福建省厦门市2024-2025学年高一下学期期末质量检测物理试卷（解析版）

这是一份福建省厦门市2024-2025学年高一下学期期末质量检测物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
（满分：100分 考试时间：75分钟）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将答题卡交回。
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，只有一项符合题目要求。
1. 正手击高远球是羽毛球后场击球的基础动作，某羽毛球被击出后在空中从A点飞行到B点的运动轨迹如图所示，则球在轨迹上C点的加速度可能是图中的（ ）
A. a1B. a2C. a3D. a4
【答案】D
【解析】做曲线运动的物体，所受的合力方向指向轨迹的凹侧，即加速度方向指向轨迹的凹侧，可知球在轨迹上C点的加速度可能是图中的a4。
故选D。
2. 水车是中国古代常见的农业灌溉工具，体现了中华民族高超的劳动技艺和创造力。如图所示，A、B分别为水车内外轮缘上的点，当水车在流水的作用下匀速转动时（ ）
A. A点的周期小于B点的周期
B. A点的角速度小于B点的角速度
C. A点的线速度小于B点的线速度
D. A点的向心加速度等于B点的向心加速度
【答案】C
【解析】AB．AB两点绕同一转轴转动，可知A点的周期等于B点的周期，A点的角速度等于B点的角速度，故AB错误；
C．根据v=ωr可知，A点转动半径小于B点的转动半径，可知A点的线速度小于B点的线速度，故C正确；
D．根据a=ω2r可知，A点转动半径小于B点的转动半径，可知A点的向心加速度小于B点的向心加速度，故D错误。
故选C。
3. 影视作品中很多武打动作都要借助“威亚”来完成。如图所示，演员A借助“威亚”完成在地面上水平后退的动作。此时他的速度大小为v，身上的牵引绳与竖直方向的夹角为，则工作人员向下拉绳的速度大小为（ ）
A. vB. C. D.
【答案】B
【解析】将演员A的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直细绳方向的速度，则沿细绳方向的速度等于工作人员拉绳的速度，即
故选B。
4. 小球以一定的初速度竖直向上抛出，运动过程中受到的空气阻力大小与速度大小成正比。以抛出点为重力势能的零势能点，小球从抛出到落回抛出点过程中的动能、重力势能、机械能E、和空气摩擦产生的内能Q与距抛出点的高度h之间关系的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A．上升过程中由动能定理
则随速率v减小，Ek-h图像的斜率逐渐变小；下降过程中由动能定理
则随速率v增加，Ek-h图像的斜率逐渐变小，但上升和下降在同一高度时，上升时经过同一高度的动能大于下降时经过相同高度的动能，则A错误；
B．根据EP=mgh，则Ep-h图像应该是直线，选项B错误；
C．因机械能变化量等于阻力做功，则E-h图像的斜率，则上升时斜率减小，下降时斜率增加，回到出发点时机械能小于开始上抛时的机械能，选项C正确；
D．空气摩擦产生的内能，则上升阶段随h增加与空气摩擦产生的内能逐渐增加，且图像的斜率逐渐减小；下降阶段随高度减小产生的内能也是逐渐增加，且图像的斜率逐渐增加，选项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。每小题有两个选项符合题目要求，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. 某水平圆形环岛如图所示，当某辆汽车通过此环形路段时（ ）
A. 应适当减速，避免发生侧滑
B. 若以恒定速率转弯，所受的合力为零
C. 若以相同速率转弯，在外车道比内车道更易发生侧滑
D. 若以相同速率转弯，在内车道比外车道更易发生侧滑
【答案】AD
【解析】A．汽车通过环形路段时速度越大所需向心力也越大，越容易发生侧滑，故应适当减速，避免发生侧滑，A正确；
B．汽车做匀速圆周运动，所受的合力提供向心力，故所受的合力一定不为零，B错误；
CD．若以相同速率转弯，由
可知半径越小所需向心力越大，故内车道比外车道更易发生侧滑，C错误，D正确；
故选AD。
6. 太阳磁暴期间，地球高层大气受热膨胀，导致某星链卫星所受大气阻力增加，最终坠毁。假设该卫星在坠落过程中先后在A、B两个轨道上做匀速圆周运动，则卫星（ ）
A. 在A轨道运动的速率大于在B轨道运动的速率
B. 在A轨道运动的速率小于在B轨道运动的速率
C. 在A轨道运动的机械能大于在B轨道运动的机械能
D. 在A轨道运动的机械能小于在B轨道运动的机械能
【答案】BC
【解析】AB．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即
由此可推导出
轨道半径越大，速率越小，则在A轨道运动的速率小于在B轨道运动的速率，A错误，B正确；
CD．卫星从A轨道变轨到B轨道，需要克服大气阻力做功，机械能减小，所以卫星在A轨道运动的机械能大于在B轨道运动的机械能，C正确，D错误。
故选BC。
7. 如图甲所示为厦门中秋节无人机灯光秀的情景。以水平向右为x轴正方向、以竖直向上为y轴正方向，某架无人机在x、y方向上的分速度随时间变化图像如图乙所示，则其在xOy平面内的运动轨迹及速度大小v随时间t的变化图像可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】AB．由图乙可知，经过时间t无人机的横坐标和纵坐标分别为，
联立得
在内x方向的位移为，y方向的位移为，即y方向的位移大小是x方向位移大小的2倍，故图像过点，故A正确，B错误；
则
CD．经过时间t无人机x方向和y方向的速度分别为，
故
当时，
当时，，故C正确，D错误。
故选AC。
8. 如图所示，光滑水平面的左端A点与顺时针匀速转动的水平传送带平滑连接，右侧竖直面上的B点固定有被压缩且锁定的轻弹簧。将质量为m的可视为质点的滑块静止放在轻弹簧左端后，解除弹簧锁定。滑块离开弹簧后以速度v滑上传送带，第一次返回后压缩弹簧的最大压缩量为初始压缩量的。已知弹簧弹性势能，其中k为劲度系数，x为弹簧形变量。不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，则（ ）
A. 经过足够长的时间，滑块最终静止于A点
B. 传送带匀速转动的速度大小为
C. 滑块第一次在传送带上往返运动的过程中，电机多消耗的电能为
D. 滑块第二次返回后压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能为
【答案】BC
【解析】A．因传送带顺时针转动，且AB间水平面光滑，则经过足够长的时间，滑块最终总是向左以与传送带相同的速度滑过A点，滑上传送带之后经过一段时间又以与传送带相同的速度向右滑过A点，如此反复，选项A错误；
B．第一次被弹簧弹出时
第二次压缩弹簧时
解得
即从传送带上滑下时的速度为，即传送带匀速转动的速度大小为，选项B正确；
C．设滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ，则滑块第一次在传送带上往返运动的过程中，用时间为
电机多消耗的电能为，选项C正确；
D．滑块第二次返回后压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能为，选项D错误。
故选BC。
三、非选择题：共60分，其中第9—11小题为填空题，第12，13小题为实验题，第14—16小题为计算题。考生根据要求作答。
9. 日光岩是厦门鼓浪屿的著名景点。如图所示，小厦同学攀登日光岩，先后经过A、B、C三个位置，从A到C的运动过程中，重力对他做______功（选填“正”或“负”），已知从A到B和从B到C所用时间相等，重力做功的平均功率大小分别为和，则______（选填“>”“=”或“
【解析】从A到C，小厦同学的位置上升，重力对他做负功；
由图可知竖直方向上
由重力做功的公式，可知
由，可知
10. 某游乐场的彩虹滑道采用七彩软垫铺设，小厦同学利用辅助轮胎从平台高处顺着滑道下滑，经历了加速、匀速和减速三个阶段。在加速阶段小厦同学的机械能______（选填“增加”“减小”或“不变”），在匀速阶段其机械能______（选填“增加”“减小”或“不变”）。
【答案】减小 减小
【解析】在加速阶段小厦同学要克服阻力做功，则其机械能减小，在匀速阶段也要克服阻力做功，其机械能减小。
11. 雨滴下落时所受空气阻力f的大小与雨滴下落速率v的二次方成正比，即，其中阻力系数k已知。质量为m的雨滴从离地面高h处由静止开始竖直下落，落地前做匀速直线运动。已知重力加速度为g，则该雨滴做匀速直线运动的速度为______，从高处下落到地面的过程中空气阻力对其所做的功为______。
【答案】
【解析】该雨滴做匀速直线运动时
即
解得
该雨滴从高处下落到地面的过程中由动能定理得
解得空气阻力对其所做的功为
12. 图甲所示的向心力演示器是探究影响向心力大小因素的实验装置。装置中长槽的A、B处和短槽的C处到各自转轴中心距离之比为，变速塔轮半径大小如图乙所示，其中，，。
（1）探究向心力大小F与半径r的关系时，调整传动皮带的位置，选择半径为______和______的塔轮连接（选填“”“”“”或“”），并将两个质量相同的金属球分别放在挡板______处（选填“A”或“B”）和C处。
（2）用向心力演示器可以探究出的结论是______。
A. 在物体质量和运动半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
B. 在运动半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与物体质量成正比
C. 在物体质量和运动半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比
D. 在物体质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与运动半径成反比
【答案】（1）或 或 B （2）B
【解析】
【小问1解析】
探究向心力的大小F与半径r的关系时，要保持质量和角速度不变，转动半径不同，即调整传动皮带的位置，选择半径相等的塔轮连接，即选择和的塔轮连接（或者填和），并将两个质量相同的金属球分别放在挡板B处和C处。
【小问2解析】
A．在物体质量和运动半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比，选项A错误；
B．在运动半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与物体质量成正比，选项B正确；
C．在物体质量和运动半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的平方成正比，选项C错误；
D．在物体质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与运动半径成正比，选项D错误。
故选B。
13. 晓萌同学在“探究平抛运动特点”的实验中，对实验室现有平抛运动演示仪器进行了改进，实验器材如图甲所示，有双轨平抛运动演示仪、小钢球、手机、打印机等。
（1）正确安装并调试好实验装置，如图乙所示，利用平抛运动演示仪使两个小球以相同速度同时通过上下轨道末端，通过手机慢动作录制功能，将两个小球在运动过程中的位置呈现出来，根据小球的位置特征，可以定性说明小球在______方向上做______；如图丙所示，当上面轨道的小球水平抛出时，右边磁吸装置同时从同一高度自由释放另一个小球，根据小球的位置特征，可以定性说明小球在______方向上做______。
（2）为进一步研究平抛运动规律，通过手机慢动作录制功能，将小球在一次平抛运动中的轨迹记录下来，手机每隔0.05s截一帧，相邻几帧中小球的位置如图丁中的A、B、C、D所示，则小球平抛运动的初速度为______m/s，竖直方向的加速度为______。（结果均保留2位有效数字）
（3）通过以上研究，得出平抛运动的规律。
【答案】（3）水平 匀速直线运动 竖直 自由落体运动 （2） 0.60 9.6
【解析】（1）对于图乙，两个小球以相同速度同时通过上下轨道末端，水平方向运动情况一致，可定性说明小球在水平方向上做匀速直线运动。
对于图丙，上面轨道小球平抛，右边小球同时同高度自由释放，竖直方向运动情况一致，可定性说明小球在竖直方向上做自由落体运动。
（2）平抛运动水平方向是匀速直线运动，由图丁，水平方向相邻两点间水平距离，时间间隔
取A到B，则
根据
小球平抛运动的初速度为
竖直方向是自由落体运动，根据
取A到B，B到C竖直位移，则，
代入可得
14. 2025年6月20日，我国自主研发的广播电视专用直播卫星中星9C在西昌发射成功。如图所示，该卫星在东经92.2°赤道上空的同步轨道上运行，已知地球质量为M、半径为R、自转周期为T，引力常量为G，用题中已知物理量的符号表示：
（1）地球的第一宇宙速度；
（2）中星9C距离地面的高度；
（3）中星9C的加速度与地球表面的重力加速度的比值。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
在地球表面有
解得
【小问2解析】
对中星9C在同步轨道上运行过程中有
解得
【小问3解析】
对中星9C有
对地球表面的物体有
解得
15. 一辆智能电动玩具车静止在水平路面上，时以恒定加速度启动，时，玩具车牵引力的功率达到额定功率，之后保持该功率不变，其速度v随时间t的变化关系如图所示。已知玩具车的质量，运动过程中受到恒定的阻力，求玩具车：
（1）运动过程中能达到的速度的最大值；
（2）时的加速度大小；
（3）从到，克服阻力做功的平均功率。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
速度最大时牵引力等于阻力，故所能达到的最大速度为
【小问2解析】
时的牵引力为
加速度大小
【小问3解析】
从到，根据动能定理有
解得
克服阻力做功的平均功率
16. 如图所示，粗糙水平平台AH上竖直放置上下对接的两相同光滑半圆形轨道，轨道半径，且对接的接口比较小，端点B、D和圆心四个点在同一条竖直线上，半圆形轨道B点与平台相切，C点与点等高，倾角为的固定斜面的底角顶点在C点的正下方。质量为的可视为质点的滑块从A点以某一初速度水平向右运动，随后从B点进入光滑圆弧轨道，已知滑块与水平平台间的动摩擦因数，AB段长度，重力加速度大小g取，。
（1）若从A点出发时的初速度，求滑块运动到B点时对圆轨道的压力大小；
（2）若滑块从D点抛出后，恰好垂直撞击斜面，求从D点抛出的速度大小；
（3）若滑块在半圆形轨道上运动时不脱离，求从A点出发时的初速度的取值范围。
【答案】（1） （2）
（3），或，或
【解析】
【小问1解析】
从到B的过程
设地面对滑块的支持力为，可列
解得
根据牛顿第三定律知，对地面压力大小
【小问2解析】
设斜面最低点为原点，水平和竖直方向分别为坐标轴，建立坐标系如图所示
滑块从点抛出后，位置随时间的变化关系可表示为，
由滑块垂直撞击斜面知
斜面的方程为
联立以上四个方程可得
另解：滑块从点抛出后，，
且
由滑块垂直撞击斜面知
联立以上四个方程可得
【小问3解析】
①滑块恰好运动到点，
得
②滑块恰好运动到点
得
则
③滑块恰好可以运动到下面圆形轨道最高点，
，
得
④滑块恰好可以运动到上面圆形轨道等高的位置
得
则
⑤滑块恰好可以运动到上面圆形轨道最高点，根据动能定理
得
则
综上，或，或