福建省福州市福清市2024-2025学年高一（下）期中物理试卷（含解析）

这是一份福建省福州市福清市2024-2025学年高一（下）期中物理试卷（含解析），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共4小题，共16分。
1.2024年5月8日，“福建舰”圆满完成首次航行试验任务。“福建舰”正在海面上进行转弯作业，下列选项分别画出了“福建舰”沿曲线由M向N转弯(俯视图)时所受合力F的方向，其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2.关于功是否为矢量，下列说法正确的是( )
A. 功是标量B. 力是矢量，功也是矢量
C. 力和位移都是矢量，功也一定是矢量D. 因为功有正功和负功，所以功是矢量
3.下列物体在运动过程中，机械能守恒的是( )
A. 被起重机拉着向上做加速运动的货物B. 在空中向上做匀速运动的氢气球
C. 沿粗糙的斜面向下做匀速运动的小球D. 一个做自由落体运动的小球
4.一足球运动员将质量为1kg的足球由静止踢出，足球离开脚时的速度为10m/s，假设运动员踢球瞬间的平均作用力为200N，球在水平方向上运动了30m停止，则人对球所做的功为( )
A. 6000JB. 500JC. 200JD. 50J
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
5.某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进l距离，第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进l距离．若先后两次拉力做的功分别为W1和W2，拉力做功的平均功率分别为P1和P2，则( )
A. W1=W2B. W1>W2C. P1>P2D. P1=P2
6.如图所示，四个相同的小球在距地面相同的高度处以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜抛，不计空气阻力，则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是( )
A. 从开始运动至落地，重力对小球做功相同
B. 小球落地时，重力的瞬时功率相同
C. 小球飞行过程中单位时间内的速度变化量相同
D. 从开始运动至落地，重力对小球做功的平均功率相同
7.如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为m0，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，说法正确的是( )
A. 缆绳中的拉力FT等于(m0+m)gB. 货箱向上运动的速度小于v
C. 货物对货箱底部的压力大于mgD. 货箱向上运动的速度等于vcsθ
8.如图所示，水平传送带以5m/s的速率顺时针运转，AB间距为4m，质量为1kg物块(可视为质点)轻放在传送带的A端，物块与传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10m/s2，则物块从A到B的过程中( )
A. 物块做匀加速直线运动B. 摩擦产生的热量为12.5J
C. 传送带对物块做功为20JD. 传送带克服摩擦力做功为25J
三、填空题：本大题共3小题，共9分。
9.如图所示，质量为5kg的木块在与水平方向成37°角且大小为20N的拉力F作用下，沿水平向右方向匀速运动了10m，在这一过程中，摩擦力做功为______J，合力做功为______J。
10.如图所示，在地面上以初速度v0抛出质量为m的物体，落到比地面低ℎ的海平面上。若以地面为参考平面，物体落到海平面时的重力势能为______，整个过程中重力对物体做的功为______，整个过程中物体的重力势能减少了______。
11.如图所示，现有甲、乙两名运动员(均视为质点)从出发区先后沿水平方向向左腾空飞出，其速度大小之比为v甲：v乙=2：1不计空气阻力，则甲、乙两名运动员从飞出至落到着陆坡(可视为斜面)上的过程中，甲、乙落到坡面上的瞬时速度方向______(选填“相同”或“不同”)，在空中飞行的时间之比为t甲：t乙= ______。
四、实验题：本大题共2小题，共12分。
12.采用如图(甲)所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。

(1)在利用斜槽轨道研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是______。
A.必须称出小球的质量
B.斜槽轨道必须是光滑的
C.斜槽轨道末端必须是水平的
D.应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下
(2)如图(乙)所示为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为1.25cm，g取10m/s2，则：
①图中A点______平抛的起点(选填“是”或“不是”)；
②小球做平抛运动的初速度大小v0= ______m/s；
③小球过B点的速度大小vB= ______m/s。
13.某同学用如图(甲)所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹。(忽略软笔尖对钢柱运动的影响，已知当地重力加速度为g)

(1)实验操作时，应该______。
A.先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落
B.先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动
(2)如图(乙)所示是某次实验得到的钢柱痕迹图像，其中痕迹O为画出的第一个痕迹，从痕迹O开始选取5条连续的痕迹A、B、C、D、E，测得它们到痕迹O的距离分别为ℎA、ℎB、ℎC、ℎD、ℎE，若钢柱的质量为m，电动机每秒转动n圈，则画出痕迹D时，钢柱下落的速度vD= ______，此时钢柱的重力势能与痕迹A位置相比重力势能改变量大小为______。(用题中所给物理量的字母表示)
(3)该同学测量出各痕迹到第一个痕迹O的距离ℎ及各痕迹对应钢柱的下落速度v，然后以ℎ为横轴、以v2为纵轴作出了如图(丙)所示的图线。若钢柱下落过程中机械能守恒，则图线的斜率近似等于______。(用题中所给物理量的字母表示)
五、计算题：本大题共3小题，共39分。
14.刀削面堪称天下一绝。如图所示，将小面圈沿锅的某条半径方向水平削出时，距锅的高度为ℎ=0.8m，与锅沿的水平距离为L=0.45m，锅的半径也为L=0.45m，小面圈(看作质点)在空中的运动可视为平抛运动，取g=10m/s2(sin37°=0.6,cs37°=0.8)。
(1)求小面圈掉入锅中需要的时间；
(2)若小面圈削离时的速度为2m/s，求小面圈落入锅中的位置；
(3)若小面圈削离时的速度为3m/s，求小面圈落入锅中的速度大小和方向。
15.如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机，起重机通过一轻质钢丝绳吊起质量为8×102kg的物体，绳的拉力不能超过1.2×104N，起重机的功率不能超过1.2×105W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m。已知此物体在被吊高接近90m时，已经开始以最大速度匀速上升。已知重力加速度g为10m/s2，求：
(1)物体所能达到的最大速率；
(2)匀加速上升高度；
(3)物体上升全程所用的时间。
16.滑草是一项前卫运动，和滑雪一样能给运动者带来动感和刺激。福清部分景区也开启了滑草项目。某体验者乘坐滑草车运动过程简化为如图所示，滑草车从A点静止滑下，滑到B点时速度大小不变而方向变为水平，再滑过一段水平草坪后从C点水平抛出，最后落在三角形状的草堆上。已知斜坡AB与水平面的夹角θ=37°，长为xAB=15m，水平草坪BC长为xBC=10m，从A点滑到B点用时3s。该体验者和滑草车的质量m=60kg，运动过程中看成质点，在斜坡上运动时空气阻力不计。(sin37°=0.6,cs37°=0.8，重力加速度g=10m/s2)
(1)求滑草车和草坪之间的动摩擦因数：
(2)体验者滑到水平草坪时，恰好受到与速度方向相反的水平恒定风的作用，其风力大小为40N。求体验者滑到C点时的速度大小；
(3)已知三角形的草堆的最高点D与C点等高，且距离C点6m，其左顶点E位于C点正下方3m处。在某次滑草过程中，体验者和滑草车离开C点时速度大小为4m/s，无风力作用，空气阻力忽略不计，求体验者和滑草车落到草堆时的动能。
答案解析
1.【答案】B
【解析】解：“福建舰”做的是曲线运动，受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据物体做曲线运动受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧分析。
本题比较基础，知道曲线运动的合外力指向轨迹内侧即可顺利求解。
2.【答案】A
【解析】解：功是标量，但有正负，故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据力和位移、路程、功的标矢量特点进行分析解答。
考查各物理量的标矢量特性，会根据题意进行准确分析解答。
3.【答案】D
【解析】解：A.被起重机拉着向上做加速运动的货物，拉力对货物做正功，其机械能增加，故A错误；
B.在空中向上做匀速运动的氢气球，除重力做功外，空气浮力对气球做正功，气球的机械能增加，故B错误；
C.沿粗糙的斜面向下做匀速运动的小球，除重力做功外，摩擦力对小球做负功，小球的机械能减小，故C错误；
D.做自由落体运动的小球，只有重力做功，其机械能守恒，故D正确。
故选：D。
物体机械能守恒的条件是系统内只有重力或弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，判断哪些力对物体做功，即可判断物体是否是机械能守恒。
解决本题的关键掌握判断机械能是否守恒的方法，1、看是否只有重力做功；2、看动能和势能之和是否不变；同时还要掌握根据动能和重力势能的变化分析机械能是否守恒的方法。
4.【答案】D
【解析】解：由题知，一足球运动员将质量为1kg的足球由静止踢出，足球离开脚时的速度为10m/s，则由动能定理可知，人对球所做的功为：
W=12mv2−0=12×1×102J−0=50J，
故D正确，ABC错误；
故选：D。
由题知，一足球运动员将质量为1kg的足球由静止踢出，足球离开脚时的速度为10m/s，由动能定理列式，即可确定人对球所做的功。
本题主要考查对动能定理的掌握，解题的关键是，要先确定不同的力在哪个阶段做功，再根据动能定理列式，因为有些力在物体运动全过程中不是始终存在的。
5.【答案】AC
【解析】解：A、由题知，用同一水平力F拉物体，物体运动的距离s相同，由功的公式有：
W=Fs，
可知拉力做的功为：W1=W2；故A正确，B错误；
C、又因为P=Wt，由于第二次在粗糙水平面上运动；故运动时间：t1P2.故C正确，D错误
故选：AC。
在物体运动过程中，知道拉力相同，移动的距离相同，根据W=Fs比较拉力做功的大小关系；又知道运动时间的大小关系，根据功率公式P=Wt分析拉力做功功率的大小关系
本题考查了学生对功的公式、功率公式的掌握和运用，比较做功大小时，紧紧抓住“力和在力的方向上移动的距离相等”，不要受接触面情况的影响．
6.【答案】AC
【解析】解：C、根据加速度的定义式a=ΔvΔt知单位时间内的速度变化即为加速度，它们的加速度都是g，所以小球飞行过程中单位时间内的速度变化相同，故C错误。
B、重力小球落地时做功的瞬时功率公式为P=mgvy，vy是竖直方向的分速度，四个球落地时竖直方向的分速度不全相同，竖直下抛，竖直上抛最大，重力落地时重力的功率最大。故B错误。
AD、重力做功WG=mgℎ，起点与终点的竖直高度相等，重力相等，重力做功即相等。
四个小球抛出后，加速度都是g，竖直方向都做匀变速直线运动，设高度为ℎ，则有
对于第1个球：ℎ=v0t+12gt2
第二个球：先上升后下落，返回出发点时，速率等于v0，则知竖直上抛小球的运动时间大于竖直下抛小球运动时间。
第三个球做平抛运动，ℎ=12gt2。
第四个球竖直方向：做竖直上抛运动，运动时间比平抛运动的时间长。故可知竖直下抛的小球运动时间最短，竖直上抛的小球运动时间最长。
由平均功率公式P=Wt知重力对每个小球做的功相同，但运动时间不同，故平均功率不同，故A正确，D错误。
故选：AC。
由题四个小球抛出后，只受重力作用，加速度都是g，从抛出到落地，竖直方向的位移大小相等，根据运动学公式可比较时间；落地时各个速度方向的不全相同，可知速度不全相同。重力做功WG=mgℎ，起点与终点的竖直高度相等，重力相等，重力做功即相等。重力小球落地时做功的瞬时功率公式为P=mgvy，vy是竖直方向的分速度。平均功率等于功与时间之比。
本题是运动学公式，机械能守恒定律，功率公式的综合运用，抓住四个小球的加速度相同的条件进行分析。
7.【答案】BC
【解析】解：AD、将货车的速度进行正交分解，如图所示：
由于绳子不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等，故v1=vcsθ，由于θ不断减小，故货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上，货箱和货物整体向上做加速运动，故拉力FT>(m+m0)g，故AD错误；
B、货箱和货物整体向上做加速运动，大小v1=vcsθ