福建省福州市联盟校2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷（解析版）

这是一份福建省福州市联盟校2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，本卷命题范围，10等内容，欢迎下载使用。
1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4、本卷命题范围：鲁科版必修第二册第1章至第2章。
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 对做功的理解，下列说法正确的是（ ）
A. 功有大小有正负，则功是矢量
B. 力对物体所做的功等于力和路程的乘积
C. 物体的位移为零，该过程中外力对物体做功一定为零
D. 恒力与位移夹角为锐角，则该恒力做正功
【答案】D
【解析】A．功是标量，只有大小没有方向，但有正功、负功之分，选项A错误；
B．由功的定义式：可知，一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移夹角的余弦三者的乘积，选项B错误：
C．物体在粗糙的水平面上绕行一周的过程中，物体的位移是零，摩擦力对物体做的功不等于零，选项C错误；
D．恒力与位移的夹角为锐角，由力对物体做功公式可知，则该恒力做正功，选项D正确。
故选D。
2. 如图所示，质点做减速曲线运动，运动中点的速度的方向和加速度的方向描述正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】BD．质点做曲线运动时，速度方向为轨迹的切线方向，合外力的方向指向轨迹的凹侧，即加速度指向轨迹的凹侧，BD错误；
CD．质点速度在减小，速度与加速度方向夹角大于90°，A正确，C错误。
故选A。
3. 在2024年8月巴黎奥运会跳水女子10米台决赛中，中国选手全红婵表现出色，成功卫冕了该项目的冠军，也是她个人的第二块奥运会金牌。如图所示是全红婵比赛中的一张照片，全红婵从十米跳台起跳后从最高点到全身入水速度减为零的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是（ ）
A. 机械能守恒B. 刚接触水面时动能最大
C. 重力势能一直在减小D. 机械能一直在减小
【答案】C
【解析】AD．全红婵起跳后在空气中只有重力做功，机械能守恒，入水后，除了重力做功外，还有水的浮力和阻力做负功，机械能减小，故AD错误；
B．入水后，刚开始水的浮力和阻力之和小于重力，加速度向下，速度增大，动能增加，当水的浮力和阻力之和等于重力时，速度达到最大，动能最大，之后，水的浮力和阻力之和大于重力，加速度向上，速度减小，动能减小，故B错误。
C．重力一直做正功，重力势能一直在减小，故C正确；
故选C。
4. 小船甲、乙分别从河岸的A、B两点同时与河岸成60°角沿如图所示方向渡河，小船甲、乙刚好在B点正对岸的C点相遇，小船甲、乙在静水中速度与水流速度大小恒定，乙船在静水中速度，下列说法正确的是（ ）
A. 小船甲、乙相对河岸做曲线运动
B. 水流的速度是m/s
C. 小船甲在静水中的速度是4m/s
D. 若水流速度加倍，小船到达对岸时间减半
【答案】C
【解析】A．小船甲、乙在静水中速度与水流速度恒定，小船相对河岸的合速度恒定，小船甲、乙相对河岸做匀速直线运动，故A错误；
B．小船乙刚好到B点的正对岸的C点，则小船乙的合速度垂直河岸，由几何关系
故B错误；
C．小船甲、乙刚好在B点的正对岸的C点相遇，则
故
小船甲在静水的速度是4m/s，故C正确；
D．水流速度加倍，使小船随水漂流的距离加倍，小船到达对岸的时间不变，故D错误。
故选C。
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5. 关于曲线运动的叙述正确的是（ ）
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 物体在变力作用下一定做曲线运动
C. 物体只有受到方向时刻变化的合外力作用下才会做曲线运动
D. 虽然曲线运动中速度方向时刻变化，但是曲线运动有可能是匀变速运动
【答案】AD
【解析】A．曲线运动中速度方向时刻变化，速度是矢量，因此曲线运动一定都是变速运动，故A正确；
B．曲线运动中物体受的合外力方向与速度方向不在一条直线上，加速度方向与速度方向不在一条直线上，若合力方向与速度方向共线，合力大小变化物体仍做直线运动，故B错误；
C．只要物体受的合外力方向与速度方向不在一直线上时物体就做曲线运动，合外力的方向不一定变化，故C错误；
D．合外力和加速度恒定且方向与速度方向不共线时，物体做匀变速曲线运动，故D正确。
故选AD。
6. 很多城市将掷铅球作为中考体育考试项目之一，甲同学将铅球斜向上抛出，乙同学将铅球水平抛出，下图为两位同学将铅球抛出后铅球的运动轨迹，不计空气阻力和转动的影响，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲同学抛出的铅球在空中运动时间更长
B. 两个被抛出的铅球在空中运动时的加速度不同
C. 若甲同学也将铅球水平抛出，则可能将铅球抛的比乙更远
D. 乙同学抛出的铅球初速度一定更大
【答案】AC
【解析】A．甲同学抛出铅球到达的最高点更高，根据竖直上抛运动的特点可知甲同学抛出的铅球在空中的运动时间更长，A正确；
B．两个铅球均只受重力作用，加速度均为重力加速度，B错误；
CD．根据题意无法确定哪个铅球初速度更大，故甲同学抛出的铅球初速度可能大于乙同学，若甲将铅球水平抛出，则可能飞的更远，C正确，D错误。
7. 某同学在学校附近山地上练习打高尔夫球，从高出水平地面H的坡上以速度水平击出一个质量为m的高尔夫球，高尔夫球落在松软的地面上，砸出一个深度为h的坑，重力加速度为g，不计空气阻力，对高尔夫球从击出到落至坑底的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 高尔夫球的重力势能的减少量为
B. 合外力对高尔夫球做的功为
C. 地面对高尔夫球做的功为
D. 地面对高尔夫球做的功为
【答案】BC
【解析】A．高尔夫球的重力势能的减少量为，故A错误；
B．对高尔夫球从坡上抛出到落至坑底的过程，根据动能定理，合外力对高尔夫球所做的功等于高尔夫球动能的变化量，故B正确；
CD．设地面对高尔夫球做的功为，则由动能定理有
解得，故C正确，D错误。
故选BC。
8. 如图甲所示，倾角为的足够长斜面固定在水平地面上，一小物块以一定的初速度从底端冲上斜面，以斜面底端为起点，小物块沿斜面上滑0~10m过程中，小物块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，已知重力加速度大小，sin37°＝0．.6，cs37°＝0.8，则下列说法正确的是（ ）
A. 小物块上滑过程中，重力势能增加了300J
B. 小物块受到的摩擦力大小为40N
C. 小物块的重力大小为60N
D. 小物块与斜面间的动摩擦因数为0.25
【答案】AD
【解析】A．上滑过程中，摩擦力对小物块做负功，小物块的机械能要减少，由图乙可知小物块的机械能减少了
动能减少了
由能量守恒知小物块的重力势能增加了
故A正确；
B．设小物块质量为m，由图乙可知小物块上滑的距离为10m，则根据功能关系有
则小物块受到的摩擦力大小为
故B错误；
C．小物块上滑过程中，小物块的小物块的重力势能增加了
则小物块的重力大小为
故C错误；
D．根据B项分析知
故小物块与斜面间的动摩擦因数为
故D正确。
故选AD。
三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14~16题为计算题。考生根据要求作答。
9. 如图所示，一小球（可视为质点）从A点由静止下落到水平地面上的B点，小球所受的重力大小为G，A点距桌面的高度为，B点距桌面的高度为，以水平桌面为重力势能的参考平面，则小球在B点时的重力势能为__________；若小球从A运动到B的过程中机械能守恒，则小球到达与桌面同一水平位置时的动能为__________。
【答案】
【解析】以水平桌面为重力势能的参考平面，小球在B点时重力势能为
由机械能守恒定律有。
10. 如图所示，倾角为、高为的光滑斜面固定在水平地面上，一质量为的小物块（可视为质点）从斜面顶端A由静止开始下滑，重力加速度g取，不计空气阻力，则小物块从顶端A滑到斜面底端B的过程中重力的平均功率为__________W；小物块沿斜面下滑到B点时重力的功率为__________W。
【答案】50 100
【解析】小物块沿斜面下滑的加速度
斜面长度
根据运动学公式
解得
小物块从顶端A滑到斜面底端B的过程中，小物块重力做的功
则整个下滑过程中重力的平均功率
小物块沿斜面下滑到B点时的速度
方向沿斜面向下，则此时重力的功率
11. 质量为2kg的质点在xOy平面内运动，x方向上的速度—时间图像和y方向上的位移—时间图像如图所示，则质点在xOy平面内的运动轨迹是__________（填“直线”或“曲线”）；质点2s内的位移大小为__________m；2s内所受合外力做功为__________J。
【答案】曲线 27
【解析】由图像知，质点在x方向做匀加速直线运动、y方向做匀速直线运动，初速度与合外力不在一条直线上，则质点的运动轨迹为曲线；
2s内x方向上的位移大小为
y方向上的位移大小为
所以2s内质点的位移大小为
质点在x、y方向上的初速度大小分别为3m/s，4m/s，则由运动的合成法则可知，质点的初速度大小为
同理，2s时质点的速度大小为
则由动能定理，可知2s内所受合外力做功
12. 实验小组利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，打点计时器接在频率为f的交流电源上。让重物自由下落，打点计时器在随重物下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的纸带进行数据处理。
（1）关于本实验，下列说法错误的是__________。
A. 实验前必需用天平测出重物的质量
B. 重物选用质量和密度较大的金属锤
C. 实验时先通电，打点稳定后再释放纸带
（2）实验中，得到如图乙所示的一条纸带。O点为打下的第一个点，在纸带上选取三甲个计数点A、B、C，相邻两个计数点之间还隔有一个打出的实际点，测得它们到起始点O的距离分别为、、。
已知当地重力加速度为g，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量为__________，动能的增加量为__________。
（3）由于摩擦等阻力的存在，实验中重物重力势能的减少量总是__________动能的增加量（填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】（1）A （2） （3）大于
【解析】
【小问1解析】
A．重物自由下落，要验证的表达式是，两边都有m，可以约去，实验前没必要用天平测出重物的质量，A错误，符合题意；
B．机械能守恒的条件是仅有重力做功，无空气阻力做功，而空气阻力客观存在，实验中要尽量减小阻力的影响，重物应选用质量大、体积小的金属锤，B正确，不符合题意；
C．实验中用打点计时器时要先通电，打点稳定后再释放纸带，C正确，不符合题意；
故选A。
【小问2解析】
打点B点时，重物下落的距离为，重力势能减少量
重物下落时的速度
动能增加量
【小问3解析】
因需要克服阻力做功，则由能量守恒可知，重力势能的减少量大于动能的增加量。
13. 小明同学用如图甲所示的实验装置研究物体做平抛运动的规律。
（1）为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是__________（多选）。
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 斜槽轨道末端必须水平
C. 小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
D. 本实验必需的器材还有刻度尺和停表
（2）以抛出点O为原点，沿水平和竖直方向建立坐标系，小球运动轨迹如图乙所示，据图乙中的数据算出小球做平抛运动的初速度为__________m/s。（g取）
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，通过实验记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为__________m/s，运动到B点时的速度为__________m/s。（g取）
【答案】（1）BC （2）1.5 （3）1.0##1
【解析】
【小问1解析】
A．斜槽轨道没必要光滑，只要到达底端时速度相同即可，A错误；
B．斜槽轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，B正确；
C．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放，以保证到达底端时速度相等，C正确；
D．本实验必需的器材还有刻度尺，不需要停表，D错误。
故选BC。
【小问2解析】
分析图乙，O点为抛出点，取坐标点，
在竖直方向上
水平方向上
代入数据解得小球平抛初速度
【小问3解析】
分析图丙
由图可知，小球由A到B和由B到C在水平方向位移相等，均为2L，则运动时间T相等，在竖直方向，由图示可知
由匀变速直线运动的推论
可得
初速度
根据匀变速直线运动中，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，在B点竖直分速度
点速度
14. 某人在离地面1.4m的高度，将质量0.4kg的小球以v0=10m/s的速度斜向上抛出，小球的初速度方向与水平方向之间的夹角为，不计空气阻力，g=10,求
（1）小球从抛出点上升的最大高度；
（2）小球在空中运动的时间；
（3）小球落地点与抛出点的水平距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）小球做斜抛运动，小球从抛出点上升的最大高度为
（2）小球从抛出点上升的最大高度所用的时间为
小球从最高点到落地的过程，有
解得
小球在空中运动的时间为
（3）小球落地点与抛出点的水平距离为
15. 如图甲所示，一辆质量的小汽车在水平路面上由静止开始沿直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动。汽车的v-t图像如图乙所示，图像在0~5s内是直线，5~25s内是曲线，内是平行与t轴的直线，汽车受到地面的阻力为车重力的0.1倍，取重力加速度，求：
（1）汽车在前5s内的牵引力；
（2）汽车运动速度的最大值；
（3）汽车在加速过程中的总位移。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
由v-t图像可知前5s内汽车做匀加速直线运动，加速度为
由题意得
由牛顿第二定律得
代入数据解得
【小问2解析】
汽车5s时功率达到额定功率
额定功率
由v-t图像可知25s时刻汽车的速度达到最大值，此时牵引力等于阻力，则
【小问3解析】
前5s内汽车位移
由v-t图像可知汽车在至做加速度减小的加速运动
时速度，时速度，加速时间
由动能定理
解得
汽车在加速过程中的总位移
16. 如图所示，半径的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角，轨道的下端与水平面相切于C点，C点右侧距离处有一弹性竖直挡板，物块与弹性挡板相碰后会以原速率反弹。圆弧轨道右上方有一个光滑的平台，一轻质弹簧的右端固定在平台右侧的竖直挡板上，平台左端A点与圆弧轨道顶端B点的高度差，用外力使质量的小物块（可视为质点）压缩弹簧处于静止状态，撤去外力，小物块从平台左端A点飞出恰好从B点沿圆弧轨道切线方向进入轨道，小物块与水平面间的动摩擦因数。g取（，）。求：
（1）外力撤去前，弹簧的弹性势能；
（2）小物块第一次经过C点时速度大小；
（3）小物块最终静止时的位置距弹性挡板的距离。
【答案】（1） （2） （3）1.9m
【解析】
【小问1解析】
小物块从A点飞出做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由
解得
则
小物块从B点沿圆弧轨道切线方向进入轨道，速度方向与竖直方向成，由
解得
小物块被弹簧弹开过程中，弹性势能转化为小物块的动能，由能量守恒知，弹簧的弹性势能
【小问2解析】
物块经B点速度
从B到C由动能定理有
解得
【小问3解析】
设小物块第一次反弹后未脱离圆弧，上升高度为，小物块从C点到圆弧最高点
由动能定理有
解得
小物块第一次反弹后上升高度小于圆弧半径R，则小物块没有脱离圆弧轨道最终停止在水平面上；设小物块在水平面上滑行路程s，小物块从第一次经C点到停止，由动能定理有
解得
即小物块第一次反弹回到C点后从圆弧返回向右运动了0.1m停止运动，此时距弹性挡板1.9m