，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）
A.
B. 该汽车的质量为1000kg
C. 在5-15s内，汽车的位移大小约为67.19m
D. 在前5s内，阻力对汽车所做的功为25kJ
【答案】BC
【解析】AB．根据图像知道，0-5s汽车做匀变速直线运动，由乙图，
汽车在匀加速阶段的牵引力为
匀加速阶段，根据牛顿第二定律
解得；
牵引力功率15kW，当牵引力和阻力相等时，汽车有最大速度，得，故A错误，B正确；
C．对5-15s内，应用动能定理，
解得，故C正确；
D．前5s内的位移为
阻力做功，故D错误。
故选BC。
二、填空题（每空2分，共12分）
9. 如图所示，质量为m的小球，从A点下落到地面上的B点，若以桌面为参考平面，小球在B点的重力势能为______，整个下落过程中小球的重力势能减少______。（重力加速度为“g”）
【答案】
【解析】以桌面为参考平面，小球在B点的重力势能
以桌面为参考平面，小球在A点的重力势能
整个下落过程中小球的重力势能减少
10. 一质量为m的物块沿倾角为30°的固定斜面下滑，到达斜面底端的速度为v。则整个下滑过程中斜面对物块的支持力做功为______，物块到达斜面底端时重力做功的瞬时功率为______。
【答案】 0
【解析】由于斜面对物块的支持力垂直斜面向上，与物块的速度方向垂直，所以支持力做功为0；
物块到达斜面底端时重力做功的瞬时功率为
11. 某人在O点将质量为m的飞镖以不同大小的初速度沿OA水平投出，A为靶心且与O在同一高度，如图所示，飞镖水平初速度分别是、时打在靶上的位置分别是B、C，且，两次飞镖从投出后到达靶的时间之比=______，初速度大小之比=______。
【答案】
【解析】飞镖做平抛运动，则水平方向上有，
竖直方向上有，
解得，
三、实验题（每题6分，共12分）
12. 某同学采用重物自由下落的方法验证机械能守恒定律，装置如图甲所示。
（1）为了完成实验，下列器材中必备的是______；
A. 秒表B. 刻度尺C. 交流电源D. 直流电源
（2）重物由静止释放，O是打下的第一个点。按实验要求正确地选出纸带，用刻度尺测量连续三点A、B、C到O点的距离分别为，，，如图乙所示。已知重物的质量为m，打点频率为f，当地重力加速度为g。从打下O点到B点的过程中动能的增加量______．（用题中已知量和测量量表达）。
（3）用h代表重物下落的距离，重锤的动能随着h变化的图线如图丙所示，如果重物所受阻力恒定，已知图线的斜率为k，那么重物受到的阻力大小为______（用题中给出的字母表示）。
【答案】（1）BC （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
AB．打点计时器具有计时的功能，不需要使用秒表计时，所以不需要秒表；使用刻度尺测量计数点之间的距离，所以需要刻度尺，A是不需要的，B是必备的。
CD．打点计时器使用交流电源，不使用直流电源，C是必备的，D是不需要的；
故选BC。
【小问2解析】
B点的速度为
从打下O点到B点的过程中动能的增加量
【小问3解析】
根据动能定理得
可变形为
如果重物所受阻力恒定，图线的斜率
重物受到的阻力大小为
13. 在“探究平抛运动的特点”实验中：
（1）利用图1研究平抛运动时，下面做法可以减小实验误差的是______。
A. 尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
B. 挡板高度等间距变化
C. 实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下
D 尽可能记录多个痕迹点
（2）利用图1研究平抛运动时，在取下白纸前，应确定坐标原点O的位置，并建立直角坐标系，下列图像中坐标原点和坐标系的建立正确的是_______。
A. B. C.
（3）用图2装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下钢球撞击挡板时的点迹。实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端，钢球从斜槽上P点静止滚下，撞击挡板留下点迹O，将挡板依次水平向右移动x，重复实验，挡板上留下点迹1、2、3、4。以点迹O为坐标原点，竖直向下建立坐标轴y，各点迹坐标值分别为y1、y2、y3、y4。测得钢球直径为d，则钢球平抛初速度v0为_______。
A.
B.
C.
D.
【答案】（1）CD （2）C （3）D
【解析】
【小问1解析】
A．对斜槽轨道是否光滑无要求，根据动能定理，每次合外力做功相同，就会获得相同大小的速度。故有无摩擦力对实验没有影响，故A错误；
B．挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置，不需要等间距变化，故B错误；
C．实验中为保证速度大小恒定，则要求每次从斜槽上相同的位置无初速度释放，实验误差会减小，故C正确；
D．尽可能记录多个痕迹点，便于作图，可以减小实验误差，故D正确。
故选CD。
【小问2解析】
建立坐标系时，应将小球在斜槽末端时，球心在竖直面上的投影作为坐标原点。
故选C。
【小问3解析】
A．小球做平抛运动，竖直方向
水平方向
联立可得
故A错误；
B．竖直方向，根据匀变速直线运动的推论
水平方向
联立可得
故B错误；
CD．竖直方向根据
水平方向
联立可得
故C错误，D正确。
故选D。
四、解答题（第14题8分，第15题13分，第16题15分，共36分）
14. 如图所示，水平地面静止放着质量的木箱，用与水平方向成的恒力F作用于木箱，其大小，木箱所受的滑动摩擦力，F当木箱在力F作用下由静止开始运动距离3m时，已知，，，求：
（1）在这段运动过程中，拉力F做的功：
（2）此时木箱的速度大小v；
（3）拉力F在3m内的功率。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
前进3m的过程中，恒力F做功
得
【小问2解析】
由动能定理得
解得：
【小问3解析】
3m内的运动时间为t，则
解得
拉力F在3m内的功率
（或）
15. 某公园的台阶如图甲所示，已知每级台阶的水平距离，高度，台阶的侧视图如图乙所示，虚线AB恰好通过每级台阶的顶点。某同学将一小球置于最上面台阶边缘的A点，并沿垂直于台阶边缘将其以初速度v水平抛出，空气阻力不计。
（1）若要使小球恰好撞到第1级台阶的平台边缘顶点上，求小球初速度v为多大？
（2）若要使小球第一次碰到台阶只能碰在第4级台阶的平台上，且又不撞到顶点，求小球初速度v的取值范围？
（3）若小球可直接击中B点，求此种情况下小球从抛出开始到离虚线AB最远时所经历的时间。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
要使小球恰好撞到第1级台阶的平台边缘顶点上，
得
【小问2解析】
要使小球第一次碰到台阶只能碰在第4级台阶的平台上，最近的临界情况就是撞在第3级台阶的顶点，则，
得
最远的临界情况就是撞在第4级台阶的顶点，则，
得
不撞到顶点，小球初速度为
【小问3解析】
若小球可直接击中点，则有，
得
当小球的速度平行与AB时，小球离虚线最远，则
且
得
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：
（1）小物块第一次到达B点时的速度大小；
（2）小物块第一次压缩弹簧时的最大弹性势能；
（3）小物块在水平面CD所产生的热量Q．
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
AB过程中，由机械能守恒
得
【小问2解析】
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，
得
【小问3解析】
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