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）

福建省福州市福清市2024-2025学年高一（下）期中

物理试卷

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（）

M

N---

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lOm/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30zn停止，则人对球所做的功为（）

A.6000/B.500/C.200/D.50/

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1距离，第二

次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进2距离.若先后两次拉力做的功分别为名和叩2,拉力做功的平

均功率分别为B和「2，则（）

A.肌=W2B.电>W2C.Pi>P2D.P]=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（）

..…o……M……q……小

V.T

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

的质量为加0，货物的质量为小，货车以速度"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%等于（爪。+m'）gB.货箱向上运动的速度小于u

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「彳

8.如图所示，水平传送带以5m/s的速率顺时针运转，4B间距为

4m,质量为1kg物块（可视为质点）轻放在传送带的4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4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12.5/

C.传送带对物块做功为20/D.传送带克服摩擦力做功为25/

三、填空题：本大题共3小题，共9分。/

9.如图所示，质量为5即的木块在与水平方向成37。角且大小为20N的拉力尸作用下，沿

水平向右方向匀速运动了10小，在这一过程中，摩擦力做功为J,合力做功为

77777777T7T

______h

10.如图所示，在地面上以初速度为抛出质量为a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"尹：vz=2:1不计空气阻力，则泞匚'

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用：七乙=。

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O

A必须称出小球的质量

A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lOm/s?,贝!］：

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%=爪/s；

③小球过B点的速度大小幅=m/sc,

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o

A先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落

区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。为画出的第一个痕迹，从痕迹。开始选取5条

连续的痕迹2、B、C、D、E,测得它们到痕迹。的距离分别为%、心、生、丽、hE,若钢柱的质量为zn,

电动机每秒转动n圈，则画出痕迹。时，钢柱下落的速度丹=，此时钢柱的重力势能与痕迹4位置相

比重力势能改变量大小为o(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。的距离力及各痕迹对应钢柱的下落速度外然后以％为横轴、以后为

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，距锅的高度为八=

0.8m,与锅沿的水平距离为L=0.45机，锅的半径也为L=0.45小，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,cos370=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8x102kg的物体，绳的拉力不能超过1.2xIO，％,起重机

的功率不能超过1.2x要将此物体由静止起用最快的方式吊高

90mo已知此物体在被吊高接近90小时，已经开始以最大速度匀速上升。

已知重力加速度g为1。巾/$2,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4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4B与水平面的夹角

8=37。，长为以8=15m，水平草坪BC长为孙c=1。m，从4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,cos37°=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。与C点等高，且距离。点6m，其左顶点E位于C点正下方3爪处。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。

D

B

EF

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2正确，AC。错

误。

故选：So

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：Ao

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：4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；

3.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；

。做自由落体运动的小球，只有重力做功，其机械能守恒，故。正确。

故选：Do

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lOm/s,则

由动能定理可知，人对球所做的功为：

11

W=1mv2-0=ixlx102/-0=50/,

故。正确，ABC错误;

故选：Do

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IOM/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：4、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，8错误；

C、又因为P=f,由于第二次在粗糙水平面上运动；故运动时间：G<t2，

拉力做功功率：Pi>02.故C正确，D错误

故选：ACo

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「=子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=郎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=mg%,%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8错误。

AD>重力做功以=zngh,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，设高度为九，则有

2

对于第1个球：h=vot+^gt

第二个球：先上升后下落，返回出发点时，速率等于%,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=\gt\

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=: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：ACo

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。重力做功时起点

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,%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％=

vcose,由于。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%>（m+爪0）9，故AO错误；

B、货箱和货物整体向上做加速运动，大小巧="os。<故2正确；

C、货箱和货物整体向上做加速运动，货物超重，则货物对货厢的压力大小大于mg,故C正确。

故选：BC.

在将货物提升的过程中，由于缆绳不可伸长，货箱向上运动的速度和货车运动的速度沿着缆绳方向的分量

相等，根据平行四边形定则求出货车的速度表达式，结合牛顿第二定律分析即可。

本题的关键要掌握缆绳端物体速度分解的方法，知道缆绳端物体沿缆绳方向的分速度相等，推导出货箱与

货车的速度关系式，从而确定货箱的运动规律，然后超重与失重的特点分析，并注意两者的区别。

8.【答案】BD

【解析】解：2、物块先做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为：a=^=)ig=5m/s2

物块速度增加至与皮带速度相同时所用时间为：t=上=gs=Is

a5

物块做匀加速直线运动的位移为：=—=—m=2.5m<L=4m,然后物块相对传送带静止一起做匀

速直线运动，故A错误；

B、物块做匀加速运动的过程中，传送带的位移为：=vt=5xIm=5m

物块相对于传送带运动的位移大小为：△x=乂带-x1=5m—2.5m=2.5m

则摩擦产生的热量为Q=“mg△%=12.5/,故B正确；

C、物块运动到皮带右端时速度为u=5m/s,根据动能定理得传送带对小物块做功为：W=|mv2=jX

1X52/=12.5/,故C错误；

D、传送带克服摩擦力做功为W点=带=0.5x1x10x5/=25/,故。正确。

故选：BDo

物块在传送带上先做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求出物体的加速度，再由速度-时

间公式求出物块加速至与皮带速度相同时所用时间，由位移-时间公式求出此过程的位移，与皮带的长度

比较，从而分析此后物块的运动情况。根据相对位移求摩擦产生的热量。根据动能定理求传送带对小物块

做功。根据功的公式求传送带克服摩擦力做功。

对于传送带问题，关键是要弄清楚物块的运动情况，利用牛顿第二定律和运动学公式求解物块匀加速运动

的位移，从而判断其运动情况。要注意摩擦生热与相对位移有关。

9.【答案】一1600

【解析】解：对物体进行受力分析，如图所示

物体匀速运动，合力为零

有好=FcosQ=20x0.8/V=16N

根据勿=FLcosd

有摩擦力做功w=FfLcosl800=-16X107=-160/；

合力为零，所以合力做功为零。

故答案为：—160；0o

对物体进行受力分析，根据勿=FLcos。列式求解；求出合力，根据勿=FLcos。列式求解。

本题考查功的计算，比较简单，画出受力分析图并求出各个力的大小是解题关键。

10.【答案】—mghmghmgh

【解析】解：若以地面为参考平面，物体落到海平面时的重力势能为Ep=-mgh

整个过程中重力对物体做的功为WG=mgh

由重力势能与重力做功的关系可得/Ep=-WG=-mgh

故整个过程重力势能减少了爪9鼠

故答案为：—mgh,mgh.,mgh.

重力势能是相对的，是相对于参考平面，而重力做功只与初末位置有关，与路径无关.重力做功多少，重

力势能就减少多少.由此分析即可.

解决本题的关键要掌握重力做功的特点：重力做功只与初末位置有关，与路径无关.知道重力势能的变化

取决于重力做功.

11.【答案】相同2：1

【解析】解：根据平抛运动的推论：瞬时速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两

倍，只要是落在斜面上，位移与水平方向夹角相同，所以两人落到斜坡

上的瞬时速度方向一定相同；

落在斜面上的速度大小之比等于初速度之比，则有：

»甲”甲2

厂运］

设坡倾角为仇

则有：tand=-=警-=卢

XVgt2Pg

2vQtan0

t=--------

9

可知他们飞行时间之比为工=—=7

t乙v乙1

故答案为：相同；2：1

甲、乙两名运动员在空中做平抛运动，根据落到坡面上时瞬时速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与

水平方向夹角正切值的两倍，分析落到坡面上的瞬时速度方向关系，由几何关系求落到坡面上的瞬时速度

大小之比。根据竖直分位移与水平分位移之比等于斜坡倾角的正切，求解运动时间之比。

本题主要考查平抛运动分运动的计算及夹角运算，学生要对平抛运动基本知识点掌握熟练，本题难度一

般。

12.【答案】CD；①不是；②0.75；③1.25

【解析】解；(1)4实验中无需称小球到质量，故A错误；

BCD.为了让小球每次做同样的平抛运动，小球每次应从同一位置滚下，不需斜槽轨道光滑，为了保证小球

做平抛运动，斜槽末端必须水平，故CD正确，B错误；

故选：CD.

X

(2)①小球在水平方向做匀速直线运动，则有=BC=3L=v0T

则相邻两点的时间相等，竖直方向，根据匀变速运动的推论可知相邻两点间距应满足1：3：5...,故A点

不是抛出点；

②在竖直方向上，根据位移差公式得：Ah=5L-3L=2L=gT2

解得T=0.05s

结合3L=v0T

解得见=0.75m/s

③8点竖直方向的速度为%=

根据速度的合成可知UR=/VO+

解得"B-1.25m/s

故答案为；(1)CD；(2)①不是；@0.75；③1.25

(1)根据实验原理和操作规程，分析判断各选项的正误；

(2)根据匀速直线运动和匀变速直线运动规律计算分析。

本题考查探究平抛运动的特点的实验，要求掌握实验原理、正确的实验操作步骤；根据匀变速运动推论求

解时间间隔是解题的关键。

13.【答案】4；叫”),mg(%—%)；2g

【解析】解：(1)实验中，为了使得软笔尖在钢柱表面画第一条痕迹时，钢柱的速度为0,需要先打开电源

使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落，故A正确，B错误。

故选：Ao

(2)电动机每秒转动几圈，则相邻痕迹之间的时间间隔为7=；,由于匀变速直线运动全程的平均速度等于中

间时刻的瞬时速度，则有外="含，解得V。=n/”),结合上述可知，此时钢柱的重力势能比力位置的

减少值为Ep=mg(hD-hA)；

(3)根据机械能守恒定律有巾9/1=2小/，变形得/=2g/i,可知，若钢柱下落过程中机械能守恒，则图线

的斜率近似等于2g。

故答案为：(1)4⑵“丽”),mg(hD-hA)；(3)2g。

(1)根据验证机械能守恒的实验原理和注意事项进行解答；

(2)根据纸带的数据处理和重力势能的表达式进行分析解答；

(3)根据机械能守恒和图像斜率的物理意义进行解答。

考查机械能守恒定律的实验原理和注意事项，会根据题意进行准确分析解答。

14.【答案】小面圈掉入锅中需要的时间为0.4s；

小面圈落入锅中的位置到左锅沿的距离为0.35m；

小面圈落入锅中的速度大小为5m/s,方向与水平方向夹角为53。

【解析】解：(1)小面圈在竖直方向上做自由落体运动，根据h=：gt2得

2h2x0.8

t=s=0.4s

J不10

(2)若小面圈削离时的速度为%=2a/s,小面圈掉入锅中需要的时间不变，仍为0.4s,则小面圈水平方向

的位移为

x=vot=2x0.4m=0.8m

则小面圈落入锅中的位置到左锅沿的距离为s=x-L=0.8m-0.45m=0.35m

(3)若小面圈削离时的速度为为'=3m/s,入锅时竖直方向分速度为

vy—gt—10xOAm/s=4mls

则小面圈落入锅中的速度大小为

v—J喑+药=32+42m/s=5m/s

设小面圈落入锅中的速度方向与水平方向夹角为8,则

八%4

tCLTlu=---7=—

%3

解得

0=53°

答：(1)小面圈掉入锅中需要的时间为0.4s；

(2)小面圈落入锅中的位置到左锅沿的距离为0.35小；

(3)小面圈落入锅中的速度大小为5M/S,方向与水平方向夹角为53。。

(1)小面圈在空中的运动可视为平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据h=计算运动时间；

(2)根据小面圈在水平方向上做匀速直线运动的规律计算面圈的水平位移，然后分析落点位置；

(3)先根据为=gt求出小面圈落入锅中时竖直方向的分速度，然后根据速度合成计算小面圈落入锅中的速

度和方向。

解决本题的关键要掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，

初速度和时间共同决定水平位移。

15.【答案】物体所能达到的最大速率为15m/s；

匀加速上升高度为10m；

物体上升全程所用的时间为7.75s

【解析】解：(1)当物体匀速上升时，速度最大，此时拉力尸=zng,由P=Fu可得最大速率为

PP1.2x105

=方=---=-------------m/s=15m/s

W8X102X10

(2)物体匀加速上升时，拉力恒定，由牛顿第二定律得

Fm—mg=ma

4日Fm,1.2x10.八、.nl/?

^a=--g=(-22

8X102--10)m/s=5m/s

当起重机功率达到最大时，匀加速阶段结束，由P=%"可得匀加速运动的末速度为

P1.2x105

v=-=—=--------Tm/s=10m/s

Fm1.2X104

根据/=2ah,可得匀加速上升高度为

v2102

h=-^―=----=10m

2a2x5

(3)匀加速阶段，由u=ah得

v10

%=—=-=-s=2s

aS

变加速阶段，上升的高度为*=90m-10m=80m

根据动能定理得

11

2

Pt2—mgh=2租瓦—-2mv

解得力2=5.75s

匀速阶段上升高度近似为0(接近90nl时开始匀速)，所用时间近似为0,故物体上升全程所用的时间为

t=2s+5.75s=7.75s

答：(1)物体所能达到的最大速率为15m/s；

(2)匀加速上升高度为10m；

(3)物体上升全程所用的时间为7.75s。

(1)起重机先以最大的拉力工作，可知物体先做匀加速直线运动，当电动机的实际功率达到最大功率后