福建省2023-2024学年高一年级下册期中考试物理试卷含解析

福建省2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷（含解析）

学校:班级：姓名：考号：

一、单选题

1.下列运动过程中物体机械能守恒的是（）

A.起重机吊起物体匀速上升的过程

B.物体做平抛运动

C.物体沿固定的粗糙斜面自由下滑的过程

D.物体沿水平面加速运动的过程

2.一小船在静水中的速度为5m/s,它在一条河宽为120m、水流速度为3m/s的河流中渡河。下列说法正确

的是（）

A.小船到达正对岸的时间为40s

B.若以最短位移渡河，小船相对河岸的速度大小为4m/s

C.若以最短时间渡河，小船相对河岸的速度大小为4m/s

D.若以最短时间渡河，小船渡河的位移大小为160m

3.如图，执行任务的“歼20”战机正沿直线斜向下加速俯冲。将“歼20”简化为质点"O’,用G表示它

受到的重力，尸表示除重力外其他作用力的等效力，则下图中能正确表示此过程中战机受力情况的是（）

FF

、，

A.OB.。C.oK,

7

LG

4.如图，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为加。，货物的质量为m,

货车以速度y向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，下列说法正确的是（)

A.货物对货箱底部的压力小于侬B.缆绳中的拉力a等于（恤+加g

C.货箱向上运动的速度等于vcos0D.货箱向上运动的速度大于r

二、多选题

5.在大型物流货场，广泛应用着传送带搬运货物，如图甲所示，倾斜的传送带以恒定速率运动，皮带始终

是绷紧的，将片1千克的货物放在传送带上的4处，经过1.2秒到达传送带的6端，用速度传感器测得货

物与传送带的速度丫随时间力变化图象如图乙所示，已知重力加速度先10米/秒,，由丫算图线可知（）

A.4、8两点的距离为3.2米

B.货物与传送带的动摩擦因数为0.4

C.货物从4运动到6过程中，传送带对货物做功大小为11.2焦

D.货物从/运动到6过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为4.8焦

6.有一物体在离水平地面高处以大小为%的初速度水平抛出，落地时速度大小为竖直分速度大小为匕,

水平射程为/，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为（）

2h

A.D.

%g

7.某生产厂家为了测定该厂所生产的玩具车的性能，将两个完全相同的玩具车A、B并排放在两平行且水

平的轨道上，分别通过挂钩连接另一个与玩具车等质量的货车（无牵引力），假设车受到的阻力与质量成正

比，控制两车以相同的速度也做匀速直线运动。某时刻，通过控制器使两车的挂钩断开，玩具车A保持原

来的牵引力不变，玩具车B保持原来的输出功率不变，当玩具车A的速度为2八时，玩具车B的速度为1.5

"”则（）

A.在这段时间内两车的位移之比为6：5

试卷第2页，共6页

B.玩具车A的功率变为原来的4倍

C.两车克服阻力做功的比值为12：11

D.两车牵引力做功的比值为3：2

8.如图甲所示，水平传送带在电动机带动下沿顺时针方向匀速转动，将一质量为10kg的木箱（可视为质点）

轻放到传送带最左端，木箱运动的速度『随时间大变化的图像如图乙所示，4s未木箱到达传送带最右端，

重力加速度g取lOm/s?,则（）

A.木箱与传送带之间的动摩擦因数为0.1

B.整个过程中摩擦生热为20J

C.整个过程中传送带对木箱做的功为60J

D.传送带速度为2m/s

三、填空题

9.如图，完全相同的三个小球a、氏c从距离地面同一高度处以等大的初速度「同时抛出，分别做平抛、

竖直上抛和竖直下抛运动。则三个小球同时落地，落地时的速度大小相等（两空都填“会”

或"不会

10.物体在水平拉力厂作用下沿水平方向做直线运动，拉力厂与时间Z的关系和物体的速度P与时间£的

关系分别如图1、图2所示，由图可知，0〜7s内拉力对物体做的功是；拉力在第3s末的功率是。

图1图2

四、实验题

11.以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作:

(1)先用如图甲所示装置研究平抛物体的竖直分运动，最终听到两小球同时落地，改变〃大小，重复实验,

a、6仍同时落地，由实验结果可知。

A.两小球落地时的速度大小相同

B.两小球在空中运动的时间相等

C.a小球在竖直方向的分运动与。小球的运动相同

D.a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动

(2)接着用如图乙所示装置获得钢球的平抛轨迹，以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有..

A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平

B.每次小球释放的初始位置可以任意选择

C.每次小球应从同一高度由静止释放

D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

(3)按正确的操作步骤得到了如图丙所示的物体运动轨迹，在轨迹上取/、6、C三点，以4点为坐标原点,

B、C坐标如图，则小球平抛的初速度%=m/s(g取lOm/s?,结果保留两位有效数字)。

12.某同学利用如图1实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题。

试卷第4页，共6页

A••B•C•D

图2

（1）要使该实验误差尽量小，下述注意点正确的是。

A.在海拔较低的地方进行实验，有利于减小误差

B.测物体下落高度时保持纸带悬挂状态，刻度尺的读数更准确

C.使重物的质量越大越好，但悬挂时不能拉断纸带

D.实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好

（2）为了测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度/和下落高度力，某班同学利用实验得到的纸

带，设计了以下四种测量方案.以下方案中只有一种最合理，最合理的是—。

A.用刻度尺测出物体下落高度力，并测出下落时间力，通过v=gf计算出瞬时速度，

B.用刻度尺测出物体下落的高度并通过□=同计算出瞬时速度

C.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速

2

度，并通过/?=在计算出高度

D.用刻度尺测出物体下落的高度力，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻

两点间的平均速度，测算出瞬时速度r

（3）在实验中，查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,测得所用的重物质量为1.00kg。实验中得到一条点

迹清晰的纸带如图2所示，把第一个点记作0,另选连续的四个点儿B、C、〃作为测量的点（相邻计数点

时间间隔为0.02s）,经测量知道A.B、C、〃各点到。点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。

根据以上数据，可知重物由。点运动到C点，重力势能的减少量等于J,动能的增加量等于J。

五、解答题

13.如图所示，一绳系一球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，绳长£=0.1m,当角速度为。=20rad/s

时，绳断开，试分析绳断开后：

（1）小球在桌面上运动的速度；

（2）若桌子高1.00m,小球离开桌面时速度方向与桌面平行。求小球离开桌子后运动的时间和落点与桌子

边缘的水平距离。(不计空气阻力)

14.“辽宁号”航空母舰的质量为处以速度r沿直线匀速驶向某训练海域，此时多台蒸汽轮机发动机的输

出总功率为凡若因需要临时关闭其中一半的发动机，即输出功率调整为:P并保持不变，经过一段时间t,

“辽宁号”再次匀速运动。设全过程“辽宁号”所受阻力恒定，求“辽宁号”航空母舰。

(1)所受阻力大小；

(2)刚刚关闭一半发动机时的加速度大小；

(3)在关闭一半发动机后的t时间内行驶的距离。

15.如图所示，质量均为加的两物体A、B分别与轻质弹簧的两端相连接，将它们静止放在地面上•一质量

也为加的小物体C从距A物体高处由静止开始下落。C与A相碰后立即粘在一起向下运动，以后不再分开。

当A与C运动到最高点时，物体B对地面刚好无压力。不计空气阻力。弹簧始终处于弹性限度内。已知重

力加速度为.求：

(1)A与C一起开始向下运动时的速度大小；

(2)A与C一起运动的最大加速度大小；

(3)弹簧的劲度系数。(提示：弹簧的弹性势能只由弹簧劲度系数和形变量大小决定)

-ySc

h

试卷第6页，共6页

参考答案

1.B

【详解】A.匀速吊起物体，物体重力势能增加，动能不变，机械能增大，A错误

B.物体做平抛运动，只有重力做功，动能和重力势能相互转化，总的机械能保持不变，B正确

C.沿粗糙斜面下滑过程中，阻力做了负功，增加了内能，机械能减小，C错误

D.物体水平面加速，重力势能不变，动能增大，机械能等于重力势能与动能的和，增大，I）错误

2.B

【详解】A.小船要到达正对岸就要小船向上游行驶，小船的合速度与河岸垂直，则

%=小匕2―彩2=V52-32m/s=4m/s

小船到达正对岸的时间为

d120°C

t=—=s=30s

%4

故A错误；

B.若以最短位移渡河，则小船到达正对岸，小船相对河岸的速度大小为

%-4m/s

故B正确；

C.若以最短时间渡河，则船头与河岸垂直，小船相对河岸的速度大小为

2222

v=y/vt+v,=-s/5+3m/s=\/34m/s

故C错误；

D.若以最短时间渡河，则船头与河岸垂直，过河时间

小船渡河的位移大小为

5=喂=24>/4m

故D错误。

故选Bo

3.A

【详解】执行任务的“歼20”战机正沿直线斜向下加速俯冲，则所受的合力方向应该和运动方向在同一直

线上，否则就要做曲线运动。

故选Ao

答案第1页，共9页

4.C

【详解】ACD.货物上升的速度为

v'——FCOS9

可知〃〈匕货车向左做匀速直线运动，。在减小，V'增大，故货物加速上升，处于超重状态，故货物对货

箱底部的压力大于侬，C正确，AD错误；

B.以货箱和货物为一整体，加速上升，由牛顿第二定律可得

FT-(m+m„)g=(m+mn)a

可知缆绳中的拉力力大于(加+加g,故B错误。

故选Co

5.AD

【详解】A./、6两点的距离等于全程物块的位移，根据运动学相关规律可得，速度时间图像与横轴所围面

积表示物体位移，可得

瞬1

L=胃仓也0.2+-?(24)?Ijm3.2m

故A正确；

B.根据牛顿运动定律可得

2

7〃gsine+i，imgcos9-不^

4-2

mgsind-卬wgcos(9=w?-------

1.2-0.2

解得

8=37。〃=0.5

故B错误；

C.根据能量守恒定律可得，传送带对物块做的功

mgLsmd--II.2J

故C错误；

D.由图可知货物从1运动到5过程中，货物与传送带的相对位移

x相对=(；x2x0.2+Jx2xljm=1.2m

货物与传送带摩擦产生的热量为

Q-"«igcos6?x相对4.8J

答案第2页，共9页

故D正确。

故选AD。

6.AC

【详解】A.物体在离水平地面高方处以大小为%的初速度水平抛出，在水平方向

代入数据可知

I

t=—

%

故A正确；

B.物体在离水平地面高A处以大小为%的初速度水平抛出，在竖直方向

,12

h.gr

代入数据可知

故B错误；

C.根据

%=gt

代入数据可知

g

故c正确；

D.根据

Av

a=——

代入数据可知

g

故D错误。

故选ACo

7.CD

【详解】AB.设玩具车、货车质量都为例断开前根据平衡条件可得牵引力后2加，可得断开后加速度为

答案第3页，共9页

断开前玩具车A的功率为

六Fv(p2kmvi)

玩具车A保持原来的牵引力不变前进，那么加速度不变，那么当玩具车A的速度为2。时，位移为

(2%『一片34

P；=F-2vn=2P

玩具车B保持原来的输出功率不变前进，当玩具车A的速度为2%时，玩具车B的速度为1.5%,由动能定

理可得

n,1八u、21，2%-%2%-%

P-t-kms=-/n(1.5v)一一mv-t--9-=―-~~-

B202ak

联立解得

所以可得

5A:.vB=12:11

AB错误；

CD.对玩具车A有克服阻力做的功

牵引力做的功

%=FSA=3mv0

对玩具车B有克服阻力做的功

牵引力做的功

=尸.生％=25%•及

ak

所以可得

%:%=3:2,叫：网=12:11

CD正确。

答案第4页，共9页

故选CDo

8.ABD

【详解】A.由题图乙可知，木箱相对传送带滑动过程中的加速度大小为

a=—=lm/s2

Ar

设木箱与传送带之间的动摩擦因数为P,根据牛顿第二定律有

/jmg-ma

解得

A=0.1

故A正确；

BD.由图可知传送带的速度为

v=2m/s

0~2s内，木箱和传送带之间的相对位移大小为

Ax=v?!--y-=2m

整个过程中摩擦生热为

Q=叩igAx=20J

故BD正确；

C.根据动能定理，整个过程中传送带对木箱做的功为

1,

2

W=AEk=-/nv=20J

故C错误。

故选ABDo

9.不会；会。

【详解】［1］小球a做平抛运动，竖直方向分运动是自由落体运动，小球6做竖直上抛运动，小球c做竖直

下抛运动，三个小球运动时间不等，三个小球不会同时落地；

［2］小球a做平抛运动，竖直方向分运动是自由落体运动，小球6做竖直上抛运动，小球。做竖直下抛运动，

在小球运动的过程中，只有重力做功，机械能均守恒，则有

,11

mgn+—mvQ2=—tnv~2

由题可知，三个小球初位置的高度力和初速度%大小都相等，则落地时速度/大小相等。

10.18J3W

答案第5页，共9页

【详解】[1]由V—可知，0~2s物体静止，2~4s物体做匀加速直线运动，4~7s内做匀速运动，根据图像围

成的面积表示位移，可得在O'7s内拉力做的功

2x（4-2）

W=3x—----+2x3x2=18J

2

[2]由图可知，3s末的力为3N；此时物体的速度为2m/s,则功率为

P=&=3X1W=3W

11.BC/CBAC/CA2.0

【详解】（1）口]先用如图甲所示装置研究平抛物体的竖直分运动，最终听到两小球同时落地，改变〃大小，

重复实验，a、6仍同时落地，则两小球在空中运动的时间相等，说明两球在竖直方向的运动相同，即a小

球在竖直方向的分运动与8小球的运动相同。

故选BC。

（2）[2]A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平，以保证小球做平抛运动，故A正确；

BC.每次小球应从同一高度由静止释放，以保证小球做平抛运动的初速度相同，故B错误，C正确；

D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点必须用平滑曲线连接，故D错误。

故选AC。

（3）[3]竖直方向有

\h=gT2

解得

人倍得。・卜

小球平抛的初速度为

x0.2.八/

=—=——m/s=2.0m/s

°T0.1

12.CD7.627.57

【详解】（1）[1]A.验证动能与重力势能的实验，与在海拔较高，还是在较低的地方进行实验无关，故A

错误；

B.测物体下落高度时，通过实验后纸带上点迹间的距离进行测量，不必保持悬挂状态，故B错误；

C.为了减小阻力的影响，重物应选择质量较大一些的，但悬挂时不能拉断纸带，故C正确；

D.实验中摩擦是不可避免的，因此纸带并不是越短越好，故D错误。

故选Co

（2）⑵AB.重物的瞬时速度不能通过

答案第6页，共9页

v=gt

或

v=y[2gh

进行计算，因为这默认了机械能守恒，失去的验证的意义，故AB错误；

CD.纸带上瞬时速度等于通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解，下降高度可以通过刻

度尺测量，不能根据

力上

2g

测量，否则默认了机械能守恒，失去验证的意义，故C错误，D正确。

故选Do

（3）[3]重物由。点到。点，重力势能的减少量为

AEp=mgh«7.62J

[4]C点的瞬时速度为

vc=^^-«3.89m/s

c2T

则增加的动能为

1,

AEk=-/nv^-0«7.57J

13.（1）2m/s；（2）@s—m

55

【详解】（1）绳断开瞬间由线速度与角速度的关系可得

v=（yr=20x0.1m/s=2m/s

（2）小球离开桌面后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动

h=Wgt，

可得

水平方向做匀速直线运动

55

PP/0、1

14.(1)/=—；(2)a=——(3)s=—w+----

v2mv28尸

【详解】（1）设“辽宁号”航空母舰受到的阻力为£在临时关闭一半的发动机之前牵引力为"，有

答案第7页，共9页

P=F,v

—=()

联立解得

f=~

V

(2)刚关闭一半的发动机时，“辽宁号”航空母舰牵引力为鸟，航空母舰的速度和所受的阻力均未变，则

航空母舰所受合力方向与速度方向相反，航空母舰的加速度大小为a,则有

f_&=ma

联立解得

P

a=-----

2mv

(3)关闭一半的发动机后，最终做匀速直线运动的速度为匕，则

航空母舰做变减速运动位移为s,根据动能定理得

1„,