福建省三明市五县联盟2024-2025学年高一下学期半期检测物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2025学年下学期五县联盟期中质量检测高一物理（满分：100分；考试时间：90分钟）友情提示：1．本试卷8页。2．考生将自己的姓名、准考证号及所有答案均填写在答题卷上。3．答题要求见答题卷上的“注意事项”。一、单项选择题（本题共8小题，每题3分共24分。每题只有一个选项符合题意）1.对功的理解，下列说法正确的是（）A.功有大小有正负，则功是矢量B.力与位移的夹角为锐角，则该力做正功C.力对物体所做的功等于力和路程的乘积D.物体的位移为零，该过程中外力对物体做功一定为零【答案】B【解析】A．功是标量，只有大小没有方向，但有正功、负功之分，故A错误；B．恒力与位移的夹角为锐角，恒力在位移方向上的分力与位移方向一致，则该力做正功，故B正确；C．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、物体位移大小以及力和位移夹角的余弦三者的乘积，故C错误；D．物体在粗糙的水平面上绕行一周的过程中，物体的位移为零，摩擦力对物体做的功不等于零，故D错误。故选B。2.下列运动的物体，近似认为机械能守恒的是（）A.雨滴从高空下落 B.汽车加大油门上坡C.小钢珠在空中做平抛运动 D.跳伞运动员在空中匀速下落【答案】C【解析】A．雨滴从高空下落，空气阻力不能忽略，机械能不守恒，故A错误；B．汽车加大油门上坡，汽车的发动机对汽车做正功，汽车的机械能增加，故B错误；C．小钢珠在空中做平抛运动，空气阻力可以忽略，只有重力做功，机械能守恒，故C正确；D．跳伞运动员在空中匀速下落，动能不变，重力势能减小，机械能减小，故D错误。故选C。3.一辆汽车在水平路面上沿曲线MN方向漂移，速度逐渐减小，汽车经过某点时受到的合力为F，则正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】做曲线运动的物体速度的方向为轨迹的切线方向，且受合力方向指向轨迹的凹侧，因汽车速度减小，则合外力方向与速度的夹角为钝角。故选D。4.一个质量可视为质点的弹性球从1.2m高处下抛到水平板上，又弹回到1.8m的高度。取重力加速度，不计空气阻力。则（）A.重力做功1.2J B.重力做功C.重力势能减少0.6J D.在最高点重力势能一定为1.8J【答案】B【解析】AB．重力做功故A错误，B正确；C．由于重力做负功，所以重力势能增加，重力势能增加06J，故C错误；D．重力势能的大小与参考平面有关，具有相对性，故D错误。故选B。5.如图，自行车传动装置中，Ⅰ是半径为的主动齿轮，Ⅱ是半径为的被动齿轮，Ⅲ是半径为且与Ⅱ共轴的后轮，A、B、C分别为边缘上的一个点，自行车前进时，传动装置不打滑。则（）A.A、B两点的线速度之比 B.A、B两点的角速度之比C.B、C两点的线速度之比 D.B、C两点的角速度之比【答案】C【解析】A．A、B两点链条传动，线速度之比故A错误；B．由，可得A、B两点的角速度之比故B错误；D．B、C两点同轴转动，角速度之比故D错误；C．由，可得B、C两点的线速度之比故C正确。故选C。6.如图，某网球运动员训练时把在同一高度的前后两个不同位置的网球击出，均垂直撞在竖直墙上的同一固定位置，网球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。不计空气阻力。则（）A.沿轨迹1运动的时间长 B.沿轨迹2运动的时间长C.沿轨迹1击出的速度大 D.沿轨迹2击出的速度大【答案】C【解析】AB．网球被斜向上击出，可将网球的运动分解成水平方向和竖直方向的分运动。网球在竖直方向做匀减速直线运动，不计空气阻力，网球沿轨迹1、2的加速度都为重力加速度g。网球被击出时高度相同，垂直撞击在墙位置也相同，则网球竖直方向的位移h相同，击中墙壁时竖直方向速度均变为0。竖直方向可看成反向做初速度为0的匀加速直线运动，根据公式得到运动时间t也相同，AB错误；CD．根据公式可知，网球在击出点的竖直方向速度相同。网球在水平方向做匀速直线运动，从图中看出沿轨迹1的水平位移大，根据公式得到沿轨迹1的水平方向初速度大。根据合速度公式得沿轨迹1击出的速度大，C正确，D错误。故选C。7.如图，铁路的弯道通常设计成外高内低，火车转弯可以看成水平面内的匀速圆周运动。当火车以规定速度转弯时，其重力mg和支持力N的合力提供向心力，车轮轮缘对内、外轨不发生挤压。则（）A.转弯时为避免轮缘与内、外轨发生挤压，倾角应根据火车的质量设计B.以规定速度转弯时，重力mg和支持力N合力的方向沿斜面向下C.转弯规定的速度（r为弯道的半径）D.如果火车转弯速度超过规定速度，轮缘会挤压内轨【答案】C【解析】B．当火车以以规定速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，火车重力与轨道支持力的合力提供向心力，方向在水平方向上，故B错误；C．重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得解得故C正确；A．由，可得转弯时为避免轮缘与内、外轨发生挤压，倾角与火车的质量无关，故A错误；D．若速度大于安全速度v，重力和支持力的合力不足以提供火车转弯所需要的向心力，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨，故D错误。故选C。8.如图，质量为m的物体静止在地面上，物体上端连着一个轻弹簧。当拉住弹簧上端缓缓上移高度H时，物体上升高度h，此过程拉力F做功为。则（）A重力做功，重力势能增加 B.弹力做功，弹性势能增加C.重力势能增加mgh，弹性势能增加FH D.重力势能增加mgh，弹性势能增加【答案】D【解析】A．重力做功，重力势能增加mgh，故A错误；B．弹力做功，弹性势能增加，故B错误；CD．重力势能增加mgh，弹性势能增加，故C错误，D正确。故选D。二、双项选择题（本题共4小题，每题5分共20分。每题有两个选项符合题意，全对得5分，漏选得3分，错选不得分）9.关于平抛运动，下列说法正确的是（）A.是匀变速曲线运动 B.是变加速曲线运动C.在相等时间内，速度变化量相等 D.在相等时间内，速度变化量越来越大【答案】AC【解析】AB．平抛运动只受重力作用，加速度为重力加速度恒定不变，所以平抛运动是匀变速曲线运动，故B错误，A正确；CD．平抛运动，在水平方向有=0，竖直方向，则任意相等时间速度变化量相等，故C正确，D错误；故选AC。10.跳伞是一种刺激的极限运动，质量为m的跳伞运动员打开降落伞后，以大小为的加速度减速下降了h。则（）A.重力势能减少了 B.克服阻力所做的功为C.动能减少了 D.机械能减少了【答案】CD【解析】A．运动员的重力势能减少了mgh，故A错误；B．根据牛顿第二定律有运动员克服阻力所做的功为故B错误；C．根据动能定理可得，则动能减少了，故C正确；D．运动员减少的机械能全部克服阻力做功，所以运动员的机械能减少了，故D正确。故选CD。11.如图，质量相等可视为质点的A、B两物块通过细绳连接，沿水平转盘的半径方向放置，A离轴心，B离轴心，细绳恰好伸直。已知A、B与盘面间的动摩擦因数均为0.3，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小，取重力加速度。则（）A.当转盘转动的角速度时，细线上没有张力B.当转盘转速不断增大时，B受到的摩擦力方向可能沿半径方向向外C.当转盘转速达到A、B刚好不滑动时，烧断细线，则A仍做圆周运动、B做离心运动D.当转盘转速达到A、B刚好不滑动时，烧断细线，则A做向心运动、B做离心运动【答案】AC【解析】A．当物块B所需的向心力小于等于所受摩擦力时，细线上张力为零。设B的向心力等于摩擦力时圆盘转速为，则有代入数据解得所以当转盘转动的角速度时，细线上没有张力，故A正确；B．A做圆周运动时，摩擦力与拉力提供向心力，则摩擦力一定大于拉力，所以B受到的摩擦力方向不可能沿半径方向向外，故B错误；CD．当A、B所受静摩擦力均达到最大静摩擦力时刚好与盘面间不发生相对滑动，设此时圆盘得角速度为，细线的张力为T，则分别对A和B有，烧断细线时，A、B做圆周运动所需向心力分别为，可知物块A随盘一起转动，物块B将做离心运动，故C正确，D错误。12.工厂生产过程中，常用传送带运输工件。如图，一水平传送带长10m，且始终保持2m/s的速度顺时针转动，现每隔1s在传送带的左端静止释放质量为1kg的工件（可视为质点），已知工件与传送带间的动摩擦因数为0.1，不考虑其他摩擦。则（）A.工件从左端运动到右端用时B.摩擦力对每个工件做功为2JC.传送带正常工作时，最多有6个工件同时在运输D.传送带完成50个工件的传输任务，电动机额外（与空载相比）消耗能量100J【答案】BC【解析】AC．工件运动的加速度满足工件与传送带共速的时间为加速的距离为解得s，m此后工件匀速运动，时间为s总时间为s则传送带正常工作时，最多有6个工件同时在运输，故A错误，C正确；B．摩擦力对每个工件做功为J故B正确；D．一个工件多消耗的电能为J则传送带完成50个工件的传输任务，电动机额外（与空载相比）消耗能量J故D错误；故选BC。三、填空题（本题共3小题，每空2分共12分）13.如图，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。小球运动到P点时，若拉力突然消失，小球将沿轨迹______运动；若拉力突然变大，小球沿轨迹______运动。【答案】ac【解析】小球运动到P点时，若拉力突然消失，小球受到的合外力为零，所以小球将做匀速直线运动，即小球将沿a轨迹运动；若拉力突然变大，小球做向心运动，所以小球沿轨迹c运动。14.如图，竖杆上套着质量为m的环A，通过细绳绕过定滑轮与物块B相连接，物块B质量为M，且，不计一切摩擦。现物块B由静止释放，则物块B机械能______（填“守恒”或“不守恒”）；当时，A与B的速度大小之比为______。【答案】不守恒【解析】物块B由静止释放，细绳对物块有拉力，则物块B机械能不守恒。如图把A的速度vA分解为沿着细绳的速度v1和垂直于细绳的速度v2，则由，可知A与B的速度大小之比为当时，A与B的速度大小之比为15.跳绳是一项很好的体育锻炼项目。一质量为m的同学某次原地跳绳过程中，离开地面后竖直方向的速度大小随时间的变化规律如图所示。取重力加速度为g，忽略空气阻力。则该同学跳绳时上升的最大高度______；上升过程中克服重力做功的平均功率______。（结果均用g、和m表示）【答案】【解析】根据题意，上升的时间为所以上升的最大高度重力做的功为功率为四、实验题（本题共2小题，每空2分共16分）16.“探究影响向心力大小因素”的实验装置如图甲所示。当转动手柄，变速塔轮带动长、短槽上的小球一起转动，小球受到的向心力大小F可从标尺上读出。（1）在研究向心力大小F与质量m、转动角速度和转动半径r之间的关系时，主要用到了物理学中______。A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法（2）某同学将相同的钢球分别放在长槽A处和短槽C处，如图甲所示，应将传动皮带套在半径______（选填“相同”或“不同”）的两个变速塔轮上，则此时探究的是向心力与______（选填“半径”或“角速度”的关系）。（3）某次某同学处理向心力F随角速度的关系图像时，拟合图像如图乙所示，为了更直观地反映向心力F与角速度的关系，应尝试作______的图像。A. B. C.【答案】（1）C（2）不同角速度（3）A【解析】【小问1解析】在研究向心力大小F与质量m、转动角速度和转动半径r之间的关系时，主要用到了物理学中控制变量法。故选C。【小问2解析】将相同的钢球分别放在长槽A处和短槽C处，则两个小球的质量和转动半径相同，应将传动皮带套在半径不同的两个变速塔轮上，则此时探究的是向心力与角速度的关系。【小问3解析】由图乙可知，向心力F与角速度的关系是开口向上的抛物线，为了更直观地反映向心力F与角速度的关系，应尝试作的图像。故选A。17.“验证机械能守恒定律的实验装置”如图甲所示。已知打点计时器打点时间间隔为T。（1）本实验除了图甲中的器材，还必须用到的测量仪器（）A.天平 B.秒表 C.刻度尺（2）下列有利于完成本次实验验证的是______A.选质量大、体积小重锤B.用天平测量重锤的质量C.实验时先释放纸带再接通电源（3）图乙为某次实验正确操作得到的纸带，O是打下的第一个点，A、B、C为连续打下的三个点。则______．本实验需要验证的等式是______（结果均使用题中或图中的物理量符号表示）。【答案】（1）C（2）A（3）【解析】【小问1解析】根据验证机械能守恒定律验证即验证故除了图甲中的器材，还必须用到的测量仪器是刻度尺。故选C。【小问2解析】为完成本次实验验证需尽量减小空气阻力的影响，故选质量大、体积小的重锤，根据上一问分析知不需要测量重锤的质量，实验时应先接通电源再释放纸带，故选A。【小问3解析】根据匀变速直线运动两点之间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得本实验需要验证的等式是即五、计算题（本题共3小题，第18和19题每题8分；第20题12分，共28分）18.修建高层建筑常用的塔式起重机如图所示。现将质量的货物以加速度从静止开始提升，当输出功率达到额定功率时，保持额定功率继续加速直到最大速度。已知该起重机的额定功率。取重力加速度，不计空气阻力。求（1）货物匀加速运动时受到的拉力F；（2）货物匀加速运动的时间t；（3）货物运动的最大速度v。【答案】（1）5100N（2）5s（3）1.02m/s【解析】【小问1解析】根据牛顿第二定律有解得N【小问2解析】根据功率的计算公式有货物匀加速运动的时间为代入数据解得s【小问3解析】当加速度0，即拉力时，货物速度达到最大，此时有19.弹珠游戏在孩子们中间很受欢迎，其中一种玩法为弹珠从平台水平弹出，越过竖直网，落入收集袋，模型如图所示。已知平台高，网距平台水平距离，收集袋宽。取重力加速度，不计空气阻力。求：（1）若网高，弹珠能落入收集袋的弹出速度v的取值范围；（2）若网高h至少多高时，无论弹珠弹出水平速度多大，都无法落入收集袋。【答案】（1）（2）0.3375m【解析】【小问1解析】如果弹珠从竖直网的顶端刚好通过，如