福建省厦泉五校联考2024-2025学年高一下学期4月期中物理试卷（解析版）

这是一份福建省厦泉五校联考2024-2025学年高一下学期4月期中物理试卷（解析版）试卷主要包含了选择题，填空，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题共10题，每题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，第1-6题是只有一个选项是符合要求的，第7-10题有多个选项是符合题目要求的。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）
1. 北京时间月日，盐城国际足球邀请赛中，中国男足凭借第分钟的压哨绝杀，以力克韩国队，并以两战不败、零失球的战绩强势宣告崛起！这场胜利不仅是为年亚洲杯八强战失利的复仇，更让球迷看到了中国足球新一代的希望。在之前的比赛中，某前锋球员在禁区外米处正脚背抽射，足球以初速度沿斜向上方向飞出（忽略空气阻力）。足球在空中飞行时，关于其运动描述正确的是：（ ）
A. 足球在空中某点加速度方向沿该点切线方向
B. 足球在空中某点速度方向沿该点切线方向
C. 在空中运动过程中足球的速度不变
D. 足球做变加速曲线运动
【答案】B
【解析】A．足球在空中运动时只受重力作用，则某点加速度方向竖直向下，选项A错误；
B．足球在空中某点速度方向沿该点切线方向，选项B正确；
C．在空中运动过程中足球的速度先减小后增加，选项C错误；
D．足球的加速度恒定为g，则做匀加速曲线运动，选项D错误。
故选B。
2. 某科技馆无人机编队表演中，在某时刻，无人机将一颗闪光球以的速度沿水平方向投出。测得闪光球从投出到落到水平地面所用的时间约为。不计空气阻力，重力加速度取。下列说法正确的是（ ）
A. 闪光球被投出时距地面的高度为
B. 闪光球被投出时距地面的高度为
C. 闪光球落地时的速度大小为
D. 闪光球落地时的速度大小为
【答案】D
【解析】AB．闪光球被投出后做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则距地面的高度为
故AB错误；
CD．落地时，在竖直方向上的速度为
则闪光球落地时的速度大小为
故C错误，D正确。
故选D。
3. 今年，国家卫生健康委会同多部门联合启动的“体重管理年”活动持续推动，多地开展丰富的体育活动，通过运动锻炼促进体重管理，跳绳是一项很好的体育锻炼项目。小明在一次跳绳锻炼的过程中，在的时间内完成了次跳绳，已知小明每一次跳起过程中重心上升的最大高度为，他的质量为，取，不计空气阻力和绳的质量，则下列说法中正确的是（ ）
A. 每一次向上运动的过程中，小明克服重力做的功为
B. 每次离开地面的瞬间重力的瞬时功率为
C. 每次跳起时，地面对小明的支持力做功为
D. 在跳起过程中小明克服重力做功的平均功率为
【答案】D
【解析】A．每一次向上运动的过程中，小明克服重力做的功为
故A错误；
B．每次离开地面的瞬间，该同学的速度不为零，根据
可知重力的瞬时功率不为0，故B错误；
C．每次跳起时，地面对该同学的支持力的位移为零，支持力不做功，故C错误；
D．由题意可知，跳一次所需的时间为
则在跳起过程中，所需时间为
所以，在跳起过程中小明克服重力做功的平均功率为
故D正确。
故选D。
4. 清明节时许多人开始准备祭扫，森林防火压力也随之增加。每年这个时候，总有一些地方因为一时疏忽引发山火。在某次山火消防演习中，两高压水枪从山坡上同一高度朝坡底方向水平喷射，水柱出口速度分别为、，两水流分别到达A、B两个着火点，，则、两水枪的（ ）
A. 水平射程之比
B. 飞行时间之比
C. 落地速度方向不同
D. 下落高度之比
【答案】B
【解析】ABD．设水柱出口速度为，水在空中做平抛运动，斜面倾角为，则有
解得飞行时间为
可知、两水枪的飞行时间之比为
、两水枪的水平射程之比为
根据，可知、两水枪的下落高度之比为，故AD错误，B正确；
C．设落地速度方向与水平方向的夹角为，根据
可知、两水枪的落地速度方向相同，故C错误。
故选B。
5. 攀岩馆中，保护员通过滑轮绳索以向左匀速运动并收绳，攀岩者沿竖直岩壁向上攀登。如图当绳与水平方向的夹角为时，攀岩者的实际攀登速度大小及运动过程（ ）
A. 匀速运动
B. 减速运动
C.
D.
【答案】C
【解析】CD．设攀岩者的实际攀登速度大小为，由题知保护员的速度为。可将保护员的速度沿绳和垂直绳分解，根据沿绳方向速度大小处处相等，则有
将代入上式，可得，故C正确，D错误；
AB．根据
保护员继续向左运动过程中不断减小，则不断增大，保持不变，故不断增大，即攀岩者向上做加速运动，故AB错误。
故选C。
6. 如图所示，将小球由一倾角为α的固定斜面底端以与竖直方向夹角的速度斜向上抛出，小球恰好以水平速度经过斜面顶端。小球可视为质点，不考虑空气阻力，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 小球经过斜面顶端时的速度大小为
B. 小球由斜面底端运动至顶端的时间为
C. 斜面的高度为
D. 斜面的倾角
【答案】B
【解析】A．小球恰好以水平速度经过斜面顶端，小球在水平方向做匀速直线运动，则小球经过斜面顶端时的速度
故A错误；
BC．小球恰好以水平速度经过斜面顶端，可知斜面顶端是小球斜抛的最高点，则小球由斜面底端运动至顶端的时间
斜面的高度
故B正确，C错误；
D．斜面的倾角满足
可得斜面的倾角α大于，故D错误。
故选B。
7. 有以下物理过程：甲图中跳伞运动员匀速下落；乙图中光滑地面上放置一光滑斜面B，物块A从B上由静止下滑；丙图中小球先自由下落然后把弹簧压缩到最低点；丁图中子弹射入放置于光滑水平面上的木块并留在木块中。关于这几个物理过程，下列判断正确的是（ ）
A. 甲图中跳伞运动员的机械能不守恒
B. 乙图中物块A的机械能守恒
C. 丙图中小球、弹簧和地球组成的系统机械能守恒
D. 丁图中子弹和木块组成的系统机械能守恒
【答案】AC
【解析】A．甲图中跳伞运动员的动能不变，重力势能减小，则机械能不守恒，选项A正确；
B．乙图中A、B组成的系统机械能守恒，但是物块A的机械能不守恒，选项B错误；
C．丙图中小球、弹簧和地球组成系统只有重力和弹力做功，则系统的机械能守恒，选项C正确；
D．丁图中子弹和木块组成的系统，由于有内能产生，则系统的机械能不守恒，选项D错误。
故选AC。
8. 高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将专用弹性橡皮绳（质量忽略不计）的一端系在双脚上，另一端固定在高处的跳台上，运动员无初速地从跳台上落下。若不计空气阻力，则（ ）
A 弹性绳刚伸直时，运动员开始减速
B. 整个下落过程中，运动员的机械能先保持不变后减小
C. 从开始下落到最低点的过程中，重力对运动员所做的功大于运动员克服弹性绳弹力所做的功
D. 弹性绳从伸直到最低点过程中，运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大
【答案】BD
【解析】A．弹性绳刚伸直时，此时运动员的重力大于弹性绳的弹力，加速度向下，运动员仍加速运动，A错误；
B．整个下落过程中，运动员连同弹性绳的机械能总和不变，弹性绳形变前，运动员的机械能守恒，随着弹性绳的弹性势能增大，运动员的机械能在减小，B正确；
C．整个下落过程中，初末状态运动员的速度均为零，重力对运动员所做的功为，运动员克服弹性绳弹力所做的功为，由动能定理有
故重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功，C错误；
D．根据前面分析可知运动员连同弹性绳的机械能总和不变，弹性绳从伸直到最低点的过程中，运动员的速度先增大后减小，动能先增大后减小，故运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大，D正确。
故选BD。
9. 抗震救灾国之大事，年月日，缅甸发生级地震，为保障灾民生命财产安全，消防队员利用直升机为灾民配送物资。在执行任务时，直升机以的速度在匀速飞行，所配送物资的质量为（含包装材料），物资释放后经过时间落到斜坡上的预定地点。不计空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的是（ ）
A. 物资投出后下落的高度为
B. 物资落到斜面时的速度方向与水平方向夹角为
C. 物资落到斜坡上的速度大小为
D. 从物资释放到落到斜坡上的位移为
【答案】AC
【解析】AD．物资投出后，做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则物资投出后下落的高度为
物资在水平方向做匀速直线运动，则水平位移为
故从物资释放到落到斜坡上的位移为
故A正确，D错误；
BC．物资落到斜面时竖直方向的速度为
则物资落到斜坡上的速度大小为
设物资落到斜面时的速度方向与水平方向夹角为，则有
解得
故物资落到斜面时的速度方向与水平方向夹角为，故B错误，C正确。
故选AC。
10. 渔业作业中，鱼虾分离装置可实现机械化分离鱼和虾，降低人工成本。其模型如图所示，与水平方向夹角的传送带以恒定速度顺时针转动。鱼虾从分离器下落到点时速度立即减为零，落点到传送带上端点的距离，鱼和虾与传送带之间的动摩擦因数分别为和，不考虑鱼和虾之间的相互作用，，重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A. 鱼和虾刚落到传送带时，它们的加速度大小分别为和
B. 鱼到达传送带顶端时的速度大小为
C. 在传送鱼的过程中，鱼相对于传送带的路程为
D. 如果只传送鱼，每传送的鱼到鱼收集箱，传送带多消耗的电能为
【答案】AD
【解析】A．对鱼受力分析由牛顿第二定律有
解得鱼的加速度为，方向沿传送带向上
对虾受力分析由牛顿第二定律有
解得鱼的加速度为，方向沿传送带向下，A正确；
B．鱼在传送带上做匀加速直线运动，由运动学知识有
代入数据解得鱼到达传送带顶端时的速度大小为，B错误；
C．在传送鱼的过程中，鱼在传送带上的运动时间为
传送带的位移为
故在传送鱼的过程中，鱼相对于传送带的路程为
C错误；
D．由功能关系可知每传送的鱼到鱼收集箱，传送带多消耗的电能为
代入数据解得传送带多消耗的电能为
D正确。
故选AD。
二、填空、实验题（本题共4题，第11、12题各4分，第13题8分，第14题8分，花24分）
11. 跳远原是人类猎取食物和逃避猛兽侵害的一种生活技能，后又成为挑选与训练士兵的条件和手段。在古希腊奥林匹克运动会中跳远即已作为比赛项目之一。一位同学在水平面上进行跳远训练，该同学以与水平面成、大小为的速度离开地面腾空（如图所示），不计空气阻力，取，该同学可视为质点。则该同学在空中运动的时间为____________，起跳点与落地点的水平距离_____________。（）。
【答案】 0.6 2.4
【解析】竖直方向为竖直上抛运动，该同学在空中运动的时间
水平方向为匀速直线运动，起跳点与落地点的水平距离
【点睛】
12. 年月某地洪灾中，救援队需用冲锋船横渡急流救援被困群众。某段江面宽，甲、乙两艘小船在静水中的速度均为，先后从点出发，甲船渡河时间为，甲船航行轨迹总长为，则甲船行驶轨迹与河岸下游夹角________度；如果乙船渡河轨迹与甲船重合，但是渡河时间较长，则乙船渡河时间为________秒。（小船可视为质点）
【答案】30 60
【解析】已知江面宽，甲船航行轨迹总长为，在由“垂直河岸位移”“沿河岸位移”“合位移”构成的直角三角形中，是合位移与河岸下游的夹角，垂直河岸位移为对边，合位移为斜边。根据三角函数定义可得
整理解得
甲船渡河时垂直河岸分速度由“静水速度”提供，因甲船渡河时间恰好为
说明甲船静水速度恰好垂直河岸，即
根据几何关系有
解得
乙船静水速度大小，合速度方向与甲船相同，即与河岸下游的夹角为，设乙船静水速度与河岸上游夹角为，则垂直河岸分速度
沿河岸分速度
根据几何关系有
整理解得
所以乙船垂直河岸分速度
故乙船渡河时间为
13. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示安装好实验器材并连接好电源
B．先打开夹子释放纸带，再接通电源开关打出一条纸带
C．测量纸带上点迹间的距离
D．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中操作不当的步骤是________（选填步骤前的字母）。
（2）如图乙所示，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测量出点B距起点O的距离s0，点B、C间的距离为s1，点C、D间的距离为s2，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从O下落到C时的重力势能减少量ΔEp = ________，动能增加量ΔEk = ________；在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是___________。
【答案】（1）B （2） 重锤下落过程中受阻力作用
【解析】
【小问1解析】
操作不当的步骤是B，应该先接通电源后释放纸带；
【小问2解析】
重锤从O下落到C时重力势能减少量
动能增加量
在实际计算中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是重锤下落过程中受阻力作用。
14. 小赞同学利用如图1所示的装置探究平抛运动的特点，实验时将固定有白纸和复写纸的木板竖直放置在斜槽右侧的某位置，将小球从斜槽某一位置静止释放，记录在白纸上留下的痕迹A，然后依次将竖直木板向右移动相同的距离，将小球由同一位置静止释放，并记录在白纸上留下的痕迹、，用刻度尺测量A、以及、两点的竖直高度分别为、，根据以上数据作出的轨迹如图2所示，重力加速度取。请回答下列问题：
（1）下列说法正确的是________。
A. 可以选轻塑料球进行实验
B. 组装图1装置时，应调整斜槽的末端水平
C. 斜槽必须光滑
D. 实验时，不需要每次将木板平移相同的距离，也可求出平抛运动的初速度
（2）由图2及题中数据可知相邻两点的时间间隔为________s，小球离开斜槽末端的速度大小为________，小球经过点时的速度大小为________。
【答案】（1）B （2） 0.1 1.5 2.5
【解析】
【小问1解析】
A．可以选重塑料球进行实验，减小阻力的影响，故A错误；
B．组装图1的装置时，应调整斜槽的末端水平，从而保证初速度水平，故B正确；
C．斜槽光滑与否对实验无影响，故C错误；
D．实验时，每次将木板平移相同的距离，确保两点间时间相等，才能求出平抛运动的初速度，故D错误；
故选B。
【小问2解析】
根据竖直方向的运动规律有
解得s
水平方向有
小球到达B点时，竖直方向的速度为
根据速度的合成法则有
三、计算题（本题共4题，第15题6分，第16题9分，第17题9分，第18题12分，共36分。解答题需写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后的答案不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位）
15. 帆伞运动又称拖曳伞，是近年来海南比较盛行的旅游活动。如题图所示，在游客身上系上降落伞，由疾驰的快艇牵引游客前行，可以将游客带到数十米高的天空，领略海洋的全景并享受速度与激情。若伞下游客受到的拉力（忽略伞和绳的重力），快艇拉着游客以的速度匀速直线运动时，伞相对于海面的高度不变，与竖直方向成夹角斜向左上方。求：
（1）内游客受到的拉力做的功；
（2）末游客受到的拉力的功率P。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1解析】
快艇做匀速直线运动，则快艇移动的距离为
根据做功的定义有
【小问2解析】
根据
可知末游客受到的拉力的功率
16. 工地中经常使用起重机将建筑材料吊起送至高空中某一位置，已知某台起重机的额定功率为，将一质量为的工件从静止开始匀加速向上吊起，在时，重物上升的速度为，此时起重机的功率恰好达到额定功率，在时工件速度达到最大，接着以此速度开始做匀速直线运动，在时工件达到指定位置，取，不计一切摩擦阻力。求：
（1）工件做匀速直线运动时的速度；
（2）工件所受到的牵引力；
（3）时间内，工件上升的高度。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
工件竖直向上运动过程中达到最大速度时，拉力等于重力，则有
解得最大速度为
【小问2解析】
根据
解得
【小问3解析】
根据动能定理有
解得
17. 中国女排精神是团结协作、顽强拼搏、永不言弃的精神。年月日，杭州第届亚运会开幕式上，中国女排作为奥运冠军队伍压轴登场，以全胜战绩蝉联亚运金牌，第十次站上亚洲之巅，延续了自年首夺亚运冠军以来"十冠九金"的辉煌传统。如图所示，小厦同学正在对着墙壁练习垫排球。某次练习中排球与墙壁上的点碰撞后水平反弹，垂直落在手臂上的点，此时手臂与水平方向的夹角为，两点的高度差为。取重力加速度大小，不计空气阻力，排球可视为质点，求：
（1）排球从点到点所用时间；
（2）排球弹离点时的速度大小；
（3）排球从点到点的位移大小。
【答案】（1）s （2）m/s （3）m
【解析】
【小问1解析】
排球在竖直方向的分运动为自由落体运动，根据平抛公式可知
解得
【小问2解析】
将Q点的速度进行分解，由几何关系得
解得
【小问3解析】
排球从P点到Q点的水平位移为
排球从P点到Q点的位移为
联立解得
18. 如图甲所示，竖直面内有光滑轨道，轨道的上端点B和圆心О的连线与水平方向的夹角，圆弧轨道与水平轨道CD相切于点C。现将一质量的小滑块（可视为质点）从空中的A点以的初速度水平向左抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点的速度大小是，之后继续沿水平轨道CD滑动，经过D点滑到质量为，长为的木板上。图乙为木板开始运动后一段时间内的图像，滑块与地面，木板与地面间的动摩擦因数相同，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力和木板厚度。求：
（1）小滑块经过圆弧轨道上B点的速度大小；
（2）圆弧轨道的半径R；
（3）全过程中木板与地面间因摩擦产生的热量。
【答案】（1） （2） （3）24J或
【解析】
【小问1解析】
在B点根据
解得
【小问2解析】
从B点到C点，对物块应用动能定理有
解得
【小问3解析】
由乙图可知，时木板受到的力发生了突变，经分析可知有两种情况。
情况一（如图）：时物块和木板刚好共速，之后两物体一起相对静止，以相同的加速度一起减速滑行至停止。

由图可知，在内，对物块
解得
根据牛顿第二定律有
解得
对木板的加速度大小
解得
根据牛顿第二定律
解得
通过图像，求得两者共速前相对位移
所以此情况成立。
木板加速过程位移
木板减速过程位移
木板与地面间的摩擦热
情况二（如图）：1s时物块从木板右侧滑出，之后两物体均在地面上滑行，滑行时加速度相同，则不会相撞。

由图可知，在0~1s内，物块和木板的相对位移
解得
物块的加速度大小
解得
根据牛顿第二定律有
解得
对木板的加速度大小
解得
根据牛顿第二定律有
解得
通过图像，求得木板加速过程位移
木板与地面间的摩擦热
解得
通过图像，求得木板减速过程位移
木板与地面间的摩擦热
解得
所以全程木板与地面间的摩擦热